用「內接」讀伏安法測電阻實驗圖的建議
——高中物理教學中思維的歸納與發散
作者四川省鹽亭中學教師許競藝
關鍵詞：伏安法 內接 誤差表徵 正向不對稱性
摘 要：針對我們的物理教學中常常會出現的學生對相似物理知識點的記憶混淆導致的錯誤，比如在「伏安法測電阻」的試驗中對「電流表內接」和「電流表外接」實驗圖的選擇，作為高中物理教師的我做了如下分析歸納總結。我發現了很快區分選擇兩種電路的記憶方法，於是提出了「用『內接』讀伏安法測電阻實驗圖的建議」。
通過對結論的再次分析——抽象、類比，我作出了思維的發散，並希望通過這樣的發散思維提高我們對周圍世界的認識，實現素質教育的要求。
一、為什麼建議用「內接」讀伏安法測電阻實驗圖
因為「電流表內接」也叫「電壓表外接」；「電壓表內接」也叫「電流表外接」，對於同一電路命名多樣性，我意識到這樣很容易使學生混淆知識點，會影響他們的做題反應速度和準確度。通過教學過程我發現確實也是這樣，向我提出電路選擇（內接還是外接，是電壓表內外接還是電流表內外接）方面問題的人很多很多，有的學生甚至想放棄這樣類型的實驗題。
通過思考，於是我向學生建議用「內接」讀伏安法測電阻的電路圖——即只讀「電流表內接」與「電壓表內接」，而不用其他命名來幹擾我們的思維。
我提出此改進的原因基於如下的分析：
經如此分析，兩種電路接法的誤差皆由內接元件引起，只是這種誤差由外接元件表現出來而已。外接元件只是誤差的表象，而內接元件才是誤差產生的根本。這時我們就可以給學生灌輸一個思想：理解、解決問題要抓根本，不能被表象迷惑。
用「內接」讀伏安法測電阻的電路圖更能讓學生抓住引起誤差的原因。對於這個實驗要儘可能的減小誤差須從改變引起誤差的內接元件阻值入手，而外接元件的阻值無關緊要。於是我們分析電路元件電阻的分布發現：
——電流表的電阻與待測電阻相差比例較大，則電流表是內接的；
電壓表的電阻與待測電阻相差比例較大，則電壓表是內接的。
得出結論，「誰與待測電阻相差比例大，誰內接」。這是一種「現象與現象」直接連結的形象記憶方法，用「內 接」的讀法讀出相應電路的名稱更加深了這種連結。
而採用「內接」的讀法而不採取「外接」讀法的另一個原因則是基於人腦思維的特點——我們的思維對較大的速度，較大的速度變化，較大的差距都要敏感得多。
二、兩則深度發散思維
教授物理的過程是讓學生在一個思維的氛圍裡學會如何抓住事物變化本質的過程，是對學生基本素質的培養，也在很大程度上承擔了對學生思維素質拔高性培養的重任。「名不正則言不順」，建立一種與實質理解更為直接聯繫的命名是思維順暢，以及深度思維開端的前提。我們用「內接」法讀此實驗圖，深層原因是「內接電錶是引起實驗誤差的根本」；表面聯繫是「內接電錶與核心元件具有更大的相差倍數」。
於是我們就可以開展我們思維的深度發散：
（一）引起誤差的內接元件測出了準確的值，卻讓外接元件的值產生了誤差；外接元件沒有引起誤差卻表徵了誤差！內接元件佔據了與核心元件臨近的「空間」優勢，讓處於「空間」劣勢的外接元件出現了誤差表徵，而自己得到的信息是「無比」準確的。
所以聯繫到人類社會，「表徵準確」的人未必就不會是引起誤差的元兇，而「誤差表徵」的人未必就是引起誤差的元兇！我們要佔據「空間」上的優勢來儘量獲得準確的信息，因為越在「外層」我們就越會因為「內層」人物的存在而獲得的更大誤差的信息。
這種發散出來的思想會對學生在以後的生活中分析問題理解問題提供很大的幫助。
（二）那麼如何減小外接元件的誤差，從而達到整體測量值的更加準確呢？——增大內部的「正向不對稱性」。
這種不對稱性的表現就是「內接電錶與核心元件具有更大的相差倍數」，有利於減小誤差的「不對稱性」，我們叫做「正向不對稱性」。猶如增大「內接電錶元件」和 「待測電阻」的「正向不對稱性」能減小實驗誤差一樣，拉大「核心周圍」與「核心」的差距，擴大「核心」與其「核心周邊」的「正向不對稱性」，才能讓信息在經過「核心周圍」的傳達過程中儘量小的損失，使「外圍」更加準確的反映「核心」的意思。
從歷史上看，「太監專政」、「後宮幹政」以及「權臣弄政」皆是由皇帝這個「核心」與「核心周圍」的這種 「正向不對稱性」被破壞、甚至被顛覆所造成的，而宮廷裡形形色色的規矩也是為了維繫這種「正向不對稱性」而設立的。當然現在社會的本質發生了變化，可是這種「核心」與「核心周圍」的需要一種恰當的「正向不對稱性」 關係才可能對「外圍」體現其「核心意志」的道理是需要學生明白，這樣出生社會後少走彎路！
三、對本文「思維線索」的分析
教學的過程是學生思維開發的過程，僅僅是為了考試的教學是狹隘的，我們要培養學生良好的思維習慣，和宏觀的思維高度。本文的思維線索是①分析現象②總結規律③比較類似結論④得出「現象連結」的記憶方法⑤對總結出的規律進行機理分析⑥通過類比進行「思維發散」。
①至④是思維的引入，也是應該是思維的主體；⑤至⑥是思維的發散，是深度的思維由於這種深度思維的發掘導致被我們研究的對象已不再局限於「客觀物理世界」而延伸至「主觀人類社會」。顯然其後的思維已不再是「高中物理」應該記憶的範疇，而我在教學的過程中同樣給學生進行了介紹，因為若只有前面的思維「高中物理」將只會是「高中物理」， 「用『內接』讀伏安法測電阻實驗圖」的思維過程也僅將是個現象類比思維上的投機取巧而沒有思維的高度和深度。「格物致知」中的那個「知」也許就是這樣的發散思維吧。
物理本不是狹隘的，物理教學也不應該是狹隘的。「上下四方謂之宇，古往今來謂之宙」在這個「時空」的宇宙中，萬物的都以那個「最簡單」的「共通」的規律運動著，他們是有聯繫的，所以我們說「天蓋『由於』謂之『宇宙』」，宇宙萬物都在一個共同的原因作用下運動、變化，這就是物理追尋的最簡單的規律。