中學(xué)物理電磁學(xué)部分教法討論

楊湘玉

摘 要 文章從教材的整體結(jié)構(gòu)和以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體的角度談?wù)勲姶艑W(xué)的教法。

關(guān)鍵詞 結(jié)構(gòu) 規(guī)律 融合 發(fā)展智力 培養(yǎng)能力

中圖分類號(hào)： G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式。電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用。其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材：

1.1電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法。場是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。 “路”是“場”的一種特殊情況。 “場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律，是以“場”為基礎(chǔ)的。“場”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說“場”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法。

1.2物理知識(shí)規(guī)律物

物理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系，物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但是，物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性。

“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系。電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。

“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場的方法進(jìn)行類比，可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。

“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面。電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。

1.3通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場，每個(gè)帶電粒子都被電場包圍著。運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場外還存在著另一種場—磁場。磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場的觀點(diǎn)，并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。

運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場，所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過磁場而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。按照這個(gè)理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場，這就是電磁場。電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。

2以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體

（1）場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題。第一章“電場”是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。電場強(qiáng)度、電勢(shì)、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念。電場線、磁感線是形象地描述場分布的一種手段。要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場的理解。

（2）電磁場的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場不是力，電勢(shì)不是能等。場中不同位置場的強(qiáng)弱不同，可用受場力者受場力的大小（方向）跟其特征物理量的比值來描述場的強(qiáng)弱程度。在電場中用電場力做功，說明場具有能量。通常說“電荷的電勢(shì)能”是指電荷與電場共同具有的電勢(shì)能，離開了電場就談不上電荷的電勢(shì)能了。

（3）認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使抽象的概念形象化，通過演示實(shí)驗(yàn)是非常重要的措施。把各種實(shí)驗(yàn)做好，不僅使學(xué)生易于接受知識(shí)和掌握知識(shí)，也是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。安排學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力。從物理學(xué)的特點(diǎn)與對(duì)中學(xué)物理教學(xué)提出的要求來看，應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力，使知識(shí)的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學(xué)生真正掌握科學(xué)知識(shí)體系上。

（4）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)去分析和解決問題的能力。學(xué)習(xí)電磁學(xué)首先要抓住場和路這兩個(gè)方面，使學(xué)生正確理解基本概念，切實(shí)掌握基本規(guī)律。使學(xué)生明確：能量的不同形式，就是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的不同形式；能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式就是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式；能量不能創(chuàng)生也不能消滅，就是運(yùn)動(dòng)的不可消滅性。

總之，物理教學(xué)既要發(fā)展學(xué)生的智力，又要培養(yǎng)學(xué)生的能力。只有運(yùn)用科學(xué)的方法將知識(shí)傳授給學(xué)生，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力的培養(yǎng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，才能提高教學(xué)質(zhì)量endprint