理科實驗室裝備對實驗教學的促進作用

文 李萍

理科實驗室裝備對實驗教學的促進作用

文 李萍

一、實驗室設備的更新對實驗教學的發展起到推動作用

我校自建校五十多年來，理科實驗室的建設經過幾次飛躍，剛建校時，理化生實驗室各一個，有少量的儀器，那時候的實驗教學只有在公開課或重點課時才使用，實驗教學是教學的點綴。20世紀70年代，隨著教育改革的不斷發展，中小學教育技術裝備得到重視，國家對中小學基礎設施建設加大力度投資，對理科實驗室儀器、設備按國家規定進行了配備。理科實驗室增至5個，理科實驗教學真正進入了正規。教師上課可做演示實驗，學生分組實驗可以在實驗室進行，改變了講實驗而不做實驗的現狀。在20世紀90年代，我校實驗室建設又上了一個新的臺階，建立了專門供學生實驗操作的實驗樓，理科實驗室共9個，其中物理實驗室4個，化學實驗室3個，生物實驗室2個，儀器室6個，理科實驗室建設基本達到當時的標準。2007年，我校又建了一座12層的建筑，理化生實驗室又得到進一步更新，使用現代豪華型的實驗室。物理實驗室的實驗桌不僅有220 V的交流電，而且有交直流低壓電源，電學實驗室的桌面上還固定有電流表、電壓表和靈敏電流表，講臺上有教師用演示臺，可以控制學生實驗桌上的電源輸出。化學實驗室現在不僅桌桌通水，還桌桌通電，特別是桌桌有通風裝置，使有毒有害氣體能及時排出室外。生物實驗室最大的變化是觀察實驗室中每個桌上有臺燈，極大地改善了用顯微鏡觀察細胞光照環境。在使用豪華型實驗室的時候我們體會到先進設施給實驗教學帶來的好處。

二、現代化的實驗室設備有效提升了實驗教學的質量

1.物理電學實驗室的改善使電學實驗的故障率降低

在調查問卷和訪談中，我們發現在使用現代化的物理實驗室后，對實驗教學有明顯影響的是物理電學實驗室。在電學實驗室設備中，使用效果最好的是講臺有總控功能，可以控制學生桌上的電源電壓。在高中學生的調查問卷中，在回答下面2個問題時的回答情況如下：“你在做物理電學實驗時，實驗桌面板上的低壓電源是否常用？A.經常使用 B.偶爾使用 C.很少使用 D.從不使用”。回答A的比例占了92%。“你在使用物理實驗室面板上的低壓電源時覺得效果如何？A.非常好B.好 C.一般 D.不好”。回答A的占13%，回答B的占68%。從中可以看出實驗桌面板上的低壓電源經常使用而且效果很好，受到學生的歡迎。在訪談調查中，當問到教師“你在使用實驗室桌面上的配套設備時，感覺效果如何？最喜歡使用哪個？”時，教師談到實驗室面板上的低壓電源已經取代了原來的學生電源。在使用中感覺效果最好的是在做電學實驗時，教師可以通過演示臺來控制學生實驗桌上的電源輸入，這個功能給電學實驗帶來極大的好處。原來的實驗桌只通有220 V的交流電源，實驗中要用低壓電源，則要把220 V的電壓轉換成36 V以內的安全電壓。實驗時，輸出電壓由學生自己調節，盡管教師反復強調電源電壓值，仍有的學生把電壓調得太高或太低。電壓高了常把儀器燒壞；電壓太低了，測量的數據不準確。教師常常不停地為學生排除故障。在使用新型現代化實驗室后，教師可以在演示臺直接把學生桌上的電源電壓調到需要值，不用再擔心學生由于電源電壓太高而燒壞儀器。在電學實驗中出現的故障率明顯降低。

2.新型的生物實驗室設備使實驗效果更加明顯

在對生物實驗室使用情況的調查中，得知生物觀察實驗室中臺燈的使用效果最好，對實驗教學的影響也最大。在學生的問卷調查中，“你覺得在做生物觀察實驗時，實驗桌面板上的臺燈使用效果如何？A.非常滿意B.滿意 C.比較滿意 D.不滿意”，回答A的占17%，B占63%。當問到教師“你覺得在使用現代化的實驗室后實驗教學效果有什么改變？”時，教師提到最多的是，臺燈式顯微鏡的觀察效果更加清晰。

生物實驗課常常用顯微鏡觀察細胞組織結構，原來實驗桌上沒有通電，用顯微鏡觀察一般使用自然光或教室的燈光，使用自然光離窗戶近的實驗組光線好，而離窗戶遠的組光線較暗，在調節顯微鏡對光時就很困難，需花費好長時間。現在使用豪華型實驗桌后，解決了這個難題，每張桌上都安裝有臺燈，用顯微鏡觀察細胞時，不僅光線充足而且光源穩定，學生在調節顯微鏡對光時很容易就可以調節好反光鏡，從而縮短了操作時間。而且由于光線充足實驗現象非常清晰，實驗效果令人滿意。

3.化學實驗室設備改進極大地改善了實驗環境

在調查化學實驗室的設備使用情況時，最受歡迎的是桌面上的排風扇，利用排風扇可以把有害氣體及時排出，使師生免受有害氣體的毒害。在問到教師“你在使用實驗室桌面上的配套設備時，感覺效果如何？最喜歡使用哪種？”，教師回答最喜歡桌面上增加的排風扇，能及時把有害氣體排出去。有位教師說自己對氯氣過敏，一接觸這些氣體，皮膚就出現過敏反應，不愿意進行制作氯氣的實驗。以前有時候把分組實驗變為演示實驗，有時把演示實驗變為看錄像。在化學實驗教學中，有許多實驗涉及有毒有害氣體。原來化學實驗室沒有通風設施，在分組實驗時大量的有害氣體在教室里彌漫，有時在其他樓層也能聞到，直接危害到師生的身體健康。豪華型實驗室的每臺實驗桌上都安裝了通風設備，能及時把有害氣體排出室外，改變了原來一進行能產生有害氣體的實驗就滿樓是氣味的狀況，使師生更愿意走進實驗室進行實驗。

三、存在問題

1.數字化實驗室需要進入課堂

在對教師的訪談中，當問到“你對實驗室的設備建設方面有什么建議？”時，有教師提到學校應建數字化實驗室，因為現在教材已經把用傳感器、計算機等儀器和設備進行自動記錄和處理數據的實驗編入課本，而我校大部分還不能做。新教材雖然把擴展性實驗作為選作實驗編入教材，供有條件的學校開展。我校只有1套傳感器，可以做個別擴展性實驗，但遠不能滿足教學的要求。

2.教育技術裝備過度

現代的教育技術裝備在設計過程中沒有很好的考慮到教學的實際應用，單純追求先進技術，和一些設施的組合，沒有考慮學科特點。有些裝備出現裝備過度，在實際教學中使用率低，或使用效果不佳等現象。例如在現代的物理豪華型電學實驗桌上還安裝有電流表、電壓表以及靈敏電流表，這些表固定在桌面上不能移動，學生在連接時要用很長的導線，連電路時不易辨別連接方式。一旦損壞維修很不方便。在使用過程中，教師和學生都不太喜歡使用。仍是將單個的電流表、電壓表擺放在桌上，這樣可以隨意擺放電流表、電壓表的位置，連接電路更清晰方便，使用壞了也能及時更換和維修。經調查在使用物理豪華型電學實驗室中，面板上的電壓表、電流表的利用率較低。在豪華型化學實驗室桌面上，桌桌通風很好地改善了實驗環境，但是桌桌通電且桌桌有低壓電源輸出沒有必要，因為化學實驗中用低壓電源的實驗是個別的，使用率是很低。只要有一間實驗室做到桌桌通電就可以滿足需要，每間實驗室都有就造成資源的浪費。因此在建設學校現代化的教育技術裝備時要多到一線體驗、調查，不斷地改進，確確實實為教育教學服務。

四、改進建議

在學校現代化教育技術裝備建設中，不要盲目地把最先進的設備都搬進來，要考慮學校整體的實際發展情況，判斷先進的設備是否適合教師和學生學習的需求。對教學是否真正起到促進的作用。另外在安裝現代化的設備時要考慮安裝數量。我校有3間現代化物理實驗室，其中一個是桌上只有電源插座的舊實驗室，桌面是純實木，不怕水，不怕砸。該實驗室雖然舊，但利用率很高。在使用過程中我們發現，現代力學實驗室的實驗桌沒有突出的邊緣，不能使用固定夾來固定儀器，椅子面不平，也不能使用固定夾，所以個別用固定夾做的實驗必須在舊實驗室做。在建設現代化的實驗室時可以考慮新舊結合的模式，既節約資金又可以各取所長，發揮新舊實驗室各自的特點，為實驗教學服務。

作者信息

李萍，本科，中教一級。太原市第十五中學，030002