高中物理教学中常见电学实验问题分析

发表时间:2021/4/21   来源:《中国教师》2021年第18卷1月第2期   作者:廖苏克
[导读] 物理学是研究自然界的物质、相互作用和运动规律的自然科学。

        廖苏克
        温州市中等幼儿师范学校   浙江温州  325600
        摘要:物理学是研究自然界的物质、相互作用和运动规律的自然科学。作为一门能解释许多身边事物发展规律、指引我们走向科学殿堂的学科,本文主要对高中物理教学中常见电学实验问题进行分析,希望通过本文的分析研究给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词:高中物理;教学;电学实验问题
        引言
        科学思维是物理学科核心素养的重中之重,是物理观念、科学探究、科学态度与责任的基础与内核,物理课程设置、教学实施应以提升和发展学生的科学思维为核心,高中物理问题解决过程可通过多种思维方法,而学生思维培养途径是多样化的,具体相关分析如下
        1高中物理教学中常见电学实验问题
        首先是学生对电学存在恐惧心理,未深入学习就已经退却;其次是学生的某些“前概念”一定程度上影响了他们在电学学习过程中的判断;然后是教材内容与测试材料与中考严重不接轨;最后是教师更愿意讲授知识而不是演示电学实验,要求学生完成更多的练习而非动手实践。
        2高中物理教学中常见电学实验教学措施
        2.1用精巧趣味的物理实验激发学生学习探究动力
        物理是一门注重实验的学科,当代物理教学越来越重视物理实验教学,通过物理实验,可以更加直观地展示物理现象,并阐释物理原理。为了保持物理知识的严谨性,书本物理知识总结会相对枯燥,然而物理实验却可以更加灵活,通过一些精巧且充满趣味的物理实验,就可以激发学生探究物理知识的动力。在学习大气压力的时候,尽管大气压力在我们身边无处不在,但是却无法通过肉眼观察获得,只能通过物理现象来证明大气压力的存在,教师就可以设计一个“瓶子吞鸡蛋”的趣味实验,实验器材也比较简单,一个瓶口大小合适的广口瓶,一个煮熟且剥去了外壳的鸡蛋,然后加热工具即可。具体实验过程可以有两种方式:第一种方式是先直接加热玻璃瓶,加热到一定程度之后,将剥壳之后的鸡蛋轻轻放在瓶口,注意要达到密封效果,否则实验效果无法显现,随着瓶子里的空气温度降下来,瓶子内外的大气压差出现,鸡蛋就被大气压力推进瓶子里,看起来就像瓶子把鸡蛋吞进去一样;第二种就是点燃一张纸片,扔进瓶子之后,将鸡蛋放在瓶口,同样注意密封好,伴随着纸张的燃烧并且熄灭,鸡蛋也会被瓶子一点点吞进去,背后的原因当然是大气压力。此类实验操作简单,又有一定的趣味性,很容易激活学生的探究动力,当学生有了探究学习欲望的时候,教师再在此基础上讲述大气压力就很容易了。物理趣味实验很多,尤其是有些实验,与人们的常规认知不一样,更容易激发学生的探究兴趣。以浮力知识学习为例,在很多学生的常规认知中,铁制品是很难浮在水面的,教师就可以设计一个“钢针浮水面”的趣味实验,实验器材就是透明水杯、水、钢针和卫生纸(辅助器材),教师将“处理过”的钢针放在卫生纸上,然后轻轻放在玻璃杯中水面上,卫生纸很快就会下沉,而且钢针则会静静地漂浮在水面上,这一物理现象颠覆了学生的日常认知。实验过后,教师可以让学生讲讲其中的道理,学生就很容易激发探索兴趣。然后学生在教师的引导下,一步步对物理现象进行探究与分析,找出其背后的原理,这样学生学习的效果会非常好。作为高中物理老师,平时可以有意识主动收集与教材内容相关的趣味实验,然后酌情在课堂教学中进行操作展示,以大气压力知识为例,除了前文中的“瓶子吞鸡蛋”趣味实验之外,还有用有孔纸片覆盖住装满水的水杯倒置水不流出来的趣味实验。此外,为了达到更好的教学效果,教师在开展趣味实验的时候,可以邀请学生一起参与操作实验,在操作过程中,学生也会进一步增强对于实验的直接体验,从而产生更强烈的探究兴趣。


        2.2结合定点题目,达成有效练习
        在学生掌握了基本的解题思维之后,为了实现对学生解题能力的切实提升,必要的题目练习也是必不可少的.而为了帮助学生达成相应问题的有效突破,在题目的选择上教师需要能多下功夫.在过去的高中物理解题教学中,有一些教师迷信题海战术,其在进行解题时非常看重题目的数量,而不重视题目的质量.其认为提升学生解题能力的最佳办法就是大量的解题练习.而这种想法其实是错误的,固然大量的解题会让学生的解题熟练度获得提升,但在解题的同时,学生所背负的学习压力也会出现明显的提升,在这种情况之下,学生的学习兴趣受到了很大的影响,反而题目对其解题能力的促进效果会下降.所以在实际的教学之中,教师就要能学会定点选择题目,能根据学生的需要给学生设置相应的有效化的题目.
        2.3营造轻松的学习氛围,树立学生自信
        教师在平时教学过程中,减少吓唬性的负面词汇,多用“请你动手”“你能成功”“要胆大心细”等正能量词汇,当学生犯错误时,帮助他们克服紧张情绪并耐心帮助他们分析原因,培养学生自信心。
        2.4消除“前概念”影响
        (1)教学过程中,教师可利用提问和讨论的形式诱导学生暴露自己的前概念。根据他们的错误概念,有针对性地安排实验,并请学生自己解释,让他们清楚认识到自己前置想法的缺陷和不足,有利于消除由生活经验形成的错误前概念。(2)设置概念冲突情景。例如,多数学生潜意识中认为“100W的灯泡一定比50W灯泡要亮”,教师通过自制教具演示实验,利用开关实现100W的灯泡和25W的灯泡由串联变换为并联,学生在观察现象并得出结论后,自然会摒弃之前错误的前概念。
        2.5等效法在电学体系当中的应用探究
        引入平面镜像法化繁为简。例:在一接地无限大金属板上方距离为L放一点电荷+q,求q受到的静电力?解析:由于静电感应,金属板带负电,q受到的静电力应是感应电荷对它的吸引力,依目前高中所掌握知识,无法直接确定感应电荷分布情况,所以无法用库仑定律计算得到,但从课本可得到金属板与上方点电荷电场图我们可以发现,金属板上方的电场线与无金属板,q点正下方跟q距离2L处放一个-q的点电荷一样。教学启示:静电感应当中在出现非点电荷,不适用库仑定律计算时,常用这种等效方法,通常把它叫平面镜像法,其思路是感应电荷和q在金属板上方产生的电场可以用q和相对于金属板对称的-q产生的电场来代替,教学当中要引导学生既要掌握常规的解题方法,也要同步总结分析一些典型案例,做到触类旁通。
        结语
        总而言之,电学实验在高中物理这一门课程的教学过程中是不可忽略的一个部分,其对学生的发展将会起到非常重大的影响。目前的高中物理电学实验教学出现不少的问题,教师要善于发现问题,并且制定出相关的解决措施和方法,让每一个学生都参加到电学实验教学过程中,帮助学生构建系统性的知识体系,培养学生认真、仔细的做事态度,提高学生的实践动手能力,培养学生的核心素养,提升学生的物理成绩,将学生培养成为新时代的全面型人才。
        参考文献
        [1]徐君航.高中物理教学中常见电学实验问题分析[J].学周刊,2018(02):112-113
        [2]李建超.电学计算题解法例析[J].物理教师,2013,34(3).
        [3]刘航飞.生活中的电学[J].物理教学探讨,2009(11).
        [4]董博清、彭前程.核心素养视域下科学思维的内涵及其实现路径[J].中学物理教与学,2019(6):3-4.
        [5]中华人民共和国教育部,普通高中物理课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
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