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刊名: 基础教育课程
主办: 教育部基础教育课程教材发展中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-6715
CN: 11-5187/G
邮发代号: 80-447
投稿邮箱:jcjykczz@163.com

历史沿革:
现用刊名:基础教育课程
曾用刊名:中小学图书情报世界
创刊时间:1993

刍议高中物理电学实验教学及其策略

【作者】 林周武

【机构】 福建省云霄第二中学

【摘要】
【关键词】
【正文】  【摘 要】 电学实验作为物理实验中的重要组成部分,对学生深入理解电学知识以及培养实验能力具有重要价值。本文从高中物理实验的概述入手,探讨了在电学实验教学过程中可能产生的问题,并提出了针对学生的重点教学策略。通过明确实验流程、规范数据分析、创新实验模式等策略,可以提高学生的实验技能和深入理解电学知识的效果。
  【关键词】 高中物理;电学实验;概述;问题;策略

  高中物理电学实验是学生在学习电学知识时,通过实际操作和观察来深入理解电学概念和规律的重要环节。通过电学实验,学生可以亲手操作电路、测量电流、电压和电阻等参数,实际感受电学现象,并通过数据记录和分析,得出结论和验证理论知识。电学实验不仅培养了学生的实验技能,还激发了他们的学习兴趣和探索精神。本文将对高中物理电学实验及其策略进行刍议,探讨如何通过明确实验流程、规范数据分析、创新实验模式等策略,提高学生的实验能力和深入理解电学知识的效果。
  一、高中物理电学实验教学概述
  物理实验能够最直观地将物理教材中的各项定理定律实体化地呈现在学生眼前,而不是让学生死记硬背课本知识,浅表、抽象地理解各种文字理论定义。电学实验是物理实验中,通往更深学识层面的链接实验,有助于帮助高中物理教师提升自身教学方法。同时,引领高中生进一步理解电学实验中的理论概念和实验现象。针对高中物理电学实验的教学方法,进行深度探讨并分析总结。相对于初中阶段的物理课程,高中的物理内容在深度、广度以及难度上都有着较大的拓展。高中物理注重理论与实验应用相结合,因此教师在电学实验教学中,应该加强学生对于各项物理定律的理论概念理解,侧重于学生在实验操作中的独立研究和推理,从而达到物理学科综合能力的进步提高。
  二、高中物理电学实验教学过程中易产生的问题
  在电学实验教学过程中,学生常常面临一些问题,如仪器操作不准确、数据分析不规范、实验模式不创新等。
  (一)理论知识不扎实,仪器操作不熟练
  物理电学实验,是为了让学生更形象地学习知识点,通过课本配套的实验,能够理解并吸纳单元内容,从而运用到应试解题和日常生活中。但是,部分学生在学到电学章节时只记住了理论知识,等到操作时跟不上实验步骤,不能够熟练掌握仪器的使用方法,导致整套电学实验做下来仍然云里雾里,最后只记得定理的字面意思,无法将课本和电流表、电压表等实物仪器联系起来,不能理解实验存在的原理和意义。针对这种情况,教师需要制定新的教学方案,将理论与实验两种授课内容相结合。
  (二)过程条件不控制,数据分析不规范
  在高中物理实验中,学生在实验过程中没有充分注意实验条件的控制和调整会对实验结果的可比性和可靠性产生影响,进而导致数据分析的结果不规范。一方面,学生可能没有注意到关键实验参数的变化对实验结果的影响。例如,在电学实验中,学生可能没有注意到电路的电阻、电流和电压的变化对电功率的计算结果的影响。如果学生没有充分控制和调整这些实验参数,实验结果就会受到影响,从而降低实验结果的可比性和可靠性。另一方面,适当的对照组设计也是高中物理电学实验中的重要问题。学生在设计电学实验时需要设置合适的对照组,以便进行实验结果的比较和分析。如果学生没有进行适当的对照组设计,就无法进行有效的比较和分析,导致数据分析的结果不规范。
  (三)思考方式不主动,实验模式不创新
  在做物理电学实验时,学生容易依赖于跟随模仿教师的操作,亦步亦趋,不能够独立自主地思考仪器的运行模式以及实验产生的现象。针对这种固有的被动型学习,教师要做到增强学生在电学实验中的自动参与度。高中阶段面临着高等教育考试的压力,因此物理实验的趣味性大大降低,学生在实验中只注重得到与课本理论数据一致的实验结果,不会从多角度思考电学实验的其他可行性。如何调动学生的积极性,成为高中物理教师需要深思熟虑的一大难题。
  三、高中物理电学实验针对学生的重点教学策略
  (一)制定转化实验流程内容,加强学生对实验仪器的熟练掌握
  在教学中,教师可以将电学实验的流程进行转化,使学生参与到实验设计和实施的过程中。通过让学生思考和提出可能的实验步骤、仪器和材料,并让学生在实验中亲自操作仪器和材料,加强他们对实验仪器的熟练掌握。这样可以激发学生的学习兴趣和主动性,并培养他们的实验设计和实验操作能力。
  开展电学实验前,教师要设计好与实验适配的课堂流程。首先在讲解理论内容时,可采取新兴的数字化教学,给学生播放电学实验相关的影视资料等;其次以实物方式让学生直观、灵活地从多个方面明确电学实验的概念和方法,对应课本章节内容,在动手实验前先奠定扎实的基础。通过预先的操作演示,让学生对于电学实验有大概的印象轮廓。在实验中,要落实跟进学生的每一步操作,保证整体实验的顺利和精准,减少误差。
  例如,在学习关于“电阻”这一章节时,教师可于实验课前播放如《尼古拉特斯拉》等物理电学相关纪录片,浓厚电学的发展氛围,加深学生对电学的兴趣,预热实验;课上教师可对滑动变阻器、电压表、电流表等电学实验仪器进行单独的个体讲解,让学生一对一比照教材名称,认识并了解各种电学实验仪器的实物结构、运行途径等。在做“影响电阻的因素”时,教师要全程关注实验的每个环节,以学生的人身安全为前提,严格把控电源。要及时纠正学生对于游标卡尺、电流表、电压表、电源的使用错误,提高实验的准确率,不能只是笼统地演示一遍操作过程便让学生照做。要串联起电学实验中的每一步,让学生在实验中加强记忆,掌握电学实验的要领,达到能够迅速、顺利地完成实验的目的。
  (二)控制电学实验过程条件,规范电学实验数据分析
  在电学实验中,教师可以引导学生控制实验过程中的条件,例如保持电流和电压稳定,避免温度、湿度等因素对实验结果的干扰。同时,教师还可以指导学生在实验中规范地进行数据分析,例如使用适当的公式和工具计算电阻、功率等参数,并进行误差分析。这样可以培养学生的实验操作技能和数据处理能力,使他们能够准确地分析和解释实验结果。当引导学生控制电学实验过程条件时,教师可以向学生解释为什么稳定电流和电压是重要的控制条件。例如,在进行电阻测量实验时,学生需要保持电流稳定,以确保测量结果准确。教师可以提醒学生在实验过程中注意电源的稳定性,避免电源电压波动导致电流的变化。另外,还可以提醒学生注意电路连接的稳定性,避免接线不良导致电流不稳定。
  在数据分析方面,教师可以指导学生使用适当的公式和工具进行计算和分析。例如,在测量电阻的实验中,学生可以使用欧姆定律公式R=U/I计算电阻值,其中U是电压,I是电流。教师可以帮助学生理解公式的含义,并指导学生正确选择电流和电压的测量值进行计算,以减小误差。此外,教师还可以引导学生进行误差分析,比较实验结果与理论预期结果之间的差异,并讨论可能的误差来源,如测量仪器的限制、电路连接的不完美等。举例来说,假设学生进行一项测量电阻的实验。他们使用电压表和电流表测量电路中的电压和电流。他们记录下测量值,并使用欧姆定律公式计算电阻值。然后,他们比较计算结果与理论值之间的差异,并分析可能的误差来源。通过这个例子,学生可以学会如何控制实验过程条件,如保持电流和电压稳定,以及如何进行数据分析和误差分析。
  通过引导学生控制实验过程条件和规范数据分析,教师可以帮助学生提高实验操作技能和数据处理能力,使他们能够准确地分析和解释电学实验结果。这样可以培养学生的科学思维和实验能力,加深对电学知识的理解。
  (三)创新创造实验方案模式,引导学生对实验过程的自主思考
  除了传统的实验方案,教师可以鼓励学生创新和创造电学实验模式。引导学生自主思考一些电学实验,包括选择实验方法、仪器和材料等。这样可以培养学生的创新思维和实验设计能力,摆脱依赖性思维,自主分析电学实验的操作方案。教师还可以让学生在实验前研究电学实验的各种类可操作方案。
  例如,在做“电流”的实验时,只要整体的电流走向没有变化,无论是按照电路图中的电压表与导线连接,还是电流表与导线连接,在实验中都是可行的。教师要提醒学生在电学实验中时刻观测产生的电流值,运用以安培为单位读数时超过半小格的按半小格计、不足半小格舍去读数法,闭合电键阅读数据,在实验结束后进行分析整理,形成实验记录。
  结束语   
  通过以上论述,在高中电学实验中,教师需要从教学方法、实验设计等方面,合理规划实验资源,促进电学实验这一重难点的课程学习。不仅要学生流畅地完成电流电阻等电学实验,更要能够做到实验和理论相结合,通过实验发现科学原理,加强学生的动手能力,从而达到良好学习物理电学知识的目的。深入分析电学实验过程,对于学好高中物理是十分重要的环节。
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