李劍
[摘 要]電磁學是高中物理的重要內容,是高考的必考知識,相關試題在高中物理中占有較高分值。教學實踐中,為了更好地激發學生的學習興趣,調動學生學習的積極性與自主性,使學生更好地學習、理解電磁學知識,教師應做好初高中物理電磁學部分的分析,遵循相關教學原則,采取針對性策略。文章結合教學實踐開展研究,供參考。
[關鍵詞]初高中物理;教學銜接;電磁學
[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2022)14-0038-03
初中物理電磁學部分主要以概念為主,不涉及計算,對學生的要求不高。而高中物理電磁學部分不僅知識點多,而且涉及計算,需要學生深入理解,難度較大。教學實踐中,為了達到預期的教學目標,提升學生的學習效率,教師應結合學生已有的知識儲備,靈活運用多種教學方法,做好初高中物理教學銜接。
一、初高中物理電磁學知識分析
初中物理電磁學部分包括五節內容,分別為第一節“磁現象、磁場”,第二節“電生磁”,第三節“電磁鐵、電磁繼電器”,第四節“電動機”,第五節“磁生電”。重點內容主要有磁極間相互作用規律、通電螺線管,安培定則、電磁感應現象等。要求學生能夠準確記憶相關概念與規律,并能簡單分析一些物理現象。
高中物理電磁學部分安排在必修第三冊的第十三章、選擇性必修第二冊的第二章。其中必修第三冊第十三章主要講解有關磁場的知識,闡述了一些概念,如磁感線、磁感應強度、磁通量、磁感應現象等,其中在磁感線部分再次講解了安培定則。在磁感應強度、磁通量部分講解了磁感應強度、磁通量的計算公式,難度并不大。在選擇性必修第二冊第二章主要講解了楞次定律、右手定則、法拉第電磁感應定律,介紹了渦流、電磁阻尼、電磁驅動、互感和自感等知識,該部分內容知識點較多,難度較大。需要學生在準確掌握相關概念的同時能夠從本質上把握相關規律,尤其要厘清不同計算公式的適應條件,能夠具體問題具體分析,確保所用計算公式的正確性。
綜合來看,初高中物理電磁學部分有著緊密的聯系,做好初高中物理電磁學部分的教學銜接非常有必要。教學實踐中,教師應做好充分準備,認真了解學生的學習實際,制訂相關教學目標與教學計劃,從學生熟悉的電磁學知識入手,自然過渡到高中物理電磁學知識的講解中,降低學生對所學知識的陌生感。
二、初高中物理電磁學教學銜接原則
既然初高中物理電磁學部分聯系緊密,那么高中物理電磁學教學中該如何處理兩者之間的銜接關系呢?通過分析研究認為,初高中物理電磁學銜接過程中應遵循以下原則。
第一,整體性原則。所謂整體性原則是指將初中物理、高中物理電磁學部分作為一個整體來看待。講解高中物理電磁學知識之前與學生一起回顧初中物理電磁學知識,可以運用思維導圖將初中物理電磁學知識串聯起來,為向高中物理電磁學內容的過渡做好鋪墊。
第二,趣味性原則。高中物理電磁學部分概念以及原理較多且難度較大。為了激發學生的學習興趣,幫助學生樹立學習信心,初高中物理電磁學部分在銜接時應注重凸顯趣味性,既可以運用學生較為感興趣的多媒體技術,也可以在課堂上為學生展示物理實驗,還可以圍繞展示的內容設計由淺入深的問題,鼓勵學生在課堂上開展討論活動,降低其學習的枯燥感。
第三,啟發性原則。高中物理電磁學部分相較初中物理電磁學部分不僅內容多,而且難度有了很大的提升,因此,采用初中的學習方法是行不通的,應在了解學生學習初中物理電磁學知識的思路、學習方法的基礎上,給予學生針對性的啟發,以實現和高中物理電磁學知識的無縫對接。不僅如此,在高中物理電磁學知識的講解中,還應尊重學生的學習自主權,多給予學生啟發與鼓勵,使其能夠透過現象看本質,讓學生通過多思考、多討論、多總結,真正理解和掌握所學知識。
三、初高中物理電磁學教學銜接的實施
(一)做好初中物理電磁學知識的回顧
講解高中物理電磁學內容之前,為了給學生帶來似曾相識的感覺,課堂上教師可設計如下問題要求學生思考,引導學生更好地回顧所學知識。
在初中我們已經學過有關電磁學方面的知識,那么什么是磁場?什么是磁感線?磁場有哪些性質?通電螺線管的磁場有什么特點?安培定則的內容是什么?什么是電磁感應?磁生電的條件是什么?
上述問題幾乎涵蓋了初中物理電磁學部分的主要內容。課堂上教師給學生預留一定的時間,要求學生認真思考,而后提問,了解學生對電磁學知識的掌握與理解程度。教師根據學生的回答情況給予針對性的點撥,糾正學生認識上的錯誤。同時,要求學生回顧所學知識,聯系上述問題內容,圍繞“電與磁”這一關鍵詞畫出思維導圖,清晰展示初中物理電磁學知識的脈絡,幫助學生搞清電磁學各知識點之間的內在聯系。
(二)通過互動給予針對性引導
待學生完成初中物理電磁學知識的回顧后,為了幫助學生更好地學習高中物理電磁學知識,教師在講解高中物理電磁學知識時應通過互動營造寬松、活潑的課堂氛圍。例如可借助如下問題進行互動。
(1)在初中物理中我們學習了磁場的概念,那么磁場的大小該用什么物理量表示?該怎么計算?這一物理量和磁場感線的疏密之間有什么關系?(2)認真閱讀課本內容,回答什么是磁通量,磁通量的計算公式是什么?(3)在初中我們知道什么叫感應電流,那么如何判斷感應電流的方向?楞次定律的內容是什么?如果閉合回路的一部分做切割磁感線運動,又該怎么判斷感應電流的方向?(4)電路中有感應電流,是否一定有感應電動勢?那么該感應電動勢的大小與什么因素有關呢?磁通量的變化率與磁通量、磁通量的變化量是一回事嗎?導線切割磁感線時感應電動勢的計算公式又是怎樣的?
課堂上,借助上述互動問題可激發學生主動思考的熱情,同時,為其開展學習活動提供明確指引,有效避免學習的盲目性。另外,根據學生對上述問題的回答情況,教師還能了解學生的學習情況,及時幫助學生發現與彌補學習中的不足。
(三)創設情境,鼓勵學生探究
教學實踐中還應運用多媒體技術,開展物理實驗教學,在給學生留下印象的同時,給學生提供探究機會,使學生參與到物理教學中,搞清物理知識的來龍去脈,從而更好地把握所學物理知識的精髓。如在講解“楞次定律”時,將學生按照3人一組進行分組,在課堂上按照課本中的內容做“探究影響感應電流方向的因素”實驗,并要求學生做好實驗現象的記錄,分析引起實驗現象的原因。上述實驗分為磁通量增大和磁通量減小兩種情境。針對上述兩個實驗情境,詳細記錄操作時磁體磁場的方向、感應電流的方向、感應電流的磁場方向。要求學生通過對比,分析穿過磁通量增大、減小時感應電流的磁場和磁體磁場方向的關系。同時,鼓勵各小組相互交流實驗心得,積極完善實驗結論。在此基礎上進行“楞次定律”內容的講解,學生更容易接受與理解。進一步展示楞次定律的“來拒去留”圓環實驗、磁懸浮模擬實驗等,激發學生的學習興趣并進一步理解楞次定律的“阻礙”的意義。在教學“法拉第電磁感應定律”時,為學生展示課本中的演示實驗,即將線圈套在長玻璃管上,線圈的兩端分別和電壓表相連,將強磁體從長玻璃管上端由靜止下落,穿過線圈。記錄線圈距離上管口的距離,要求學生觀察電壓表的示數以及發生的現象。同時,改變線圈的匝數、磁場的強度,多次實驗,并配合使用多媒體課件從微觀上展示感應電動勢的形成過程,幫助學生掌握不同情境下計算感應電動勢的方法。
四、初高中物理電磁學教學銜接的啟示
高中物理電磁學教學中做好了與初中物理電磁學的銜接,教學效果會顯著提高。通過實踐得出以下教學啟示:
(一)正確對待舊知識
教學實踐中,部分教師認為初中物理電磁學知識在高中都會講解,因此沒必要回顧初中物理電磁學知識,顯然這種認識是錯誤的。從整體上來看,初中物理電磁學與高中物理電磁學是統一的,高中物理電磁學知識是初中物理電磁學知識的延伸,正確對待學生已掌握的電磁學知識具有重要的現實意義。一方面,可使學生做好心理準備。在講解高中物理電磁學知識前,先與學生回顧初中物理對應知識,使學生認識到高中物理講解的部分知識,初中已經有所學習,可打消學生學習上“聽不懂,學不會”的顧慮,幫助學生樹立學習信心。另一方面,根據學生回答問題的情況,可了解學生的基本情況,學生是否扎實地掌握初中物理電磁學知識,為確定針對性的授課方法提供依據。綜上所述,高中物理電磁學教學中應認識到舊知識的重要作用。
(二)做好充分準備
高中物理電磁學教學中,為了確保初高中物理對應部分內容的有效銜接,使學生更好地理解和掌握電磁學知識,應做好充分的授課準備,根據不同的內容分配不同的時間與精力,將更多的時間與精力放在高中物理電磁學的重點與難點上。一方面,通過對比初高中物理電磁學部分的內容,找到初高中物理電磁學部分的共同點與不同點,而后積極聯系自身教學經驗,積極查閱相關資料,分析針對共同點如何做好相關知識的銜接,包括采用什么方法與學生互動等,均應做到心中有數。另一方面,與學生一起回顧初中物理電磁學部分內容時應預設懸念,以便更好地激發學生的學習熱情。如當學生運用思維導圖完成初中物理電磁學部分的復習后,可結合思維導圖指出哪些知識將會在高中階段做系統、深入的講解,使學生能夠提前做好預習,為高中物理相應內容的教學奠定良好基礎。
(三)采取綜合措施
高中物理電磁學部分概念、定律、結論較多,不僅需要牢記,更需要深入理解,因此教學實踐中做好初高中物理相應內容的銜接只是基礎。為了使學生更好地理解和掌握還需要采取綜合措施,強化學生的學習體驗,激發學生的學習潛力。一方面,教學中應關注學生的興趣所在,運用針對性的教學工具。例如,學生對信息技術興趣濃厚,教學中應結合具體教學內容靈活運用多媒體課件、微課視頻、網絡教學平臺等,創設不同的教學情境,使學生以濃厚的興趣、高漲的熱情投入到學習活動中。另一方面,高中物理電磁學部分實驗較多,教學中應做好實驗內容的設計與安排,盡可能地為學生提供動手實驗的機會,鼓勵學生自己發現物理規律。如條件不允許可采用模擬實驗。當然教學實踐中還應注意與學生互動,多觀察學生的課堂表現,及時幫助學生解決學習中遇到的問題。
(四)重視效果評估
初高中物理教學銜接時應重視教學效果評估,分析初高中物理教學銜接在提高教學效率上發揮的作用,明確注重初高中物理教學銜接獲得的成績以及經驗教訓,通過制訂改進策略做好調整。一方面,課堂上圍繞電磁學內容設計相關問題,要求學生思考回答,看學生是否真正厘清相關內容。如初中以及高中物理學習的定則有安培定則、右手定則,課堂上教師要求學生敘述兩個定則的內容,了解學生是否將相關規律搞混淆。另一方面,結合初高中物理電磁學知識設計綜合性訓練題,要求學生應用初高中物理電磁學知識進行思考、作答。根據學生對問題的回答情況評估教學效果。如果學生未能正確回答問題,應認真分析原因,看是銜接工作做得不好,還是學生未用心學習,并加以針對性解決。同時,應虛心向他人學習,積極參與聽課活動,并多與其他教師溝通交流,借鑒他人成功經驗,多向經驗豐富的教師請教,認真聽取他人提出的意見,不斷將新的教學銜接方法、銜接思路應用到教學實踐中。
五、總結
在高中物理電磁學教學中,教師應積極聯系初中物理相關知識,在初高中物理相關內容的銜接上進行針對性設計,順利引出高中物理電磁學知識。實踐證明,教學中做好初高中物理知識的銜接非常重要。教學實踐中,教師應注重遵循整體性原則、趣味性原則、啟發性原則,并做好教學反思與總結,尋找一套適合自己的教學方法,以促進教學水平的提升。
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(責任編輯 易志毅)