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物理教学关于仪器准备与使用经验
物理教学关于仪器准备与使用经验
【摘要】明天的物理人才和各个应用学科的人才，就得通过今天的实验室培养，因为通过物理实验进行科学探究是学生学习物理知识和培养能力的重要途径，而组织学生实验所取得的教学效果很大程度上取决于实验所需仪器的认真有效准备与合理使用。
【关键词】物理教学;实验仪器;准备与使用;经验
物理学是以观察和实验为基础，融合人类的理性思维发展起来的基础学科。
今天，作为物理学两大主线的理论物理和实验物理，其势交错发展，无论是哈勃望远镜观察的宇宙图景、欧洲的核子对撞实验，还是北京正负电子对撞机上的每一个实验新发现，都在令人激动地修正乃至改写业已存在的物理图景，实验物理学正日益以其成果和魅力吸引越来越多的目光。
明天的物理人才和各个应用学科的人才，就得通过今天的实验室培养，因为通过物理实验进行科学探究是学生学习物理知识和培养能力的重要途径，而组织学生实验所取得的教学效果很大程度上取决于实验所需仪器的认真有效准备与合理使用。
笔者就平时物理教学关于仪器准备与使用的一些经验整理出来，供同仁斧正。
一、组织学生实验前，仪器的准备要重视检查
准备实验仪器时，首先要检查仪器的数量是否能按照实验教学中学生分组情况配备充足，尽可能使得每组学生人数少一点儿，以增加每位学生动手实验的机会，这就要求仪器的成套发放量较大;其次要认真检查仪器质量，这要求准备实验的教师不仅从外观看仪器有无破损，更要通过自己的经验或检测仪器判断实验所用的仪器性能有无问题。
因为在学生实验开始前进行维修，教师有充足的时间和空间，否则，学生实验中途仪器出现问题，学生实验势必被迫终止，造成教学安排混论，教学组织困难，浪费教学时空与学生学习资源，实验教学效率低下。
比如测量密度的实验中，依次要观察天平的各个零件、砝码盒砝码和镊子、量筒的杯口和刻度……是否符合仪器的规格和使用的质量规范，一旦发现砝码有破损、生锈，量筒或量杯的刻度出现磨损，量筒破损等，就要及时更换配齐。
二、学生实验过程中，仪器的放置要有序
组织学生实验前，教师就应该开展实验前的规范教育，要求学生每次实验都要认真按照规范步骤观察、操作仪器。
而要做到这一点，首先就要求学生在实验中，实验仪器要科学、规范、有序放置和排列，放置要本着安全、规范、方便操作检查和观察的原则。
比如：电学实验中开关、滑动变阻器一般要放在靠近操作者的位置，便于学生操作;电压表、电流表的表盘必须正对面向操作者，以便于观察和读数;导线以及元件的连接必须直观，以便检察电路。
这里特别要提醒学生注意，实验中使用照明电源时，注意所有的接头金属部分不能裸露。
仪器的有序放置，还可以防止在使用液体实验的过程中碰倒容器，造成液体污染仪器或者有害液体腐蚀人体，造成人身伤害。
再如测量密度时，盛有液体的量筒放置的位置就要注意在人的手臂不易直接碰倒的位置，以免打坏量筒，或者液体溅湿天平和砝码，造成仪器锈蚀。
三、实验方案实施中，仪器的选择要恰当
在实施实验方案的过程中，选择规格恰当的实验仪器，既能保护仪器，又能让实验顺利、安全地进行，减少学生探究过程中的障碍。
如用弹簧测力计、橡皮帽、注射器、细绳估测大气压强的数值时，注射器的活塞面积必须很小，最好是医学用的皮试注射器，否则对弹簧测力计的拉力就会超过其量程使实验无法进行。
另外，注射器材料要是塑料的，防止因为玻璃破损伤害学生。
特别值得注意的是，电学实验一定要注意选择的仪器量程与实验中的被测电流、电压等电学量是否适配，否则损坏仪器，造成较高的经济损失，还会带来一定的安全风险。
四、仪器使用过程中，操作要规范
进行实验时规范化的操作是实验成功的关键条件之一，使用仪器时要按照其使用规则进行操作，做到准确、安全、可靠，以培养学生良好的操作技能和操作习惯。
如用天平测铁块质量的操作规范主要是：把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻线处，调节衡梁螺母使横梁平衡，被测铁块放左盘，砝码放右盘，用镊子从大到小加减砝码等。
使用温度计测液体温度时，温度计要保留在被测液体中，不要碰到容器底和容器壁，温度计的玻璃泡要与被测液体充分接触，待示数稳定后再读数，且视线要与温度计的液柱上表面相平。
电学实验用的仪表连接时，接线柱的正反连接要正确，量程选择要正确，滑动变阻器接入电路时滑片要放在最大阻值位置，电路连接好后要采取瞬时通电的方法检查电路，以保护各电路元件。
五、观察仪器要细致
对实验仪器进行观察或阅读使用说明书，理解仪器或工具的名称、用途，掌握其使用方法，是物理教学中培养学生实验技能的重要途径。
通常测量工具和仪表都有零刻线、量程、分度值等，在观察这些仪器时，要首先观察这些信息，便于读数或保护实验仪器。
如用量筒测量铁块的体积，在观察水面的位置时视线要与量筒里的凹液面相平，再结合量筒的分度值进行读数;用弹簧测力计测量力时，由于不同弹簧测力计的分度值、量程不同，读数前要先确定弹簧测力计的量程和分度值，才能正确地读出它的示数，同时防止所测的力超过弹簧测力计的量程而损坏它。
六、教育学生善始善终，安全、完整实施好实验的全部流程
相当多的学生进实验室具有好奇心理，而没有注意到实验的安全要求。
因此，教师每次实验前都要充分考虑仪器的安全性能，防止损坏仪器，甚至给学生带来伤害，造成教学安全事故。
如演示内能与机械能的转换时，要用到空气压缩引火仪，事前要充分检查该装置钢化玻璃的强度是否可靠，可以在课堂外先行实验，以免在课堂上爆炸而伤害学生;安装家庭电路时，要先教给学生一些安全用电的知识，实验时所用的老虎钳的塑料外套绝缘性能要好，防止因为手柄上的绝缘塑料老化或破损造成触电事故。
实验的规范性中不应忽视实验的操作步骤的完整性。
一些细节性的步骤要求学生养成习惯执行，如实验完毕，应该切断水源、电源，各种可能造成污染的实验材料妥善处理好，所有的器材必须清理、包装好，按照仪器保管规范放置好，接受教师的检查，仪器、材料等绝不应散落在实验桌面上，良好的实验习惯才会造就一流的科技人才。
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