電磁學教學中應注意的問題

電磁理論是一幢巨大而復雜的“科學殿堂”，它的各個部分彼此相輔相成、聯系密切，甚至有“牽一發而動全身”之勢，因而也就出現了這樣一種局面:一方面許多問題難于在物理教材和教學中講得十分深入和透徹;另一方面也不可能將它們斷然割舍。這樣，無論在學生的學習中，還是在教師的講授中，就會經常出現一些疑難之處，產生一些師生需要進一步研究、思考和討論的問題。粗看起來，這些問題似乎已經“超綱”。但細細想來，對這些問題的認識和理解恰恰十分有利于鼓舞學生們深入科學的奧秘殿堂的勇氣，以及勇于探索未知的科學意識和創新精神的培養，更有利于他們從科學嬗變的軌跡中領悟科學思想方法的精髓，從而使我們的物理教學能為學習者開啟科學的大門，而不是封閉他們認識真理的道路。

學生普遍認為物理難學、太抽象的情況，提出了“對電磁學教學中若干疑難問題的解析及CAI的實現”，使其成為電磁學課程教學的必要補充和拓展。主要內容和 結論可歸納如下:

1.電磁場理論由于引入了力線的概念，從而使得非常抽象的靜電場獲得了形象化的直觀表達。然而，由于受理論計算和圖象顯示技術等因素的限制，目前的電磁學教材中，通常只能給出平面分布的點電荷系或具有較強對稱性、忽略邊界效應的帶電體的電力線和等勢線的二維平面圖，這給靜電場分布的感性認識帶來了一定的不便。利用計算機快速準確的計算能力及其強大的圖形處理功能，在現有循跡法和微分法的基礎上，提出了微元疊加一切線法、微分一切線法以及方程法方法，成功地模擬了一些復雜帶電體的二維平面靜電場以及平面分布的點電荷系的電場沿空間某方向的變化趨勢。

2.在電磁波領域中，平面波的極化問題是教學中的一個難點。闡明幾個有關極化的基本概念問題之后，介紹了電磁波的極化概念，電磁波的合成與分解，旋向的判定。借助計算機代數系統Maple實現電磁波極化狀態的動態展示的做法。

3.運用力和運動的分解與合成方法，分析帶電粒子在正交電磁場中運動的軌跡、速度和加速度，簡化了解題方法，并采用CAI課件描繪其運動軌跡，使學生在強化物理概念的同時得到綜合能力的培養。

4.介質球在點電荷電場中產生的電勢分布規律;同時由此推出了當介質球的電容率ε→∞時，介質球在點電荷的電場中為等電勢體，以及金屬導體球在點電荷電場中產生的電勢分布規律。研究是為電磁學理論教學提供參考價值，幫助學生理解掌握電磁學知識，而且促使電磁學理論向更深更精更現代化的方向發展。

教學中存在的問題:

1.教學內容復雜，教學法機械。現行的電磁學實驗教學內容覆蓋廣，重點不突出。教師在演示實驗和學生分組實驗，過多強調測量技能，學生往往是機械重復，處于被動地位。

2.缺少與學生的互動性。啟發式教學相對較少，學生主動問問題的也較少，教師比較難以把握教學的效果。解決這些問題的關鍵有:一是選擇合適的實驗教材，使教材內容與學生的實際情況相適應;二是對教學內容進行適當的調整，根據學生的接受能力做不同的取舍，不求千篇一律。三是選擇一些實驗項目作為選做內容，讓學生根據自己的興趣選做兩個實驗項目。

作者單位:貴州省興義市第八中學物理組