吳啟蘭
(江蘇省高郵市第一中學(xué),江蘇高郵 225600)
電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中物理的重點(diǎn),教師應(yīng)加大對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重視,加強(qiáng)這一部分教學(xué)的趣味性、可操作性,有效地將電學(xué)理論與現(xiàn)實(shí)操作進(jìn)行結(jié)合,為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)相對(duì)輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境,以增強(qiáng)學(xué)生的好奇心,驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極自主地投入物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中,從而掌握多種電路的連接方式,合理采用量程的方法,自主讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等,促進(jìn)知識(shí)的活學(xué)活用。
學(xué)生的電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題大多出現(xiàn)在對(duì)電表的接線和讀數(shù)方面。電表的內(nèi)部含有電阻,因此實(shí)際示數(shù)與顯示的示數(shù)在數(shù)值上會(huì)出現(xiàn)誤差,若產(chǎn)生的誤差過大則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不利于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解。實(shí)際上,對(duì)于電表的選擇也講究方法,這在很大程度上影響著測(cè)量結(jié)果的精確度。不論是電壓表還是電流表都必須將被測(cè)線路的電壓和電流控制在測(cè)量限度內(nèi),避免因過流而造成設(shè)備損壞;在連接時(shí),實(shí)驗(yàn)者要遵守正進(jìn)負(fù)出的原則;同時(shí)根據(jù)實(shí)際誤差選擇“內(nèi)接”“外接”法。在讀數(shù)的過程中,實(shí)驗(yàn)者要反復(fù)讀數(shù),確保所讀出的數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度,也要注意到電表所測(cè)的范圍,檢查電表指針是否歸零,如果指針沒有指到零刻度線上,則需要調(diào)整再重新進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量,以此來(lái)保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在物理實(shí)驗(yàn)過程中,滑動(dòng)變阻器是常用的儀器,通過控制滑動(dòng)變阻器來(lái)進(jìn)一步控制電阻與電流,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電路的調(diào)控。在使用滑動(dòng)變阻器的過程中應(yīng)注意以下問題:滑動(dòng)變阻器的選擇、滑動(dòng)變阻器的具體操控以及阻值調(diào)控。在選擇滑動(dòng)變阻器時(shí),實(shí)驗(yàn)者要根據(jù)所用的電路,選擇較為靈敏的滑動(dòng)變阻器,而且要能夠使數(shù)值控制在電表的限制范圍內(nèi),提升其安全性。在滑動(dòng)變阻器的操作過程中,實(shí)驗(yàn)者要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,規(guī)范操作標(biāo)準(zhǔn)不僅直接決定著實(shí)驗(yàn)的成功與否,更會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)者的安全問題造成直接影響。在正式接通電路之前,實(shí)驗(yàn)者要將滑動(dòng)變阻器滑至阻值最大處,防止因電流過大而造成損壞。在進(jìn)行操作時(shí),教師要向?qū)W生強(qiáng)調(diào):禁止觸碰滑動(dòng)變阻器的滑片等容易導(dǎo)電的部分,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)要兩手同時(shí)操作,一手固定儀器,一手進(jìn)行操作,要時(shí)刻注意安全。在調(diào)控滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí),將滑片多次滑動(dòng),待表面灰塵消失后再進(jìn)行后續(xù)操作,防止實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)短路現(xiàn)象,影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果[1]。
在電學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)中,電路的連接方式有很多。無(wú)論是電表還是滑動(dòng)變阻器的選擇都是為了進(jìn)行電路連接。在電路連接過程中,安全還是要放在第一位的,學(xué)生要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作步驟來(lái)進(jìn)行操作,防止出現(xiàn)線路短路、燃燒等現(xiàn)象,在安全的可控范圍內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)量數(shù)據(jù)。在連接電壓表時(shí),實(shí)驗(yàn)人員者要先確保電壓表與所測(cè)電元件為并聯(lián)電路,還要關(guān)注到電壓表電流的方向與電路的正負(fù)極相同,避免導(dǎo)致電表因操作不當(dāng)而損壞。在連接滑動(dòng)變阻器時(shí),實(shí)驗(yàn)者要依照實(shí)際情況進(jìn)行具體分析,判斷應(yīng)該采用分壓式還是分流式接法,提高實(shí)驗(yàn)的精確度??傊?,因電路鏈接方式很多,各種方式的具體操作步驟和需要注意點(diǎn)略微不同,具體操作要依照實(shí)際情況進(jìn)一步分析,按順序進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)后,實(shí)驗(yàn)者需要對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與整理分析,尤其是在對(duì)電表的讀數(shù)進(jìn)行記錄時(shí),要嚴(yán)格按照電表讀數(shù)規(guī)則來(lái)進(jìn)行讀數(shù),注意數(shù)據(jù)之間的有效數(shù)字。如果需要通過公式進(jìn)行數(shù)值轉(zhuǎn)換,則需統(tǒng)一數(shù)據(jù)單位,防止產(chǎn)生過大的數(shù)據(jù)偏差。在認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)后,實(shí)驗(yàn)人員可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理,以方便后期的參考[2]。
在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了一些問題,一方面是由于學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)掌握不扎實(shí),缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在面對(duì)問題時(shí)沒有頭緒,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的電表的內(nèi)接、外接法模糊不清,未能正確進(jìn)行滑動(dòng)變阻器的分壓、限流接法等,在這些方面缺乏一定的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備。另一方面,在實(shí)驗(yàn)過程中,因?qū)嶒?yàn)者的操作不當(dāng)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師要依據(jù)教學(xué)目標(biāo),結(jié)合周邊各種有利的教學(xué)資源,為學(xué)生營(yíng)造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)開始前,教師要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)安全性原則,根據(jù)要求與客觀條件恰當(dāng)?shù)剡x用電學(xué)儀器及其量程,在實(shí)驗(yàn)中要注意人身及使用儀器的安全性。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)。為更好地培養(yǎng)學(xué)生的探索精神及創(chuàng)造能力,教師要積極鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)興趣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理出發(fā),按照實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和方便性的原則,在電表讀數(shù)時(shí)要將讀數(shù)的范圍控制在有效的區(qū)域內(nèi),有效地降低實(shí)驗(yàn)誤差。同時(shí)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)可順利完成的情況下,盡量使用操作較為簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)裝置與器材。教師應(yīng)要求學(xué)生按標(biāo)準(zhǔn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,認(rèn)真地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以促成其學(xué)以致用。在教學(xué)中組織學(xué)生進(jìn)行多類型的實(shí)驗(yàn)操作可增加學(xué)生的成就感,提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣[3]。
在日常的課堂教學(xué)中,教師要深入挖掘課本教學(xué)內(nèi)容,利用多媒體影像設(shè)備,巧用多種教學(xué)方法,為學(xué)生創(chuàng)造多元化的學(xué)習(xí)情境。例如,教師可用問答法,設(shè)置多個(gè)不同難度的小問題,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,發(fā)揮自身的能動(dòng)性積極去探索。準(zhǔn)確了解和使用電學(xué)儀器,這是做好電學(xué)實(shí)驗(yàn)的前提條件。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)正確使用各種電學(xué)儀器,引導(dǎo)學(xué)生了解電壓表、電阻箱等儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、用途以及在操作中的注意事項(xiàng),然后再組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,給學(xué)生留有充足的自主學(xué)習(xí)時(shí)間和空間,教師只是偶爾對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維的點(diǎn)撥。
高中階段的學(xué)生自主性和學(xué)習(xí)的能力都有明顯的提高,教師在教學(xué)中應(yīng)凸顯學(xué)生的主體性,多給學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會(huì),注重學(xué)生個(gè)體間的差異,加強(qiáng)與學(xué)生的有效溝通,有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作與物理學(xué)習(xí)水平。同時(shí),教師還要鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),大膽體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作過程,從實(shí)驗(yàn)中獲取概念、原理,以加深對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用。
綜上所述,電學(xué)實(shí)驗(yàn)作為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重難點(diǎn),我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去實(shí)驗(yàn),多動(dòng)手操作,熟練掌握實(shí)驗(yàn)步驟,能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)散思維,發(fā)揮自身的創(chuàng)造能力,從而讓實(shí)驗(yàn)服務(wù)于物理教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。