在一些学科的课堂教学中,教师如果设计出巧妙的实验,不仅能体现该学科的特点,还能提高学生的学习兴趣,提高教学效率。
但同时,我们不得不考虑实验的安全性。有些实验可能会使学生发生意外并造成人身伤害。笔者在教学中就遇到过两例这样的实验,现在就谈谈对这两例实验的教学建议和改进。
实验一:《变压器》学生分组实验教学中,学生分组实验通常用教学用可拆变压器(如图1),这种变压器一组线圈的匝数有200匝、800匝、1400匝,另一组线圈的匝数分别为100匝、400匝。教材中要求所测电压不能超过12V,并且不能用手直接接触导线的裸露部分。
而在实验中,一些学生会忽略这些问题。有时他们会把原线圈接0、1接线柱,副线圈接0、14接线柱。这样副线圈的电压将升高到接近原线圈所接电压14倍的值。如果这时原线圈是接2V或4V或12V,则对应的副线圈将达28V、56V、168V。
我国《安全电压》对安全电压的使用范围做了明确规定:(1)在潮湿和容易触电环境中使用电压不高于24伏。(2)在特别潮湿等特别危险的环境中以及在金属容器内,应采用12伏安全电压。
在一般环境下,人体电阻在1600欧姆左右,电压不能超过50伏;考虑出汗、潮湿的因素,人体电阻按1200欧姆计算,则安全电压为36伏;在非常危险及特别潮湿的环境下,人体的安全电流应该设定为10毫安,则这时的安全电压应该为12伏。所以从安全角度来讲,应该使所测量的电压小于12伏。
因此,教学中必须向学生说明以上情况,预防危险发生。通过与学生探讨可以安排以下表格记录实验数据。
实验二:“碰鼻实验”的改进讲授《机械能守恒定律》时,很多教师都设计了“碰鼻实验”。常见方式有下图所示的几种。
这个实验能激发学生的学习兴趣,但实施过程中存在以下问题:学生因本能反应向后靠,影响实验效果;另外,学生也可能略微向前,会被重物砸到。
虽然教师要求参与的学生在实验中保持不动,但做到这一点对学生来说有一定的难度,若配合不好很容易造成伤害。
笔者认为,可以用玻璃杯(烧杯、量筒等)代替参与的学生。让杯子保持不动,而所选的重物可以是重锤、砝码甚至铅球。这样的改进既有极大的悬念又能确保实验安全。
文浙江省温州市第二中学 刘如容
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