試分析高中電磁學概念及其物理規律

吉晟

【摘 要】電磁學部分在高中物理當中是十分重要的內容，但在學習是普遍感到很難，這是電磁學概念的抽象性、知識面廣等特點決定的，概念和規律是物理學中的基本組成部分，本文從高中電磁概念及其物理規律出發，總結了一些學習策略，僅供參考。

【關鍵詞】高中物理；電磁學；概念；規律；學習策略

高中物理當中包含五個領域，即熱學、光學、力學、電磁學、近代物理。每個領域都有其核心內容，實質上這些核心的內容便是物理當中的核心概念，而概念又是最重要和基礎的內容[1]。從電磁學的角度來說，其涵蓋的各個部分緊密不可分割，這給高中學生的學習帶來了一定的困難。學生在學習電磁學部分的知識時，關鍵還是抓住核心概念，以此為主干，結合物理規律，在有限的時間內構建起學科結構。

一、關于高中電磁學概念及其物理規律

物理學科的基礎是實驗，研究對象是自然界中一切物質的運動、結構、變化以及相互作用的基本規律。概念和規律在物理中是基本的組成部分，其中概念是基礎，規律是核心。相比概念，規律是對客觀事物的高層次認知，屬于理性認知的產物，掌握規律對學好物理十分關鍵。

電磁現象在自然界中是普遍存在的現象，在日常生活、生產中也有廣泛應用，而且從電磁學的發展歷程來看，其又是物理學當中發展成熟、體系嚴謹的子學科，在在高中物理當中是十分重要的學習內容。但在學習時，學生普遍感覺偏難，關鍵原因就在于電磁學概念及其規律的抽象性和綜合性，所以研究電磁學概念及其物理規律對于促進電磁學的學習意義重大。

柯珊等[2]在文章中通過分析教材中電磁學內容水平要求分布，并以問卷調查的方式從專家視角分析了電磁學的核心內容，如表1。

電磁學的基本概念有40多個，包括電場、電荷、點電荷、電場強度、電場力、電勢、電阻、電容、安培力、電壓等等，通過咨詢參與修訂高中物理課程標準的9位專家，去掉一部分被專家一致認為不是核心內容的基本概念，還剩下31項，表1則是得分最高的幾項核心內容。以庫倫定律來看，采用概念圖，則可快速厘清概念間的關系，如圖1所示。

由此可見，電磁學部分之所以難學，關鍵在于該部分的核心內容多，涵蓋的知識面廣，各部分知識點可能會“牽一發而動全身”。所以有必要就該部分的知識點的學習策略進行探討。

二、關于如何學習電磁學

首先，電磁學部分的基本概念很多都十分抽象，在學習時往往不能全面、正確的理解，所以在學習時要常常“溫故而知新”，也就是要時常復習已經學過的相關概念，不斷糾正自身的錯誤理解，比如“電磁感應”在學習時如果不能正確理解磁通量及其變化和變化率等概念，在理解電磁感應現象時就會很困難，同時也很難掌握其物理規律。

其次，物理的基礎是實驗，電磁學概念的抽象性對學生抽象思維能力要求高，如果感性認識不足，在學習就會感到很困難。所以要準確、全面地掌握電磁學的物理規律，有必要將現實生活或物理學史當中的規律現象引入學習中，通過實驗去認知電磁現象，并在此基礎上，進行科學的、抽象的總結、歸納進而獲得結論。比如“磁場對通電導線的作用力”，通過實驗可以觀察到線圈或金屬棒通電后，在磁場當中會受力而發生運動狀態的改變，改變電流方向和磁場方向，繼續觀察可知線圈或金屬棒的運動狀態會不一樣，通過分析這些實驗現象，結合已經掌握的知識總結安培力的方向和電流、磁場方向的關系，進而獲得理性認識。

再次，在學習電磁學概念及其物理規律后，應結合現實生活當中實際應用案例，進行研究性學習。如學習了電磁感應后，可以用這些知識去解釋現實生活中電磁學的運用，比如電磁爐的原理、磁懸浮列車的原理、電磁繼電器自動控制電路的原理等。

另外，可以采取概念圖的方式進行概念的歸納總結，因為畫概念圖相對比較簡單，但能夠涵蓋的信息量比較少，所以運用概念圖快速梳理知識結構即可，詳細的歸納總結，則可采用思維導圖[3]。以庫倫定律為例，如圖3所示。

通過思維導圖可以清晰的看出庫倫定律中所蘊含的物理規律，而且信息量豐富，采用這種方法在電磁學概念及其物理規律的學習中必能取得事半功倍的效果。

三、結束語

綜上所述，電磁學概念及其物理規律由于涵蓋的知識點多，覆蓋面廣，在學習時會感到十分困難，因此在學習時一定要圍繞電磁學知識系統的關聯性，從基本概念出發，總結出內在的聯系和規律，將零散的知識點整合起來，并時常復習已經學過的基本概念和基本規律，溫故而知新，利用多種學習策略掌握這部分的知識。其中的關鍵在于要保持學習的興趣，要親自做實驗仔細觀察實驗現象，從中總結規律，并結合生活實際運用自身所學去驗證區解釋生活中的電磁現象，達到學以致用的目的。

【參考文獻】

[1]蔡向陽.高中物理核心概念及其學習進階分析[J].華夏教師，2016，03：30-31.

[2]柯珊，馬云鵬.基于學科核心內容的教學探索——以高中物理電磁學為例[J]. 教育科學研究，2016，05：47-52.

[3]呂明亮.淺談在教學中構建高中電磁學知識體系[J].才智，2013，11：110.