信息技术在高中物理电磁学教学中的应用

信息技术在高中物理电磁学教学中的应用

陈金艺

广东省中山市东区中学

摘要：在高中物理课堂教学中应用信息技术可以让教学内容具象化、教学情境生动化、学生实验自主化，从而降低学生的学习理解难度，有利于学生自主思考、合作探究、有向延展，同时，信息技术的丰富性能够提高高中物理教学的趣味性，有助于培养学生物理学科的学习兴趣与核心素养。基于此，本文就信息技术在高中物理中的应用展开研究，结合电磁学教学进行阐述，希望能够提高高中物理的教学质量。

关键词：高中物理；信息技术；电磁学

在实际学习中，物理也被学生公认为最难学的学科之一，理论多、公式多、实验多，尤其是像电磁学这一类物理内容，抽象性较强，碍于教学条件教师又不能每次讲解都做实验，学生不仅要记公式、想理论，还要在大脑中自己模拟实验，这样既不利于教师指导，也不利于培养学生的物理学习兴趣，阻碍学生物理核心素养的培养。对此，高中物理教师应深刻认识到将信息技术应用到高中物理教学中的优势，利用信息技术开展电磁学教学，激发学生的物理学习兴趣，引导学生深入到物理学习当中。

一、应用信息技术具体化教学内容

物理教学中的概念性理论较多，且都互相联系，光电磁学这一个概念就关联静电场、电介质、电流、电路、磁场等多个物理概念，为了让学生更好地理解电磁学中的知识，教师难免要用到“温故而知新”的教学方法，但鉴于每个学生的原有基础有所不同，如果教师带领学生逐个复习又会花费大量不必要的课堂时间，容易降低课堂教学的效率^[1]。对此，教师可以借助信息技术将教学内容转化为微课的形式，把学生需要集中处理学习的知识进行整合，提高学生对知识的获取效率。

以“电磁感应与交变电流”为例，教师可以在引入教学内容前为学生播放一个微视频，其内容为“在一个由电池、灯泡、电键组成的串联电路中，电键闭合，灯泡点亮；在另一个串联电路中，由手摇发电机取代了电池，电键闭合，转动手摇发电机，灯泡点亮。”然后教师对学生提出问题，在两个电路实验中，“电”分别从何而来，这一教学活动与学生的原有知识储备紧密相连，学生在观察发动机构造后大多可以自行画出原理图。那么教师就可以在此基础上引入“交流电”、接通“交变电流”，通过让学生分析电池与发电机的工作原理使学生认识到交流电的特点，并通过电流表的检测让学生学会用自己的话描述交流电，为之后的交变电流学习做好准备。这样一来，学生不仅可以对“交流发电机的原理、交流电的变化规律”产生大概的理解，还能对本节课所要学习的内容进行一定预测，调动自身的主体意识，而教师也可以根据学生的预习情况检验学生对知识的掌握情况，进而有偏重的展开课堂教学，将抽象化的知识具象化，提高课堂趣味性。为了确保教学顺应学生的学习特点，在接下来的教学活动中，教师应围绕之前制作的微课内容进行教学，科学设计交流电相关问题，比如，为什么交流电可以通过电容器？交流电在变化的过程中电容器会经历哪些过程？电容器充放电的同时，电荷又是如何运动的？以此引导学生在问题思考中自主分析、合作探究，指导学生在问题解决的过程中掌握交流发电机的工作原理。

二、应用信息技术创设教学情境

高中物理学科的实践性较强，实验在整个物理教学中占据着十分重要的地位，为了让学生能够透彻的掌握物理理论与公式，教师需要带领学生在难度各异的试题中反复解析，锻炼学生的物理思考与逻辑能力，完善学生的物理思维^[2]。但我们也知道，高中物理中有关电磁学的试题比较考验学生的抽象化思维，如图1所示：

图1

在这个图例中，匀强磁场中的感应强度为B，中间有两条互相平行的金属导轨，间距为L，电阻R与电容C在导轨上相连，磁场方向与导轨垂直且向下，MN为两个导轨上的导体杆，电阻值为r，已知导体杆受到拉力，匀速向右平移，设速度为v，摩擦不计，请计算出通过电阻R的电流。

尽管给出的图式是平面的，但学生在解题的时候需要自行转换为立体的，还要考虑磁场方向、电流方向等多重因素，这就不免给学生的解题增加了难度，还不利于学生对知识的掌握。那么教师可以借助信息技术为学生创设相对真实化、立体化的情境，利用仿真模拟实验建模让试题呈现三维式模型，让学生直观的看到电磁场对导体杆运动的实际作用，降低学生的理解难度，然后让学生在此基础上探讨导体杆要想在磁场中匀速运动需要满足的条件，进而解决问题。

已知导体杆处于匀速运动的状态，所以电路是稳定的，电容器两端电压也是稳定的，所以可得E=B L，那么通过电阻R的电流就为 。

三、应用信息技术开展自主实验

在传统的物理教学中，由于担心出现事故或损坏仪器，有相当一部分教师会选择减少学生开展物理实验的机会，即使偶尔进行一次实验室，学生也会被实验室中的条条框框限制，无法自如的探索物理实验的奥妙。对此，教师可以应用信息技术开展自主实验，让学生根据自己的实际情况在虚拟实验室中进行操作，而教师也便于通过学生的模拟实验开展多媒体教学，解决学生实验过程中遇到的多个问题

^[3]。

教师可以利用信息技术组织学生开展电磁学相关的课后小实验，依据学情划分为若干个学习小组，并要求他们自选课题开展实验研究，通过网络搜集或工具书查阅完善自己的电磁学相关知识，并制定初步的实验基础方案。之后，教师可以带领学生探究传感器的设计方法，分析其基本原理，并鼓励学生在此基础上制作一个简易的话筒。这样一来，学生不仅掌握了知识，在实验过程中深入探究了原理，其物理思维也得到锻炼，有利于完善学生的物理知识框架，提高学生的物理实验水平。

结束语：

总而言之，教师应将信息技术应用与高中物理教学紧密贴合，依据电磁学相关内容的教学特点选择合适的信息技术应用方式，降低学生的理解难度，提高课堂教学的丰富性与生动性，调动学生自主开展物理实验的积极性，让学生按照理解理论、掌握公式、操作实验的顺序依次深化物理学习的内容，提高物理教学的科学性与有效性，从而达到预期的教学目标。

参考文献：

[1]陈沛.信息技术应用于高中物理有效性实验教学的路径研究[J].学周刊,2021(20):15-16.

[2]蒋涛.信息技术与高中物理教学的深度融合策略[J].中小学电教(教学),2021(05):23-24.

[3]康莉.信息技术环境下高中物理实验探究教学模式研究[J].科技资讯,2021,19(09):154-156.