文 李萍

理科實(shí)驗(yàn)室裝備對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用

文 李萍

一、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的更新對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展起到推動(dòng)作用

我校自建校五十多年來，理科實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)過幾次飛躍，剛建校時(shí)，理化生實(shí)驗(yàn)室各一個(gè)，有少量的儀器，那時(shí)候的實(shí)驗(yàn)教學(xué)只有在公開課或重點(diǎn)課時(shí)才使用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)的點(diǎn)綴。20世紀(jì)70年代，隨著教育改革的不斷發(fā)展，中小學(xué)教育技術(shù)裝備得到重視，國(guó)家對(duì)中小學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加大力度投資，對(duì)理科實(shí)驗(yàn)室儀器、設(shè)備按國(guó)家規(guī)定進(jìn)行了配備。理科實(shí)驗(yàn)室增至5個(gè)，理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正進(jìn)入了正規(guī)。教師上課可做演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，改變了講實(shí)驗(yàn)而不做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀。在20世紀(jì)90年代，我校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)又上了一個(gè)新的臺(tái)階，建立了專門供學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)驗(yàn)樓，理科實(shí)驗(yàn)室共9個(gè)，其中物理實(shí)驗(yàn)室4個(gè)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室3個(gè)，生物實(shí)驗(yàn)室2個(gè)，儀器室6個(gè)，理科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基本達(dá)到當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。2007年，我校又建了一座12層的建筑，理化生實(shí)驗(yàn)室又得到進(jìn)一步更新，使用現(xiàn)代豪華型的實(shí)驗(yàn)室。物理實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)桌不僅有220 V的交流電，而且有交直流低壓電源，電學(xué)實(shí)驗(yàn)室的桌面上還固定有電流表、電壓表和靈敏電流表，講臺(tái)上有教師用演示臺(tái)，可以控制學(xué)生實(shí)驗(yàn)桌上的電源輸出?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在不僅桌桌通水，還桌桌通電，特別是桌桌有通風(fēng)裝置，使有毒有害氣體能及時(shí)排出室外。生物實(shí)驗(yàn)室最大的變化是觀察實(shí)驗(yàn)室中每個(gè)桌上有臺(tái)燈，極大地改善了用顯微鏡觀察細(xì)胞光照環(huán)境。在使用豪華型實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候我們體會(huì)到先進(jìn)設(shè)施給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來的好處。

二、現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有效提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量

1.物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)室的改善使電學(xué)實(shí)驗(yàn)的故障率降低

在調(diào)查問卷和訪談中，我們發(fā)現(xiàn)在使用現(xiàn)代化的物理實(shí)驗(yàn)室后，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有明顯影響的是物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)室。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中，使用效果最好的是講臺(tái)有總控功能，可以控制學(xué)生桌上的電源電壓。在高中學(xué)生的調(diào)查問卷中，在回答下面2個(gè)問題時(shí)的回答情況如下：“你在做物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)桌面板上的低壓電源是否常用？A.經(jīng)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(shí)驗(yàn)室面板上的低壓電源時(shí)覺得效果如何？A.非常好B.好 C.一般 D.不好”?；卮餉的占13%，回答B(yǎng)的占68%。從中可以看出實(shí)驗(yàn)桌面板上的低壓電源經(jīng)常使用而且效果很好，受到學(xué)生的歡迎。在訪談?wù){(diào)查中，當(dāng)問到教師“你在使用實(shí)驗(yàn)室桌面上的配套設(shè)備時(shí)，感覺效果如何？最喜歡使用哪個(gè)？”時(shí)，教師談到實(shí)驗(yàn)室面板上的低壓電源已經(jīng)取代了原來的學(xué)生電源。在使用中感覺效果最好的是在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以通過演示臺(tái)來控制學(xué)生實(shí)驗(yàn)桌上的電源輸入，這個(gè)功能給電學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來極大的好處。原來的實(shí)驗(yàn)桌只通有220 V的交流電源，實(shí)驗(yàn)中要用低壓電源，則要把220 V的電壓轉(zhuǎn)換成36 V以內(nèi)的安全電壓。實(shí)驗(yàn)時(shí)，輸出電壓由學(xué)生自己調(diào)節(jié)，盡管教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)電源電壓值，仍有的學(xué)生把電壓調(diào)得太高或太低。電壓高了常把儀器燒壞；電壓太低了，測(cè)量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。教師常常不停地為學(xué)生排除故障。在使用新型現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室后，教師可以在演示臺(tái)直接把學(xué)生桌上的電源電壓調(diào)到需要值，不用再擔(dān)心學(xué)生由于電源電壓太高而燒壞儀器。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障率明顯降低。

2.新型的生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯

在對(duì)生物實(shí)驗(yàn)室使用情況的調(diào)查中，得知生物觀察實(shí)驗(yàn)室中臺(tái)燈的使用效果最好，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響也最大。在學(xué)生的問卷調(diào)查中，“你覺得在做生物觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)桌面板上的臺(tái)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(dāng)問到教師“你覺得在使用現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室后實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有什么改變？”時(shí)，教師提到最多的是，臺(tái)燈式顯微鏡的觀察效果更加清晰。

生物實(shí)驗(yàn)課常常用顯微鏡觀察細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)，原來實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)組光線好，而離窗戶遠(yuǎn)的組光線較暗，在調(diào)節(jié)顯微鏡對(duì)光時(shí)就很困難，需花費(fèi)好長(zhǎng)時(shí)間?，F(xiàn)在使用豪華型實(shí)驗(yàn)桌后，解決了這個(gè)難題，每張桌上都安裝有臺(tái)燈，用顯微鏡觀察細(xì)胞時(shí)，不僅光線充足而且光源穩(wěn)定，學(xué)生在調(diào)節(jié)顯微鏡對(duì)光時(shí)很容易就可以調(diào)節(jié)好反光鏡，從而縮短了操作時(shí)間。而且由于光線充足實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常清晰，實(shí)驗(yàn)效果令人滿意。

3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備改進(jìn)極大地改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境

在調(diào)查化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備使用情況時(shí)，最受歡迎的是桌面上的排風(fēng)扇，利用排風(fēng)扇可以把有害氣體及時(shí)排出，使師生免受有害氣體的毒害。在問到教師“你在使用實(shí)驗(yàn)室桌面上的配套設(shè)備時(shí)，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(fēng)扇，能及時(shí)把有害氣體排出去。有位教師說自己對(duì)氯氣過敏，一接觸這些氣體，皮膚就出現(xiàn)過敏反應(yīng)，不愿意進(jìn)行制作氯氣的實(shí)驗(yàn)。以前有時(shí)候把分組實(shí)驗(yàn)變?yōu)檠菔緦?shí)驗(yàn)，有時(shí)把演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)榭翠浵?。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有許多實(shí)驗(yàn)涉及有毒有害氣體。原來化學(xué)實(shí)驗(yàn)室沒有通風(fēng)設(shè)施，在分組實(shí)驗(yàn)時(shí)大量的有害氣體在教室里彌漫，有時(shí)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(shí)驗(yàn)室的每臺(tái)實(shí)驗(yàn)桌上都安裝了通風(fēng)設(shè)備，能及時(shí)把有害氣體排出室外，改變了原來一進(jìn)行能產(chǎn)生有害氣體的實(shí)驗(yàn)就滿樓是氣味的狀況，使師生更愿意走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

三、存在問題

1.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室需要進(jìn)入課堂

在對(duì)教師的訪談中，當(dāng)問到“你對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備建設(shè)方面有什么建議？”時(shí)，有教師提到學(xué)校應(yīng)建數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)楝F(xiàn)在教材已經(jīng)把用傳感器、計(jì)算機(jī)等儀器和設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)記錄和處理數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)編入課本，而我校大部分還不能做。新教材雖然把擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)作為選作實(shí)驗(yàn)編入教材，供有條件的學(xué)校開展。我校只有1套傳感器，可以做個(gè)別擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)，但遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)的要求。

2.教育技術(shù)裝備過度

現(xiàn)代的教育技術(shù)裝備在設(shè)計(jì)過程中沒有很好的考慮到教學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，單純追求先進(jìn)技術(shù)，和一些設(shè)施的組合，沒有考慮學(xué)科特點(diǎn)。有些裝備出現(xiàn)裝備過度，在實(shí)際教學(xué)中使用率低，或使用效果不佳等現(xiàn)象。例如在現(xiàn)代的物理豪華型電學(xué)實(shí)驗(yàn)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(dòng)，學(xué)生在連接時(shí)要用很長(zhǎng)的導(dǎo)線，連電路時(shí)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(xué)生都不太喜歡使用。仍是將單個(gè)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(shí)更換和維修。經(jīng)調(diào)查在使用物理豪華型電學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，面板上的電壓表、電流表的利用率較低。在豪華型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室桌面上，桌桌通風(fēng)很好地改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境，但是桌桌通電且桌桌有低壓電源輸出沒有必要，因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中用低壓電源的實(shí)驗(yàn)是個(gè)別的，使用率是很低。只要有一間實(shí)驗(yàn)室做到桌桌通電就可以滿足需要，每間實(shí)驗(yàn)室都有就造成資源的浪費(fèi)。因此在建設(shè)學(xué)?，F(xiàn)代化的教育技術(shù)裝備時(shí)要多到一線體驗(yàn)、調(diào)查，不斷地改進(jìn)，確確實(shí)實(shí)為教育教學(xué)服務(wù)。

四、改進(jìn)建議

在學(xué)?，F(xiàn)代化教育技術(shù)裝備建設(shè)中，不要盲目地把最先進(jìn)的設(shè)備都搬進(jìn)來，要考慮學(xué)校整體的實(shí)際發(fā)展情況，判斷先進(jìn)的設(shè)備是否適合教師和學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。對(duì)教學(xué)是否真正起到促進(jìn)的作用。另外在安裝現(xiàn)代化的設(shè)備時(shí)要考慮安裝數(shù)量。我校有3間現(xiàn)代化物理實(shí)驗(yàn)室，其中一個(gè)是桌上只有電源插座的舊實(shí)驗(yàn)室，桌面是純實(shí)木，不怕水，不怕砸。該實(shí)驗(yàn)室雖然舊，但利用率很高。在使用過程中我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)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(gè)別用固定夾做的實(shí)驗(yàn)必須在舊實(shí)驗(yàn)室做。在建設(shè)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室時(shí)可以考慮新舊結(jié)合的模式，既節(jié)約資金又可以各取所長(zhǎng)，發(fā)揮新舊實(shí)驗(yàn)室各自的特點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。

作者信息

李萍，本科，中教一級(jí)。太原市第十五中學(xué)，030002