摘要:隨著教育技術和多媒體實驗設備的迅速發展。使傳統的實驗教學方式方法發生了重要的改革。不會熟練利用現代的實驗設備進行教學,是不能承擔起培養面向21世紀人才的任務的。不斷把自己在實驗方面的聰明才智分享給大家,讓實驗教學更加完美、精彩、得心應手。
關鍵詞:實驗;設備;技術;現代教育;改進
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B 文章編號:1674-9324(2012)07-0212-02
隨著教育技術和多媒體實驗設備的迅速發展[1]。使傳統的實驗教學方式方法發生了重要的改革,對發展素質教育提供了巨大動力[2]。同時,它要求教師具有現代教育的意識,具備現代教育技術素質,掌握利用現代的教學方法[3]。面向21世紀新儀器、新設備不斷發展的時代[4],作為一個教育工作者,不會熟練利用現代的實驗設備進行教學,是不能承擔起培養面向21世紀人才的任務的。下面就筆者工作的地區,某些教師仍熱衷于沿用上世紀80、90年代的實驗設備、實驗技術等情況,談談如何讓實驗技術與時俱進的問題。
一、液體導電性實驗的改進
導電性實驗是科學研究中經常用到的一種實驗[5]。不論物理、化學實驗,都可以根據物質的導電性進行分類、研究。最終得出是導體還是絕緣體,是電解質還是非電解質的結論。長期以來,各校幾乎全是用簡易的導電性測試器進行實驗,即用2節干電池跟兩個電極與一個手電筒燈泡串聯。其弱點是費電且效果不明顯,電池一般不能多次充電使用。五年前,筆者專門對測試液體的導電性測試器做了改進,制作方法:將紅色細導線焊在鋰電池的正極,并在紅色細導線上焊上發光二極管(選購約3伏工作電壓的),把另一根紅色細導線(約三十厘米)的一端焊在發光二極管的負極,另一端焊上測試電極。將黑色細導線(約三十厘米)的一端焊在鋰電池的負極,將另一端焊上測試電極。注意:用二十五至三十瓦電烙鐵進行焊接,以免高溫損壞鋰電池和發光二極管。焊點要光滑美觀、大小合適,特別是電池電極上的焊點,大小要合適,既不能太大造成電極短路,也不能太小導致焊接不牢固。最后,把連接好的發光二極管用膠粘在鋰電池的背面,其位置以不影響用“旅行萬能充電器”充電為佳。至此,一個投資與老式導電性測試器相近,但可反復充電幾百次的測試液體的導電性測試器做好了。每年可用它進行幾十次實驗,至少五年不需更換配件,可減少學校開支和實驗教師的勞動強度。最主要的是改進后的測試導電性測試器比以前的更吸引學生的注意力,而且由于采用一體化結構,在使用上更加方便。
二、制作晶體熔融后導電性專用測試器
通用導電性測試器固然方便實用,可是,測試晶體熔融后的導電性就顯現出了它的缺陷,一般的晶體加熱到熔融時約有幾百度的溫度,有些晶體的熔點甚至近千度。當金屬電極插到這種熔融狀態的化合物中時,跟電極相接觸的化合物會瞬間冷卻結晶,發光管只閃亮了一下就不再發光了[6]。這就要對待測化合物繼續長時間加熱,浪費了燃料和同學們寶貴的時間。工作原理:通用導電性測試器加了一個三極管后,來提供發光二極管的推動電流。當電極沒插入熔融狀態的化合物時,因三極管無基極電流不導通,等效于斷開的開關,故發光管(選購約3伏工作電壓的)不發光,整個測試器不耗電。當電極插入熔融狀態化合物時,電流從電池正極經熔融狀態的化合物,再流經另一電極和三極管的基極,由于三極管的放大作用,導致流過發光管→三極管的集電極→發射極→電池負極的電流,比流過電極的電流大了幾十倍,因此,這個晶體熔融后導電性專用測試器,只用流過燈泡式測試器電極的幾百分之一的電流,即可得到理想的實驗結果。據筆者統計,它比古老的燈泡式測試器實驗的成功率提高了70%。制作方法:此專用測試器,只比通用導電性測試器多了一只三極管,增加了幾毛錢的成本。同樣要把連接好的各個部件用膠粘在鋰電池的背面,其位置也不能影響用“旅行萬能充電器”充電。這種采用發光二極管的測試器依圖連接好后,無需調試即可投入使用,稍有電學知識和動手能力的實驗教師幾乎都可制作成功,也便于大面積推廣。
三、對多媒體實驗設備的改進
1.中控器外接備用的VGA線。有不少實驗教師使用筆記本電腦備課,有些文件較大,上課時就直接使用筆記本電腦,把筆記本電腦用VGA線連接到中控器。這個操作很麻煩,首先要將中控器從多媒體機柜中取下,然后用自備的VGA線連接到中控器的一個VGA輸入接口,再把中控器恢復原位。它有三個弊端:①操作者容易觸電;②多次這樣操作,容易造成導線折斷而斷路;③容易造成投影機電源及音頻插頭脫落。因此,筆者做的改進是將中控器外接一條固定不變的VGA線,留在中控臺的臺面上,根除了以上諸弊端,而且,也為老師節約了不少寶貴的實驗時間。
2.用好實物投影儀。實驗課上,實物投影儀的確是老師的“好幫手”,有許多需要近距離觀察的內容都可以在講臺上借助實物投影儀,讓大家看得清清楚楚[7]。這既可降低實驗教師的勞動強度,又可利用好有限的實驗時間。筆者建議,各部門要對多媒體實驗設備及使用作些改進。如:①每到開學初,應集中全力對實驗教師進行培訓,不論上學期是否用過多媒體實驗設備,都要進行培訓,因為,各校的多媒體實驗設備,往往不是一個批次購買的,型號也不是相同的。所以,集中培訓時,要講清操作要點,示范一遍。然后,各位教師根據自己的時間情況,分散練習,練到每個教師熟練操作為止。②平日維護好實物投影儀及相關實驗設備,在不用實物投影儀時要把其鏡頭套上塑料袋并扎緊,以免沾上灰塵影響其亮度、清晰度。③簡化多媒體實驗設備的啟動、使用,爭取所有的電源插頭插在同一個多用電源插座上,實現一鍵啟動實物投影儀及相關設備,所有教師都能一學即會。
四、科學使用溫度計
易碎是學校實驗室溫度計的通病,特別是學生使用溫度計,在測量燒杯等器皿內的溫度時,倘若貼到杯壁或杯底,一不小心就會弄碎。改進措施:在學生使用溫度計時,盡量將溫度計懸掛在鐵架臺的鐵夾上。而且,號召學生用筆桿代替溫度計,多多鍛煉穩定性,直到消除手部顫抖為止;在溫度計盛有煤油、酒精或水銀部分,離最末端一厘米處,套上一段零點五厘米高、合適內徑的橡皮管,這樣既不影響測量精度,又可大大減少溫度計破碎的幾率。是一個不錯的舉措。
總體而言,實驗技術隨著新技術、新材料的快速涌現,展露出了日新月異之勢頭。在此,也期待實驗教學第一線的教師們,不斷把自己在實驗方面的聰明才智,分享給大家,讓實驗教學更加完美、精彩、得心應手。讓我們立足今日,放飛新的夢想,讓實驗技術,與時俱進!
參考文獻:
[1]汪建民.基礎化學實驗[M].北京:中國農業出版社,2007:320.
[2]白君堂.素質教育能力培養與訓練[M].鄭州:河南人民出版社,2008:269.
[3]黃向群.素質教育感思錄[M].北京:人民教育出版社,2010:227.
[4]汪建民.基礎化學實驗[M].北京:中國農業出版社,2007:320.
[5]劉漢標,石建新,鄒小勇.基礎化學實驗[M].北京:科學出版社,2008:368.
[6]蘇國鈞,劉恩輝.綜合化學實驗[M].湘潭:湘潭大學出版社,2008:233.
[7]朱云.化學實驗技術基礎[M].上海:上海交通大學出版社,2006:333.
作者簡介:許寶進(1960-),男,山東青島城陽人,工作于青島市城陽區職業中等專業學校,現從事實驗及實驗管理工作。