提升物理教学品质要力避教学绝对化问题——50个电学教学绝对化事例及简析

(上海市徐汇区教师进修学院，上海 200032)

1 引言

笔者参与教学检查或教学督导时，听了一些“三电”类(电学、电工学、电子技术)课，阅读相关的备课笔记(讲义)后，笔者发现电学教学存在诸多问题，因以偏概全、一知半解或知识面不宽、学科专业的限制等而导致的教学绝对化是问题之一，其标志有：话说满了、说过了，提炼、小结得不准确或理解有误等.现将50个有关问题整理、简析如下，供同仁参考.

2 电学教学绝对化事例及简析

基于多年的听课笔记和教学速写等，笔者梳理出这份材料，它源于中等学校(中学、中专、职业学校和技校)的电学教学(家常课、研究课、拓展课或公开课、示范课等)，涉及各个层次的物理教师，具有一定的代表性.教学绝对化、教学细节有瑕疵是时下电学教学要注意避免的一类问题，这属问题教学、缺陷教学或教学事故，当引起物理老师重视，并克服、消灭之，以有效提高物理教学水平和科学教育质量，助力学生全面发展.

(1)“两个电中性的物体之间没有电磁作用力.”

不然，两个原子或非极性分子之间存在着电磁吸引力，即范德瓦尔夫力(一种分子力).该力形成的主因是一个分子(原子)变化的偶极矩在另一个分子(原子)里感应了偶极矩，然后这两个偶极矩便相互作用，产生分子力.

(2)“发动机是机械能与电能相互转换装置的统称.”

这有例外，如热电子发动机(热电子转换器)是一种直接将热能转换成电能的装置，它有两个电极，一个被加热到很高的温度，使之成为热电子的电子发射器，另一个作为电子吸收器，其工作温度很低.该装置又叫热电子功率发生器或热电子发生器.

(3)“根据矫顽力与用途，铁氧体磁性材料有硬磁、软磁和矩形材料之分.”

此外，根据矫顽力与用途划分，铁氧体磁性材料还有旋磁和压磁材料等.

(4)“磁现象的电本质即所有磁现象均源于电流.”

广而言之，物质的电属性和磁属性是相当、对等的，前者不比后者更基本.从微观角度分析，粒子(物质的一种)的电荷与磁矩都是它们的基本性质，彼此独立，不能说哪个更本质、更基础.所以，“磁现象的电本质”之类的说法拟不用，以免给学生不准确的概念.

(5)“物质导电的原因是电子的运动.”

其实，物质导电有电子型和离子型两种，导电物质分为电子型导体和离子型导体等.电子型导体依靠电子与空穴导电，离子型导体则仅依靠离子导电.

(6)“地表附近的电磁波传播依靠天波、地波和电离层的反射.”

此外，散射传播也是地表附近电磁波传播的一种方式，这是远超过视线距离的电磁波传播方法，属超地平线传播.它利用高功率、大发射天线将信号向上射入大气层，再利用相似的大接受天线拾取由大气层散射的一部分信号而工作，这种传播又叫前向散射传播.

(7)“无线电波的传播方式有地面反射、空中直射和电离层反射.”

此外，无线电波传播方式还有地面波反射、前向散射传播等方式，地面波反射的信号很弱，一般不采用了.

(8)“硅铁合金是变压器里常见的硅钢.”

硅钢只是一种硅铁合金，硅钢里硅含量通常不大于5.5%.如硅铁合金中硅含量很大，它是高硅生铁(浅灰色、细晶粒)，不属硅钢(硅钢是一种特定的硅铁合金，其硅含量有一定的范围和要求，即硅含量应在0.5%—5.5%；一般的硅铁合金硅含量在15%—95%，这是粗制铁合金，多用于炼钢，它不是硅钢).

(9)“整流器是一类常用的固体电子元件.”

整流器也有非固体的，胶质整流器就是其中一种.它具有悬浮在液体中的胶质颗粒的阴极，液体是不能电解的.

(10)“由全电路欧姆定律可知，电路里电流的大小随外电路电阻变化而变化.”

这有例外，使用核电池(将核能直接转换为电能的电池)的电路，外电路接通后电路电流与外电路电阻大小变化无关；其电路电流大小只取决于核电池里放射源的强度.

(11)“导体有电流的前提是导体中须有电场.”

对超导体而言，该结论不成立.超导体具有零电阻性质，所以维持超导体里的电流则不需要有电场.

(12)“变压器由原、副线圈等构成，电磁感应是其工作原理.”

变压器的种类有多种：①压电变压器则是一种无线圈的变压器，它体积小，利用了压电效应(电能和机械能可互换).压电变压器的升压比较大，已大于300，输出功率可达50瓦、输出电压可达几千伏；②控制变压器是另一种特殊的变压器，它的转子电输出决定于轴的位置和定子的电输入，该变压器又叫自整角变压器或自整角同步机.

(13)“晶体管中掺入的微量杂质都是非金属元素.”

制作晶体管的方法有多种，掺入其中的杂质可是非金属(磷、砷和硼等)，也可是金属(铟等).如：扩散结型晶体管的发射极、集电极就是在不加热的情况下，将一种杂质金属扩散进半导体晶片而形成的.

(14)“某种材料的电阻是一个不变的特征量，与电流、电压有或无无关.”

这有例外，某些材料的电阻会随所加电压的变化发生变化，这就是阻压效应.

(15)“变压器是一种改变交流电压大小的用电器.”

此结论不妥，有些变压器则无改变电压大小的功能.如：①稳压变压器是利用铁磁谐振特性稳定电压变化的变压器；②匹配变压器是用来变换阻抗的变压器.

(16)“变压器是一种能改变电路电压的用电设备.”

变压器的功能较多，改变电压只是其一种作用.1：1变压器(隔离变压器)是初级、次级线圈匝数相同的变压器，它非改变电压的变压器，它用以隔离电路系统中的一段，使之不受同一电路系统另一段的不利影响，即它具有“防火墙”的功效.

(17)“继电器是一种利用电流磁效应自动控制电路通或断的装置.”

继电器的种类有许多，如：电压继电器、电流继电器、温度继电器、时间继电器、感应继电器、热电继电器、光电继电器与晶体管继电器等，电磁式继电器仅是其中的一种.当某物理参数(电压、电流、温度、压力等)达到预定值时动作，使被控制电路接通或断开的装置，都叫做继电器.继电器若细分还有：控制继电器、差动继电器、极向继电器等.

(18)“调制就是用调制信号改变一种振荡信号振幅或频率的过程.”

调制的方式有多种，为便于传送信息，用调制信号改变一种等幅振荡或一列脉冲的振幅、频率、相位、持续时间等，都是调制，即调幅、调频、调相和调时等.

(19)“单晶硅是现代晶体管的基本材料.”

晶体管有无机晶体管和有机晶体管两类，后者的基本材料不是无机材料单晶硅，而是具有高迁移率的有机半导体.

(20)“晶体二极管都是用一个PN结构成的.”

晶体二极管的种类较多，其基本结构也非一定是一个PN结，如PNPN二极管；它由四层交替的P型、N型半导体材料组成，引线连在外面的两层半导体上.

(21)“雷达是一种利用金属反射电磁波而工作的探测设备.”

雷达的种类较多，有些雷达也可利用非金属反射或散射电磁波而工作.只要物体能反射或散射电磁波，雷达就能探测、工作，如激光雷达发射的激光可被云、雾以及大气突变区等反射或散射，它能观测、研究返回的激光信号；气象雷达(测雨雷达、测风暴雷达)则是利用大气里液态或固态水滴(雨或雪花、水晶等)反射或散射的电磁波而工作的.

(22)“计算机的工作机理就是控制、依靠电子的运动来传输、处理或存贮所需的信息.”

电子计算机如此，光计算机则不然.后者是一种用全息照相技术、激光和大容量存储器等部件构造而成的计算机.

(23)“雷达是一种利用微波工作的探测装置.”

不然，激光雷达使用的是波长更短的电磁波——激光，而非微波，它可用于导弹的跟踪，能测量导弹的速度、方向、距离和高度等.声波雷达使用的则是声波，它是发射一定频率的定向强声脉冲，并能接受、分析散射声回波进而获得有关信息的装置；因空气吸收声波，所以声雷达探测的距离有限，它是一种近地层气象探测工具.

(24)“雷达是一种能有效探测远方目标距离的机电装置.”

雷达是个大家族，除能探测目标距离外，它还能探测、确定目标的方位角、仰角，径向速度，加速度，高度，目标形状、大小，斜距离以及目标反射波的频谱特性等.

(25)“由变压器的电压公式可知，变压器工作时副线圈电压是原、副线圈匝数比与原线圈电压的乘积.”

使用变压器的电压公式是有条件的，即变压器空载或轻载时才能使用；变压器满载时电压公式不成立！严格地讲，同一个变压器空载或负载时，其副线圈电压是不相同的.

(26)“继电器是一类利用电流通或断产生自控作用的电子装置.”

继电器种类较多，除利用电流的有或无自动控制其动作外，还可利用其他物理量自动控制，如：频率继电器，这是一种在规定频率值才能动作的继电器，它分为过频继电器(工作频率超过规定频率时才动作)、欠频继电器(工作频率低于规定频率动作)或过频继电器、欠频继电器组合而成的继电器.

(27)“在强磁场环境下，超导体会失去其超导性能.”

第一类超导体如此，第二类超导体(硬超导体)不然，后者在一般的强磁场环境下仍能保持超导性质，如铌合金等.只有当磁场强度超过1000奥斯特时(极强磁场)，才能破坏第二类超导体的超导状态，第二类超导体通常就用于产生极强磁场.

(28)“利用金属的反射才可以使电磁波聚焦.”

用一些绝缘体，如石蜡制作的透镜也可使电磁波折射，进而聚焦.

(29)“橡胶是一种典型、常用的绝缘体.”

橡胶的种类有很多，并非都是绝缘体，现在已有多种导电的橡胶.

(30)“为有效地发射或接受电磁波，天线都用金属导体制作.”

天线也有用非导体制作的，如电介质杆天线，这是一种表面波天线，电磁波基于电介质杆上的表面波发射、传播.

(31)“集成电路的芯片基质都是高质量的半导体材料硅.”

除此外，集成电路也有用半导体材料砷化镓等作芯片基质的.

(32)“太阳能发电是将太阳能转化成电能的无污染发电方式.”

太阳能发电有光热发电和光伏发电等方式，以后者为主.前者是将太阳能先转化成内能(热能)，再转化为电能的一种无污染发电方式.光伏发电是借助太阳能电池等将太阳能直接转化成电能的发电方法.

(33)“陶瓷是常用的性能优良的绝缘体.”

不然，常温下，现在已有导电陶瓷(一种先进功能陶瓷).极低温下，某些陶瓷还是良导体，在温度为35K时，镧钡铜氧陶瓷则是超导体.

(34)“隐形飞机是一种雷达很难探测到的新型飞机.”

现代隐形(隐身)飞机的隐形具有多重性，它有目视隐身、听觉隐身、雷达隐身、红外隐身、可见光隐身和激光隐身等；隐形的意思是低可探测、低可捕捉性，不只是让基于微波工作的雷达难以探测之.

(35)“超导体的特征就是材料的电阻为零.”

零电阻性是判断超导体的标准，但非唯一的.材料是超导体要同时具备两个条件，即具有零电阻性和迈斯纳效应(材料内磁感应强度为零或完全抗磁性).

(36)“电磁辐射就是电磁波的传播.”

“电磁辐射”的定义有几种，它们涉及的内容、角度不一样.如，一个粒子通过电磁相互作用转化为另一个粒子和光子的过程，也叫电磁辐射.可见，这个定义或说明不具普遍性，不宜采用.

(37)“半导体材料硅是地球上储量最多的元素.”

不然，氧是地壳中最充沛的元素，其总质量几乎是地壳质量的一半.

(38)“电阻器是一种只有电阻的耗能电子元件.”

这个结论不妥，有感电阻器则是一种在其适应的频率下，具有显著电感的线绕电阻器.

(39)“用铝导线代替铜导线的主因是前者比后者轻.”

这是一个方面，计算表明铝的单位面积导电能力是铜的60%，相同质量的铝导线和铜导线比较，前者比后者的导电能力强，这才是要因.

(40)“整流器是用变压器和晶体二极管或可控硅这些固体元件组成的电子器件.”

整流器的构成有：①用液体构成的，电解整流器就是一例.这是一种电解液中有着金属电极的整流器，其中交流电的整流是因电解动作完成的；一个电极上的极化膜只允许电流向一个方向流动，不允许流向另一个方向.②用其他固体元件构成的，如：金属整流器(半导体整流器)——由一片或多片金属片在压力下与半导体层或半导体涂层接触而组成的整流器(氧化铜整流器、硒整流器等).

(41)“整流器是以晶体二极管或可控硅为主要元件构造的电子设备.”

也有不用晶体二极管或可控硅的整流器，机械整流器就是一例.它用于三相交流系统中，主要由三相变压器、换向器、非线性电抗器和同步电动机、同步开关等组成.其整流过程依靠机械动作完成，换向器能在交流电每半个周期的结束时倒换电路的接线.

(42)“电容器的电容和其两端电压及其大小无关.”

有一种电容器的电容则同电压有关，铁电体电容器的电容就随所加电压的变化而变化.

(43)“电磁波传播距离和其发射功率大小有关，发射功率越大传播距离越远.”

这有例外，有一种超小型无线电发射机(“电子跟踪系统”)能以非常低的发射功率将电磁波(信号)传送到6500千米以外的地方.

(44)“发电机是一种提供电压、产生电流的装置.”

有发电机不是用来发电的，电测功器就是一例；这是一种用来测定制动马力的发电机，其定子框架能在一个与电枢轴承同心的轴承中作部分转动，在从框架伸出的一个臂杆上悬挂重物，就可平衡和测定转矩.

(45)“可变电阻器是一种分立的固体电子元件.”

可变电阻器也有用液体制作的，如：①水变阻器(电解变阻器)，它具有导电液体的容器，其中有两个电极.水变阻器的电阻因两电极间距离、电极的浸没深度或溶液电阻率的变化而变化.②存储电阻器——由电解液中具有电阻性衬底所构成的非磁性存储器件，它工作时直流电信号将铜从阳极上移去并沉积在基底上，这便降低了基底的电阻.当直流电反向时，上述过程随之反向，基底电阻会随之增加.这样，它就能完成存储的任务.

(46)“只有逆变器才能将直流电转变为交流电.”

除逆变器以外，某些振荡电路也有这样的功能.一些振荡电路利用晶体管等可将直流电转变成交流电(射频电流).

(47)“透镜是用透明介质磨制而作的.”

光学透镜如此，电子透镜和电介质透镜不然.如：①四极透镜：这是一种使带电粒子束聚焦的电磁器件，它有四个极性交替改变符号并相对于粒子束排列成圆圈的电极或磁极；电子显微镜和粒子加速器等中用到它.②由介电材料制做而成的一类透镜，这种透镜折射无线电波的方式与光学透镜折射可见光的方式一样，它通常与微波天线一起使用.

(48)“电压过高，会击穿、毁坏电容器.”

自动封闭电容器是一个例外，当电场强度过大(电压过高)击穿介质时，在其板极附近会因发热而产生金属氧化，此结果会使绝缘介质复原，所以它的电容不会变化，能继续用.

(49)“激光器工作时其介质中的电子由激发态向基态跃迁.”

这有例外，有的激光器工作时电子跃迁的最低能态也是激发态，而非基态，即电子从高激发态向低激发态跃迁，四能级激光器就是其代表.

(50)“天线由一组或一根金属杆或金属曲面构成.”

通常，天线不仅仅由金属杆或金属面组成，它还包括电容器、电感器等配件.如：①加容天线(T型天线、倒L型天线等)是用一个电容器在适当部位与天线串联而使天线上电流分布均匀的天线；②加感天线是用一个电感线圈与天线串联而使共振波长加长的天线，这样处理，可使天线上电流分布均匀，增加天线的有效长度，提高天线的辐射效率.

限于篇幅，以上涉及的问题未展开，只点到为止，如需全面、深入了解某个(些)问题，请读者查阅相关的书籍或网站.

3 相关思考与建议

(1)不断学习、与时俱进，多阅读、深阅读是提升物理教学水平的基础

物理教师需与时俱进，应有意识、长期地多阅读、深阅读，以丰富、提高自己的学识.了解电学或力学、热学、原子物理学等问题、现象的前因后果和来龙去脉，弄清物理问题的条件、范围或限制等，对物理教学来说很有必要.打破专业或学科的界限，不断扩大视野、提高我们的“能级”，并沟通、共享、共用“三电”课程等，这是减少、杜绝电学或物理教学绝对化现象的良策与措施.表述合理、恰当和清晰、到位与科学，是电学乃至物理教学的基本要求与任务，也是教学基本功之一.自觉、不断地增大“体量”，扩大和改善我们的“内存”，电学教学等就不会“磕磕绊绊”、顾此失彼或出现错误.教书不难，但教好书不容易.有效教学要求我们学而不厌、见多识广和眼明心亮、游刃有余.优效教学需要我们功底扎实、学富五车、高屋见瓴.戏剧界“台上十分钟，台下十年功”这一规律，对物理教师同样成立、有效.为此，我们要身体力行，应是学习型和“高势能”教师.

物理教师须多了解、勤记录和善于利用有关的信息.物理教师要成为“杂家”，眼观六路、耳听八方；物理教师应是文理知识丰富、思维清晰、逻辑性强、长于表达的学者.课本和教学参考书等往往只涉及问题的一个方面或一部分，很难也不可能讲全或说完整，这就需要我们不断进修、补充、开拓眼界，以及多笔记、多思考、多整理.避免、消除物理教学绝对化现象，提升教学品质，我们要长期读书、研究，力争知识多元化与最大化，并使自己的知识结构合理.提高物理教学水平，我们应“加油”、“充电”，练好“内功”、“壮大”自己，并不时、实时地“补仓”、“升级”.

(2)重视、完善教学细节是提高物理教学品质的保证

现在，中学、中专等校的物理类课程涉及面较宽，与现代科学技术交集颇大.开展有效物理教学、提升教学质量，我们要关注宏大问题，也要注意教学细节或小事.电学教学绝对化现象等应引发我们关注，并努力减少之；细节决定成败，对电学教学等而言如是.本文的事例都非宏大叙事，而是一个个教学细部问题，其实用性、指向性与示范性较强.以上50个问题“近距离”地提醒、告诫我们：电学教学等要注重细节、须避免绝对化现象，它是有质量教学的基本构成；电学教学等遣词用字、造句陈述等不可随便、随意，用科学的概念和语言正确地表达、开展教学是必须的.教学语言(书面、口头)不能产生歧义，不能绝对化、误导学生.教学无小事，对电学教学绝对化等问题，我们不能轻视、无所谓，备课、教学当追求谨严、严密，科学性、规范性是电学教学等的原则与标示，杜绝教学绝对化现象是电学教学等的现实诉求.事实说明，基于课本，设计、用心教好电学课等是要认真思考、准备的实事.

语言是教师工作之本，准确、简约地教学语言是高效教学的需求与保证.天下大事，必作于细(老子)，细节决定成功、细节造就品质.教师的一句口头禅、一个手势、一个眼色或一个细节都会影响教学效果.电学教学绝对化现象较多，这是不重视教学细节，教学不细心、不严格的表现.提高电学教学水平，教学中切忌随便说说和乱归纳、总结，全称判断等要尽量少用.物理教学，言不能满、要严格，物理教师不可大意或“马大哈”，细腻、精确、细致的作风应贯穿电学教学等的始终.有效教学、科学教育是目标、更是行动，教学由很多细节组成，课本语言向教学语言转换，细节及设计不能忽视，关注、设计好教学细节是有效教学的前提与保障.

4 结语

由以上讯息观之，提高物理教学水平，大、小事都要关注；提高物理教学质量，概念无误、语言精准是基础；营造高效课堂，提升学生综合素质、能力，增大教师“一桶水”的容量是要件.物理教学关涉的问题、信息较多，因此物理教学应高处着眼、低处着手，理应把小事做实、做好，不重视细节、细节溃败会影响教学效果，对学生健康发展有负效应.

教书要禅精竭力，它绝非一种随便搞搞就行的工作，语言简洁和字、词、句准确是物理教学语言的要素.读书、

学习是丰富、完善教师素养的要素与关键，优秀的物理教师当始终于厚德处用心，于业精处用功；山积而高、泽积而长，物理教师发展、成功如是.对专业面了然于胸、对专业内容了解透彻、对专业发展了如指掌，这是提高物理教学品质的先决条件，也是物理教师发展的内容与路向.

参考文献：

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[6]曾铁.基础物理教学绝对化现象例谈[J].现代物理知识，2008，(5).

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[8]曾铁.当下沪用中学物理课本初步研究[J].教育与教学研究，2010，(10).