吉美存:例谈物理实验废旧仪器的改造和利用论文

吉美存:例谈物理实验废旧仪器的改造和利用论文

摘 要:对于每一位物理老师来说,在其工作范围中,比较常见的就是针对废旧仪器的处理问题。这部分废旧仪器大都来自教学过程中的损耗,有的仪器已经使用多年内部零件逐渐老化,也有的仪器在当前的实验教学中不再需要。对于这部分老化淘汰的实验器材来说,虽然在报废和报损的过程中都存在相应的制度,即使是废旧仪器在执行报废手续之后,可以对其进行改造,仍然存在较大的其他形式的利用价值,还可以充分发挥它的余热,能否更高效的使用关键就在于物理老师是否愿意开动脑筋,是否愿意更好地服务于实验教学。因此,对于物理实验废旧仪器要善于进行二度改造,变废为宝,这样,就能够达到减少物理实验仪器经费投入,并且能够在这个过程中向学生渗透“绿色物理观”教育,从而达到事半功倍的效果。

关键词:物理;仪器;改造

一、 老化仪器——拆零件利用

对于那些老化废旧的实验仪器来说,并不是一文不值的垃圾,将其拆成各个零件之后,可以更充分地发挥其功能,既有效地拓展了实验器材的来源,同时也能够最大限度地节省实验经费,关键在于物理老师的巧思妙想。

对两组的超敏CRP、LP(a)与D二聚体检测结果进行分析和比较,同时以冠脉造影检查的结果作为金标准,评估50例冠心病患者不同方法诊断的准确率,并对其作出比较。

例如,在开展物理实验的过程中,频繁地使用直流电流(压)表,必然会引发一定程度的损坏,比如接线柱或者小螺母发生松动这样的情况,这些都比较容易修复;但是一旦表头被损坏,大多数情况下都只能选择报废。在处理这部分报废的电表中,首先就是将其拆散,拆下相应的螺丝、螺母还有垫片,这样就可以为日后同类器材的维修提供相应的零件;一般的对于塑料壳的处理都是当作垃圾,但是透明的塑料面罩仍然可做他用,于是结合教材中《望远镜与显微镜》这一课程内容,如果将水滴滴在面罩内的凹面,然后再将面罩反过来,这时便可以清晰地发现,这一水滴就是一个天然的凸透镜,此时再加上一个放大镜,用黑色纸板做一个物镜筒,用一张废弃的光盘做一个载物台,最后把这一些组件进行组装,那么最简单的自制显微镜便由此诞生。(图1)

图1 自制显微镜

除去以上材料之外,在电表中还有一个非常重要的配件,那就是带刻度的面板,这种面板的材质分为两种,塑料和金属铝材质。对于塑料材质的面板,在经过稍加改动之后,可以用于光的折射的实验;而对于金属铝材质的面板,再加上电表外壳同样也可以用于教材实验,实验所需要的隔片就可以借助这一材质,目的是为了检测在插入隔片之后,磁铁对回形针的吸引是否会发生改变。

又如,磁分子模型坏了以后,可以将这一模型拆开,其中的钢针可以用于替换小磁针底座上缺损的钢针,虽然长度合适,但是稍粗了一些,因此,需要对其进行加热之后再插入底座,同时也正是因为它稍粗一些,在经过维修之后,反而比原配钢针更加耐用。除此之外,还可以替代其他实验器材中损坏或者丢失的磁针。

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对于实验教学而言,应将重点放置于实验的需要,因此对于实验管理员来说,其职责不仅仅在于维护器材,同时也要认真听取来自一线教师的合理意见,对器材中的不足之处或者条件的不匹配进行改进,如此才能够充分发挥个人职能,保障一流的工作成绩。

农村三大产业融合发展是乡村振兴的重要途径。2016年国务院印发的《关于推进农村一二三产业融合发展的指导意见》中明确指出,推进农村一二三产业融合发展,是拓宽农民增收、加快农业发展方式转变、探索中国特色农业现代化道路的必然要求,也是构建现代农业产业体系的重要举措;党的十九大报告提出实施乡村振兴战略,对农村一二三产业全面发展、全面融合提出了更高要求。广西应借此东风,根据实际情况,因地制宜,加大财政对农村一二三产业融合发展的扶持。

二、 淘汰仪器——挪为他用

对于实验室的管理员来说,不但要管理学生实验,维护必要的实验器材,同时也要竭尽所能对实验过程进行充分管理,避免不应该发生的事故,笔者认为还可以从仪器管理方面尽量避免伤害事件的发生。

一个铝制的球体能够浮于水面,对学生来说绝对是意想之外,实验管理员的奇思妙想也得到了一线教师的肯定与赞许。

例如,在物理实验中,比较常用的仪器还有量筒,由于是玻璃制品,在实验的过程中经常会被打碎,关键是破碎的玻璃碴更容易伤到学生。根据量筒的外形,笔者认为如果将其直立放置,比较容易被学生碰倒甚至有可能掉落于地上;如果平放的话,同样容易发生滚动,一旦滚落于地上,仍然会打碎。此时就应当增加一个量筒架,那么对于量筒架的材质笔者首先选择了比较容易加工的固体蜡,首先将其融化放入一个香烟盒,待其冷却之后就能够获得一个比较合适的蜡块,再对其进行修正,挖出一个凹槽便可以用于放置量筒。但是对于整个制作过程来看,不但过于繁杂,而且在天气炎热的情况下,蜡块很容易发生变形。于是笔者再次对废旧实验器材展开深度发掘,突然发现在废旧显微镜下存在一个固定底座(见图2),塑料材质,如果将其一分为二,再借助工具修出一个V型槽就可以很方便地放置量筒。(见图3)

例如,在当前初中物理教学中,开展实验教学过程中已经不再需要使用量热器了。对于这一实验仪器而言,主要构成就是大小不一的两个铝材质的金属筒。针对这两个金属筒的废物利用,可以结合《用天平测物体的质量》其中就会涉及对液体的质量进行称量,但是初中生在开展实验的过程中,很容易导致玻璃材质的烧杯的损坏,而此时如果将这两个金属筒运用于这一过程,能够有效地避免了实验成本的增加。

三、 易碎仪器——辅助使用

对于一些易碎的仪器,要善于通过其他一些仪器的辅助进行使用,这样,就能够减少仪器在学生实验的过程中进行损耗,从而降低仪器投入成本。

《纳税评估管理办法(试行)》发布以后,为进一步明确纳税评估工作定位,国家税务总局在2014年印发了《关于加强税收风险管理工作的意见》,明确了纳税评估在税收风险管理中的地位,它是纳税提醒、纳税评估、税务审计、反避税调查、税务稽查五种风险应对手段之一,而且从当前税收风险工作实践来看,根据应对成效和适用范围综合考量,纳税评估已经成为最主要的税收风险应对手段。

又如,帕斯卡球也已经彻底退出了初中物理实验的舞台,这是一个空心的铝制球体,上面有数个小孔以及一个大孔,也可以对其进行改造,首先拆下空心铝球,分别封住小孔以及大孔,由此一个能够浮于水面的“铝球”便诞生了,并且同时可以运用于《物体的浮与沉》,在这一实验中,目的是为了引导学生对密度的感知,就学生当前的普遍认知来看,铝的密度要远远高于水,因此必然会沉于水底。

图2

图3

对于当前实验教学过程中不再需要的那部分仪器而言,仍然可以挪为他用,比如可以替换那些实验过程中比较容易发生耗损的器材,一方面可以培养学生良好的实验习惯,另一方面也能够最大限度地避免过度损耗的产生。

四、 不匹配仪器——改造使用

在具体的实验过程中,难免会发生仪器损坏的现象,很多仪器由于缺失了相应的零配件而被长久放置不能使用,比如小磁针底座上的钢针,此时,管理员借助磁分子模型中的相应器材,既实现了最佳匹配,同时能够使废旧实验仪器充分发挥剩余价值。

“他们不是我的朋友,”威尔放下盘子,“同一派别的人不一定都能和睦相处。况且,爱德华和迈拉在约会,我可不想当电灯泡。”

例如,根据现有的定值电阻:5Ω,10Ω,15Ω,当引导学生自主探究“当电压不变的情况下,电流与电阻之间的关系”时,如果根据现有的定值电阻,学生们根据实验能够得到如下数值:当电压不变,经过第二次检测获得的电流数值是第一次的1/2左右,再经过第三次检测所获得的数值是第一次的1/3左右。而此时,如果将定值电阻更改为5Ω,10Ω,20Ω,那么学生们经过实验,很容易地就能够发现:第二次的数值为第一次的1/2左右,第三次的数值为第二次的1/2左右。如此,学生们便能够有效地推导以下规律:“当电压维持不变的情况下,电流的大小和电阻之间成反比”。

又如,在物理教材九年级下册第十六章第一节课后习题实验悬浮中,笔者认为,相关材料可以来自旧喇叭,也可以借助旧收音机的喇叭。这是对废旧仪器剩余价值的最充分发挥。虽然环形磁铁价格不高,而且买卖便捷,但是对于笔者来说,更愿意充分发掘被抛弃的废旧仪器的剩余价值,通过自己的无限创意与改造,最大限度发挥它们的功能,既能够从中获得无限乐趣,同时也最大限度地节省了实验经费。

总之,对于物理实验废旧仪器进行改造利用,能够达到减少物理实验仪器经费投入的目的,同时,能够在这个过程中向学生渗透绿色物理观。教师在教学中,如果能够发动学生也投入到物理实验废旧仪器的改造利用中来,这样,就能够达到很好的效果。

参考文献:

[1]张明长.优化实验室管理 提高实验室投资效益[J].北京印刷学院学报,2006(6).

[2]黄柳宾,王殿生,刘彦民.物理实验开放式教学改革及实验室建设[J].实验技术与管理,2003(4).

[3]马世红.设计性、研究性物理实验的实践情况[J].物理实验,2004(11).

作者简介:

吉美存,江苏省南京市,江苏省南京市雨花台中学春江分校。

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