職高物理電學實驗教學的策略探析

【摘 要】職高物理電學實驗教學是高職院校的專業(yè)課程之一，也是培養(yǎng)學生專業(yè)技能的重點課程。其課程內(nèi)容較為抽象、概念性理論性強，對學生的邏輯思維能力、動手操作能力要求較高，學生學習起來也具有一定難度。筆者從優(yōu)化實驗教學方法的角度出發(fā)，提出了職高物理電學實驗教學的新策略。

【關(guān)鍵詞】職高物理；物理電學；電學實驗教學

物理學科是高職院校的必修專業(yè)課程之一，對于培養(yǎng)學生的科學探索精神和基礎(chǔ)技能知識起著十分重要的作用。物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科，實驗教學是物理教學的重要方法之一，而電學實驗教學又是物理實驗教學中的重點和難點內(nèi)容。電學的基礎(chǔ)理論知識本身具有一定難度，其實驗操作也顯得深奧難懂，它要求學生不但要熟練了解常見的實驗儀器、熟悉電路圖，還要能夠?qū)W會設(shè)計電學實驗中的電路圖，這就讓許多職高學生都望而卻步。為了改變學生對物理電學實驗的這種“畏懼感”，就必須改革職高物理電學實驗教學的策略，轉(zhuǎn)變學生觀念，從真正意義上提高物理教學的效率，提升學生的綜合素質(zhì)和核心競爭力。

一、熟悉常見實驗儀器及其選擇原則

實驗的前提就是要選擇適合的實驗儀器，這是關(guān)系著實驗是否成功、實驗結(jié)果是否精確的關(guān)鍵。電學實驗中常見和常用的實驗儀器有定值電阻、變阻器、電流表、多用電表、電壓表、螺旋測微器以及游標卡尺等等，它們在電路中還有著專門的符號標示。我們不僅要了解和認識這幾種儀器，還有知道它們的用途、工作原理及使用方法等。例如變阻器的工作原理就是通過改變電阻線的長度來改變自身的電阻值，從而達到改變電路中電流的目的；其種類分為滑動變阻器和電阻箱。當然，作為一名職高學生除了要熟悉基本電學實驗中所遇到的實驗儀器，對于日常家庭生活中常見的電路器材也要有所了解，如測電筆、保險絲、電能表等。

對于電學實驗儀器的選擇具有一定的原則性，而并非隨意、盲目地選擇的。因為，如果實驗儀器選擇得當，可以簡化實驗操作步驟、減少實驗誤差、使得實驗過程順利完成。在職高物理電學實驗儀器的選擇時要注意以下三點：第一、要注意安全性。電學實驗若儀器選擇不當，很容易發(fā)生儀器損壞、并帶來安全隱患，所以實驗前選擇儀器時，一定要注意這一點。比如選擇量程合理的電流表和電壓表，電源的最大電流不能超過其額定電流等。第二、要注意方便操作。物理實驗的意義就是通過動手操作來驗證物理理論，從而更加深刻地認識自然界的客觀規(guī)律。如果實驗過程過于復(fù)雜，實驗步驟讓學生感覺凌亂、摸不著頭腦，那么就失去了做實驗的意義。所以，在選擇實驗儀器時，要選擇方便安裝實驗裝置、方便實驗操作、調(diào)節(jié)與演示的儀器。比如選擇滑動變阻器的時候，不僅要考慮它的阻值范圍和額定電流，還要考慮是否方便調(diào)節(jié)其阻值的大小。第三、要注意精確性。只有實驗儀器選擇得當，實驗數(shù)據(jù)才會更精確，實驗結(jié)果才會更具真實性和可信度。但這并不意味著儀器的精度越高越高，相反是要精度適宜。例如將安培表和伏特表接入到電路之中時，其指針偏轉(zhuǎn)刻度要滿足超過滿刻度的三分之二，才能保證實驗結(jié)果的準確。

二、掌握常見電路圖及其設(shè)計方法

了解了實驗儀器和選擇儀器的基本方法之后，還需要掌握常見的電路圖，懂得如何設(shè)計電路圖，這也是電學實驗操作必備的基本功。首先，職高學生要了解物理電學實驗中最常見的幾種基本電路圖：①半偏法測電流表或電壓表電阻的電路圖；②用伏安法測電阻的電路圖；③運用伏安法、伏箱法或安箱法測定電源內(nèi)阻和電動勢的電路圖；④運用分壓式電路測定電壓功率的電路圖等。不僅要對這四類電路圖熟記于心，還要學會分析它們的工作原理，例如第②類電路圖其工作原理是著名的歐姆定律。看電路圖的時候，也要掌握訣竅：要從電源正極出發(fā)，看電流的流動方向；根據(jù)電器兩端是否有別的電器，分析其電壓是否為電源電壓；對于過于復(fù)雜的電路圖，可以將其畫出來，并將其中枝枝葉葉的地方刪掉移除，保證電流流動方向不變，然后進行簡化分析。

了解了電學實驗中基本的電路圖和分析方法，接下來就是要學會如何設(shè)計電路實驗圖。首先，要讓學生明白每一個電學實驗的操作原理，這是設(shè)計電路圖的關(guān)鍵之所在。例如“用伏安法測小燈泡的電阻”實驗，如果學生們知道這一實驗原理是歐姆定律，那么就會自然而然地想到：應(yīng)該選擇多大量程的實驗儀器，如何將滑動變阻器、小燈泡、電源燈等進行正確連接，如何連接電流表和電壓表等。然后，再按照“橫平豎直，轉(zhuǎn)角處無原件”的原則，將對應(yīng)的電路圖設(shè)計出來。

三、鼓勵學生動手操作、訓練實踐能力

熟悉了實驗儀器和電路圖，最后就是動手操作了，也是物理電學實驗教學中的最關(guān)鍵一步。例如將設(shè)計好的電路圖親手連接一次，根據(jù)電路圖中電流的流動方向，將原件依次連接起來，做到“先主后支”。通過親手操作，學生不僅明白了物理電學實驗中應(yīng)該做什么、不應(yīng)該做什么、應(yīng)該如何做，還訓練了學生的動手能力、實踐能力，加深了學生對物理電學原理和理論的認識和理解。

總之，通過學生們的大膽想象、思考和創(chuàng)新，或許會有更多的驚奇發(fā)現(xiàn)。在操作和觀察這些趣味實驗的同時，學生們便會積極開動腦筋思考，分析它的實驗原理是什么，實驗成功或失敗的原因是什么。由此，通過實驗操作，學生們的思維能力、動手能力以及自主探索的能力都得到了鍛煉和培養(yǎng)，對于學生綜合素質(zhì)的提高和今后的發(fā)展都有著積極影響。

【參考文獻】

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（作者單位：江蘇省海門市三廠職業(yè)教育中心校）