在物理教學中提高職校學生的安全意識

代林

在物理教學中提高職校學生的安全意識

代林

通過對交通安全問題、學生從高處跳下的安全問題及安全用電問題三個實例的分析計算，詳細說明了如何在物理教學中提高職校學生的安全意識。同時，通過生動實例，很好地將物理教學與安全教育結(jié)合起來，也有利于提高職校學生物理學習的興趣。

職校學生；物理教學；安全教育；安全意識

近年來，隨著職業(yè)教育的發(fā)展，職業(yè)學校事業(yè)規(guī)模擴大，而職校學生的素質(zhì)呈現(xiàn)整體下降的態(tài)勢。中職學生普遍存在著厭學、不遵守紀律、安全意識薄弱等特征，給學校管理帶來很大的壓力，特別是由于學生安全意識薄弱而造成的安全事故，給學生及家庭和學校帶來了很大的危害，是職校教育工作者不能回避的問題。[1]

職業(yè)院校經(jīng)常會通過講座、主題班會、黑板報等形式進行安全教育，但效果并不理想。許多學生還是對日常生活中的不良行為可能造成的危害認識不足。通過與部分學生座談了解到，學生認為學校的安全教育內(nèi)容比較空洞，對在日常生活、學習中，什么行為存在安全隱患，以及會造成什么樣的后果并不清楚。[2]

出于安全教育的目的，筆者用學生已經(jīng)學習過的物理知識，對日常生活中的經(jīng)常會遇到的一些安全問題進行了分析計算，既提高了學生對所學物理知識的應用能力，又加強了學生的安全意識，同時，還大大提高了職校學生物理學習的趣味性，收到良好教學效果。[3]因此，筆者介紹這樣幾個實例，以起到拋磚引玉的作用。

一、交通安全中的物理學問題

交通安全教育，是學生安全教育的一個重要組成部分。是學生每天放學、放假、外出活動前的常規(guī)教育內(nèi)容之一。筆者通過設(shè)計物理學問題，把交通安全知識融入其中，同時，運用物理學知識對問題進行分析討論，得出結(jié)論，從而使學生在學習物理知識的過程中，對交通安全應該注意的問題認識得更充分。我們可以從以下兩個問題展開思考：（1）從駕駛員的角度出發(fā)，避免交通事故的最有效的途徑是什么？（2）從行人的角度出發(fā)，避免交通事故的最有效方法是什么？針對這兩個問題，我們可以設(shè)計出如下的物理學問題來開展教學。

[例題1]某市規(guī)定卡車在市區(qū)一特殊路段行駛速度不得超過36km/h。有一輛卡車的質(zhì)量為m，行駛速度為V0，駕駛員在緊急情況下剎車，剎車的制動力是定值f，駕駛員的反應時間為t，汽車滑行一段距離后停住，交警測得剎車過程中車輪在路面擦過的筆直痕跡長9m，從生產(chǎn)廠家的技術(shù)手冊中查得該車輪和地面的動摩擦因數(shù)為0.8。請通過計算說明：（1）該車是否超速行駛？（2）嚴禁汽車超速、超載、駕駛員酒后駕車和行人隨意穿越公路的原因是什么？

解：（1）緊急剎車時，從理論上講，汽車車輪不再滾動，只是滑動，這時車輪受到的是滑動摩擦力：f=μN=μ·mg緊急剎車后，汽車停車運動速度Vt=0，根據(jù)動能定理，有：

規(guī)定行駛速度是36km/h，36km/h=10m/s，顯然，V0.> 36km/h,可以判斷此車超速行駛。

（2）下面，我們來回答第二個問題。

要回答第二個問題，就需要能夠估算當駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險情況，做出制動操作，到汽車完全靜止下來，總位移是多少。這個位移實際上包括兩部分位移之和：

*駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險情況，從視覺感知，到采取制動的動作，在這段“反應時間”內(nèi)，汽車做勻速運動，它的位移S1：

*汽車制動后，做勻減速運動，它的位移S2：

*這樣，總的制動距離：

通過上述分析計算，我們可以對第二個問題作出如下回答：

①當汽車超速行駛時，V0變大，S變得更大,容易造成交通安全事故；

①當超載時，m變大，S也變大，容易造成交通安全事故；

③醉酒駕車時，反應時間t變長，（正常反應時間為0.75秒，飲酒后駕車的“反應時間”要增加2-3倍），將會導致S變大，造成交通安全事故；

④行人隨意橫穿公路時，可能造成行人與車輛間的距離小于汽車緊急剎車距離，容易造成交通事故。

因此，汽車駕駛員避免交通事故發(fā)生的最有效途徑是減少剎車距離。剎車距離涉及汽車質(zhì)量、行駛速度、制動力和駕駛員的反應時間，這就是嚴禁超速、超載、酒駕的原因。另外，行人遵守交通規(guī)則，不隨意橫穿馬路是行人避免交通事故發(fā)生最有效的方法。

二、學生從高處跳下時的物理學問題

職業(yè)院校的學生，尤其是男生，大都比較好動，紀律觀念薄弱，為逃避學校管理，到校外玩耍和上網(wǎng)，攀爬圍墻并從高處跳下的事情時有發(fā)生。這類行為到底存在多大的危險性呢？我們同樣可以從物理學的角度來加以分析計算，通過計算，來加強對學生的安全教育。

[例題2]有一名體重60kg的男生，從2.5m高的圍墻上跳下，腳部落地接觸地面的時間為0.1s，問：腳部受到的平均沖力F是多少？

解：該問題可分為以下兩步：

（1）學生從從2.5m高的圍墻上跳下，接觸地面時的速度可用以下方式計算：

（2）利用沖量公式計算學生腳部所受沖力：

沖量公式為：Ft=mV2-mV1

本題中：

V1表示學生腳部接觸地面之前一瞬間的速度。

V2表示學生腳部著地后的速度，其值為0。

t腳部落地接觸地面的時間,取為0.1s。

根據(jù)受力分析可知：

通過上述內(nèi)容的講解，一方面學生非常生動的學習了自由落體運動公式及動量定理的應用，另一方面則使學生了解到，從高處跳下時，將有3588N的力直接作用于學生腳部，這么大的力作用于腳部，很可能會扭傷腳關(guān)節(jié)，甚至造成腿骨骨折，十分危險，同時，也達成了安全教育的效果。

圖1 例題2受力示意

三、學生宿舍用電的安全問題

大多數(shù)職業(yè)院校進行宿舍管理時，為方便學生在校學習生活，一般對住宿學生的用電都不進行過分嚴格的限制。這樣就產(chǎn)生了一個問題：學生怎樣使用電能，才能既享受使用電氣設(shè)備帶來的便利，同時，又能保證人身安全？

[例題3]學校組織開展了一次學生宿舍安全用電檢查，發(fā)現(xiàn)盥洗室的公用洗衣機接地線斷裂，部分宿舍存在使用電熱水壺燒開水的現(xiàn)象。已知宿舍的用電電壓為220V，電水壺的功率為2kW，人體電阻Rb取1700Ω。通過人體電流30mA以下是安全電流。試回答：（1）洗衣機因潮濕漏電，如果學生用濕手觸摸洗衣機外殼，會造成怎樣的后果？（2）宿舍大量使用電熱水壺可能產(chǎn)生怎樣的后果？

解：（1）當電氣設(shè)備漏電而又無接地時，用濕手觸摸設(shè)備外殼，相當于人體單相觸電，即電流由設(shè)備流經(jīng)人體，再流入大地，形成回路，如圖2所示遠大于安全電流30mA。

圖2 漏電現(xiàn)象等效電路

即在接地線斷裂的情況下，觸摸漏電洗衣機會帶來生命危險。而當電氣設(shè)備外殼接地線良好，如發(fā)生漏電現(xiàn)象，則電流主要通過電阻很小的接地線流入大地，Ie>>Ib,人體上基本無電流流過，即觸摸用電設(shè)備不會引發(fā)安全事故。

圖3 接地良好時的等效電路

（2）當使用一個電熱水壺時的工作電流為：

圖4 N個電熱水壺同時工作時的等效電

如果宿舍中同時使用N個電水壺，則總電流I=N*I1。將會導致實際工作電流遠遠大于線路的設(shè)計電流，從而造成導線發(fā)熱，使導線絕緣外殼老化引發(fā)火災。

學生在宿舍用電必須愛護用電設(shè)備，發(fā)現(xiàn)電線損壞、裸露、漏電等現(xiàn)象，應及時報告宿舍管理人員。任何學生不得在宿舍私拉亂接，禁止使用電熱水器，熱得快等大功率電器設(shè)備。總之，學生在宿舍用電必須嚴格遵守學校關(guān)于宿舍用電的安全制度要求，才能享受用電帶來的便利，又能保證人身安全。

通過以上實例的分析可知，在物理教學中完成相關(guān)章節(jié)的教學內(nèi)容后，結(jié)合學校開展的安全教育活動，用一定的課時聯(lián)系日常生活中涉及的安全問題，精心設(shè)計題目，以教師為主導，學生為主體，師生互動，采用以溝通和交流為主的互動式教學，充分調(diào)動學生已學的物理知識思考與分析問題，鼓勵學生展開討論、爭論、并獨立發(fā)表意見，引導學生得出正確結(jié)論，使學校通常開展的安全教育內(nèi)容在科學知識的充實下更具體、更實際、更生動，使學生將物理知識在日常生活與今后的工作中得以應用，對學生的安全教育達到事半功倍的效果。[4]

[1]卓萬云.物理教學中的問題教學法研究[J].考試周刊，2009（31）.

[2]冷榮平.新學習方式在職校物理教學中的應用[J].職教通訊，2010（2）.

[3]運動生物力學教材編寫組.運動生物力學[M].北京：高等教育出版社,2000.

[4]周禮琴.淺談初中物理教學中的德育滲透[J].時代教育，2010（4）.

[責任編輯 秦濤]

代林，男，江蘇省無錫立信中等專業(yè)學校講師，主要研究方向為物理教學。

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1674-7747（2012）20-0023-03