EveryCircuit 在高中电学实验教学中的应用

发表时间:2020/7/24   来源:《教育学文摘》2020年3月8期   作者:刘萍  高海峡
[导读] 在物理学中,每个概念的建立、每个定律的发现,都建立在实验的基础之上。
        摘要:在物理学中,每个概念的建立、每个定律的发现,都建立在实验的基础之上。在信息技术飞速发展的今天,将电路模拟器运应用于高中物理实验教学,既可以提供学生的学习兴趣,又可以提高高中物理教学质量。
        关键词:EveryCircuit  高中电学  实验教学
       
       
        物理是一门以实验为基础的科学。在高中阶段开展物理实验的教学,不仅有效提升学生对物理理论的认识,还能够提升学生的实验设计、分析和操作等能力。
        目前,我国高中物理实验教学的总体状况较好,但是受应试教育和实验设备缺乏[1]的影响,一些学校和老师重视实验理论教学,轻视实验操作,这样在一定程度上阻碍了高中物理实验教学的发展。在信息化教学的今天,将电路模拟器EveryCircuit应用于高中物理实验教学,可促进理论性探究活动的开展[2],从而解决目前高中物理实验教学存在的一些不足。
        1 EveryCircuit的概述
        电路模拟器EveryCircuit是一款专为电子信息技术专业的人士所打造的软件,它能够让使用者轻松的了解到电子电路究竟是如何进行工作的。在这款软件中,只需要建立任何电路,点击播放按钮,就能够观看动态的电压和电流的动画。它在模拟电路运行的同时,还可以通过模拟按钮来调整电路参数,电路会实时的响应这种变化。这是一个极具创新性的互动软件,对于那些需要做电学模拟实验的人来说尤为有用。
        2 EveryCircuit在高中电学实验教学中具有的优势
        2.1元件多样
        电路模拟器EveryCircuit中有42种元件,完全可以满足模拟高中电学实验的需求,而且不存在实验仪器的保养和维护等问题。
        2.2操作便捷
        电路模拟器EveryCircuit的操作也非常简单。打开软件之后,点击加号图片之后会出现以下界面,界面上面有一排元件,点击元件的图标,即可在左下角看见元件的名称,即可创建新的电路图。如图1为电流源元件:
       
        图 1
        2.3动态可视
        使用者不仅可以通过看图观察到电路中电压的值,还可以通过点击播放按钮观查电流的动态变化[4]。另外,它支持建立各种电子电路模型[5],如两级运算放大器。
        2.4灵活实用
        电路模拟器EveryCircuit的操作不局限于电脑[3],手机版和平板电脑也可以下载。尤其是手机版,用手机进行电路设计、电路参数调整、电路实时变化的观察等,方便操作、易于学习。
        2.5安全可靠
        电路模拟器EveryCircuit不存在安全性的问题,学生可以自由搭建电路,即使用错了元件或连错电路都没有关系,而且系统会显示电路存在的错误,便于学生更正。
        3 EveryCircuit在高中电学实验教学中的应用
        3.1 EveryCircuit在高中电学实验教学中的应用
        将以高中物理实验《描绘小灯泡的伏安特性曲线》为例[6],引导学生掌握电路模拟器EveryCircuit的使用方法。
        首先,打开软件,把实验需要用到哪些实验器材,如小灯泡、电源、滑动变阻器、电流表和电压表、开关等实验器材选上。如图2:
       
        图 2
        然后画出电路图,如图3。
        闭合电路之后发现,引导学生对电压源的电压和滑动变阻器的电阻作出调整。
       
        图 3
        继续调整滑动变阻器的阻值,使小灯泡两端的电压值以及经过小灯泡的电流值随之变化。并请学生们将演示实验的数据记录到表格1中。
        表 1

       
        将演示实验的数据记录到表格中之后,描绘出小灯泡的伏安特性曲线,如图4所示。
        最后得出结论:理想状态下,流经小灯泡的电流与小灯泡两端的电压成正比。
       
        图4
       
        3.2 EveryCircuit在高中电学实验教学中的注意事项
        首先,合理运用,不可依赖。虽然电路模拟器EveryCircuit的使用十分便捷,但是教师要考虑到理想实验和实物实验的差距,不可过度依赖其电路模拟功能。在有条件的情况下,可以先做模拟实验,再做实物实验,这样更能培养学生的学习能力。
        其次,学会探索,积极创新。电路模拟器EveryCircuit的模拟功能是非常强大的,教师在教学过程中,在学生掌握已有电学知识的基础上,可以不拘泥于教材,自由创建新型电路。一来可以培养学生对电学知识的兴趣,二来可以培养学生的创新思维和能力。
        总结
        将电路模拟器EveryCircuit运用于高中电学实验教学。一方面可以提升学生的学习电学的兴趣和创新能力。另一方面可以解决电学实验设备不足的问题。教师们在使用过程中,合理运用电路模拟器EveryCircuit,使课堂内容更加丰富多彩,激发学生的学习兴趣。
       
        参考文献
        [1] 陈晓弘.高中物理实验教学现状与应对策略[J].教研各抒己见,2019,04:99.
        [2] 姚伟佳.高中物理电学实验教学设计改进与实践[D].湘潭:湖南科技大学2017:21-23.
       
       
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