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高中物理电学实验策略探析

2023-06-09张连春

数理天地(高中版) 2023年8期
关键词:电学实验策略探析高中物理

张连春

【摘要】在高中物理教学中,实验是非常重要的一部分.实验是高中学生获得物理学知识的重要途径,而电学实验则是物理教学中的关键环节.本文首先叙述高中物理电学实验目标,其次介绍高中物理电学实验注意事项及遵循原则,最后对高中物理电学实验策略进行详细分析.

【关键词】高中物理;电学实验;策略探析

随着国家对教育重视程度的加深,传统的“填鸭式”教学模式已经逐渐被取代,正如高中物理教学,教师应越发重视实验教学,而不是再以传统的理论式利用实验的方式将课本上的理论知识和科学规律教予学生,实验教学可以使学生对知识点的记忆力更加牢固.从获取学习知识的角度讲,高中物理实验对高中学生的学习尤为重要,而电学实验是所有物理实验中非常关键的内容.

因此,教师需将教学重点放在提升学生对物理实验的兴趣方面.通过对高中物理电学实验的教学方法进行分析以及利用科学合理的教学模式,使高中学生对物理知识有更深入的了解,使学生对物理电学实验现象以及概念有正确的理解和认识.

1 高中物理电学实验目标

高中物理电学实验目标主要是指高中物理教师将物理实验和教材相结合,按照每个学生思维方式以及学习能力的不同,设计一个整体性的物理实验教学目标,从而在一定程度上提升高中学生的物理综合能力以及实验素养.然后以整体目标为核心,再将其分割成几个小教学目标,利用实验教学的方式,增强班级学生的观察力、分析力以及计算力[1].与此同时,教师还需要设计一个或者多个可变性目标,按照教学实验中可能发生的未知问题,在对学生开展实际实验教学的过程中,对实验教学中发生的具体问题进行具体分析,再进行教学目标的调整,进而实现全部教学目标.

2 高中物理电学实验注意事项及遵循原则

2.1 注意事项

在进行高中物理电学实验时,需明确以下几点注意事项:

第一,选择合适的实验方法.在进行物理电学实验学习时,需要明确重点的学习方向,同时还要详细了解电学实验核心知识,具有自主操作实验的能力.在开展物理实验过程中需充分发挥自身想象力以及创造力,并具有强烈的探索精神,同时还要在物理实验报告中充分表达出自身感兴趣的实验项目.教师在实际教学过程中将实验原理作为教学基础,通过对具体实验方案的分析,能够有效增强学生实验动手能力,促使学生学习更多的物理知识.

第二,正确操作电学仪器.想要很好地完成电学实验,就需要明确电学仪器的操作方法以及相关注意事项.所以加强对物理实验仪器运行机理、内部结构、使用方法以及注意事项的学习非常重要.只有对电学仪器有更加深入的了解,才能将电学实验做好.

2.2 遵循原则

在进行高中物理电学实验时,需遵循以下几点注意原则:

准确性原则.在物理电学实验中需要确保各项数据的准确性,才能够有效保证实验结果的准确性,按照相关实验的标准在进行数据测量时需采用高精准度测量仪,在对电表进行读数时必须将数字精确到小数点后三位,这样可以在最大程度上保证实验的精准度,降低误差值[2].

安全性原则.按照相关电学实验要求标准,在对实验仪器进行选择的过程中,必须确保其符合国家规定的质量标准,同时还需按照具体的实验选择不同的电学仪器,保证实验操作过程中的安全性,这不仅是对实验器材的保护,更是对师生人身安全的保护.

便捷性原则.在确保实验可以有效完成的情况下,实验操作者需要首选操作简单、便捷的实验器材完成实验,确保能够很好地控制所选的实验仪器来测量数据.

常用仪器选择原则.首先,在不造成电表受损、减小误差的前提下选用电表,確保加入电表中的电压、电流均在使用量的范围之内,从而显著改变指针的方向,减小了测量误差值.其次,在电学实验中选用适当的滑动受阻器,以保证在实际应用时所经过的电流是在滑动受阻器的标额定流之内[3].当采用高电阻变阻器时,采用滑动头位移动小但电压和电流变化较大的变阻器是不合适的.总之,为了确保电学实验的稳定性和安全性,必须采用适合实验的仪器.

3 高中物理电学实验策略分析

3.1 详细讲解电学实验的设计原则和方法

在进行电学实验设计的过程中,需要始终坚持安全、便捷、准确、经济这四个原则.在实际物理教学中,教师在进行电学实验讲解时,需要重点强调实验的安全性,避免学生在操作实验过程中受到电流的伤害.同时还要告诫学生当实验器材出现损坏时,要第一时间保护好自身的安全.对学生生命安全的保护是电学实验设计的重要原则.精准性原则就是选择合适的实验仪器进行电学实验,使实验的偏差降到最低,从而达到提高仪器精度的目的.在进行电学实验的设计中,既要确保实验的安全、精准,又要确保实验的简便,否则操作太过繁琐,不但要耗费大量的资金,也不利于学生的理解.

以上三项基本条件都满足后,就需要尽可能减少实验设备的成本,同时教师教学时也要强化学生的节约意识.在对实验原理有了一定的认识后,教师还需要对电路的详细特征、实验仪器的选择方式以及实验器材的安装方式、线路连接方法等进行全面介绍,这样才能使学生对电学实验的整体过程有更加深入的了解.

3.2 培养高中学生良好的物理学思维方式

通常情况下,高中物理实验教学思维方式包括:等效法、积累法、控制变量法以及图像印象处理法等,在开展物理实验教学过程中,学生可以利用以上思维方式进行物理学习规律的研究,从而明确其中原理,为后续内容的学习做铺垫.在物理实验教学中,教师的首要任务是激发学生的自主思考能力,在物理实验中掌握适合自己的思考模式,并通过持续的实验实践和创新物理实验方式,进一步加强和深化已有的思考模式[4].

当学生碰到不会的问题时要互相帮助,使学生之间可以进行更加深入的沟通、交流,通过这样的方式可有效促进学生对电学实验的理解.与此同时,在整个高中阶段.实验预习对学生进行实践操作有很大的促进作用,当发现自己有不会的问题时,可以在课上提问,提升学生对实验的理解.因此,教师还需要在开展实验学之前使学生养成提前预习的良好习惯.

3.3 改变教学方法,激发学生学习兴趣

在物理实验教学中,在掌握了重点的基础知识前提下,教师还需要利用网络资源、文字资料、影像资料等手段,使学生对物理电学知识有更加深刻的认识与掌握,明确实验操作精髓,达到教育目的的同时,激发学生学习兴趣.在实验开始前,学生在进行实验对象的选择时,需要根据本节课程内容的主题合理地选择实验对象、方法和程序,同时仔细观察实验结果,此时教师可以不对实验最终结果设置严格的要求,需要以指导学生合理操作实验设备为主要教学目的[5].

例如 在“电阻”这一节课的教学中,学生可以根据自己的意愿选择感兴趣的实验,同时在教师的帮助下准备好需要用到的实验器材以及设备,在进行电阻工具的选择时,可以选择胶、干木头、湿木头以或者水果等,在工具选择完成后,再进行相应的实验方案设计,使学生们能够更好地使用日常生活中各种材料自身的电阻值.在这个阶段中,学生可以按照自己的爱好来进行选题,这样可以更好地激发学生的学习热情,在进行实验设计时,可以促进学生逻辑思考能力的提高,对多个实验过程的对比和创设的过程中也能培养学生的发散思维.

3.4 运用小组合作教学,提高学生的学习效率

电学实验整个过程具有极高的复杂性,学生在进行实验的过程中,通常会由于时间或者内容上的约束无法将实验彻底完成,为避免这种情况,教师可以通过小组合作法进行实验教学,使学生以小组为单位进行实验,这样不但可以减少实验完成时间,还能够有效增强学生之间的合作交流能力.

例如 在进行电阻测量的实验学习中,相同的实验主题就分配给一个学习小组进行,组内学生通过讨论制定出完整的实验方案,再由每个组员各司其职,共同完成实验,这不仅提升了学生对于实验的参与感,同时也在集体讨论的过程中使学生的思维能力得到更好的发展.

3.5 参照电路图教学,培养学生的创设能力

在进行物理电学实验时,必须对电路图进行深入地学习.教师要教会学生如何理解电路图,熟悉电路图,同时还需要培养学生转换电路图和实验设备连接的能力,通过观察电路图能够了解怎样简化仪器导线,通过观察设备连接可以将其转换为电路图,促进学生数据分析准确性的提升[6].

例如 在学习“伏安法测电流”这节课程时,电路图中电压表和导线之间是相互连接的,在实际使用过程中电压表不仅可以和导线相连,也可以一端接安培表,一端接电阻器,只要总的电流方向不改变就可以,通过对各种不同的电路进行连接,可以有效增强学生的创造能力.

3.6 教导学生使用仪器,增强学生的动手能力

電学实验中对实验设备有非常高的要求,一些学校由于缺乏实验设备和实验资金,无法使学生在学习过程中充分使用各种实验设备,这对于学生们进行电学实验的学习是非常不利的.教师应按照实际状况尽量让学生了解各种仪器的用法,例如:电压表的正、负极的区别、线路的连接方法、磁感线的转动要求、游标卡尺的使用等,指导学生正确运用仪器,增强实验的安全,同时培养学生对实验的熟练度,增强其动手能力.

例如 在进行“影响电阻大小的因素”这节课程的学习时,就会用到电流表、电压表、电源以及游标卡尺等,同时还需要学生对电路有一定的了解.在这个阶段中,教师则需以引导学生动手操作为主,仔细观察学生在进行实验仪器操作时是否有误,对于出现错误的地方需及时指出,以提升学生实验的准确程度.

4 结语

综上所述,电学实验是高中物理教学的难点,但也同样是物理教学的重点,因此物理教师在实际教学过程中需对教学资源进行合理利用,通过详细讲解电学实验的设计原则和方法,培养高中学生良好的物理学思维方式、改善教学方法,激发学生学习兴趣、运用小组合作教学,提高学生的学习效率、参照电路图教学,培养学生的创设能力、教导学生使用仪器,增强学生的动手能力等一系列科学有效的教学手段以加深学生对物理电学实验的理解.

参考文献:

[1]钟艳.高中物理电学实验策略探析[J].教育科学(全文版),2017(9):60.

[2]张珍珍.高中物理电学实验教学策略分析[J].新一代:(理论版),2021(24):19-20.

[3]汪春娥.普通高中物理电学实验教学策略探究[J].考试周刊,2021(19):19.

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