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高中物理电磁学实验资源的开发与实践应用研究

发布时间:2017-12-14 10:42

  摘要:电磁学是高中物理学习的重要组成内容。在实际的高中物理学习过程中看,电磁学部分的学习大多是通过实验形式完成的。而实际情况是,部分实验资源并未得到有效应用,且实验过程常常面临实验器材不足的窘境。对此,为了保证我们学生学习需求的有效满足,应该立足现有高中物理电磁学实验资源,对各类实验资源进行合理整合与开发。本文从电磁学实验学习存在的问题入手,对高中物理电磁学实验资源的开发与实践应用进行分析和研究。


  关键词:高中物理;电磁学实验;资源;开发;应用


  在高中学习中,与其他学科相比,物理知识的学习难度相对较高。以高中物理中的电磁学知识为例,该知识的抽象性特点影响了我们的有效理解。相比之下,实验学习方式的应用能够提高我们对电磁学知识的理解质量。在这种情况下,实验资源与实验操作要求、学生学习需求之间的契合性会对物理实验学习质量产生影响。结合我国目前高中物理电磁学的实验资源应用情况可知,我们学习质量的提升需要从实验资源的开发与实践入手。


  1高中物理电磁学实验资源应用过程中存在的问题


  作为一名高中生,从笔者角度来看,当前我们高中物理电磁学实验资源应用过程中存在的问题主要包含以下几种:


  1.1实验仪器配置问题


  实验仪器是电磁学实验的重要工具。而当前我们高中并未为物理课程配置充足的实验器材。当两名或多名教师需要同时为各自班级开展相同的电磁学物理实验时,数量不足的实验器材影响了实验学习活动的正常开展。在这种情况下,部分教师可能会将该实验推迟到下个课时来完成。而事实上,教师的物理学习进度与教材同步,我们在理论学习中学到的知识大多与该电磁学实验有关,因此,教师的这种决策会间接降低我们学习电磁学知识的积极性。虽然我们的实验操作需求仍然可以在后续学习活动中得到满足,但在主观因素的影响下,我们参与电磁学实验的兴趣会发生显着降低。


  1.2实验室建设问题


  实验室是我们开展实验操作的场所。在物理学习经验、学校高层领导人员不合理观念等因素的影响下,部分高中学校的物理实验室建设存在着一些问题。某些学校并未配置专业的物理实验室,部分学校虽然设置了物理实验室,但出于担忧我们在实验操作中损坏实验器材,引发经济损失,将物理实验室当成摆设,使得物理实验室丧失了基本的实验价值。为了提升我们高中物理电磁学实验的学习质量,提高实验室资源的利用率,笔者认为,高中学校领导人员应该及时纠正自身的不合理观念,在结合物理课程各类实验学习要求的基础上,为物理学习配置完善的实验室,并通过实验室的强化应用,满足我们的多样化实验资源应用和实验操作需求。


  1.3实验仪器操作规范性问题


  部分电磁学实验具有一定的危险性。严格按照实验流程、实验仪器的使用标准进行操作是保证实验安全的关键措施。而目前我国部分高中学校并不重视我们学生实验过程操作步骤的顺序是否正确。这种现象为我们的电磁学实验学习埋下了一定的安全隐患。


  1.4实验资源完善性问题


  实验资源配置不完善问题对我们的物理实验学习质量产生了一定的影响。结合我们学校的应用情况可知,部分较为复杂的独立电磁学实验学习常常会出现只开展部分实验的问题。虽然教师会通过播放视频或描述讲解的方式帮助我们理解缺失的实验内容,但其所学习效果与完整的实验学习产生的学习效果之间存在较大差距。


  2高中物理电磁学实验学习资源的开发


  为了更好地发挥出电磁学实验学习资源的作用,从学生角度出发,笔者认为,应当采取以下几种措施,对当前高中物理电磁学实验学习资源进行合理开发:


  2.1多媒体应用策略


  与传统学习工具相比,我们学生对多媒体工具更加感兴趣。为了提高我们的高中物理电磁学实验学习质量,应该对多媒体这种工具的开发和应用加以重视。相对于实验室环境的实验操作而言,多媒体技术同样可以为我们提供较为直观的实验观察效果。当实验仪器不足或实验本身存在较高危险性时,可以通过事先从互联网中获取相应的电磁学实验视频的方式完成多媒体的应用。通过实验学习情境的营造,提升我们对相应电磁学实验操作及结果的掌握水平。


  2.2实验器材优化策略


  实验器材是高中物理电磁学实验中的一种重要学习资源。为了提升我们物理电磁学实验部分的学习质量,需要对实验器材的优化加以重视。以高中物理教材中的多用电表实验部分为例,目前我国高中学校在该实验中应用的实验器材大多为指针式多用电表。从实验学习过程可知,这种实验仪器的表盘较为复杂,我们在读取数据的过程中常常会产生各种误差问题,进而影响实验学习效率与质量。


  针对这种情况,可以将传统实验仪器调整为数字式多用电表。这种多用电表如图1所示。这种实验仪器的应用优势在于,我们能够更加直观地读取实验数据,误差数据的发生概率相对较小。


  2.3创新既有实验策略


  高中物理电磁学部分包含的实验种类相对较多。某些实验可能存在实验过程繁琐、实验仪器配置不足等问题。为了顺利完成电磁学实验学习,可以在原有电磁学实验的基础上,对实验步骤、所需器材等进行创新优化。对于我们学生而言,电磁学实验的创新不仅能够为我们提供更加新奇的实验操作体验,这种变化还会从一定程度上提升我们的物理学习质量。


  3高中物理电磁学实验学习资源实践应用案例


  这里以我们高中物理教材中的静电感应实验为例,对电磁学实验学习资源的实践应用进行分析:


  3.1实验器材


  高中物理静电感应实验中需要利用的实验器材主要包含以下几种:丝绸、金箔验电器、橡胶杆、玻璃棒、动物毛皮。


  3.2实验操作


  高中物理的静电感应实验如图2所示。整个实验流程主要包含以下几个步骤:


  第一,橡胶杆检验步骤。将金箔验电器固定在某个位置,利用橡胶杆逐渐靠近金箔验电器。随着橡胶杆与金箔验电器金属球距离的不断缩小,该验电器金箔的两个箔片会逐渐分开,角度会随距离参数的降低逐渐增加。当两个箔片之间的角度达到最大值时,将橡胶杆逐渐移开,箔片逐渐闭合,角度逐渐变小,直至为0°。


  第二,玻璃棒检验步骤。首先利用丝绸摩擦玻璃棒,然后用玻璃棒重复第一个步骤中的操作。实验结果(金箔验电器箔片变化)与橡胶杆检验所得结果相同。


  第三,电荷检验步骤。将带负电的橡胶杆逐渐靠近金箔验电器金属球。当二者之间的距离达到一定数值时,此时用手指触碰一次验电器金属球。此时,小球上的大部分负电荷通过手指这个导体传输到地表,而验电器中正电荷的存在使得两个箔片产生闭合变化。


  第四,验电器箔片变化检验步骤。将手指从小球位置移开,然后将橡胶杆移开。此时两个箔片之间的角度发生增加。


  第五,验电器正电荷状态检验步骤。当验电器处于正电状态时,将橡胶杆逐渐靠近验电器的金属球位置,此时两个箔片之间的角度逐渐缩小,最终变为0°;而利用玻璃棒逐渐靠近金箔验电器金属球位置时,两个箔片之间的张角会逐渐增加。


  从整体角度来讲,电磁学实验学习资源的充分应用可以在优化实验学习质量的同时,提升我们学生的学习积极性。除了实验目的之外,为了保障物理电磁学实验的顺利进行,我们在实验操作中应该加强对各项实验操作的规范性、正确性的重视,以此降低实验室安全事故的发生概率。


  4结论


  笔者认为,目前我国高中物理电磁学实验学习中的问题主要包含实验学习课时不足、实验操作规范性不足、实验仪器配置不完善等。这些问题的存在对我们高中学生电磁学实验学习的开展、实验巩固物理知识、操作技能的发挥产生了不良影响。因此,建议学校及老师们应当通过多媒体应用策略、既有电磁学实验创新策略以及实验器材优化更新策略等的利用,提升我们高中生物理电磁学实验资源的利用率以及学生的学习质量。


  作者:李问渠


  参考文献?

  [1]于军,朱伟玲,吴登平.从电磁学内容探讨高中与大学的物理学习衔接[J].物理通报,2013,(2):19-21.?

  [2]杨凡.《电磁学》课程学习改革探讨[J].绵阳师范学院学报,2015,(8):133-136.?

  [3]包维颖.以高中物理电磁学学习为例,谈学生学习情感的调控[J].时代教育,2014,(18):96-97.?

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