大學物理電學實驗教學探究

丁雷

摘 要：大學物理實驗是理工科院校一門重要的實踐課程，該文通過分析現行大學物理實驗中電學實驗的特點，結合自身教學中遇到的問題，對大學物理電學實驗教學提出了幾點具體措施，以期對高校學生知識、能力和素質培養起到一定積極作用。

關鍵詞：物理實驗 電學實驗 教學探究

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-01

大學物理實驗課程作為一門重要的基礎實驗課，是大學生進入大學后系統學習實驗方法和進行實驗技能訓練的開端，在培養大學生嚴謹科學的思維方式、分析和解決問題的能力等方面具有重要作用。大學物理實驗課程教學應以學生為本，充分調動學生的主觀能動性。這方面研究已有一些報道，如，利用演示實驗[1]，采用開放性實驗教學等[2]。除了教學方法改進外，對實驗課程的設置還需合理安排。大學物理實驗項目眾多，涉及光學、電學、磁性、熱學等各學科，合理安排實驗課程，找出實驗項目之間的聯系，對學生理解和掌握實驗至關重要。根據實驗不同的性質可以將實驗課程分成不同模塊，比如，光學模塊、電學模塊、磁學模塊等，在完成一個模塊后再進行下一個模塊實驗。這樣分模塊系統講解及演示實驗將使學生更好地掌握相關知識，形成一個連貫的知識脈絡。

1 電學實驗特點

大學物理實驗中，電學實驗眾多，幾乎占用實驗總學時1/3以上。目前大多數高校大學物理實驗中對于電學實驗的課程安排很多，主要有：電表改裝與校正、電橋測電阻、RLC串聯電路的暫態過程研究、數字電表實驗等。合理安排電學實驗順序，對電學實驗的共性及各個電學實驗的特點進行對比講授，并指導學生去完成相應實驗，對學生加深理解和掌握相關知識至關重要。電學實驗具有自身特點，相較其他類型實驗，電學實驗特點如下。

1.1 電學實驗連貫性好，可以由簡單實驗逐漸過渡到復雜實驗

學生在高中時已經接觸過簡單的電學實驗，如伏安法測電阻實驗，對電流表，電壓表都有一定了解，大學時接觸的電流（壓）表改裝校準實驗，就是對電流表、電壓表進行改裝并校準；惠斯通電橋測量電阻實驗，也是通過檢流計讀數是否為零來判斷電橋是否平衡，進而得出待測電阻的實驗。這些基礎性實驗的學習及對實驗數據的分析處理，對之后進行的難度稍大的開放性實驗，如數字電表實驗是一個很好的訓練。

1.2 電學實驗原理簡單，相較其他較為復雜類型的實驗，學生更容易理解和掌握

如光學實驗中，很多概念學生以前沒有接觸過，對光的基本理論、光源發光的宏觀特性，光波的相干性和偏振態等不熟悉理解，則光學實驗很難做好，甚至不能進行。而電學實驗中利用的基本公式就是歐姆定律，不同的電學實驗都是在歐姆定律的基礎上簡單變形得到的，學生對電學原理掌握基本沒有問題，只要做了預習一般都可以完成實驗項目。

1.3 電學實驗中儀器簡單并且使用較普遍

電學實驗中常見的儀器主要有電流表、電壓表，檢流計、滑線變阻器、電阻、萬用表等，這些儀器操作簡單，原理易懂，而且很多電學實驗都是利用這些儀器來完成。而其他類型實驗，儀器復雜，如光學實驗中分光計、干涉儀和攝譜儀等，光學儀器本身原理很復雜，學生要調節到儀器正常使用狀態需要具有較好的操作技能，這對學生正常完成實驗提出了更高的要求。

1.4 電學實驗涉及知識點相對較少

其中電表等級的概念是電學中一個非常重要的概念，需要學生很好地掌握。電表的等級是用來表示電表的精確度的，我國規定電表分為七個等級，等級數值越小，電表的精確度越高。實驗之前，應向學生清楚介紹實驗所用電流表、電壓表、檢流計等電學儀器的等級，使學生對實驗測量結果的準確程度有一直觀了解。

2 電學實驗教學側重點

針對電學實驗上述特點，在電學實驗教學中應側重以下幾點。

2.1 提出預習問題，抓好預習關

盡管電學實驗原理簡單，但還是要抓好學生預習關。學生只有預習好，才能在實驗中很好地完成操作。常規預習方法學生只是一個從書本摘抄的過程，缺少自己獨立的思考。在實驗教學中，應在學生做實驗之前布置一些相關思考問題，讓學生帶著問題去預習，只有學生在預習中進行了思考，預習才有效果。比如，開放性實驗的數字電表實驗，可以在預習前給學生提出幾個思考問題：如，簡述模數轉換器的基本原理；如何通過電路設計來實現多量程直流電流（壓）表改

裝等。

2.2 對實驗所涉及的背景知識講解清楚

在電學實驗教學中，遇到的一個比較多的問題是學生對所做實驗的目的不清楚，不知道為什么要做這個實驗，以及這個實驗在實際中如何應用等。實驗相關背景知識一般在教材上內容很少，學生盡管做了預習，但一般不十分清楚。為此，教師在課堂教學時應對背景知識重點講述。

如電表改裝實驗，教師應該使學生認識到電表改裝實驗等同于儀表廠電表的設計與制作，充分調動學生的課堂積極性；惠斯通電橋測量電阻實驗，應向學生強調通過實驗來學習一種新的實驗方法（比較法），通過比較法的學習來實現對電阻的準確測量。

2.3 課堂實行分段式教學，鼓勵學生大膽嘗試，勇于創新

一個好的實驗課程安排應該使學生感到適度的緊張，過分寬松的課堂環境會使學生走神，不能把精力全部集中在實驗上。為此，課堂教學可以采用分段式教學，結合適當的提問，讓學生始終保持一種精神集中的狀態。

可以將實驗分成兩個部分，每一部分做完后，及時對學生的實驗結果進行總結，并對實驗中學生存在的問題給予解答，這樣會加深學生對實驗的理解，當然這需要教師對實驗內容進行充分合理的設計。課堂教學中同時應利用學生接觸新實驗時的好奇心理，引導學生對實驗進行創新。

“興趣是最好的老師”，如果能通過課堂實驗教學激發出學生學習知識及科學研究的興趣，就實現了大學物理實驗教學的

初衷。

3 結語

以上是作者根據大學物理電學實驗課程教學的特點，結合自身教學中遇到的問題，對大學物理實驗教學提出的幾點具體措施，希望能對高校學生知識、能力和素質培養方面起到一定積極作用。

參考文獻

[1] 高祿，趙長春，郝會穎，等.大學物理演示實驗教學探究[J].物理通報，2012（3）：71-73.

[2] 李啟成，劉明明，繆正華.激發學生學習大學物理實驗興趣的方法淺析[J].實驗科學與技術，2011，9（3）：152-154.