高中物理电学实验教学策略探讨

蔡婷莉

【摘要】电学实验是高中物理教学中不可或缺的一环，在实验过程中涉及的知识点又十分丰富，学生在实验过程中对电学知识的理解与运用比较困难.本文分析高中物理电学实验教学的现状与难点，结合高中学生的特点和电学实验的教学目标，提出一系列有效的教学策略，以期提高高中物理电学实验教学的效果和质量.

【关键词】高中物理；电学；实验教学

电学实验作为高中物理教学的重要组成部分，对于培养学生的实验技能、科学思维和创新能力起着至关重要的作用[1].然而，当前高中物理电学实验教学存在一些问题和挑战.传统的实验教学过于注重知识传授，忽略了学生的主动参与和实践能力的培养.此外教师在教学过程中缺乏针对性的教学策略，导致实验教学效果不佳，部分学生对于实验教学缺乏兴趣和动力，故难以达到预期的教学效果.为此本文对电学实验教学策略的深入探讨，希望能为高中物理教师提供可行的教学方法和参考.

1 高中物理电学实验难点分析

1.1 学生尚未形成完整的电学知识体系

在高中阶段，学生对电学知识的学习还处于初级阶段，很多基础概念和原理尚未完全掌握.因此，在进行电学实验时，学生可能会遇到一些困难.例如，他们没有清楚地认识到串联电阻可以起到分压的作用，并联电阻可以起到分流的作用，也缺乏全电路的意识，并且很难运用数学知识推导物理量间的定量关系.这会导致他们在解电学实验过程中无法运用所学知识解决具体问题.

1.2 学生选择与设计电学实验设备的能力不足

电学实验通常需要使用各种电器设备和仪器，学生需要具备选择和使用这些设备的能力.然而，由于缺乏对实际生活的思考和分析能力，学生可能对实验设备的性能和功能了解不足，无法正确选择设备，导致实验结果不准确或无法完成实验.例如，在进行电路中电阻的测量实验时，学生可能没有正确选择合适的电阻计，从而造成实验结果的误差.

1.3 缺乏实验设计和推理能力

电学实验需要学生进行实验设计、数据采集和结果分析.然而，许多学生在这方面的能力相对较弱.很多学生不知道如何设计合适的实验步骤和方法，也无法准确地采集和分析数据.这会导致实验过程中出现误差和不确定性，影响实验结果的准确性和可靠性.

2 高中物理电学实验教学策略

2.1 夯实实验理论基础，引导学生深入理解电学核心概念

高中物理电学实验是深入理解电学核心概念的重要途径.为了夯实实验理论基础，引导学生深入理解电学核心概念，教师可以从以下几个方面入手：首先，建立实验前的知识框架.在进行电学实验之前，教师应该对本次实验涉及的理论知识进行明确的讲解，建立起学生对实验所需理论知识的初步理解，特别是该实验电路的特点[2].

例如 伏安法测电阻中电流表内外接引起误差的原因，采用不同的控制电路可控范围有多大；多用电表欧姆档测电阻的基本原理就是闭合电路欧姆定律等等.在讲解过程中，教师要注重理论知识与实际应用的结合，引导学生了解电学理论在实验中的应用，让学生了解做出怎样的选择可以减小误差.其次，引导学生独立探究电学实验的原理和过程，教师可以引导学生提出问题、构建假设，并设计实验流程.学生观察测量数据，并进行数据处理和分析.在实验过程中，教师要给予学生适当的引导，帮助他们更好地理解实验原理.在伏安法测电阻中可以让学生自己动手实验，通过试触法观察两电表示数的变化，体会电表的分压或分流的影响[3].学生对于欧姆表测电阻的原理的理解比较困难，可以将欧姆表内部的元件独立出来组成模拟的闭合电路，让学生更换不同待测电阻，观测记录电流表示数，让学生体会电流与电阻的一一对应关系，并让学生自己制作欧姆表电阻刻度线.

鼓励学生进行实验数据分析和结论归纳.实验结束后，教师可以组织学生对实验数据进行汇总和分析.学生可以通过绘制图表、计算数据等方式，对实验结果进行整理和归纳.同时，教师要指导学生将实验结果与理论知识进行对比，通过比对，学生可以更深入地理解电学理论.

例如 测电源电动势实验中学生完成实验后进行数据处理时，先是纵轴从电压为零作为起点，做图象，再采用电压不为零作为起点，做图像，将前后两次的图象做出对比，让学生进行思考总结.最后，在实验报告中要求学生写出实验思路、实验过程和實验结果等.实验过程记录要清晰完整，实验结果要准确，并能进一步分析和对比.通过实验报告的书写，学生可以对实验过程进行回顾，并总结实验经验.教师可以针对学生的实验报告进行评价和指导，帮助学生提高实验设计和实验报告的能力.

2.2 创新实验教学模式，激发学生内在动力

创新实验教学模式是激发学生内在动力的一种重要途径.为了提高高中物理电学实验教学的效果，教师可以尝试以下策略.首先，鼓励学生大胆质疑，提出问题，发现实验电路中存在的问题，并提出解决问题的方案.

例如 在观察电容器充放电的实验中，学生按照鲁科版教材上的实验电路做实验，很多学生就发现了电路存在的问题，但大部分同学误以为自己操作错误，这时教师应鼓励学生大胆质疑，找出问题，确实，电路中连接的电压表会提前使电容器中的电荷中和，致使观察不到放电电流的变化情况.学生通过质疑并释疑的学习过程，能力上得到锻炼，大大激发学生学习兴趣.

传统的实验教学往往是教师提前设计好实验流程，学生按照既定步骤进行实验.而创新的实验教学模式可以通过设置问题驱动的实验任务来激发学生的内在动力.教师可以给学生一个具体的问题或挑战，让学生自主设计实验流程，探索解决问题的途径.通过这样的任务设计，学生会主动参与到实验中，思考问题的解决方法，培养探究精神和创新思维.

例如 当我们要探究感应电动势与哪些因素有关时，定性关系容易了解，但如果要探究定量关系就不是很容易了，可以让学生自主设计，安排实验器材，设计实验过程和数据采集方法等，通过这些能更深入了解物理量间的关系，提高学习质量.随着科技的发展，各种科技设备和软件已经在实验教学中得到了广泛应用.教师可以使用模拟实验软件、实时数据采集仪器等科技手段，让学生通过虚拟实验和实时数据观测来进行实验探究.通过科技手段，学生可以更加直观地观察和分析实验现象，提高实验教学的效果.例如，Phyphox App是一款非常专业的传感器软件，在这里你可以使用软件里面的所有物理处理工具以及软件参数，非常的方便，可以帮助你得出一些不

容易得出的理论支持.最后，鼓励学生进行实验成果展示.实验成果展示可以激发学生的学习兴趣和自我表达能力，同时也可以促使学生将实验结果整理和总结，加深对电学核心概念的理解.教师可以组织学生进行实验成果展示的活动，让学生向同学和其他老师展示自己的实验成果、思考和感悟.通过实验成果展示，学生会获得自信和成就感，进一步激发学习动力[4].

2.3 增加教师演示，自制教具，帮助学生理解实验过程

增加教师演示在高中物理电学实验教学中起到了至关重要的作用.教师演示能够帮助学生更好地理解实验过程，加深对物理原理的理解，激发学生的学习兴趣和实验热情，提高实验操作技能和实验观察能力.首先，教师应尽力创设条件，做好演示实验，可帮助学生理解概念.比如讲解电源电动势时，学生总误认为电源两端电压就是电动势，教师如果能通过实验演示内电压和外电压的测定，就可以让学生更清楚地了解电动势特点及它与内外电压的关系.

增加演示实验可激发学生学习热情，当学生看到自感现象中灯泡闪烁一下再熄灭，瞬间就兴奋起来，有了探究其中奥秘的兴趣.带电体靠近验电器，膜张开，手接触一下又闭拢，手放开后，拿走带电体，膜又张开.学生觉得非常惊讶，产生浓厚的兴趣，学习的动力因此产生.因此教师应积极创设条件，演示实验能做就做，实验室没有器材可以网上采购，保证多些演示，保证分组实验必做[5].

2.4 鼓励学生课后动手完成拓展实验，加深对知识的理解

教师要打破传统的“教师讲、学生听”的教学模式，鼓励学生积极参与实验过程，让学生通过自己的实验操作获得实际经验，很多学生学习了电学知识以后，对许多电学装置产生浓厚的兴趣，这时教师应及时鼓励他们自己动手制作.比如模拟静电除尘装置、自制水果电池、小电动机、小发电机等等，在这些制作过程中，提高他们的实验技能和科学思维能力.还可以鼓励学生进行科技创新，参加比赛，提升能力的同时增强竞技意识，近年来很多学生从电学传感器入手，设计了很多服务于人们生活实际的装置.

2.5 设计实验课题，巩固课堂教学效果

在进行高中物理电学实验教学时，设计合适的实验课题可以很好地巩固课堂教学效果.一个好的实验课题应该能够与课堂教学内容相結合，能够体现物理规律和实验原理，并能够激发学生的兴趣和主动参与.此外，教师还要考虑实验所需的材料和设备是否具备，在课堂实施过程中是否容易操作.

例如 以“自感和互感”实验教学为例，教师可以从以下几个方面设计实验课题：首先，教师可以选取一个简单的实验课题，如“自感和互感的影响”.以课堂讲解的自感和互感为基础，让学生通过实验来深入理解这一概念.接下来，教师需要准备一些实验材料和设备.具体来说，教师可以准备一根绕在木棒上的螺线管、一个电源、一个开关、一个灵敏电流计、一根可变电阻和小灯泡等.这些材料和设备能够满足实验的需求，并且对学生来说操作简单.在实施实验之前，学生自己设计电路，观察通电自感或者断电自感，用灵敏电流表观察电流大小及方向，并记录现象及数据.在这个过程中教师可以引导学生利用实验数据来分析自感过程，并进一步理解它们对电路的影响.在实验的过程中，教师可以适时地提问学生，引导他们思考和讨论.例如，教师可以问学生在实验中观察到了什么现象？这些现象的原因是什么？在实际生活中，自感都有哪些应用？

最后，在实验结束后，教师可以组织学生对实验结果进行总结和分析.让学生用自己的语言解释实验结果，并与课堂学习内容进行对比.这样可以帮助学生更好地掌握和巩固自感的概念.通过以上的设计和实施，学生不仅能够通过实验更深入地理解自感的概念，还能培养他们的实践能力和科学思维.同时，这样的实验课题也可以激发学生的兴趣，让他们更加主动地参与学习[6].

3 结语

总而言之，高中物理电学实验教学策略的探讨是优化物理教学质量和培养学生实践操作能力的重要举措.在高中物理电学实验教学过程中，教师要不断改进实验设计和教学方法，增加学生的参与度和实验操作能力，加强电学实验基础理论知识与实践能力的夯实，促进学生对电学知识的理解和应用.希望本文的研究能够对高中物理电学实验教学的改进提供一定的参考和借鉴，进一步提高高中物理电学实验教学的质量和效果.

【福建省教育科学“十四五”规划2022年度专项课题：《高中物理专题系列化实验的单元教学策略案例研究》（立项批准号：Fjxczx22-160）阶段性研究成果】

参考文献：

[1]张连春.高中物理电学实验策略探析[J].数理天地（高中版），2023（08）：60-62.

[2]姚景虎，苏善花.基于核心素养的高中物理电学实验课堂完善策略[J].数理天地（高中版），2023（06）：71-73.

[3]赵强强，李胜江.基于电阻测量的高中物理电学实验分析策略[J].高中数理化，2022（22）：35-39.

[4]饶炳生.高中物理电学实验设计能力培养的教学策略[J].学苑教育，2022（04）：74-76.

[5]孙平.优化教学策略 提升高中物理电学实验教学实效[J].数理化解题研究，2021（21）：70-71.

[6]汪春娥.普通高中物理电学实验教学策略探究[J].考试周刊，2021（19）：117-118.