張淑芳
(徐州工程學院 江蘇徐州 221000)
重視“場”,更重視物理思想方法
——關于電磁學教學
張淑芳
(徐州工程學院 江蘇徐州 221000)
電磁場是電磁學教學的主干,麥克斯韋方程組的建立是教學主線。教學中不僅要關注具體場的研究,使學生掌握電場、磁場以及電磁場的相互聯系和運動變化規律,更要注重滲透研究場的物理思想、方法,培養學生的科學思維能力。
場;麥克斯韋方程組;物理思想;物理方法
縱觀整個電磁學課程的教學過程,一般是按照靜電場、穩恒磁場、變化磁場產生的電場、變化電場產生的磁場的順序展開,在研究變化磁場產生電場時引入渦旋電場概念,在研究變化電場產生磁場時引入位移電流概念,最后得出麥克斯韋方程組。但是學生學完電磁學,對場的性質與特征, 對描述場所使用的數學工具、數學手段等仍然感到困惑,更不能深刻體會蘊含其中的物理思想方法,因此在教學中,既要重視各種具體場的研究,更要重視場的統一研究,滲透物理思想方法,培養學生的科學思維能力。
19世紀40年代,庫侖定律、畢奧—薩伐爾—拉普拉斯定律、安培定律、歐姆定律以及法拉第電磁感應定律,相繼問世,建立統一的電磁場理論的條件已經成熟。如何建立統一的電磁場理論,對各種電磁作用的本質提供統一的解釋,存在著兩種對立的觀點,一種是超距作用觀點,認為電磁作用無需媒介物傳遞,也不需要傳遞時間,是一種超越空間的瞬時的相互作用,韋伯是近距作用觀的典型代表,其建立的Weber公式,因存在著內部矛盾及種種難以克服的困難,早已被歷史所淘汰。……