中職物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

湯俊

摘要：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革時(shí)中職教育改革中的重點(diǎn)內(nèi)容，中職物理教學(xué)必須充分重視物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性特點(diǎn)，教師在教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究。本文內(nèi)容主要分析中職物理課程中一個(gè)非常重要的內(nèi)容——電學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過分析電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探索更有效的中職物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：中職；物理教學(xué)；電學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)設(shè)計(jì)

電學(xué)知識(shí)和人們的生活息息相關(guān)。在實(shí)際生活中，電學(xué)知識(shí)的應(yīng)用隨處可見，比如我們經(jīng)常使用的家用電器、電動(dòng)汽車、路燈，等等。中職物理教學(xué)中，電學(xué)課程是最常見的課程之一，電學(xué)課程的主要任務(wù)是提高學(xué)生的電學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，幫助學(xué)生更好地將電學(xué)知識(shí)運(yùn)用到自己的工作、生活中去，能夠合理運(yùn)用電學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問題。中職物理教師必須指導(dǎo)學(xué)生多做電學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果加深對電學(xué)知識(shí)的理解，從而提高電學(xué)知識(shí)運(yùn)用能力。

一、指導(dǎo)學(xué)生掌握常見實(shí)驗(yàn)儀器的選擇和使用

要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就必須用到實(shí)驗(yàn)儀器。而選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器是實(shí)驗(yàn)成功進(jìn)行的基礎(chǔ)，如果選擇了不合適的實(shí)驗(yàn)儀器，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差，甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。像游標(biāo)卡尺、變阻器、電流、電壓表、電阻器等儀器在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)用到。人們用特殊的符號(hào)來標(biāo)記它們。因此我們在認(rèn)識(shí)這些實(shí)驗(yàn)儀器的同時(shí)還要學(xué)會(huì)如何使用它們。

就拿變阻器來說，從名稱上我們就能知道，它是可以改變電阻的儀器，但大部分學(xué)生開始肯定不明白怎么改變電阻？為什么要改變電阻？這時(shí)教師就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生了解變阻器的工作原理：變阻器的電阻值是通過改變電阻線的長度來變化的，目的是為了改變電路中的電流強(qiáng)度。它有滑動(dòng)變阻器和電阻箱兩種類型。通過這樣的介紹使學(xué)生了解變阻器的工作原理、用途和類型等知識(shí)。除了要了解類似變阻器這樣的基本物理實(shí)驗(yàn)儀器，諸如電路保險(xiǎn)、電筆、萬用表等生活中常用到的電路工具的工作原理、用途等知識(shí)也是需要了解的。了解實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理、用途之后，接下來教師應(yīng)該幫助學(xué)生學(xué)會(huì)正確選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。因?yàn)槿绻つ侩S意地選擇實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會(huì)使實(shí)驗(yàn)步驟變得繁雜、實(shí)驗(yàn)誤差加大，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想或者無法完成。教師在電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一定要讓學(xué)生明白在選擇實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)必須遵循以下三點(diǎn)原則。

（一）便利原則

物理實(shí)驗(yàn)的目的是通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來論證物理理論，使學(xué)生對于物理理論知識(shí)有更加深刻的認(rèn)識(shí)。而中職生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ξ吘褂邢?，如果一個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟過多，實(shí)驗(yàn)過程過于繁雜會(huì)讓學(xué)生感覺無從下手。這樣的實(shí)驗(yàn)達(dá)不到鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ哪康模簿褪チ私虒W(xué)作用。因此，在選擇儀器時(shí)，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生選擇最方便操作的實(shí)驗(yàn)儀器，簡化實(shí)驗(yàn)步驟。比如選擇滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)該在考慮其阻值變化范圍和額定電流的同時(shí)考慮是否能夠方便地調(diào)節(jié)電阻大小。

（二）精準(zhǔn)原則

選擇實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)，應(yīng)該考慮這個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器是否能使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性很重要，只有精準(zhǔn)性達(dá)到要求的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才會(huì)具有可信度。但也沒必要片面追求實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，只要精度符合實(shí)驗(yàn)要求就可以。比如在做電流表和電壓表的接入實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要指針偏轉(zhuǎn)刻度超過滿刻度的三分之二就符合要求。

（三）安全原則

除了便利原則和精準(zhǔn)原則，教師還要讓學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)過程的安全，在選擇實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)要考慮到安全性。如果選擇了不合適的實(shí)驗(yàn)儀器，不但實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)儀器也很容易損壞，從而威脅到實(shí)驗(yàn)人員的人身安全。例如在選擇電流表和電壓表時(shí)，為了安全，其額定電流必須大于或等于電源的最大電流。

二、通過實(shí)驗(yàn)逐步提高學(xué)生動(dòng)手能力

電學(xué)知識(shí)的實(shí)踐性很強(qiáng)，僅僅是書面講解是不夠的，還必須通過不斷的實(shí)踐操作才能做到熟練掌握，靈活運(yùn)用。教師應(yīng)該在教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)原理、觀察實(shí)驗(yàn)過程、總結(jié)實(shí)驗(yàn)方法使學(xué)生沉浸在求知探索的氛圍中。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，教師要鼓勵(lì)學(xué)生自己多多動(dòng)手，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分類記錄，通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中的問題，之后讓學(xué)生分組討論，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的物理規(guī)律，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ治瞿芰?。比如，在進(jìn)行歐姆定律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，而且這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是他們自己親自動(dòng)手記錄的，因此他們會(huì)感覺到成就感。然后教師再引導(dǎo)學(xué)生分析這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而讓學(xué)生明白當(dāng)電阻大小固定時(shí)，電流與電壓的大小變化成正比。這比僅口頭上的陳述效果強(qiáng)多了。實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)精神，這對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)工作是非常有益處的。

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)體會(huì)到了實(shí)際動(dòng)手的樂趣，教師通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了一個(gè)活躍的課堂學(xué)習(xí)氛圍，通過在實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮想象，進(jìn)行探索，是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高。在實(shí)驗(yàn)中，教師必須引導(dǎo)學(xué)生用腦思考，手腦并用，在實(shí)驗(yàn)過程中自己總結(jié)出物理規(guī)律。比如教師在進(jìn)行學(xué)習(xí)電阻定律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來測量長度和橫截面積不同的導(dǎo)線的測電阻值。通過分析兩根導(dǎo)線電阻值和其長度、橫截面積之間的關(guān)系，得出電阻定理。教師應(yīng)該讓學(xué)生自主思考實(shí)驗(yàn)方法，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并把得到的數(shù)據(jù)記錄下來，比如讓學(xué)生自己來選擇不同長度、橫截面積的導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量出導(dǎo)線的電阻。

三、學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄及總結(jié)

電路實(shí)驗(yàn)成功與否不僅和實(shí)驗(yàn)操作方法有關(guān)，還與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法有關(guān)。在處理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)時(shí)，一定要讓學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)順序一步步地記錄，同時(shí)要用有效數(shù)字來記錄數(shù)據(jù)，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度符合實(shí)驗(yàn)要求。除此以外，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的單位也是一個(gè)需要注意的問題，一般來說，教師在實(shí)驗(yàn)開始之前要求學(xué)生列出實(shí)驗(yàn)表格，在實(shí)驗(yàn)表格中記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)計(jì)算公式來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比分析，來論證物理理論知識(shí)。這樣可以引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，同時(shí)理解實(shí)驗(yàn)誤差的概念，使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只要在合理誤差范圍內(nèi)就算是有效數(shù)據(jù)。比如，在中職物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，可以通過實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)過程中矯正實(shí)驗(yàn)儀器來提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度來達(dá)到減少實(shí)驗(yàn)誤差的目的。

四、提高學(xué)生的安全意識(shí)

安全問題是非常重要的問題，人們在實(shí)際生活中無論做什么事都應(yīng)該注意自己的人身安全。同樣的道理，在中職物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師也不能忽視了學(xué)生的人身安全問題。在教學(xué)過程中，應(yīng)該注意加強(qiáng)對學(xué)生的安全教育，一定要教會(huì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中如何保護(hù)自己，提高物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性。教師在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，除了給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法之外，還要給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)中的安全注意事項(xiàng)，例如，在進(jìn)行物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，不能隨意更換實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)裝置的組合順序，在開始實(shí)驗(yàn)之前必須佩戴必要的安全防護(hù)工具；在實(shí)驗(yàn)儀器通電的狀態(tài)下，不可以觸碰任何帶電設(shè)備；必須嚴(yán)格按照使用說明安裝、操作一些危險(xiǎn)性較高的電器設(shè)備。為了加強(qiáng)學(xué)生對安全的重視，教師還可以給學(xué)生展示一些因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)過程中不注意安全造成人身傷害的例子。比如，有學(xué)生沒有按照實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作，在沒有斷電的情況下檢查電器設(shè)備，結(jié)果觸電差點(diǎn)死亡。教師也可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中做一些實(shí)驗(yàn)安全操作示范或者讓學(xué)生自己來進(jìn)行安全示范，進(jìn)一步提高學(xué)生的安全意識(shí)和實(shí)驗(yàn)安全事故處理能力。

總而言之，教師要重視物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，結(jié)合教學(xué)實(shí)際不斷改進(jìn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，通過電學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生們獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)其中的實(shí)驗(yàn)原理，找出實(shí)驗(yàn)成敗的原因。從而使學(xué)生們的思維更加活躍，全面提高學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)，幫助學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)、工作中獲得更大的發(fā)展。

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