張清振 祁振權(quán)

【摘 要】創(chuàng)建創(chuàng)新性國(guó)家需要?jiǎng)?chuàng)新性人才，作為基礎(chǔ)教育工作者責(zé)無(wú)旁貸。普通高中階段如何進(jìn)行創(chuàng)新教育，是個(gè)見(jiàn)仁見(jiàn)智的問(wèn)題。我們根據(jù)近十年教學(xué)的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為通過(guò)組織課外探究小組的學(xué)習(xí)形式，讓有興趣、有余力的同學(xué)對(duì)選定課題定期舉行自主探究活動(dòng)是一條有效的創(chuàng)新能力教育的途徑和方法。

【關(guān)鍵詞】高中生；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)；方法；途徑

黨的十八屆三中全會(huì)通過(guò)的《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問(wèn)題的決定》中作出了加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的決策，這是事關(guān)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)全局的重大戰(zhàn)略決策，也是我們面臨的時(shí)代命題。創(chuàng)建創(chuàng)新性國(guó)家需要?jiǎng)?chuàng)新性人才，作為基礎(chǔ)教育工作者責(zé)無(wú)旁貸。普通高中階段如何進(jìn)行創(chuàng)新教育，是個(gè)見(jiàn)仁見(jiàn)智的問(wèn)題。我們根據(jù)近十年課堂教學(xué)的探索與實(shí)踐，認(rèn)為通過(guò)課外探究活動(dòng)的形式，組織有興趣、有余力的同學(xué)對(duì)選定課題定期舉行自主探究活動(dòng)是一條有效的創(chuàng)新教育的方法和途徑。

教學(xué)活動(dòng)中所選探究課題寓于課本又超越課本，是課本知識(shí)的延續(xù)和拓展，是一些具有思想性、趣味性、啟發(fā)性的問(wèn)題。課題分三大類，即理論性探究課題、實(shí)驗(yàn)性探究課題、知識(shí)應(yīng)用性探究課題。現(xiàn)舉例如下：

1.這些點(diǎn)構(gòu)成的線有什么規(guī)律

在學(xué)習(xí)機(jī)械波的干涉時(shí)，通常要用這樣一幅圖（右圖1）。此時(shí)就問(wèn)學(xué)生知道這些線像什么、能找出規(guī)律嗎？

為此，我們假設(shè)圖2中的F■和F■為兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源，距離為2c，以F■F■的連線中點(diǎn)為平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，取F■F■所在直線為x軸，F(xiàn)■F■的中垂線為y軸。在第1象限任找一點(diǎn)P，連接F■P和F■P即為兩波源發(fā)出的波到P點(diǎn)的波程，設(shè)長(zhǎng)度分別為r■、r■，波程差為D，則有r■-r■=±D…①又有：r■=■…②

r■=■…③

化簡(jiǎn)后得■-■=1…④

若D=nλ，即加強(qiáng)點(diǎn)構(gòu)成的曲線方程是■-■=1…⑤

若D=（2n-1）λ/2，即減弱點(diǎn)構(gòu)成的曲線方程是

■-■=1…⑥

以上兩式中⑤式說(shuō)明加強(qiáng)點(diǎn)在一簇雙曲線上，⑥式說(shuō)明減弱點(diǎn)也在一簇雙曲線上，其中nλ/2和（2n-1）λ/4是實(shí)半周長(zhǎng)。

2.正弦式交流電峰值與有效值關(guān)系的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

正弦式交流電峰值與有效值的關(guān)系，在教學(xué)中不要求推導(dǎo)，為了使這一結(jié)果更具說(shuō)服力，我們能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其正確性呢？

在這個(gè)問(wèn)題中，交流電電壓的有效值可以用交流電壓表測(cè)量，問(wèn)題的關(guān)鍵在于電壓峰值的測(cè)量上。所謂峰值就是其波峰或波谷對(duì)應(yīng)的值，在學(xué)習(xí)正弦式交流電時(shí)，我們?cè)檬静ㄆ餮菔具^(guò)交流電的波形，利用這一情景，我們順勢(shì)引出用示波器測(cè)量交流電電壓峰值方法。

用示波器測(cè)峰值，就必須要知道熒光屏上每一格刻度代表的電壓是多少，因此實(shí)驗(yàn)可按如下步驟進(jìn)行。

2.1對(duì)縱坐標(biāo)軸進(jìn)行標(biāo)度

用一個(gè)阻值為10的滑動(dòng)變阻器，一個(gè)量程為0～6V的直流電壓表，一臺(tái)學(xué)生用示波器，接一如圖3所示的電路。

將滑動(dòng)變阻器接成分壓式，電路的左端接到綜合電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)6V的直流輸出上，右端接到示波器的y輸入端。接通電源后，首先通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使直流電壓表指在2V上，再調(diào)節(jié)示波器的y衰減旋鈕，使顯示電壓的波形直線剛好處于y軸的一整格處。由此可知標(biāo)度為2V/格，此后不再動(dòng)y衰減旋鈕。

2.2測(cè)正弦式交流電的峰值和有效值

將圖3中的直流電壓表?yè)Q成同量程的交流電壓表，其余不變，接成如圖4所示的電路。接著再將電路的左端接到綜合電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)6V的交流輸出上，右端接在示波器y輸入上。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，并觀察交流電在示波器上的波形，當(dāng)波形的峰峰值之間剛好4格時(shí)，不在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器。然后讀出交流電壓表的讀數(shù)U≈2.8V，U2就是輸入示波器的正弦式交流電電壓的有效值，而其峰值為U2m=（1/2）×4格×（2V/格）=4V。

2.3計(jì)算驗(yàn)證：通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證，U=U■/■是成立的

通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生不僅掌握了一種驗(yàn)證正弦式交流電峰值和有效值關(guān)系的試驗(yàn)方法，加深對(duì)這一關(guān)系的開(kāi)解和記憶，更在于對(duì)示波器的功能和使用有了全新的認(rèn)識(shí)，提高了操作技能，完善了知識(shí)結(jié)構(gòu)。

古語(yǔ)有云：“不積跬步，無(wú)以至千里；不積小流，無(wú)以成江?！?。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不會(huì)是一蹴而就的事，必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期腳踏實(shí)地地探索性研究與實(shí)踐，才能逐步提高，有所收獲，欣慰的是我們已經(jīng)邁出了創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索的第一步，畢竟在這種探究中有收獲、有喜悅，尤其是這種經(jīng)歷難能可貴的，獲得了同學(xué)們的一致認(rèn)可。

【參考文獻(xiàn)】

[1]祁振權(quán).兩個(gè)解法，各有所長(zhǎng).《數(shù)理天地》，2011年04期

[2]張清振，祁振權(quán).正弦式交流電有效值與峰值關(guān)系教學(xué)新探.《物理教學(xué)探討》，2015年第十期

[3]祁振權(quán).地球?qū)?nèi)部質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力.《數(shù)理天地》，2011年12期

（本文為甘肅省“十三五”規(guī)劃課題《普通高中教育階段物理學(xué)科科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法、途徑研究》概要。課題立項(xiàng)號(hào)：[2017]GHB2645）