论文部分内容阅读
【摘 要】高考物理电学实验试题要求学生能灵活地运用物理研究的基本思想和实验方法处理问题。电学演示实验的教学需要教师对实验进行巧妙的设计，并运用一切可以帮助实现更好教学效果的手段。
【关键词】物理；电学；演示实验
近年来，随着新课程改革的进行，高考物理电学实验试题也发生了明显的变化，从考查教材中的基础实验内容，逐渐向综合性、设计性方向发展。这些实验试题要求学生基于高中物理理论，灵活地运用物理研究的基本思想和实验方法处理问题，充分体现了新课改的精神，强化了高考选拔人才的功能。因此，高中物理电学演示实验教学既要使学生掌握最基本最具有普遍意义的实验原理和方法，也要顺应新课改要求，不断创新。
一、掌握基本的实验原理和方法
实验原理是实验设计的根本依据和起点。任何一个新问题的解决都可以在教材中的演示实验或分组实验中找到可以迁移的实验原理。所以教师应在演示实验教学中带领学生发现并真正理解最基本的实验原理和方法，而不是仅仅停留在形式上机械地记忆实验原理。在电学实验教学过程中，教师应教会学生掌握并熟练使用电学的基本仪器：电流表、电压表、稳压器、电阻丝、滑动电阻器等，向学生讲解清楚这些基本仪器的构造，使用原理，使用范围，如何读数和如何修正实验误差等。通过学习，学生应能看懂并熟练掌握基本电路图的绘制。教师还应引导学生在电学的演示实验及自主实验中勤动脑勤思考，学会细致观察，准确记录实验数据，规范书写实验报告，深入反思实验结果，能独立进行误差分析等多重环节。
如： 电阻测量的方法有很多，其中最基本的就是伏安法。教师在演示实验教学中需要教会学生用电流表和电压表测量电流和电压，这是最基本的操作要求；需要引导学生掌握电流表和电压表的改装原理，掌握测量电阻的其它方法。在此基础上，学生才能灵活运用基础知识解决以下问题：电流表的内接、外接选择；滑动变阻器分压、限流式的选择；实验器材的选择、表头的改装及其它变式问题。
二、利用仿真软件设计电学演示实验
在高中的物理电学实验教学过程中，一些实验是不需要教师进行亲自操作演示的，一些仿真软件可以为我们提供一个设备完善的综合性实验室，通过它，可以让学生不必真的用手去操作就可以完成在一个虚拟实验室中的实验。因此，学生和教师不用担心实验中的器材会受损，或者是出现安全问题。有了仿真软件的帮助，教师可以知道学生在物理电学实验学习过程中充分发挥自己的想象力，将自己的一些想法和假设通过虚拟实验进行大胆验证。这对于调动学生学习物理的积极性，提高学生发现问题，分析问题和解决问题的能力具有很好地效果。
就实验演示的角度来说，确定明确的实验目标，可以促使我们获得更好的实验教学效果，而为了达到理想的电学实验效果，可以督促我们更好地去准备、设计、改进实验。所以，教师首先应当具备充足的知识和全面的技能，了解每一个演示实验都是对应着教材中的一部分知识内容的，演示实验的最终目的就是让学生通过观察实验来更牢固地掌握相关知识。而通过使用仿真软件，可以达到理想的实验效果，学生通过观察仿真实验，能更好地掌握实验中涉及到的物理知识，并再将这些知识应用到解释物理现象和生活中的一些其他现象中。从这一点看，仿真软件可以帮助我们达到更好的教学效果。通过仿真软件，可以让学生设计不同的实验方案，让学生大胆地进行多次独立的实验尝试，对不同的方案进行對比、思考、分析，从而锻炼学生举一反三的学习能力。
三、了解实验难点进行创新思维突破
在高中物理电学演示实验教学中，一些抽象的物理概念和物理定律让部分高中学生理解起来十分困难，因此高中物理教师进行实验教学的过程中要帮助学生形成自己的物理知识体系，提供条件帮学生们创设思维台阶，实现对物理实验难点理解上的突破。
如，在高中物理知识中，自感现象对于学生们来说实在是看不见摸不着，因此理解起来就会遇到困难。为此，教师可以专门设计一个演示实验的小游戏帮助学生更加深刻的体验一回自感现象，形成完善的物理概念系统。提出问题：有一个通电线圈，当其中的电流发生变化的时候，它就会产生一个变化的磁场，而这个变化的磁场同时也会在另一个线圈中产生感应电动势，但是线圈自身能不能产生感应电动势呢？在这个问题下，教师指导学生进行名为千人震实验的游戏，如图所示。
图中的装置有干电池两节，线圈一个，开关一个。这些简单的器材组成一个回路，在线圈的两端分别引出两根导线，由班上12名同学手拉手按图中的方式与线圈并联。两端的同学手握裸露的导线，这样人体接入电路。
接下来就是实验的关键环节，教师提示同学们互相拉好手，两端的同学握紧导线，然后教师闭合开关，同学们并没有什么反应也没有触电的感觉。接下来教师再迅速的断开开关，这时学生有了明显触电的感觉，有的被电的跳了起来，至此试验完成，同学们感觉惊险刺激，印象十分深刻。接着马上进行实验分析：当开关闭合时，12名同学两端的电压大约是3V，而人体的电阻较大，因此同学们没有触电的感觉。而当开关断开，由于线圈的存在，流过线圈的电流突然减小，而穿过线圈的磁通量也同样减小，根据电磁感应定律，线圈中的感应电动势较大，这就使同学们有了比较强烈的触电感。电路中的这个现象，我们就叫它为自感现象，其中产生的感应电动势为自感电动势。可见，通过让学生们参与到新奇的实验中，亲自体验实验，易于理解知识难点。利用创新性的实验能够有效突破学生自身的思维限制，更加牢固地掌握物理概念。
综上所述，高中物理电学演示实验的教学需要教师对实验进行巧妙的设计，并运用一切可以帮助实现更好教学效果的手段。只有这样，演示实验才能对学生学习物理起到刺激作用，激发他们的探索欲望，才能进一步提高教学效果。
【关键词】物理；电学；演示实验
近年来，随着新课程改革的进行，高考物理电学实验试题也发生了明显的变化，从考查教材中的基础实验内容，逐渐向综合性、设计性方向发展。这些实验试题要求学生基于高中物理理论，灵活地运用物理研究的基本思想和实验方法处理问题，充分体现了新课改的精神，强化了高考选拔人才的功能。因此，高中物理电学演示实验教学既要使学生掌握最基本最具有普遍意义的实验原理和方法，也要顺应新课改要求，不断创新。
一、掌握基本的实验原理和方法
实验原理是实验设计的根本依据和起点。任何一个新问题的解决都可以在教材中的演示实验或分组实验中找到可以迁移的实验原理。所以教师应在演示实验教学中带领学生发现并真正理解最基本的实验原理和方法，而不是仅仅停留在形式上机械地记忆实验原理。在电学实验教学过程中，教师应教会学生掌握并熟练使用电学的基本仪器：电流表、电压表、稳压器、电阻丝、滑动电阻器等，向学生讲解清楚这些基本仪器的构造，使用原理，使用范围，如何读数和如何修正实验误差等。通过学习，学生应能看懂并熟练掌握基本电路图的绘制。教师还应引导学生在电学的演示实验及自主实验中勤动脑勤思考，学会细致观察，准确记录实验数据，规范书写实验报告，深入反思实验结果，能独立进行误差分析等多重环节。
如： 电阻测量的方法有很多，其中最基本的就是伏安法。教师在演示实验教学中需要教会学生用电流表和电压表测量电流和电压，这是最基本的操作要求；需要引导学生掌握电流表和电压表的改装原理，掌握测量电阻的其它方法。在此基础上，学生才能灵活运用基础知识解决以下问题：电流表的内接、外接选择；滑动变阻器分压、限流式的选择；实验器材的选择、表头的改装及其它变式问题。
二、利用仿真软件设计电学演示实验
在高中的物理电学实验教学过程中，一些实验是不需要教师进行亲自操作演示的，一些仿真软件可以为我们提供一个设备完善的综合性实验室，通过它，可以让学生不必真的用手去操作就可以完成在一个虚拟实验室中的实验。因此，学生和教师不用担心实验中的器材会受损，或者是出现安全问题。有了仿真软件的帮助，教师可以知道学生在物理电学实验学习过程中充分发挥自己的想象力，将自己的一些想法和假设通过虚拟实验进行大胆验证。这对于调动学生学习物理的积极性，提高学生发现问题，分析问题和解决问题的能力具有很好地效果。
就实验演示的角度来说，确定明确的实验目标，可以促使我们获得更好的实验教学效果，而为了达到理想的电学实验效果，可以督促我们更好地去准备、设计、改进实验。所以，教师首先应当具备充足的知识和全面的技能，了解每一个演示实验都是对应着教材中的一部分知识内容的，演示实验的最终目的就是让学生通过观察实验来更牢固地掌握相关知识。而通过使用仿真软件，可以达到理想的实验效果，学生通过观察仿真实验，能更好地掌握实验中涉及到的物理知识，并再将这些知识应用到解释物理现象和生活中的一些其他现象中。从这一点看，仿真软件可以帮助我们达到更好的教学效果。通过仿真软件，可以让学生设计不同的实验方案，让学生大胆地进行多次独立的实验尝试，对不同的方案进行對比、思考、分析，从而锻炼学生举一反三的学习能力。
三、了解实验难点进行创新思维突破
在高中物理电学演示实验教学中，一些抽象的物理概念和物理定律让部分高中学生理解起来十分困难，因此高中物理教师进行实验教学的过程中要帮助学生形成自己的物理知识体系，提供条件帮学生们创设思维台阶，实现对物理实验难点理解上的突破。
如，在高中物理知识中，自感现象对于学生们来说实在是看不见摸不着，因此理解起来就会遇到困难。为此，教师可以专门设计一个演示实验的小游戏帮助学生更加深刻的体验一回自感现象，形成完善的物理概念系统。提出问题：有一个通电线圈，当其中的电流发生变化的时候，它就会产生一个变化的磁场，而这个变化的磁场同时也会在另一个线圈中产生感应电动势，但是线圈自身能不能产生感应电动势呢？在这个问题下，教师指导学生进行名为千人震实验的游戏，如图所示。
图中的装置有干电池两节，线圈一个，开关一个。这些简单的器材组成一个回路，在线圈的两端分别引出两根导线，由班上12名同学手拉手按图中的方式与线圈并联。两端的同学手握裸露的导线，这样人体接入电路。
接下来就是实验的关键环节，教师提示同学们互相拉好手，两端的同学握紧导线，然后教师闭合开关，同学们并没有什么反应也没有触电的感觉。接下来教师再迅速的断开开关，这时学生有了明显触电的感觉，有的被电的跳了起来，至此试验完成，同学们感觉惊险刺激，印象十分深刻。接着马上进行实验分析：当开关闭合时，12名同学两端的电压大约是3V，而人体的电阻较大，因此同学们没有触电的感觉。而当开关断开，由于线圈的存在，流过线圈的电流突然减小，而穿过线圈的磁通量也同样减小，根据电磁感应定律，线圈中的感应电动势较大，这就使同学们有了比较强烈的触电感。电路中的这个现象，我们就叫它为自感现象，其中产生的感应电动势为自感电动势。可见，通过让学生们参与到新奇的实验中，亲自体验实验，易于理解知识难点。利用创新性的实验能够有效突破学生自身的思维限制，更加牢固地掌握物理概念。
综上所述，高中物理电学演示实验的教学需要教师对实验进行巧妙的设计，并运用一切可以帮助实现更好教学效果的手段。只有这样，演示实验才能对学生学习物理起到刺激作用，激发他们的探索欲望，才能进一步提高教学效果。