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        掌握工具,使用工具,是物理學(xué)習(xí)的深化“助學(xué)劑”

        2019-04-13 02:42:14劉陶然
        速讀·中旬 2019年4期
        關(guān)鍵詞:使用工具

        劉陶然

        摘 要:①螺絲刀、測(cè)電筆、電烙鐵、多用電表等是常見的修理工具。通過(guò)掌握工具(了解、掌握工具的性能與功用),使用工具,我們能夠解決許多日常生活中與“物理知識(shí)”有關(guān)的問(wèn)題(如家用電器修理、電路線布局等);②通過(guò)掌握工具,使用工具,中學(xué)生可以提高對(duì)課本知識(shí)內(nèi)容的實(shí)踐參與、實(shí)踐設(shè)計(jì)和自主探索,培養(yǎng)動(dòng)手能力,提高對(duì)物理知識(shí)的感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,對(duì)所學(xué)知識(shí)起到深化作用;③掌握工具,使用工具,中學(xué)生通過(guò)參與更加接地氣的家庭維修實(shí)踐,可以將物理課本的知識(shí)內(nèi)容自覺地實(shí)用化,實(shí)現(xiàn)“學(xué)以致用”,養(yǎng)成“小處著手,認(rèn)真細(xì)致,堅(jiān)持不懈”的動(dòng)手習(xí)慣,也是對(duì)物理學(xué)習(xí)的助學(xué)深化和毅力精神的有益磨練。

        關(guān)鍵詞:工具;使用;深化助學(xué)

        螺絲刀、測(cè)電筆、電烙鐵、多用電表等是常見的修理工具,許多中學(xué)生都不陌生。人們也經(jīng)常會(huì)使用一些對(duì)應(yīng)的修理工具,解決一些日常生活中的與“物理知識(shí)”有關(guān)的問(wèn)題,如家用電器修理、電路線布局等。

        青少年學(xué)生喜歡探索,容易對(duì)未知的事物產(chǎn)生好奇和興趣。有時(shí)候,通過(guò)使用普通的工具,就可以獲得探索實(shí)踐的樂(lè)趣,接觸應(yīng)用到許多日常生活中的物理知識(shí),從中發(fā)現(xiàn)一些藏在現(xiàn)象背后的原理,提高對(duì)物理這一門學(xué)科的感性認(rèn)識(shí)。而在嘗到了運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的樂(lè)趣,往往就會(huì)更容易愉快地、主動(dòng)地投身于物理知識(shí)的學(xué)習(xí)中。

        結(jié)合到學(xué)習(xí),中學(xué)物理是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科。通過(guò)掌握工具(了解、掌握工具的性能與功用),使用工具,中學(xué)生可以提高對(duì)課本知識(shí)內(nèi)容的實(shí)踐參與、實(shí)踐設(shè)計(jì)和自主探索,可以幫助我們更好地實(shí)現(xiàn)“物理過(guò)程”,達(dá)到“會(huì)看”、“會(huì)想”、“會(huì)探”、“會(huì)說(shuō)”的主要目的。在動(dòng)手實(shí)踐中經(jīng)過(guò)觀察和探索,能夠更好地理解所學(xué)的知識(shí)與原理,同時(shí)還可獲得更多與課本內(nèi)容相關(guān)的深入的知識(shí)。

        舉個(gè)例子。如掌握和使用小功率電烙鐵工具,與初中物理中“熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)”知識(shí)的學(xué)習(xí)與深化問(wèn)題。

        初中物理八年級(jí)上冊(cè)第三章《物態(tài)變化》中有關(guān)于“熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)”的知識(shí)章節(jié),介紹了晶體和非晶體的分類基礎(chǔ)知識(shí),列舉了許多常見晶體如金、銅、鐵、鎢、鋁、鉛、錫等,以及該類晶體的熔點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)。

        假如我們使用一部小功率(20W)吸錫式電烙鐵工具,使用焊錫絲材料,進(jìn)行電子元件及導(dǎo)線的焊接。那么通過(guò)工具使用,會(huì)對(duì)我們學(xué)習(xí)這一章節(jié)的知識(shí),有什么特別相關(guān)的學(xué)習(xí)延伸呢?

        這時(shí)候我們就會(huì)“遇到”一個(gè)關(guān)于焊錫熔點(diǎn)的關(guān)鍵問(wèn)題。從課本的知識(shí)學(xué)習(xí)中,我們知道錫的熔點(diǎn)是232℃,鉛的熔點(diǎn)是328℃。那么,由錫和鉛組成的合金(焊錫絲,稱為共晶焊錫,錫占63%,鉛占37%),它的熔點(diǎn)會(huì)是多少?按一般判斷,會(huì)是高于錫的熔點(diǎn)和鉛的熔點(diǎn)嗎?這正是課本中沒(méi)有提到,卻非常有知識(shí)延展性也非常有意義的問(wèn)題。

        通過(guò)使用電烙鐵工具,我們會(huì)獲得非常有趣的答案:由錫和鉛組成的合金共晶焊錫,它的熔點(diǎn)是183℃,不僅明顯低于鉛的熔點(diǎn)(328℃),也低于錫的熔點(diǎn)(232℃)。

        這樣的答案,是課本知識(shí)中沒(méi)有提到的,卻又在不脫離課本內(nèi)容基本范疇的情況下,增加了學(xué)生的類別知識(shí)儲(chǔ)備,同時(shí)開拓了中學(xué)生的知識(shí)視野。如:①晶體的知識(shí):除了課本中列舉的常見晶體外,由各金屬組合的合金也屬于晶體類別,稱為共晶合金,常見的還有如由鋁和銻組成的合金保險(xiǎn)絲等;②共晶合金的熔點(diǎn):一般情況下比組成它的單個(gè)金屬要低,當(dāng)合金組分中,某一成分占主導(dǎo)時(shí),熔點(diǎn)會(huì)接近并低于此金屬(形成這一熔點(diǎn)的原因,在此不作申論,但無(wú)疑可以激發(fā)學(xué)生對(duì)材料科學(xué)的探索與研究興趣);③熱導(dǎo)率及材料知識(shí):20W功率的電烙鐵,工作中烙鐵頭的溫度約在350℃,而烙鐵頭主材是銅,銅熔點(diǎn)約1083℃,熱導(dǎo)率高(397w/m·k),金屬中熱導(dǎo)率比較,銀>銅>鋁>鐵>錫>鉛,同時(shí)銅質(zhì)堅(jiān)韌、延展性好,價(jià)格適宜,因此用材上是優(yōu)選;④開拓眼界,激發(fā)興趣:對(duì)材料科學(xué)的基礎(chǔ)教育與研究有促進(jìn)作用,對(duì)中學(xué)生的未來(lái)人生發(fā)展有所幫助。

        中學(xué)生掌握工具,使用工具,通過(guò)參與更加接地氣的家庭維修實(shí)踐,可以將物理課本的知識(shí)內(nèi)容自覺地實(shí)用化,實(shí)現(xiàn)“學(xué)以致用”,養(yǎng)成“小處著手,認(rèn)真細(xì)致,堅(jiān)持不懈”的動(dòng)手習(xí)慣,也是對(duì)物理學(xué)習(xí)的助學(xué)深化和毅力精神的有益磨練。

        如高中物理課本選修3-1第二章中,有“多用電表的原理”的知識(shí)章節(jié),通過(guò)對(duì)多用電表工具的掌握和使用,中學(xué)生在日常家庭維修活動(dòng)中,可以“小處著手”,發(fā)揮自己的作用,鍛煉自己解決問(wèn)題的能力,在物理知識(shí)走進(jìn)生活的過(guò)程中,深化自己的學(xué)習(xí)。

        舉幾個(gè)小例子。如下:①家庭配電箱空氣開關(guān)的檢測(cè)??諝忾_關(guān)的故障很難通過(guò)眼觀直視來(lái)確定,有時(shí)候配電箱發(fā)生了電路短路故障,所關(guān)聯(lián)的空開,有的會(huì)被電火花燒灼(無(wú)變形)。如何真實(shí)地判斷空開是否正常,還可否使用?使用數(shù)字式多用電表,根據(jù)空開“合上,電阻數(shù)值極其小趨于零;斷開,電阻數(shù)值無(wú)窮大”的正常工作原理,在空開合上與斷開兩種狀態(tài)下都進(jìn)行電阻檢測(cè),從而準(zhǔn)確判斷空開的好壞再進(jìn)行合理更換;②家庭暗埋電線的位置測(cè)定。室內(nèi)電線為暗埋,外墻涂料,如線路故障要排除,就需要確定電線的位置。使用數(shù)字式多用電表,調(diào)交流電壓200mV檔,紅表筆“V·Ω”插座,黑表筆“COM”插座。黑表筆接地方向,紅表筆從待測(cè)電線位置(如電源插座)緊靠墻壁移動(dòng),這時(shí)表上數(shù)字越大,表示越近電源線;如數(shù)字變小,則表明偏離了電源線的位置,據(jù)此便可判斷出墻內(nèi)電線的走向;③家用電池的檢測(cè)。家里的遙控器、鬧鐘、門鈴、電子血壓計(jì)等,有時(shí)是其中一節(jié)電池電容不足而影響了整組電池的使用,如沒(méi)有方法檢測(cè),很有可能會(huì)把整組電池一起扔掉,形成浪費(fèi)。根據(jù)電池“容量遞減,電壓隨降,當(dāng)電壓低于額定值后容量就很小”的原理特點(diǎn),使用數(shù)字式多用電表來(lái)測(cè)電壓。當(dāng)測(cè)試電壓低于額定電壓10%時(shí),電池電容雖在減少,但還可在放電深度小的電器上使用,如石英鐘、遙控器等;當(dāng)測(cè)試電壓低于額定值20%時(shí),電池基本報(bào)廢。

        在物理學(xué)習(xí)中,有一種現(xiàn)象值得引起重視并加以正確引導(dǎo)。有的青少年學(xué)生輕視動(dòng)手,存在偏見,認(rèn)為使用工具“易臟亂,沒(méi)形象”,沒(méi)有體現(xiàn)物理知識(shí)的“高大上”光輝,其實(shí),如果小處著手,深入實(shí)踐和思考,也能有學(xué)習(xí)上的大收獲。

        參考文獻(xiàn)

        [1]電烙鐵:使用說(shuō)明書.

        [2]數(shù)字式多用電表:使用說(shuō)明書.

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