欧姆定律易错点十篇

发布时间:2024-04-29 13:22:38

欧姆定律易错点篇1

一、实验探究中错误资源的类型

1.技能性错误

技能性错误指学生因缺乏操作技能和仪表读数技能而产生的错误。“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验包括电流表、电压表、滑动变阻器等众多电学器材,实验操作具有综合性,主要表现在:(1)两表怎样接入、如何选择量程、如何读数?(2)滑动变阻器涉及四个接线柱,怎样接入可以达到实验目的?(3)电池盒电源的选择。(4)连接电路应注意断开开关,滑片移到电阻最大的地方。(5)探究活动暂停时,及时断开开关。由于学生对每种器材掌握程度可能不一样,一旦这些器材整合在一起后,在操作或读数上就容易犯错,成为实验探究的障碍。

2.客观性错误

客观性错误指并非由于学生知识、能力等主观因素造成,而是由于客观因素的影响而造成的错误。主要表现为:(1)器材自身原因。其一,器材使用时间过长,致使局部损坏,影响测量准确性;其二,器材质量有问题,如,劣质电表在使用中指针来回晃动,影响学生收集数据,导致得不到正确的实验结论;其三,器材设计复杂,如图1,电池盒接线柱太多,电池的组装和接线变成了难点,而这并不是实验重点,人为地制造困难。(2)实验综合性强,只要一种仪器的使用存在短板,就会造成结论错误。(3)缺乏适度的引导,或没有提供充裕的探究时间。第一种情况,探究盲目,导致学生“盲”中出错;第二种情况,时间紧迫,导致学生“忙”中出错。

3.生成性错误

生成性错误指在实验探究中产生的、在教师预设之外的错误。怎样利用这类错误资源,对教师的教学智慧是一种挑战。在探究通过导体的电流与导体电压的关系时,基于学生实际,预设的电路设计为图2,预设的教学过程是:引导学生发现该电路只能收集一组数据,不能发现规律,再启发学生如何获得多组数据,学生想到改变电池个数来改变电压和电流,最后从操作方便程度和采集数据连续性方面,说明该电路存在缺陷,从而引导出串联一个滑动变阻器。在笔者按部就班教学时,有学生提出用电阻箱代替定值电阻R,通过改变电阻箱电阻来收集多组数据,该方案得到一些学生的认可,但该方案的最大错误是没有控制R不变。

4.素养性错误

素养性错误指学生因缺乏科学素养所表现出的错误行为、习惯和意识。《义务教育物理课程标准(2011版)》指出,物理课程应“以提高学生科学素养为宗旨”,使学生“养成实事求是、尊重自然规律的科学态度”,“具有保护环境和可持续发展的意识”。回首课堂,实验过程中学生篡改数据、拼凑数据的现象时有发生,而且学生节能意识淡薄,如,探究活动暂停,开关还一直闭合,没有及时断开开关。

5.观念性错误

观念性错误指学生将课堂探究与真正的科学探究等同起来,意识不到科学发现的艰辛与曲折,形成“物理发现不过如此”的错误观念。学生探究的问题和模式都是由教材或教师给出的,而且教材中的各种提示为学生指明了探究方向。因此,学生感到概念规律的得出十分容易,顺理成章,甚至感叹自己生不逢时。但真正的科学探究都是在黑暗中摸索,没有人可以引路,经过许多年、很多次的不断猜测和实验,仍有可能以失败告终。这些情况,学生是没有遇到也体会不到的。当介绍欧姆定律的发现经历了约十年时间,付出了艰辛的努力时,学生在内心深处并不认同,他们认为一堂课的功夫就探究出欧姆定律,哪里来的“艰辛与曲折”?

二、基于错误资源的实验教学策略

1.变“讲授”为“探索”,促进实验技能的构建

实验仪器的操作都有一定的规范,正确操作实验仪器是一项基本技能。在刚接触新仪器时就要严格要求、熟练掌握,为今后的综合探究夯实基础。对实验仪器的教学,有人提倡采用讲授式,以师讲生听为主,而教学实践证明,这种方法不易引起学生兴趣,扼杀学生使用新仪器的欲望。科学技术在不断发展,现在没有的东西,可能明天就会出现,学生在未来的生活、工作中肯定会遇到许多新的科技产品,这些产品怎么使用,需要学生自己摸索。因此,物理课堂上,教师的一个重要职责就是培养学生探索新器材的能力,这是一种适应现代化生活的能力。

基于这些考虑,可以采用探索式教法,充分调动学生对新鲜事物的好奇心和探究欲。比如,教学“电流表的使用”,可以将教材内容编辑成仪器使用说明书的形式,在前面部分列出几个注意事项,学生阅读说明书后,试着去测电路中的电流。探索中,学生必然要经历犯错、反思、纠错的过程,而这正是学生自我建构操作技能的过程,印象自然根深蒂固,同时,培养了学生使用新仪器的能力。又如,对电流表的读数,教师先投影一组学生的表盘,但故意不显示接线柱,如图3,请学生读数,有些学生马上就报出读数,但出现不同结果,还有学生犹豫不决,教师启发学生为什么出现这种现象?学生反映,不知道接线柱。此时,学生就会明白,读数先要明确接线柱或量程。接着,告诉学生是小量程,再请学生读数,又出现了两个答案:0.24a和0.28a。教师追问,到底哪个正确,为什么?引导学生要看清分度值,并回答不同量程下的分度值分别是多少?两种量程、相同的偏转角度,示数有何关系?经历“发现问题、分析原因”的探索过程,学生自主完成读数技能的构建,最后总结读数步骤:先看量程,再看分度值。这种探索式教法同样适合电压表的使用与读数,为探究欧姆定律作好技能铺垫。

2.变“异常”为“正常”,营造良好的探究环境

每堂探究课都有预期目标和探究重点,而时间有限,所以,要为学生创造一个好的实验环境,避免一些客观的、非重点因素的干扰,为探究重点赢得更多时间。实验器材使用时间过长或质量不过关,不能正常工作,学生在操作过程中就会麻烦不断,影响探究情绪。尤其是测量类器材,比如电流表和电压表,如果器材质量有问题,学生的数据能准确吗?又谈何发现数据中蕴藏的物理规律?因此,学校采购器材时应严把质量关,对有问题的器材要及时更换,同时,检修器材也非常重要,特别是使用频繁高、易损耗的器材。建议教研组抽出专门的时间和精力,集中检修,一来减轻实验员的工作压力,二来掌握一些检修技能。当提供的都是能正常使用的器材后,学生的实验就不会受其他因素影响,从而保障探究正常进行。

3.变“错误”为“正确”,彰显错误资源的价值

学生对教师问题的即时性反映,折射出学生的原始思维和创造性火花,这些想法有的是正确的,有的虽然错误,但能给教学启发,其价值不亚于正确的创意。学生错误的想法里可能蕴藏着创新思维,我们要善于发现并加以利用。

例如,图2中,用电阻箱代替定值电阻R的方案是错误的,但这种想法在研究通过导体的电流与导体电阻的关系时,却可以派上用场。如图4,用电阻箱代替定值电阻R,有以下优点:其一,电阻箱是一种可读出阻值的变阻器。初中阶段学生对不能读出示数的滑动变阻器使用频率高,使用较熟练,但对电阻箱,教材只局限于读出电阻大小,没有机会让学生体验电阻箱的优势,而在这里,电阻箱的接线和读数得到运用,体现了其教学价值,弥补教材的不足。其二,简化实验操作过程。本电路的连接在研究电流与电压的关系时已经得到强化,因此,连接电路不是本探究内容的重点。当定值电阻R不断改变时,该电路局部要不断拆装、重组,这在技能上只是简单重复,缺乏教育意义。而换为电阻箱后,只要旋转旋钮就能快速改变电阻,不需要拆装电路,为数据的采集与分析等重点内容争取更多时间。其三,实验探究提倡开放性,不应是封闭的,数据的采集要常态化。如果选教师提供的三个定值电阻,学生会想,为什么要选这几个电阻?随机一点不可以吗?是不是也能得出反比结论?而这一系列问题均由电阻箱的使用得到较好突破,供选择的电阻值范围更广、更灵活,为学生采集数据拓展空间,增加实验结论的可信度。

4.变“说教”为“身教”,给学生潜移默化的影响

在实验细节上,教师苦口婆心,谆谆教导,而学生一意孤行,当耳边风,教学效果一直欠佳。什么原因呢?要学生低碳环保,教师自己在实验教学中的一言一行、一举一动反馈给学生的却是铺张浪费;要学生尊重实验事实,不得篡改数据,教师却图方便省事,不做实验,空降实验数据;要学生表达准确,教师的教学语言却欠科学性,甚至“脚踩西瓜皮,滑到哪是哪”。这样矛盾的教学言行,怎能让学生养成低碳环保的意识和实事求是的科学态度?要提升学生的科学素养,除平常注意要求外,更重要的是教师要加强自身修养,以身垂范,给学生树立良好的榜样。

5.变“单一”为“饱满”,落实三维教学目标

探究教学不能仅局限于学生掌握物理概念和规律,还应将历史上物理学家进行探究、获得发现的历史资料引入教学,通过历史情境再现,展现科学研究方法,体验科学发现的艰辛,实现教育价值最大化。

历史上欧姆定律的建立过程与课堂上的科学探究有很大差异,将欧姆的探究过程和对他成功的分析补充到课堂中,可以使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上获益。

在欧姆所处的时代,他遇到的最大困难与挑战有以下几点[1]:(1)当时的直流电源只有伏打电堆,最初用它进行实验,电流不稳定,未能获得理想结果。后来,接受其他科学家的建议,将伏打电堆改为温差电源,提高了电流的稳定性,使测量结果更准确。这与他善于学习、关心科技发展、重视科学交流是分不开的。(2)在欧姆进行研究时,没有现成的电压表和电流表,也不知道如何测电阻,也就是说,i、U、R均无法测量,这些问题都得一一解决。欧姆巧妙地设计出电流扭秤,用磁针的扭角实现了电流大小的测量;用相同粗细、不同长度的铜导线来得到不同电阻;用温差电池两个接点的温度差得到不同电势差,这在当时是想象不到的,都是开创性研究。而且,欧姆凭直觉假定电流大小与扭秤的扭角成正比,电阻与导线长度成正比,而电压与温差电池的温度差成正比。这种直觉思维,是科学创造力的重要表现。(3)欧姆定律发表后,遇到权威人士的反对甚至诋毁,认为他的理论是空洞的臆造,许多年后他的成果才得到科学界的普遍认同。为了科学研究,欧姆在孤独与困难的环境中,自己动手制作仪器,坚持进行科学探索,把全部生命都奉献给了科学事业,这种献身精神是值得钦佩和学习的。

通过物理学史的引入,“欧姆”在学生思想里不再只是一个物理量的单位,“欧姆定律”也不再只是一个物理公式,它们汇成了一部有血有肉、富有立体感的科学励志故事,深深地感染和激励着学生。

欧姆定律易错点篇2

关键词:初中物理;电流表电压表;实验观察

对于刚刚升入九年级的学生来说,九年级电学知识在近几年的中考中占有近40%的比例,只是2012年相应比例少点,八年级物理明显的不同点是:八年级物理各章相对独立些,特别是沪科版上册是声学、光学、物质的形态及其变化、物质的质量与密度,下册是力学知识:力与机械、运动与力、压强与浮力。所以某部分没学好,其他章节还能迎头赶上。我个人认为这是怕学生在学习的过程中枯燥乏味。而到九年级,开篇就是电学,大部分时间都在接触电学,电学的学习就像爬山一样,一开始如果就很累的话,那么越学到后面越吃力,到后来就根本爬不动,不可收拾,有的同学要补课还不知从何补起。所以,可以说,学好了电学就是学好了九年级物理。

一、注重学习效率,上课时专心听讲,是学好电学的主要途径。

课堂中的例题分析,考后试卷错题的讲解,只有真正听懂、理解了、消化了,课后是不需要死记硬背的。对于教师而言,学生实验自己做了,结论自己得出了,规律也会找了,但后面紧跟着的是大量的练习,来巩固对理论的理解。所以必须要有多种形式的教学手段来吸引学生上课认真听讲。有时连续几节课都是讲、练习题,必然会有些枯燥,这时教师除了运用多媒体手段教学,还可以进行学生编题比赛、学生纠错等多种教学手段,有时教师还可以故意设下陷进,让学生去犯错,然后让他们自己去“钻”出来,学生必定有一种释然的感觉。种种方式或手段目的都是为了调动同学们的积极性,让枯燥的习题课上得生动有趣。

另一方面,由于学生学得好坏有差异,学生的成绩也就有差别,所以整堂课的例题选择要顾及到绝大多数学生。

二、电学的学习,要注重学习方法的转变。

第一,重视电学实验的探究,不再是依赖老师的演示实验,而是同学们依靠自己与同伴的协作,连接电路图、测出实验数据、发现实验规律、得出实验结论。实验探究的学习方法,电学中有几个重要的定律,贯穿在整个电学中。同学们在认真完成课内规定实验的基础上,还可以自己设计实验,来判断自己设计的实验方案在实践中是否可行,因为大量的物理规律是在实验的基础上总结出来的。例如,设计楼道口开关电路、医院为病号设计电路,或设计在缺少电流表或缺少电压表的条件下测量未知电阻的实验。这些都需要学生自己独立思考、探索,不断提高自己的观察、判断、发散思维等能力,使自己对电学知识的理解更深刻,分析、解决问题更全面。

第二,电学要重视画图和识图的思维方法,刚学电学探究电路和探究欧姆定律离不开图形,复杂电路设计,都是主要依靠“图形语言”来表述的。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,明确欧姆定律应用于某一电阻还是整个电路;特别是班班通电子白板的应用,另外还必须根据现成的图形学会识图,要学会在复杂的图形中看出基本图形。例如,在计算有关电路的习题时,已给出的电路图往往很难分析出来是串联或是并联,如果能熟练地将所给出的电路图画成等效电路图,就会很容易地看出电路的连接特点,使有关问题迎刃而解。

三、学习电学要善于总结与归类。

在学习完欧姆定律后,有大量的习题,很多题目都有重复性,但很多同学就是不停地犯错。因为不善于总结、思考,所以成绩一直不理想。总结中不难发现,在整个电学知识体系中,欧姆定律是精髓,电流、电压、电阻、电功、电热以及电功率的计算,都要在对欧姆定律深刻的理解基础上才能解答得熟练而准确。所以,对一阶段的学习及时做一下总结,既是承上做一个复习又是启下的一个预习。

对于归类而言,其实把问题分一下类,就不难发现后面计算题的电路图与刚开始电路分析的电路图相差无几,只是多了条件,多了要求。而计算的熟练与否是来自于前面扎实的电路分析。比如开关类型的题目可以归为一类,刚开始学习时,主要是分析开关断开或闭合时,有哪些用电器工作并属于什么连接方式,或者要求用电器串联或并联,开关应如何动作,在分析电路时,短路现象的分析是难点;在学习了欧姆定律后,就出现了大量的计算题。有了前面会分析电路的基础,结合公式i=U/R以及两个变形公式,解题时注意短路现象和欧姆定律针对的是同一部分电路,经过一定量的练习,那么考试时计算题基本是得分题。故障分析的可以归为一类。只要做个有心人,把后面与前面所学的知识点互相联系起来,则整个电学就会逐渐在头脑中构成一个完整的知识网,任何题目隐藏的就是这张网中的一个或多个知识点的结合。

欧姆定律易错点篇3

[关键词]:欧姆定律;物理结论;表述;形成过程

中图分类号:G4

物理结论常用的表达方式有:文字叙述、数学语言表达、特定表示法,初中物理中以文字叙述最为常见。物理结论的表述要求科学、准确,同时必须注意结论的严密性和逻辑性。物理结论的形成通常建立在数据分析和因果关系分析,这两种关系的分析一般采用控制变量的研究方法,如果能知道一个现象的发生是由于某个原因引起的,又能从该现象和某原因之间所存在的数量关系中找出规律,只要把这两个方面概括起来进行描述,就很容易得出实验结论。下面结合欧姆定律的形成和理解,就同学们表述物理结论时出现的错误,谈谈物理结论的准确表述及形成过程。

欧姆定律这一基本规律,是初中电学知识的基础和重点,可以说它是解决电学问题的一把金钥匙。它揭示了电流、电压、电阻三者之间的定量关系,是利用控制变量法在实验的基础上归纳总结出来的。即控制电阻不变,得到通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比;控制导体两端的电压不变,得到通过导体中的电流跟导体的电阻成反比。教材(北师大版九年级物理教材)中表述为:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。它的表达式为:,表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻,当导体两端的电压(U)或导体本身的电阻(R)变化时,通过导体的电流(i)将发生相应的变化。其中电流(i)、电压(U)、电阻(R)这三个物理量必须是对应于同一导体(或同一段电路)在同一时刻(或同一段时间),也可以说是"一一对应"的,即应用欧姆定律时,必须讲究同一性和同时性。用它进行计算时,带入数据的单位必须统一为国际单位。另外,它还反映了导体两端保持一定的电压,是导体形成持续电流的条件。若导体本身的电阻(R)不为零,两端的电压(U)为零,则通过导体的电流(i)也为零,也就是,给一导体两端不加电压,就没有电流通过;若导体是绝缘体电阻(R)可为无穷大,即使它的两端有电压(U),通过导体的电流(i)也为零,电流无法通过。

而通过欧姆定律得到的变形式表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比是一个不变的值,等于这个导体的电阻,它是电阻的计算式,而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质,是表示导体对电流阻碍作用的本领大小,其大小只决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,跟导体两端的电压和导体中有无电流无关,不能受数学的思维定势影响。

例题:某同学在做"探究通过导体的电流与电阻的关系"的实验中,收集了一些实验数据如下表,由表内数据可得的结论是:___________。【电压U=3V】

电流i/a

0.3

0.2

0.1

电阻R/Ω

10

15

30

【错误结论之一】当导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比。

【病因】颠倒因果关系,犯逻辑错误

【分析】原因和结果,在物理实验中,通常表现为物理条件和现象,物理条件是原因,物理现象是结果,物理条件的改变引起了物理现象的变化。因此要归纳科学规律,一方面要关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系,另一方面还要注意两个物理量的因果关系,不能前后颠倒。由于通过导体的电流跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关,因此本实验探究通过导体的电流跟电阻的关系的方法是:保持导体两端电压不变,通过改变导体的电阻,来观察电流的变化情况。电阻的变化是原因,电流的变化是结果。因此,表述这类问题必须首先明确"那是因、哪是果"。

【错误结论之二】当导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,导体中的电流就越小。或者,当导体两端的电压一定时,导体的电阻随导体中的电流的增大而减小。

【病因】混淆定量描述与定性分析

【分析】从表中电流、电阻的实验数据的规律表明:当导体两端的电压一定时,导体的电阻增大为原来的几倍,导体中的电流就减小为原来的几分之一。两个物理量之间存在反比关系,属于定量关系,上述错误却表达为×××随×××的增大而减小,属于定性关系,不准确。

【错误结论之三】导体中的电流跟导体的电阻成反比。

【病因】注重结果,忽视条件

【分析】物理结论都有其成立的条件,表达时如果忽视了成立的条件,就是不准确的,甚至是错误的,这类问题常常用控制变量探究问题,分析实验数据时,要分清哪个因素是自变量(引起实验结果变化的原因),哪个因素是因变量(实验结果,其变化是由其它因素的变化引起的),哪个因素是不变量(包括相等的量),最后得出正确结论,其格式一般为"在......不变(或相等)的情况下(条件)......(结果)"

本人在长期的教学实践中总结出,物理结论的形成一般分为以下四步:

(1)、抓问题。就是通过审题弄清要研究的问题,即研究对象。也就是说首先明确被研究量及相关的各个因素。上述问题研究的是通过导体的电流跟导体的电阻的关系。

(2)、找条件。确定结论成立的条件,即找出题目中给出的条件或控制哪些量不变。上述题目中给出导体两端的电压不变。

(3)、论关系。利用题目中的数据或现象分析物理量之间的变化关系或规律,同时明确物理量之间的因果关系。从表中电流、电阻的数据变化中可以发现:导体的电阻增大为原来的几倍,导体中的电流就减小为原来的几分之一。也就是说通过导体的电流跟导体的电阻成反比。

欧姆定律易错点篇4

首先,请允许我代表大家感谢市教研室领导——时老师,邹平教研室领导——杜老师,以及美丽的礼参中学的领导,给我们大家提供了一次绝佳的学习与交流的机会,使我们受益颇多!

昨天下午,我怀着学习与鉴赏的心态观摩了四节好课。现只对其中的第1节和第3节课发表一下个人不成熟的看法。

由于两节课的执教者都是市级优质课的获得者,所以他们的教学设计和基本素质都很高,学生的表现也很好。本人只是一名普通的乡镇中学物理老师,由于水平有限,不敢过多地进行评判,点评只从个人角度出发,不当之处,敬请各位专家、同行和授课者批评!

先说一下这两节课的内容,第1节宋老师执教的是一节新授课,引导学生学习了功的概念和计算等内容;第3节徐老师执教的是一节复习课,引导学生梳理了欧姆定律一章的重点知识。

下面,我从教师素质、教学理念、教学目标、教学设计与实施四个方面分别评一个这两节课。

第1节功

一、教师素质

宋老师的教学基本功扎实,语言规范,普通话好,教态自然,有较强的课堂驾驭能力。板书简洁,能熟练运用多媒体技术辅助教学。能将物理教学与生活实际相联系并且效果良好。

二、教学理念

综观整节课,可以看出宋老师在授课过程中基本能够面向全体学生,以学生为主体,体现了"从生活走向物理,从物理走向社会"的课标基本理念。如教学伊始,宋老师引导学生利用身边的物品,如书本、文具盒等感受做功,使学生在体验中思考、交流,领会什么是力学中的功。这些器材易得,效果良好。

宋老师授课过程中,突出了学生的主体地位,尽可能地发挥学生了的聪明才智。教学中主要使用了"问题引导学生活动问题引导学生活动"这样的模式组织教学,使学生的思维不停步,逐步将学习引向深入,实现了高效教学。为大家提供了一个概念课的高效教学样板。

三、教学目标

课程标准是确定教学目标的依据,根据学生特点和本地教学实际将教学目标细化是教学设计的第一步。

课程标准中对"功"这一知识的要求:

3.1.3结合实例,认识功的概念。

3.2.2知道机械功。用生活中的实例说明机械功的含义。

针对本节教学内容,宋老师制定的教学目标是:

1.知道力学中做功的含义。能说出做功包含的两个必要因素,并能判断出力是否对物体做功。

2.明确计算功的大小的表达式,以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。

3.能应用公式w=Fs进行简单的计算。

目标的制定基本上是科学的,虽然没有点明"结合实例,认识功的概念。"但在教学中确实是结合实例进行的。

对教学重点、难点的确立也非常合理。

四、教学设计与实施

本节课的教学中,宋教师以故事引入,激趣引新,然后利用问题引导学生自主合作,探究交流。设计了前后连贯的五个活动:感受功、描述功、分析功、计算功、深化功,利用学案和问题引导学生逐步走进功的世界。这些活动突出体现了概念的形成过程,学生的活动比较充分,符合概念课的设计理念。最后盘点收获,进行总结。

整节课的教学结构合理,教学思路清晰,各环节的设计符合以学生为主体教师为主导的教学理念。每个教学环节的设计均以实现本节课的某个小的教学目标为基础,基本实现了教学目标。

疑惑1:引课的故事是否合理?这个故事越听越像个故事,不论是将30斤大米运回家,还是将一大桶水提回家,从物理学角度来分析,"大米"和"大桶水"的位置改变都是因为受到了力的作用,这个改变物置的力肯定做了功。所以说,"从力学的角度来看,基本上没有做功"这一说法是不严谨的,甚至可以说是错误的。

疑惑2:物理符号和语言是否范?物理量应该是斜体,而单位应该是正体,课件中忽而正体忽而斜体。教学中的语言"w2做的功多?"应该是"力F做的功".

疑惑3:焦耳简介是否过简,展示文字介绍后没等我读完一行,教师即可始问:你从焦耳身上学到了什么?

第2节欧姆定律复习

一、教师素质

徐老师的教学基本功扎实,语言规范,普通话好,教态自然,具有较强的亲合力,擅于使用肢体语言,有较强的课堂驾驭能力,特别是对学生活动的组织和引导能力。徐老师特别注重对学生的鼓励和尊重,注重启发引导,注重利用学生已有知识开展教学。能熟练运用实验和多媒体技术辅助教学。

二、教学理念

徐老师这节课,以学生为中心,突出了学生的主体地位,能够做到有效引导,对于学生活动敢放擅收,培养了学生的学习兴趣和能力,展现了较好的课堂调控能力。

本节课,以电学中的两大实验为中心进行展开,体现了物理课以实验为基础的特点,注重了培养学生的思维能力和合作交流意识。

三、教学目标

课程标准中对"欧姆定律"这一知识的要求:

3.4.2通过实验,探究电流与电压、电阻的关系。理解欧姆定律。

针对本节教学内容,徐老师制定的教学目标是:

1.知道电流和电压、电流和电阻的关系。

2.理解欧姆定律。

3.会利用伏安法测小灯泡的电阻。

目标的制定基本上是科学的,虽然没有说明"通过实验,探究电流与电压、电阻的关系。"但本节课是复习课,徐老师在教学中对两大实验的细致分析已体现了这一要求。

通过本节课的复习,虽然不能实现"理解欧姆定律"这一目标,但本节课已解决了一部分,后面跟上的习题课就会继续解决这一问题。

四、教学设计与实施

从目前教学来看,很多学生对电学实验复习的认识是浅层次的,不经教师引导,很难深入达标。

目前中考对电学实验的考查要求,不仅让学生知道实验目的、实验原理、实验器材、实验电路图、实验步骤和实验结论,还要求学生能明确实验目的,能理解实验原理和方法,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价;能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性试验;能发现问题、提出问题,制定解决方案,并对方案进行评价。

徐老师这节课,通过精心设计的问题,一步一步,一步二步,引导学生深入思考两大实验,加深对实验的理解,使学生能够达到课标和中考对这两大实验的考查要求。

现在初中的复习课很难上,一是因为时间短,内容多;二是没有一个好的模式供借鉴。徐老师利用这节课,为大家提供了一节复习课的样板课,纯干货!这样的知识复习课,后面再加上一节习题课,效果肯定棒!

疑惑1:欧姆定律的内容和公式复习时,是否应该对适用条件"同一导体或同一段电路"进行强调?这可是学生在解题过程中容易出错的关键部位!

疑惑2:对画电路图的规范性是否应该加强?比如用直尺画。对学生画错的电流与电阻关系的图象的处理能否更加深入?U=iR.

欧姆定律易错点篇5

难点;关键点;关系

〔中图分类号〕G633.7

〔文献标识码〕C

〔文章编号〕1004—0463(2013)

06—0039—02

“三个焦点”是指在课堂教学中的三个主要因素,即重点、难点、关键点。下面笔者就以初中物理课堂教学为例来谈谈这“三个焦点”及相互关系和处理方法。

一、课堂教学中的“三个焦点”

1.重点。教学重点即课堂教学中的知识重点,是最基本、最重要也是学生应该掌握的教学内容,是一节课中要解决的主要矛盾。抓住了教学重点,就抓住了课堂教学中的关键。

2.难点。教学难点指学生在学习知识过程中难以理解和掌握的内容,是在完成“重点”教学任务或对教学内容进行提升和发展、延伸与拓展,以及理解、分析和解决问题时难以逾越的思维障碍。

3.关键点。教学关键点指解决好重点、难点的关键措施,它往往是学生的易错点、易混点、易忽略点。

例如,《密度》一节教学的重点是:(1)通过实验探究,学会用比值的方法定义密度的概念。(2)理解密度的概念、公式。(3)用密度知识解决简单的实际问题。难点是:在实验探究的基础上利用“比值”定义密度的概念。关键点是:做好实验探究,用“比值”建立密度的概念。

二、“三个焦点”之间的关系

教学重点、难点和关键点之间既相互独立又相互关联。任何学科的教学内容都有一定的知识结构,是一张相互联系的网。重点是这张网上的“纲”,难点是这张网上的“结”,关键点是理“纲”解“结”的方法措施。三者关系有全部重叠、部分重叠、非重叠三种。全部重叠时只要抓住关键点,重点、难点也就解决了;部分重叠时,抓住关键点就意味着突出重点或排除难点;非重叠时要精心设计和安排关键点去解决重点和难点。难点解决不好会影响整个课堂的教学效果,如果只注重教学难点,而未能较好地抓住教学重点和关键点,不但难点难以突破,而且教学任务也难以完成。关键点是突破重点、攻克难点的突破口,抓住关键点,才能更好地掌握重点和突破难点。

三、教学过程中如何处理好“三个焦点”

1.备好课。备好课是上好课的前提和保证,在备课过程中应注意以下几点:

(1)找准重点。备课时必须依据教学大纲的要求,认真研究教材或参阅有关资料,正确分析教材的重点,考虑好在教学中如何突出重点。例如,欧姆定律是反映电学中三个重要的物理量,是电流、电压、电阻关系的一个重要定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,因此通过实验探究得出欧姆定律,掌握和理解欧姆定律的内容和公式,并用欧姆定律进行分析和解决简单的电路问题是教学的重点。

(2)找到难点。要找到难点,就要联系学生的实际情况,根据他们的知识基础和思维能力,分析和找到学生难于理解的地方,即内容比较抽象、深奥、复杂或学生接受起来比较困难的知识和技能,并且为在课堂上解决这个难点,可以提供适当的措施和方法。例如,欧姆定律教学的难点是设计实验过程和对欧姆定律的理解,其中学生对实验方法的掌握是重点也是难点。

(3)找出关键点。教学关键点突出反映了学生在新知识学习过程中认识上的矛盾性,体现了已学知识与新知识的联系,展示了教学过程中由感知教材向理解教材的合理过渡。因此,确定与处理教学关键点,对于顺利学习新知识起决定性的作用。要确定与处理好关键点,就要深入钻研教材,弄清教材内容的内在联系。要对教材的内容作深入剖析,理出知识的层次,找出已学知识和后续知识与这些内容的联系,找出解决重点及难点的关键所在。例如,欧姆定律教学的关键点是:通过对实验数据的分析,概括出电流与电压、电流与电阻的关系。

2.上好课。上好课是提高教学质量的关键和保证,因此要做到以下几点:

(1)突出重点。教授重点是一节课的中心任务,课堂中的所有教学活动都必须紧紧围绕教学重点进行,在教学结束时应及时归纳总结,以突出重点。例如,牛顿第一定律中“一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态”是教学的重点,教学时应着重讲解。

(2)突破难点。难点是课堂教学中应集中解决的问题。对于难点,可采用“温故知新法”、“循序渐进法”、“类比法”、“难点分散法”、“情境引导法”、“讨论交流法”等各种方法和措施,使难点得到解决。此外,还要了解学生对难点的掌握情况,并及时采取有效的解决措施。例如,牛顿第一定律的难点是对定律的理解,“一切”是指范围,即该定律对所有物体都普遍适用;“没有力的作用”是指定律成立的条件,它包含两层意思,一是理想情况,即物体确实没有受到外力作用,二是物体所受合力为零;“或”即两种状态居其一,不能同时存在。定律表明:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动。并根据“牛顿第一定律”理解惯性(物体保持运动状态不变的性质)以及运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因)。

欧姆定律易错点篇6

中国企业开拓德国市场走过了艰辛而曲折的创业之路。当初,第一个敢于吃螃蟹的上海第一铅笔厂率先投资收购德国铅笔厂,欲向欧洲市场挺进,但由于海外经营经验不足,一年半后工厂被迫关闭。继而是著名的上海飞鸽自行车公司,投巨资收购了德国一家工厂,企图以此突破欧盟的“反倾销”封锁,可不久也折翅身亡……

4年前,在德国海德堡大学攻读国民经济管理专业的四年级学生、年仅27岁的蒋洲,以超人的胆识和智慧,一举收购了德国最为著名的、具有80多年历史的气瓶制造企业,从而开创了中国留学生收购德国企业的历史。在短短的4年时间里,蒋洲神话般地将企业扭亏为盈并使之蓬勃发展,他的成功,不仅开创了中国民营企业家收购并成功经营德国老企业的先河,而且被世界舆论界一致公认为是中国人在德国最为成功的创业典范。

500万元换来的教训

1975年,蒋洲出生在上海,他的父亲蒋自强是上海市一位成功的民营企业家。上世纪90年代中期,蒋洲从国内一所大学政治经济系毕业。他感到自己所学的专业很难找准发展定位,经过一番深思熟虑,蒋洲有了先到其它先进国家深造与创业的想法。

方向已定,但具体定位在西方何处才更利于发展?学政治经济学的蒋洲见解独到:西欧国家中德国的企业管理体制与管理水平都很先进,可与美国及日本相比,该国一直存在着现代化工业经济与传统化的行业经济并存的双重经济,东、西德合并后,为增加自西而东的财政转移支付和降低债务水平,国家税率大幅上升,从而恶化企业对外竞争能力,致使许多传统产业不得不转向投资,这些传统产业设备优良、技工优秀,不乏风行全球的著名品牌。如果去德国不仅可学到先进的管理技术,还可从中寻找到挖掘财富的商机。

不久,蒋洲到了德国汉堡的海德堡大学,他除了努力学习功课,还积极调研德国商情。起初他本打算利用在校学习的这几年时间,全面熟悉与掌握德国的经济发展走向,待毕业后再伺机出击。可刚在学校里呆了两年,“不安分”的蒋洲就意识到,自己并不需要等那么久。

于是,他立即在汉堡成立了一家名为“华鹏”的贸易公司,选择汉堡是因为这里是欧洲最大的海港,与上海及其他国家的贸易往来十分频繁,商业讯息十分灵通。

贸易公司开张后不久,一个商机来到了。德国人家庭里普遍使用开饮机,该机内部有一个制造二氧化碳的小钢瓶,这种小钢瓶在德国的需求量非常大。经过详细了解,蒋洲发现上海完全有能力生产这一钢瓶,且造价低廉。为此他满怀信心地积极参与了供货竞标,因为报价比当地企业低得多,结果他很顺利地接到了一笔价值100万马克的订单。100万马克,折合500万人民币啊,自己的第一笔买卖就赢取了如此大的订单,蒋洲有点飘飘然了。

然而,蒋洲万万没想到,这笔生意带给他的不是利润,而是一个沉重的教训!

当气瓶经过漫漫水路从上海运到德国的时候,客户却要求退货。因为气瓶发生了一定程度的生锈现象。“根据以往的惯例,如果是东南亚或者俄罗斯客户,再压压价就卖了。可是德国人坚决不要,他们对质量要求很高”。结果,这批货只好从原路运回了上海。

出师不利,钱没赚到,反而让自己背上了沉重的债务,蒋洲被商场上的冷酷无情击倒了。躺在病床上,他在认真思考着父亲一针见血的教诲:“你这次失败,主要原因在于缺乏对德国以及欧洲市场的全面了解,对当地法律比如合同法、环境法等了解得不够深入,再者就是对产品生产与运输的难度估计不足,犯的都是些低级的错误。在国外创业发展应力求稳扎稳打,不能图一时的轰轰烈烈。胆量有余,准备不足,不会游泳偏偏一头跳进海里,这是经商之大讳。”蒋洲决定哪里跌倒哪里爬起。

为解决钢瓶在运输中受潮易锈的问题,蒋洲请了两名德国技术专家,到上海的钢瓶工厂进行技术攻关并指导生产。产品质量的迅速提高,加上价格的优势、信誉上的保证,一年后蒋洲在德国钢瓶压力容器行业圈里越来越受关注,他从上海发至德国的各种钢瓶广泛用于当地的工业与商业中。他的生意不断扩大,贸易公司的赢利逐渐增加。

一支雪茄拿下一家大工厂

生意做大了,各类钢瓶订单纷至而来。由于从上海发货至汉堡运输周期较长,往往满足不了顾客的需求,已有了一定资本积累的蒋洲决定在德国设立自己的工厂。

柏林以西80公里的勃兰登堡州,有个2.7万人的拉特诺小镇,镇上有家德国最著名的气瓶制造企业――威尔茨压力钢瓶厂。该厂在两德统一前是东德的一家全民所有制企业,厂里工人素质高,设备设施先进。做钢气瓶生意的蒋洲,曾是威尔茨最强劲的竞争对手,相互间非常了解。2003年初,威尔茨公司因投资决策失误无力还贷申请破产。

蒋洲对威尔茨早已虎视眈眈,威尔茨宣告破产时,27岁的蒋洲正值海德堡大学毕业的前夕。他清楚地意识到:机不可失,失不再来!威尔茨将是自己登陆欧洲,进行大规模的欧美商战最理想的桥头堡。与此同时,盯上威尔茨这块“肥肉”的还有美、日、德的同行,于是一场收购并吞威尔茨的谈判较量在中、美、日、德四国商家中展开了。

根据当地有关法律规定,企业破产后,由有关机构指派破产管理人来处理遗留问题。因此,取得破产管理人詹姆斯先生的信任十分重要。

电气高级工程师出身的詹姆斯不仅精通业务,而且非常善长商业谈判。此人外表温文尔雅,待人彬彬有礼,内里却公私分明,一丝不苟。

蒋洲一方面制订了完善可行的收购方案,另一方面仔细研究了战胜竞争对手的策略和方法,此外他还特别对詹姆斯的个好特点进行了解。在德国积累的商战经验告诉蒋洲,细节是决定成败的关键。

谈判席上,美、日、德的商家代表起初根本不把乳臭未干的蒋洲放在眼里。收购商务会一开始,美方代表就仗着自己财大气粗,神态倨傲;德方代表凭着“老大”的身份,口气逼人;日方代表则借着与德国是二战盟友的关系,大谈要继承日德友好传统;而脸带微笑、态度谦逊的蒋洲,却引起了詹姆斯的注意,蒋洲的发言更令詹姆斯刮目相看。蒋洲认为:成功并购威尔茨需要有五大要素。一是知根知底,购并双方应该相互熟悉;二是善意收购,德国法律制度比较完善,工会力量非常强大,政府对于就业等问题非常关注,所以一定要避免恶意收购;三是扬长避短,充分发挥购并双方的优势,相互融合共生共赢;四是收购方案明确,详细清楚;五是管理到位,一定要有熟悉当地环境和通行规则的人员来管理,对厂方失业人员的工作、就业,应实施“小步走,不停步”策略。而以上这五大要素,无论从哪方面来说,中方都有能力、有条件收购威尔茨,并将其重新带上良性发展的轨迹。

蒋洲深入透彻的问题分析,和实实在在的互赢行为,让詹姆斯等人不断地点头称好,露出了满意的笑容。

这时,蒋洲又似是十分随意地掏出一支雪茄,用一把精致的雪茄剪,把密封的雪茄头慢慢剪开一个口,他并不急于打火抽烟,而是将雪茄放在鼻下优雅地轻轻嗅了一下。对雪茄很在行的詹姆斯一眼就看出,这是一支价值50美元的大卫杜夫牌古巴高级雪茄。蒋洲使用的这把雪茄剪,则是价值2万多美元的雪茄套具中的一件。蒋洲的举止,让詹姆斯暗暗吃了一惊,这位成熟稳重的中国年青人,不仅从另一角度巧妙地向众人展示出了他的知识、财富、尊贵不凡的身份,而且还体现出了他对别人的尊敬与高尚的公德修养。原来,近年来讲究环保与健康的德国人,视在商务会上吸烟为一种不礼貌的行为,而嗅烟则能恰到好处地综合反映出一个人的整体素质与道德水准。

第一轮谈判结束后,詹姆斯主动走到了蒋洲的面前:“蒋先生也爱雪茄?”

“您说‘也’,那詹姆斯先生对雪茄应情有独钟了。”

“给我一支雪茄,除此之外,我别无他求。”詹姆斯随口回答。

“如果我没记错的话,这是1823年十分流传的一首出自拜伦之手的雪茄赞美诗。”

詹姆斯顿刻瞪大了眼睛,连连说道:“对,对,对!蒋先生真是才学博广,佩服、佩服!”

“幸会、幸会,我能在这儿遇上雪茄知音,不知可否请您抽上一支?”

其实两个互不认识的雪茄客一起享受雪茄,他们之间就是在交流,是一种彼此看重对方智慧的交流,这种智慧并不是财富能带来的。蒋洲正是利用这一点让詹姆斯更深层次地了解自己,从细节上击败竞争对手。

果然经过三轮谈判,詹姆斯和他的同事,最后决定由蒋洲以200万欧元的价格收购威尔茨。

在合同签定仪式的酒会上,詹姆斯调侃地对蒋洲说:“中国小伙子,好好经营你的德国企业吧。你可是用一支雪茄从我手中拿走了威尔茨,希望不久你能用在威尔茨赚到的钱,再次请我抽上等的雪茄。”

创建“中国收购,德国制造”

经营模式

顺利地完成威尔茨收购工作,蒋洲心里并不感到特别轻松,因为他知晓,此前不久,台湾明基公司收购的德国西门子手机公司,仅仅运行一年就因经营不善破产了,类似的例子实在太多。并购发达国家的企业后,如何才能有效地生存和发展?如何跨过高成本这道“坎”?蒋洲要走一条前人从未走过的新路子,这无疑又是一次严竣的考验。

经过一番思考,蒋洲认为:掌门德国工厂,首先要融入“德国制造”。威尔茨是家有着80多年历史的老厂,德国企业是以优质制造著称的,而且威尔茨的流水线也是全自动的,速度快,精度高,比国内以手工为主的生产工艺先进多了。企业所有者的变更,并不意味着放弃原有企业的优势,这应该是并购外国公司成功经营的基础之一。

然而德国工人工资高,同样生产钢瓶的厂家,德国工人平均月薪2000多欧元,中国工人月薪1000元人民币左右。可是从生产效率来看就完全不同了:德国生产一个钢瓶只需要几十秒,国内手工制作至少要花3倍以上时间,德国人工成本高的劣势被高效率生产的优势抵消掉了。而且,德国本土化生产贴近欧美市场,可以降低运输成本,德国高质量的产品,可以省去不少返修成本。综合成本占优,是立足德国的关键。

企业所有者变了,客户会走吗?其实,只要企业名称不变、产品质量不变,客户一般不会轻易改变这种关系。威尔茨易主后,蒋洲所做的主要工作是拜访客户,增进彼此的沟通和了解。目前,威尔茨大大小小客户有150多家,其中60%―70%来自德国,还有的来自欧美其他国家,在这些客户中,大客户就有20多家。

蒋洲实施的这一套新颖的“中国收购,德国制造”经营模式,不仅融入了企业的生产之中,同时也体现在管理制度上。

威尔茨的管理层基本都是德国人。作为总经理的蒋洲深有体会地说:“到德国发展,要用信得过的本地人才。德国在工商税务等方面都有严格的程序和规定,繁文缛节特别多,德国本地人往往都难以应付,要是单靠中国人来干,肯定无所适从。”

实践证明,“中国收购,德国制造”这条路子走对了,它使古老的威尔茨换发了勃勃生机。如今工厂门口立着三根旗杆,分别是中国国旗、德国国旗和勃兰登堡州旗,三面旗帜就是三层含义:厂方的主人是中国人,产品的制造在德国,货物的产地在勃兰登堡州。

然而,创业的路子并不一帆风顺,蒋洲同样遇到了各种各样的大小问题。

收购刚完成,开始恢复生产,投诉却来了,说是工厂噪音过大,影响到附近河流里鱼群和森林宿鸟的生活。这在极为注重生态环境的德国,是件大事,最终当然是威尔茨让步――缩短生产时间,停开部分机器。企业每小时产量的销售额约2000欧元,少开1小时,就意味着损失2000欧元。但蒋洲只能“息事宁鱼”和“息事宁鸟”。

一波甫平,一波又起。一名德国工人,多次违犯劳动纪律,应予解雇。但德国的劳动保护法非常严格,老板解雇工人很不容易,蒋洲前后花了9个月时间好不容易才将此事处理完毕。

如此这般,问题不断,矛盾不止。蒋洲想,这一切的根源何在?怎样从根本上解决?他很快便悟出:拉特诺所处地区失业率较高,当地人对外国人具有一定的敌意和不信任感,在心理与感情上跟自己有隔阂,这不仅会影响产品的销售,而且会影响到企业的生存。看来只有把人与人之间的心理和感情给理顺了,许多问题和矛盾才会迎刃而解。

经当地政府协商,蒋洲多次举办了中国文化周,通过文艺演出、图片等方式向当地居民展示中国的发展现状。文化是一股和熙的春风,它把人心给理顺了,所有的磕磕绊绊全都化解于无形。通过这样的文化交流,当地人逐渐改变对中国人的看法。他们发现,中国人既可以成为朋友,也能成为值得尊重的竞争对手。

靠着和谐的人文关系,威尔茨驶上了迅猛发展的快车道,年销售额由2004年不足500万欧元,2006年底一跃突破700万欧元大关,折合人民币近8000万元。最近,蒋洲又拿到了美国市场7000万美元的大订单。威尔茨成为了中国在德国第一个并购并经营成功的朝阳企业。

雄心壮志开拓未来

进入2007年,蒋洲又有了新项目。他与德国一所经济学院合作,投资了一所私立专科高校,主要培养实用型的经济管理人才。学校聘请的都是公立大学的教授,学生毕业后获得这所经济学院的文凭。

蒋洲说:“这是一个创意,我花了很长时间才琢磨出来。”他说,这是一个“公私结合”的主意。一方面,师资和毕业文凭使学校具备公立大学的实质,但另一方面,学校其实就是他私人在投资和经营。

由于有公立大学的背景,所以容易招到学生。学校首批就招到了近50名学生。与公立大学不一样的是,学校对学生收很高的学费。但是他们获得的回报也很多:学校现在有20多名教授,每两三个学生就有一个老师,跟公立大学相比,这里的学生获得跟教授接触的机会非常多,教学质量也因此高出很多。

投资这所私立大学的准备工作也做了很久,学校里的教授很多都是蒋洲亲自从德国各个大学物色的。蒋洲说,要把学校办成国际化的学校,而不想只盯眼前的利益。他强调,生源要注重国际化。

蒋洲是一个中德文化结合的人。他认为,在德国经营企业,除了利用当地的管理经验,也可以把中国文化中好的东西带进来,达到锦上添花的效果;另外,德国人比较理性,态度认真,而中国人则比较感性,有发散性思维而且工作勤奋,两方面可以取长补短。

蒋洲下一步准备大幅拓展产品在欧洲市场上的销售,为此他准备聘请一些能干的中国人。他认为,德国人的开拓性不强,只习惯做别人安排好的事,这方面中国人有优势。

欧姆定律易错点篇7

宇宙是一个无限空间,含两种物质:①质物者:a、分子、粒子、结构、实体;b、元素:c、重量。d、占空间位置,e、内含能、功、力三者,f、做行为动功,g、所见物质者物理学,和物质者化学;②场物者(非物质场、场力的现象即场书,场辐其周间,不重量,居空间,但不占空间位置,现象,不实体、不元素,只一具非物质场力,不含能,不做动功,静非物质特异无功,动静功是二者宇宙存在的重要区别,因而必两分门类科学,二者宇宙空间两对立具在,但二者没有任何相同之处,各具各特色,各内经而相异,书有:电力电路非物质书,无线电磁波电学非物质书,太阳光学非物质书,太阳光热学非物质书,地磁线场非物质书,加地表山、水、陆地、加太阳光、温度场等,等于先后共生态环境、造化了动植物栖息生命书,物质空气向地心非物质重力场重力经典力学书等。)太空、星系向日心聚力场,地球万物向地心力场。

由于非物质弥漫于宇宙间,无形态,常态,如太阳光和热,太磁波可不算运动,可视为传播速度为零,电路所做静无功则神化(快,零速,即时性,无次数)。

宇宙不特殊物质,不狭义物质和不反物质等不适说法,均宇非物质,非物质文化应改为不物质文化,以区别宇宙非物质科学。

世界到如今,非物质学为零,物质学三七开,七不地球经典,形而上学,等于不发展科学世界和教育欠科学,以及中国无一科学,只为引进狭义,又学而不思则罔。

创宇非新型:

只有太阳光热非物质依然,才能解释古今地球万物由来,古今太阳造地球万物,古今同由来。

说宇宙万物由来的切入点,是先宇宙非物质物来和怎么来的,不先问宇宙万物是怎么自然来的,自然界,这会至于不可之论,上帝和神造世界,分两步非物质科学化、物化、解释。宇宙必然界不自然界说法。

①太空:初始,太古,太空,先是笼罩一个宇宙场,这个场是高光高热度气流岩浆体三构成,非物质场具特定内聚力,向心力,或者范围力,至后来分离成大块无机天体,这就是太阳,地球,月亮,星系等的由来,他们至今仍然是由高光高温岩浆气流体构成,太阳星系非物质。至今仍在为证。

②地球:地球万物的由来,是地球先有了生态环境,如太空太阳光,天空空气,以及地壳冷却成山、水、陆地、地下等综合环境缔造,二者统一,造化了动植物栖息生命。这就是非物质先客观条件地必然世界由来,不是无条件地神造自然界。先有鸡,后有蛋,是先鸡器官与环境统一体形成,后躯体可延续生蛋。

原子、细胞、是地球万物由来的证据,是阴阳两物,物质,非物质,两结合缔造的证据。自古如今,原子细胞关系尚在。

原始皆单细胞开始,后细胞分裂,成的各种器官整体生命物。

创电非新型:

1创电新型学说

①电路不可物质水说,水压、水流、水阻或电路不水压、流、阻,UiR三说,灭UiR学生不电学和不欧姆定律,我创我的Qq双电力场电工电路。

——中国国家知识产权登记,诠权依法保护

2008-a-010257中国左春

②电不是什么东西的东西,电的定义,身份,学名非物质,电源内部不是电,端电场是电,电场身份非物质,自代学名非物质——正负电荷非物质,正负电场非物质,正负电场力非物质,场电源非物质,场电路静无功非物质,场无功率非物质。

——中国国家版权登记,命名,专利。

——中国左春发明

2创非物质电新型比方物质水UiR欧姆定律和世代大校水学生假电学,出三重拳判死刑

学生学之所以全学假,始原于e源内部总源总水源和总路,和比方了水流路和总路除源发水除式电学与定律,全假电说,不事实发生。《中国辞海》该电场电力说。

1假.人人不平学生UiR水流说:人人不认同电路是水在流动,而西方和中国人正恰猜想说是水流,有证据可依,有什么不敢,欧姆定律和学生电学没人用过,和国网电路不是UiR,证据有如i比方的水流强度安培或电荷强度安培水安培证据,R水流时才有管阻欧姆证据,e内部化学水杯伏打源,水泵源发水证据,和指电流有方向,正到负,负回正,电源内外循环流,比方水流的证据,以足不怀疑,水电学和欧姆定律,不再怀疑。

一句话,使水UiR学生学和二百年的水i=U/R欧姆定律,人造没有的假水事,开除电学。结束没电假学生电学和欧姆定律的历史,成历史大古董,反电科学里程碑,收藏。

加说一句话:形成UiR有其时代背景:是必假,必水的来源,十八世纪初电时期,只有物质物理学一种,电则也习惯物理学,深层次非物质电学说是不可能的,电流比方水又是轻易的只有比方水,于是,伏、安、欧三人的水流电路必果,U水压源,i水流安培和过流线阻RL欧姆,以水代电的水流机械路,当了电路,不电路,U、i、R三者身份不电性,指电源U水压,物压者外路不会启电,i无,不显电,没电,不叫电路,而定水路说、水路学此由来,不怀疑。

220Q灯炮的亮,钨丝中的所谓电流,不是由小丰满发电机发来,过钨丝,再回到发电机,千万里电流循环的说法,水UiR纯属猜想,不事实,而钨丝全长是Qq二者双电静自闭、闭合、显电,灯亮,金属钨丝集肤空心,无电流,静电钨丝导体电路。

一个教授说灯泡本不水流,手摸灯泡打人,证明是电,水能打人吗?摸灯炮没见到水,电还要防水是个矛盾,我们就这么假教,水UiR。教错找教育部。

2假.21世纪创电非物质双电力Qq新型电路学学说,假UiR物质水学说被创掉,势必行,物质非物质学说变革,被。

3假.学术法:不上电,不学术。

①总路不学术:学生电学只有一个e总路教学,总路不是电路,本身作废,总路是欧姆教学假造,假教学,不使用。

见下总图:

表示封闭水流图,不电图和横躺竖卧不电原理,无方向,蛛网式画电图、闹心图假教学,。

②总路总连求源水除式和除式定律不学术,《中国辞海》载,属物理数学公式,物理,数学教学,不电公式:

(a)总除式e源内部,电中性,不是电源,至端极才为端源,则学生学没电源。

(b)i总流不是电流,则学生学没有电流。

(c)R与r是并不是串,则学生学没电路。

(d)学生学假物水除式,数学物理教学,学生学没有属于电的定律,没定律。

(e)一段导体i=U/R定律,被除数U不分源,不含源,U=0,故除式不立,凡一段导体不单独源的除式。

3我创我的新型电路,非物质Qq双场力电路电学

包括一切有源,有线、高低频和直流等基本电工电器电路。

如国网(世网)50—60Hz正弦波交流电路,发电机、电瓶、电池等基本电源,一切冠名非物质Qq场路。

①凡实用电路,一律由电源内部发外端(两极),电荷的电场含电力,为外路端源,电源,外路金属导体自启沿长度集肤长阵静荷(不电流二字),金属线芯发生场强处处为零,空心,无功现象静电电路。

②电源内部一律不外发电荷或物,说明电源不是物质性,非物质的,电源只外发端电场含电力,也说明电源非物质性。

③电源内部不为电,(中性),至端极才为源,外路端源。

④发电机内部不是电,端电场含电力Qq才为电,静场电力。

⑤外电路自启电,沿外导线全长度Qq自动静封闭,闭合,空心,全长度显电,有电,用电器生效时,叫做闭路电路,运行。

⑥画图以端源分界,左右双边对称,对峙,见下图。

⑦电路运行模式(+-Q电力+-q电荷+-p马力,+-表示对峙)电源内外双边双向双对峙,自动平衡,静运作电路。

⑧变革掉假水UiR,不电压、电流、电阻说,冠名Qq双电力,电路所测电流表,不i而q,所测电压表为Q,不是电压U,电路无电阻R说,而电导电路导电说

欧姆定律易错点篇8

   一、避轻就重巧抓重点

   重点知识与其它知识有着密不可分的关系,很多知识点往往由重点知识派生而来,教学中应集中主要精力,去讲深进透重点知识,非重点知识便迎刃而解了。若不深入挖掘重点,胡子眉毛一把抓,最终只会导致“剪不断,理还乱”的结果。当然,忽视非重点也是有失偏颇的,教学中应将重点、非重点知识结合起来,在突出重点的同时,使学生对所学知识形成一个完整的网络,使思维得到强化的训练,能力得到应有的提高。例如,在初中阶段,一般认为电流表的电阻为零,电压表的电阻为无限大。把电流表当作导线,电压表视为开路;用字母标出电路图中三条导线相交的结点;从电源的正极出发,根据电流的路径及各个结点的位置画出简单的电路图;电流表和电压表复位。

   例1:请你画出如图1所示的电路的等效电路图,并说明电流表和电压表的作用。

   图1图2图3

   解:(1)把电流表当作导线,电压表视为开路。

   (2)标出电路图的结点a、B、C、D。

   (3)根据电流路径,电流由电源正极出发经过D点和R1来到a点,电流在a点分开两路,一路通过R2到达B点,另一路通过R3到达B点,两路在B点汇合到达电源负极形成回路。画出简单易看的电路图(如图2)。由此可知R2、R3是并联,然后再与R1串联。

   (4)电流表电压表复位。由电路图1可知C、a两点之间用导线连接在一起可看作同一点,电压表的两个接线柱分别连接D点和a点,所以电压表是测量R1两端的电压。电流通过a点分开两路,一路经过电流表后,再经过R3到达B点,所以电流表是测量通过R3的电流强度(如图3)。

   由上面例子,可看出分析电路的重要性。在复习中应特别强调分析电路,画等效电路图的必要性,使学生掌握这个基本技能。并能养成遇到电学问题,先画出电路图。遇到电路图先分析电路的好习惯。

   欧姆定律是初中电学计算的核心。它揭示了电学三个最重要的物理量:电流、电压、电阻之间的关系。在运用欧姆定律时,应特别注意:

   ①要明确定律中涉及的U、i、R。是同一部分电路的三个物理量。决不能张冠李戴把不属于同一电路中的U、i、R代入公式中计算。

   ②公式i=U/R、U=iR、R=U/i,单从数学意义上并无本质不同,但从物理角度必须注意因果关系,电压是形成电流的原因,电阻是阻碍电流的内阻,不能错误地认为“电阻跟电压成正比,跟电流成反比”,也不能认为“导体两端没有电压就没有电阻”。

   例2:如图4所示,有两个电阻R1、R2串联,电源电压为6伏,电阻R1的阻值为10欧,电阻R2两端的电压为2伏。求:通过电阻R1的电流及电阻R2的电阻值。

   解:由串联电路的特点可知:

   U1=U-U2=6V-2V=4V,i1===0.4a,R2===5?

   这道例题是强调运用欧姆定律时,U、i、R的对应性。决不能用R2两端的电压或电源电压除以R1的电阻值来求得通过的电流,或用电源电压除以电流来求得R2的电阻值。

   二、精讲善导启发智能

   启发教学是启发学生智能的教学。子曰:“不愤不启”、“不悱不发”。叶圣陶提出的“教是为了达到不需要教”的教育思想,都明确了教学这一认识活动是主观见诸于客观的过程,是学生这一教学的主体在教师的主导下,去接受教育的过程。事实说明,只有把教学中的主体思维启发起来,他们才能够主动地吸收新的知识,接受新的思想,教学过程中,强化对重点知识的启发,有利于启发学生的思维,提高实践能力。例如在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,如果导线不经过其他用电器而将某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作,并不损坏用电器,因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。局部短路概念抽象,学生难以理解。可用实验帮助学生突破此难点。实验原理如图5,当开关S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后,L1不亮,而L2仍发光(较亮)。为了帮助初中生理解,可将L1比作是电流需通过的“一座高山”而开关S的短路通道则比作是“山里的一条隧洞”。有了“隧洞”,电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。

   三、综合分析总结方法

   在进行知识系统化和整体化的教学中,教会学生分析、归纳问题,对他们进行解题方法指导,强化系列训练是巩固、理解物理概念提高实践创新能力的关键环节。有不少学生沉迷于题海之中,遇到困难头皮发麻、束手无策。究其原因,除了概念不清、规律不明、能力薄弱之外,还有一个主要的原因就是“只埋头拉车,不抬头看路,”走马观花、囫囵吞枣、不抓住本质去透彻理解,不善于归纳总结解题的经验方法。例如不少初中学生反映,电学习题涉及概念、公式多,解题头绪多,容易出错。要突破这个难点,关键在于整理出清晰的解题思路。在这里可以使用“表格法”帮助学生整理解题思路。表格的列,列出有关用电器的电流、电压、电阻、电功率四个物理量。在一般计算中,出现用电器多为纯电阻,根据欧姆定律i=U/R,电功率的计算公式p=Ui,在四个物理量中只要知道了其中的两个,就可以求出剩余的两个物理量;(有六种情况)表格的行,列出电流等物理量在各分电路和总电路的数值,或物理量在用电器的各种状态下(如额定工作状态、电路实际工作状态)的数值。而根据串、并联电路特点或根据题设,只要知道其中两个或一个,就可以求出剩余的物理量,达到解决问题的目的。事实证明,学生不断积累归纳总结解题方法,有利于突破重点和难点。

   四、和谐统一遵循规律

欧姆定律易错点篇9

【关键词】初中物理;教学方式;研究

物理作为初中生必学的自然学科,有着其自身独特的科学性,物理课程给学生提供了了解自然规律的平台,并且通过物理课程的学习还可以增加学生的见解,帮助他们熟悉自然界中某些事物发展的本质,并理解一些现象的科学内涵(例如雷电的形成、电流的形成、人体的静电现象等)。正是因为物理严谨的科学性,使学生们接触它的时候也带来了一些困难,比如对有些现象的解释太抽象,并且在传统的物理教学模式中,都是以老师授课为主,老师占据了课堂的主体,只一味的向同学们简单的传授课本上的知识,忽略了课堂的灵活性,导致初中物理的教学方式存在较大漏洞。因此,借着新课改和素质教育的平台,老师应该在物理教学的课堂中尝试新的教学方法。

1.结合案例分析物理教学中存在的一些问题

1.1案例一——力学

力学是初中物理课程中最基本的章节,它是带领学生走进物理世界的开篇之章,因此力学知识授课的好坏直接影响到学生对这门课程的认识,也会奠定学生们对物理印象基础。在我国几乎所有课程的教学模式都是以老师讲课为主,学生听课为辅,物理老师在讲授力学这一章时也是这样,缺乏和学生的交流,由于学生在课堂上发挥不了主体作用,并且物理是一门相当乏味的自然科学学科,因此,许多学生在接收物理知识时都存有被动心理,有的也只是为了完成学业的需要,并没有真正的去好好掌握。

1.2案例二——欧姆定律

初中物理课程中,必不可少的一章就是《欧姆定律》,它作为初中物理课程中最基础的知识章节,影响着许许多多初学者对物理课程的印象以及日后对学习物理的兴趣培养,因此,作为一名初中物理老师,在讲授该章节时需要注意的问题有很多,而不是一股脑的把所有知识概念都讲完。

在传统的授课方式中,物理老师在讲授这一节时一般都是先把需要解释的概念给学生讲解一下,然后把这一章节涉及到的公式(主要是i=U/R)在例题中给同学们讲解。这种授课方式如果不是天生对物理充满兴趣的人在听起来时都会觉得很无聊。这就直接导致了许多学生在学习这一章时上课不认真听讲,老师留的作业题也是抄别人的,使教学的效果很不理想,教学任务也几乎不能按时完成。

1.3案例三——物理实验课

物理实验课是带领学生走入物理世界最直接、最有效的方法,然而由于教学资金的缺乏,许多初中学校根本就没有开设这一门课程,或者是开设了这一门课程,却因为缺乏实验道具和器材,而从未真正上过。这种教学漏洞的出现,损失了教育学生学习物理的最好机会,由于物理知识大多数都十分抽象,初中生基本上无法从理论课上真正搞懂那些知识,而又没有最直观的教学实验来演示,错失了引导学生学习物理的最佳机会。

2.解决上述问题的有效措施

2.1消除力学知识的学习障碍

由于力学知识是物理课程最基本的入门知识,因此学好它对学好物理课程会打下良好的基础。初中是一个人学生生涯中最容易对事物充满好奇的时间段,教师要充分的利用学生的好奇心把他们引入物理的世界。最有效的方法就是让学生成为课堂的主体,允许学生在课堂上发问,增加师生之间的交流,建立良好的师生关系,营造良好的课堂氛围。例如教师在讲解牛顿第一定律时可以在上课时带一个苹果,让学生们在课堂上真实的体验万有引力;在讲授自由落体的知识时,可以让同学们在课堂上进行实验,用自己的笔、纸片等来感受自由落体的妙处;在讲力是相互的这一章节时,老师可以让同学们自己报名来前台互相感受一下;在讲摩擦力时借助实验道具在课堂上给同学们演示等。

2.2学习欧姆定律的有效途径

其实要想有效的学习欧姆定律,在老师授完理论课的基础上最有效的方式就是开设这一章节的实验课。欧姆定律这一章的主要内容包括:欧姆定律并不适用于所有物体、导体的电阻不是一成不变的、串并联电路欧姆定律的推广式不同。

这些有关电路的问题在实际的课堂讲解上是十分抽象的,教师只有亲自带领学生,让学生们在实验课中自己动手,体验欧姆定律的实验表现,才能使他们把这些知识真正掌握,否则即使他们掌握了理论要点,也无法真正的与实际相结合。

2.3充分借助多媒体资源

其实以上方法适用于所有物理章节的学习,实验课是物理教学中的重点课程不能忽视。随着科技的发达,多媒体教学方式也逐渐引入了物理教学的课堂,多媒体教学方式的实施,给学生们带来了一种学习知识的新鲜感,ppt上鲜活的文字、图片以及教学视频等内容增加了物理教学的趣味性,也增加了学生们对物理课程的兴趣。因此在初中物理的教学中要充分借助多媒体资源使抽象的物理知识在多媒体中得以具象化。

此外,改变教学最根本的方式是增加教师授课的趣味性,一个幽默的物理教师和一个死板的物理教师教学的效果是完全不一样的,因此,要改变教学方式还需要教师从自身寻找问题,好的教学效果需要学生和老师共同完成。

作为一名初中物理老师,不仅要把知识完整的传授给学生,还要让他们能够接受并且消化成为自己的东西。随着国家经济水平的提高和教学方式的改进,多媒体教学的方式逐渐走进了千千万万的大中小学校,因此,物理老师可以充分借助多媒体的力量来使枯燥的物理知识多彩化。此外物理课程中还应该多安排一些实验课程,让同学们通过自己的亲身体验来感受物理世界的多姿多彩,培养他们不断探索科学的精神,培养他们对物理课程的兴趣。

【参考文献】

[1]张红岩.《新课程理念下的初中物理教学案例与分析》.教学实践,2012

[2]代卫建.《初中物理教学中加强学生实验探究技能的培养》.新课程·中学,2010年9月8日

欧姆定律易错点篇10

【关键词】康德哲学/非欧几何/狭义相对论/批判精神

【正文】

20世纪早期可谓科学史上罕有的黄金时代。其间,现代物理学的两大支柱——相对论和量子力学相继创立,由此不仅为物理学提供了新的范式,而且为人类的整个自然观带来了重大变革。赞叹之余,我们更应细察这些科学思想的源流,从而发现通向未来的重要启迪。这就必然把我们带到19世纪后半叶这一令德国人为之骄傲的时代,尤其是在被誉为“德国科学的帝国首相”的亥姆霍兹身上,我们将会发现导向20世纪物理学革命的一系列重要思想。

一 追踪“先天”空间形式的世俗血统

在人类文明史上,数学因其在我们的整个知识体系中的特殊地位而与哲学有着非同寻常的关系。对数学基本问题的思考不仅是推动数学发展的重要动力,而且也使数学的内容不断深化和发展。从柏拉图到康德的哲学唯理论流派就把数学当作自己重要的理论基石,欧氏几何学曾被康德看作是存在先天综合判断的根本依据之一。“经验论哲学家们则反对这一论证,结果都失败了;唯理论者有数学家站在他的一边,要反对他的逻辑,似乎是没有希望的。非欧几何发现之后,情况为之逆转。”[1]经验主义思潮随开始盛行。对于认识论的这次重大革命,亥姆霍兹功不可没。

从其科学生涯的早期,亥姆霍兹就致力于对数学、物理学基本概念的哲学分析和批判考察。www.133229.com在他看来,自然科学与逻辑学在思维方式上是根本不同的。因为在作为“哲学的一部分的逻辑学中,关于大前提及小前提的起源问题一般是没有说明的,……传统逻辑把自己限于那种方式、方法,由这种方式、方法你就能从已知的和给定的命题推出新命题,即一个人如何从三段论中推出命题。它并没有给出我们如何达到最初命题的大前提和小前提的任何信息。一般说来,这正是由一位未知的权威所给的命题。”[2]而自然科学的程序则恰恰相反,它的目的在于获得先前未知的知识,这些知识是不能由任何权威给出的。正是那些先前不知道的命题,形成了自然科学的主要部分及最重要的部分。按照这种精神,对于一个理论来说,亥姆霍兹最为关注的必然是对其前提及基本原理的批判性审查,并进而揭示出它们的“世俗血统”,这正是他科学与哲学研究的突出特色,也是一切富有创造性的杰出科学家及哲学家所共有的优秀品格。因此,从其对生理光学的研究到对一般空间知觉的起源和本性的沉思,再到对几何学及算术公理之基础的批判性考察就成了亥姆霍兹科学与哲学探索的必然发展趋势。

早在1857年给其父亲的信中,亥姆霍兹就明确谈到:“我正感到某些问题急需特别处理的必要性。就我所知,还没有任何一位现代哲学家着手处理这些问题,它们全部属于康德所探讨的先验概念的范围。例如几何学原理和力学原理的起源问题,以及我们必须逻辑地把实在归诸于物质和力这两个抽象概念的理由。其次是来自类比的无意识推理的规律,由此规律我们才从感觉进到知觉。我清楚地认识到这些只有通过哲学探讨才能被解决,也才是可能解决的,以致我感到对更深奥的哲学知识的迫切需要。”[3]但另一方面,他也深知解决这些重大问题决不能像前人那样单靠纯思辨的方法,否则就会重蹈覆辙。随之,亥姆霍兹对感官生理学、特别是生理光学及知觉的起源与本性进行了长期的深入研究,直到1866年才真正转向几何学公理及算术公理之基础的研究。

在亥姆霍兹看来,像几何学这样的科学可以存在,而且按它的方式被建构起来这一事实,已经必然地引起每个对认识论问题感兴趣的人的关注。我们的知识中没有别的学科像几何学那样似乎是现成地出现的。在这方面,它完全避开了其它的自然科学学科必须做的那种收集经验材料的繁琐任务,以致它的程序的形式是唯一地演绎的,结论来自结论,并且谁都不最终地怀疑这些几何定理对现实世界的有效性,从而使得几何学总是被当作令人叹服的例子去证明,不必借助经验我们也能获得关于实在内容的命题的知识,特别是被康德当成了存在先天综合判断的根据,这是不符合批判精神的。亥姆霍兹要进一步对这些所谓的“自明公理”进行批判考察,其目标在于“给出有关几何公理,它们与经验的关系以及用其他公理代替原有公理的逻辑可能性的最新研究成果的一种解释。”[4]

那么,欧氏几何所隐含的基本事实是什么呢?亥姆霍兹的分析表明,欧氏几何的所有证明的基础都在于确立相关的线、角、平面图形及立体图形的叠合。只有当两个图形完全重合时,它们才是相等的。对之作进一步的分析将会发现,为了使两个图形相等,必须把一个图形移向另一个图形。但是如何移动呢?答案无疑是要保证移动过程中图形保持不变,这相当于移动一个不变的刚体。显然,这里隐含的公设是不变刚体的存在,而这个概念是来自对自然物体所显现的物理的或化学的特性的抽象。如果刚体或质点系统不能形状不变地相互移动,如果几何图形的叠合不是一个独立于一切运动的事实,我们就不能谈论全等,也不会有空间测量的可能性。因而,对欧氏几何来说,首要的是全等概念,而不是两点间的最短线,这就是亥姆霍兹基于事实的分析而非解析的准则所得到的一个重要结论。正如他在谈到这一点时所说:“我的出发点是一切最初的空间测量都是基于对全等的观察。显然,光作为直线的性质是一个物理事实,它受到其它领域的特定实验的支持,对于可以获得对几何公理的精确性充分确信的盲人来说,光的这一特性是绝对不重要的。”[5]因为盲人不借助光的直线性也能理解欧氏几何学,但盲人并非通过触觉没有领悟全等。

亥姆霍兹认为,riemann的解析方法的不足之处在于它没有反映出我们的空间概念所必须的经验部分。而他自己的目标则在于以确立重合为起点,去假定空间测量的可能性并进而探求多维空间的一般解析表达式,这就意味着经验地得到了几何公理。在谈到与riemann的研究思路的重大区别时,亥姆霍兹指出:“我自己达到同样的考虑部分地来自对于颜色的空间描述的研究,部分地通过对以视野中的测量为目的的视觉估计之起源的研究。riemann从描述空间中无限接近的两点间距离的一般解析表达式开始,由此导出了关于不变的空间结构的自由运动定理,而我则从观察事实出发,这一事实即不变的空间构形在我们空间中运动的自由性是可能的,并且我由这一事实导出了较riemann当作公理的解析表达式的必然性。以下就是我的计算所基于的假定:(a)关于空间的连续性和维数;(b)可动刚体的存在,它是通过叠合而进行空间测量的比较时所必需的;(c)这种刚体的可自由运动特性,由(b)(c)两点可保证两个空间图形的叠合与其所在的空间位置无关;(d)刚体的旋转不变性。”[6]亥姆霍兹认为,这四个假定都是普通几何所具有的,“尽管以上假定没有关于直线和平面的存在的公理及平行线公理,它也是完备的和自足的,并且从理论上看,它具有完备性和易于检验的优点。”[7]

从以上四个假设出发,亥姆霍兹达到了riemann的研究起点,即n维空间中扩展了的毕达哥拉斯定理。如令维数为三,并假定空间是无限扩展的,就只有欧氏空间是可能的。也就是说,欧氏空间只是满足叠合条件的不同类型的空间中的一种。这些空间包括球面空间和伪球面空间,它们也是可设想的无矛盾的几何学。

那么,为什么我们接受了欧氏几何,而没有接受其它可能形式的非欧几何呢?为此,亥姆霍兹认为必须首先研究可想象的和可知觉的东西之间的关系,并进一步从中发现新的准则,以便用于有关几何学的特殊考虑,从而区别出空间知觉中的先天因素和后天因素。他先后研究了假想的二维生物在平面、球面及椭球面上所产生的几何学。从而得出结论:欧氏几何学之所以是我们周围实在世界的几何学,这没有什么可奇怪的,因为我们的视觉观念已经变得与这一环境相适应,因而也服从欧氏几何定律。如果生活在另一种几何结构不同的环境中,我们就会与新的环境相适应,学会看非欧几里德式的三角形,会觉得三角形的内角和不等于180度是正常的,我们也将学会用被那个世界的刚体所定义的一致性来测量距离。也就是说,欧氏几何的优先权是古老习惯的产物,它的基础在于我们的物质环境的欧几里德特性,我们由之认识几何关系的物理实体——刚体和光线在结构上是与欧氏几何定律相一致的,这种经验事实正是这类习惯的源泉。因而,康德意义上的终极范畴是不存在的,它所被赋予的确定性和固有的必然性也是虚幻的。由此,空间直观的“世俗血统”显然无疑其基础受到了根本性的动摇。一场新的认识论革命即将到来,它的目标正是对那些被赋予先天性的基本概念进行彻底地批判和清洗。马赫及赫兹的力学批判正是这一革命的重要组成部分,相对论的创立则是这一认识论革命的重大成果。在爱因斯坦看来,如果没有亥姆霍兹的非欧几何思想,就不可能通向相对论。

二 爱因斯坦:“时间是可疑的”

众所周知,爱因斯坦是完成人类时空观根本变革的伟大哲人——科学家。他的青年时期正值追寻科学原理之基础的英雄时代,而善于从思想起源对基本概念进行批判性考察恰是爱因斯坦成功的关键,这与亥姆霍兹不无重大关系。

正如爱因斯坦多次谈到的那样:还在苏黎世联邦工业大学学习时,他就利用课余时间认真研读了亥姆霍兹、玻耳兹曼、赫兹等人的论著,特别是亥姆霍兹的五卷本《理论物理学讲义》使他受益匪浅。其中的第一卷有一半讲的都是哲学和认识论,具体实验却很少提及,甚至连那个在他的赞同下首次完成的迈克尔逊实验都未提及。正是这套讲义加强了爱因斯坦的批判意识及研究认识论的自觉性。当谈及这段经历时,爱因斯坦不无感慨地说:“在那里我有几位卓越的老师(比如胡尔维兹(a.hurwitz)、明可夫斯基(h.minkowski)),所以照理说,我应在数学方面得到深造。可是我大部分时间却是在物理实验室里工作,迷恋于同经验直接接触。其余时间,则主要用于在家里阅读基尔霍夫(g.r.kirchhoff)、亥姆霍兹(h.l.f.vonhelmholtz)、赫兹(h.r.hertz)等人的著作。”[8]大学毕业后,在伯尔尼专利局做试用检验员的爱因斯坦与c·哈比希特、m·索洛文三人组成了奥林比亚科学院,其中研读和讨论包括亥姆霍兹在内的大师们的著作是科学院的主要活动之一。因而,亥姆霍兹对于几何学、数学及力学基本概念的批判对爱因斯坦的认识论及其对康德哲学的看法有着直接影响。

在爱因斯坦看来,康德哲学中最重要的东西是他所说的构成科学的先验概念,而承认先验综合判断的存在则是他设下的圈套。[9]事实上,康德在那些作为任何思维的必要前提的基本概念与来自经验的概念间所作的根本性区分是不正确的,其原因在于康德只强调了那些基本概念的有效性而忘记了它们的世俗来源,从而它们就会被看作是一成不变的既定的东西,并打上“思维的必然性”、“先验地给予”等等烙印。康德正是这样去看欧氏几何的。正如爱因斯坦在“物理学与实在”一文中所指出的那样:“欧几里德几何的纯逻辑的(公理学的)表示,固然有较大的简单性和明确性这个优点,可是它为此所付出的代价是放弃概念构造同感觉经验之间的联系,而几何学对于物理学的意义仅仅是建筑在这种联系之上的。致命的错误在于:认为先于一切经验的逻辑必然性是欧几里德几何的基础,而空间概念是从属于它的。这个致命错误是由这样的事实所引起的:欧几里德几何的公理构造所依据的经验基础已被遗忘了。”[10]既然“先天”空间形式已不可能,“先天的”时间形式还成立吗?这便是相对论的诞生必须突破的一道难关。在放弃了许多无效的尝试之后,爱因斯坦终于醒悟到:“时间是可疑的。”谈到这一点时,爱因斯坦特别强调了休谟和马赫的影响,在他看来:“只要时间的绝对性或同时性的绝对性这条公理不知不觉地留在潜意识里。那么任何想令人满意地澄清这个悖论的尝试,都是注定要失败的。清楚地认识这条公理以及它的任意性,实际上就意味着问题的解决。对于发现这个中心点所需要的思想,就我的情况来说,特别是由于阅读了戴维·休谟和恩斯特·马赫的哲学著作而得到决定性的进展。”[11]这里并未提到亥姆霍兹的作用。的确,亥姆霍兹由于认识到“时间”观念的复杂性而更关注于空间观念的批判性考察。但这种批判对相对论的创立同样有着至关重要的作用。其影响并不亚于马赫那“坚不可摧的怀疑论”。[12]在谈到非欧几何与物理学时爱因斯坦也指出:“物理世界的几何究竟是怎样的?它究竟是欧几里德式的还是任何别种的?许多人都争论过这个问题有没有意义。为了说明这种争论,必须在下面两种观点中彻底坚持一种。第一种观点,同意几何‘体’实际上体现着物理固体,当然,这只要固体遵守那些关于温度、机械应力等等已知的规定就行了。这是从事实际工作的实验物理学家的观点。如果几何的‘截段’,同自然界的一定客体相对应,那么几何的一切命题也都具有说明现实物体的性质。这种观点亥姆霍兹说得最明白,可以补充一句:要是没有这种观点,实际上就不可能通向相对论”。[13]对此应怎样理解呢?如果我们深入考察亥姆霍兹的非欧几何思想,我们将发现,其中不仅仅有对先天空间形式的批判,而且包含着关于“空间”相等的一种操作定义,从而为建立新的时空观指明了方向。

在有关空间知觉的早期研究中,亥姆霍兹就指出,我们对各种空间形状、距离及空间关系的知识的获得都是通过我们的身体或简单仪器的操作及实验而达到的。他关于非欧几何的探讨是通过空间中刚体的运动而进行的,而其中的相等关系正是由刚体向它的比较对象发生的真实运动来作出操作定义的。关于空间间隔的测量,必须首先对作为测量标准的刚体的某些特性给出明确规定,此后测量的意义就由这个作为标准的刚体的重复操作而确定。也就是说,康德意义上的那种绝对普遍而必然的几何学并不存在,只有与关于等同性的操作定义相关的几何学。按着这一观点,爱因斯坦在长时间的沉思之后,对时间概念提出了类似思考:同时性也没有任何绝对意义,它只能在一个确定的操作定义之上讨论,即同时性的爱因斯坦定义。

在“论动体的电动力学”这一划时代论文中,爱因斯坦基于对电动力学所导致的不对称现象的深刻分析和长达十年之久的追光悖论的沉思,首先提出了相对性原理和光速不变原理这两个公设。在随后的运动学部分,爱因斯坦首先给出了同时性的操作定义,从而使得“同时性”概念不仅摆脱先验色彩和直觉性,而且使它与经验建立了密不可分的联系,其结论是同时性的相对性。这个突破之后,先前的极大困难就迎刃而解了,时间的相对性和空间的相对性以及新的时空变换都不过是同时性的相对性的必然结果。这便是该文的运动学部分所提供的狭义相对论的完整的基本原理。

三 从亥姆霍兹到爱因斯坦:富有批判精神的优良传统

科学哲学家赖欣巴哈在谈到相对论的哲学意义时曾指出:“我们把几何学问题的哲学说明归功于亥姆霍兹。他看出物理几何依赖于刚体全等的定义,并因此推得,物理几何本质的清楚说明在逻辑上比几十年之后发展起来的彭加勒的约定论更优越。又是亥姆霍兹,借助于形象化是有关固体和光线的经验结果这一发现,澄清了非欧几何的直观说明。……亥姆霍兹不能成功地劝服他的同代人脱离康德的时空先验论并不是他的错误。只有很少的专家知道他的哲学观点。当由于爱因斯坦的理论使公众的兴趣转向这些问题时,哲学家便开始让步并脱离了康德的先验论”。[14]我们认为,其中的“哲学说明”是指亥姆霍兹的思维和方法在本质上是哲学的,即对基本概念和理论前提进行彻底的批判考察,这正是康德哲学所富有的批判精神。正如海涅谈到康德的《纯粹理性批判》在德国引起的哲学热潮时所说:“康德引起这次巨大的精神运动,与其说是通过他的著作的内容,倒不如说是通过在他著作中的那种批判精神,那种现在已经渗入于一切科学之中的批判精神。所有学科都受到了它的侵袭。……德国被康德引入了哲学的道路,因此哲学变成了一件民族的事业。一群出色的大思想家突然出现在德国的国土上,就像用魔法呼唤出来的一样。”[15]的确,在康德之后,出现了费希特、谢林和黑格尔,他们沿着唯心主义道路进一步发展了康德哲学。与之不同的是,稍后的一大批德国杰出的科学家走的是另外一条以实证科学去解释和发展康德哲学的道路,其结果是康德哲学的许多结论得到了改造,但就其精神本质而论,则是对康德哲学的精神——批判精神的真正继承与发扬,这也正是德国科学的优秀传统的突出特点。这后一条道路的开拓者正是亥姆霍兹,他也因而被看作新康德主义的领导者和科学哲学的先驱者。赫兹、普朗克、爱因斯坦则是他的直接传人。他们的思维在本质上是哲学的思维,他们既是科学家,也是哲学家。在此,富有批判精神的文化传统发挥着重要的助长剂和催化剂的作用。爱因斯坦对此深有感触,他认为:“使青年人发展批判的独立思考,对于有价值的教育也是生命攸关的。”[16]

以上探讨不免使我们联想到中国教育的现状。我们的课堂、教材灌入给青少年的都是无血无肉的死的东西,知识技能化的倾向愈演愈烈,科学精神、科学思想丧失殆尽。由此,怎么能培育出世界级的科学大师呢?这或许可算作我们从本文得到的一个重要启示吧!

【参考文献】

[1]赖欣巴哈.科学哲学的兴起[m].北京:商务印书馆,1983.112.

[2]helmholtz:vorlesungenubertheorerischephydsik,bd.i,leipzig,1897.s.5-6.

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[4][5]helmholtz:epistemologicalwritings,boston,1997,p.2;p.39.

[6][7]helmholtz:wissenschaftlicheabhandlungen,leigzig,1868,s.621.s.616.

[8][9][10][11][13]爱因斯坦文集(第一卷)[m].北京:商务印书馆,1983.7、104、349、24、207.

[12]a·i·米勒.科学思维中的意象[m].武汉:湖北教育出版社,1991.104.

[14]alberteinstein:philosopher--scientist,editedbyp.a.schilpp,newyork,1949,p.304.