初中物理电磁学实验资源开发及教学应用

姚粮

摘要：实验知识的学习是非常关键的，不仅仅是物理学科，在生物与化学教学中，也都涉及到了实验内容。实验是初中生学习物理知识的基础，也是教师展开教学的重要手段。电磁学的知识在实际教学中，很容易落入“死记硬背”的循环中，这对师生之间的教学热情产生较大影响，也与素质教育的要求相违背。作为初中物理教师，需要强化学生对物理知识的实验探究意识，并利用身边的软硬件设计出符合知识情况且与学生相关的实验情景，从而实现甚至于超越学习目标，使学生在更轻松的情绪中展开物理学习。电磁现象是初中物理知识中较为有趣的现象之一，本文以初中物理电磁学实验资源开发及教学应用为例，探讨初中物理如何进行实验资源开发。

关键词：初中物理;资源开发;教学应用;电磁学

中图分类号：G4 文献标识码：A

一、初中物理实验室课程资源的开发与利用现状

随着素质教育的不断深入，现阶段，各初中学校对于实验资源都给予了必要的重视，也根据课程教学的需求，不断增加实验器材的储备。学校物理实验室中也逐步配备了相关的计算机、多媒体技术，各种网络设备也得到了广泛应用。但是在实施过程中，也出现了一些盲从现象。当前初中实验室大多呈现出“仓库式管理、简单化服务、粗放式实验”的现象，这就导致实验室的效用难以得到发挥。就目前实际情况来说，初中物理实验室资源开发与利用主要呈现出以下不足之处：

首先，学校与教师都没有真正从课程资源的角度去对待实验，虽然一直在对校内实验室进行升级与优化，但是在实际课程实施中，教师仍会以实验操作过于复杂或者学习时间紧张等问题，对应有实验进行简化或省略。本该学生操作的实验，往往会采取演示实验进行替代。虽然也将实验应用在教学中，但是对于学生实践能力的培养并没有帮助。且学生参与实验仅仅是通过观察，这就导致占比本就不多的实验课程，更加难以发挥作用，也与实验室搭建的初衷相违背[1]。

其次，现阶段实验室器材主要是依据课程标准要求进行购买的，并没有依据教学实际需求进行采购，与丰富多彩的实验教学要求不相匹配。很多教材在实际教学中得不到应有作用，创新实验缺缺乏必备器材能问题仍然长期存在在初中物理教学中。

最后，随着信息化技术在教育领域的深度融合，物理实验室的管理建设并有做到较好的信息化转变，相关管理水平不足，这对于物理实验这一重要的课程资源造成了一定的负面影响。

二、初中物理电磁学实验资源开发及教学应用

初中物理中的电磁学实验主要包含三个部分，分别是电流磁效应;通电导线在磁场中的受力，也就是电动机原理;电磁感应，也就是发电机原理。第一部分是简单的电生磁，通电导线围绕在磁场，后两者的区别主要是观察是否有电源，有电源的是电动机的原理，而无电源则是发电机的原理。在初中物理中设计的实验，都与三者有着密切的关系，以下是有关于电磁学实验资源开发与教学应用的案例：

（一）將磁场“可视化”

磁场是一种客观存在的物质，但是并不能用肉眼直观观察到。磁场存在于磁体与磁体、磁体与电流以及电流和电流之间，是一种媒介。由于磁场具有不可见性，因此在教学中，成为学生对电磁学进行理解的难点之一。那么如何借助实验，使其“可视化”，是教师在教学中需要思考的问题。在初中物理教学中，教师的处理办法一般由两种，一种是使用铁材质的小棒进行实验，另外一种是使用铁屑进行实验[2]。

这两种方法都各有利弊，虽然在实际教学中，教师普遍更倾向于使用铁棒进行实验，但是从实验客观性的角度而言，使用铁屑进行实验效果更好。选择铁棒进行实验的原因比较直接，主要是操作简单，形象直观。但是从实验结果来说，存在一定的限制，这是因为特定空间的铁棒分布形状与光滑的磁感线之间，在思维理解上还存在一定的差距。而使用铁屑，则可以更好的观察到磁场分布并将其顺利过渡到磁感线，这是其优势。

实际教学中，使用铁屑展开实验的教师并不多，直接原因是因为该实验的成功率较低，在实验中，很难将铁屑均匀洒出。在这样的基础上，为了提升实验的成功率，教师可以借用生活中常见的调料瓶（带有小孔的辣椒粉或者孜然粉的瓶子），事先将铁屑存放在有辣椒粉的小孔容器里，在实验中，轻轻的在磁体（磁石）周围撒上铁屑，这样可以获得较好的实验展示效果。

在使用这两种方式教学中，可以发现学生对于铁屑实验的兴趣要高于铁棒实验，这将调动学生的学习兴趣，使学生全身心投入到课堂学习中。使用铁屑进行实验也有一定的弊端，就是很难立体的对磁场进行展示，在这个时候，就可以尝试将磁体放置在透明的瓶子中，就可以达到直观立体的效果[3]。

（二）将电磁力“可视化”

磁场对于电流存在力的作用，这是学生非常感兴趣但是也常常感到困惑的一种物理现象。在物理教材中，提供了多种电动机模型，教师在教学中，除了教材中涉及到的实验之外，还可以额外增加部分课外实验，来帮助学生感受电磁学的神秘魅力，并在实验中，领悟到电磁学的精髓。以下是有关于电磁力的相关实验：

所需器材：圆柱形的强磁体*1个，裸露铜导线*1根（选择较粗的），干电池*1节;

实验步骤：

1、首先将裸露的铜导线用钳子弯成一个爱心的形状;

2、将爱心铜导线的尾部固定在强磁体上，确保接触良好;

3、将干电池放置在磁体上方、铜导线之中;

4、轻轻拨动铜导线，铜导线就会转动起来了。

这个小实验对电动机工作的原理做出了很好的展示，即磁场对电流的作用。铜导线两个半边的电流方向都向上，而铜导线所在位置的强磁场却是相反的，根据左手定则，其两边受力方向也是相反的，这样电动机就可以持续转动起来了。在该实验中中，要注意两点，首先是强磁体的选择，普通的铁氧体磁体由于电阻率较大，所有导电性较差且磁性较弱，难以满足实验需求，因此要选择稀土材料铁硼制作的强磁体。其次是确保线圈的对称性，在前期实验中发现，如果铜导线线圈不对称，就会很难保持持续转动，导致实验成功率不高。

总结：总之，在新课改与素质教育的背景下，物理实验的基础设施已经逐步完善，相关的实验器材资源已经较为完善。教师在展开物理实验教学时，可以结合生活实际以及教学需求，借助常见的资源设计出趣味性的实验，借此来激发学生的物理学习兴趣，培养学生良好的合作研究意识，并逐步培养学生养成自主学习的习惯。教师在实验的设置上，要依据教学实际需求，除了教材中安排的实验之外，也要进行不断的创新，借此来提升物理实验教学质量，同时推动学生综合素养的提升。

参考文献

[1]陈扬清.初中物理实验教学方法的创新思路[J].教育教学论坛，2016（02）

[2]郑颖.中学物理信息化课程资源开发与利用的探索[D].云南师范大学，2017.

[3]刘瑞芬.农村中学物理实验教学的实践与探究[D].云南师范大学，2015.