中学物理实验仪器说明书教学研究

邵雪

摘 要：物理实验仪器说明书是物理实验教学的重要内容，也是学生物理学习的重要方面，但其在中学物理教学中的出现频率很低。本次探究采用文献分析法，总结了说明书的特点，讨论了物理实验仪器说明书融入实验教学的必要性，提出了在物理实验教学中融入说明书教学的建议：（1）说明书的保存与传阅；（2）融入学生的实验预习；（3）融入教师的课堂教学；（4）说明书学习的检测与评价。

关键词：仪器说明书；物理实验教学；融入教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）7-0060-4

1 问题的提出

物理实验是物理教学的基础，在实现物理课程的培养目标中占有非常重要的地位。在中学物理的实际教学中，教师往往重视实验内容或者操作技能的教学，而忽视实验仪器说明书的阅读与使用。

说明书，是以应用文体的方式对某事或某物来进行相对详细描述，方便人们认识和了解某事或物的文件。说明书可分为产品说明书、使用说明书、安装说明书和戏剧演出说明书。按说明对象还可以划分为电器说明书、药品说明书、化妆品说明书、食品说明书、仪器说明书等几大类。[1]在家庭，电器说明书是很常见的说明书。在学校物理实验室，仪器使用说明书出现的频率应该相对较高。但是，不论是中学物理实验室还是物理教师的课堂演示实验中，展示在学生面前的往往是实验桌上摆放着该节课将要做实验的仪器，根本就没有说明书的影子。初中的物理教师在实验前一般会以口头或者书面的形式教给学生实验仪器的使用方法和注意事项，而高中的物理教师带领学生做实验时往往会默认学生已经会正确使用初中时用到过的实验仪器。由此可以看出，中学物理实验教学中忽视实验仪器说明书教学而强调实验技能学习的现状。

解释说明是说明书的基本作用。科技的发展，使得人们在生活生产中遇到的许多产品、消费品包含很强的科技成分，尤其是电子产品越来越多地往智能化发展，功能越来越多。为了使人民群众很好地使用这些产品，真正为人民的生活服务，各生产厂家均会准备一本通俗易懂的产品说明书，给用户的使用以切实的指导和帮助。说明书要详细地阐明产品使用的每一个环节和注意事项，不仅介绍其优点，同时还要说清楚可能产生的问题。此外，说明书对某种知识和技术有传播作用，如介绍产品的工作原理、主要的技术参数、零件的组成等，譬如15008型直流电流表的使用说明书。15008型直流电流表包含：（1）用途及使用范围：适用于普通中学、中专，在进行学生分组实验时，用于测量直流电路中的电流；（2）主要规格及技术参数：测量范围（-0.2 A～0～0.6 A，-1 A～0～3 A），对外界磁场的防御等级为Ⅲ级，电流表表头电压降75 mV，标度盘与水平面成45°角等；（3）工作原理及主要结构：15008型直流表主要由测量机构、测量线路和外壳组成。表壳上装有三个接线柱，三个接线柱下标有“-”“0.6 A”和“3 A”三种符号。表头为磁电式结构，由永久磁钢、磁靴、软铁芯和线圈等组成，在磁场中安置一个线圈，线圈能绕中心轴线偏转，线圈轴两端焊有游丝，其中一端装有指针，支架上固定有标度盘及调零臂；（4）使用及操作：使用前先检查指针是否对准零位，如有偏差时用螺丝刀转动调零钮，将指针调到零位。直流电流表应串联在电路中正确使用，标有“-”号的接线柱应与负极相连，接入前估计一下电路电流，免得过载而损坏电表；（5）保养及注意事项：保持仪表清洁，防尘、防潮、防热等；（6）产品成套一览表：主件与附件六部分内容，并附有电流表内部结构图。除了文字，说明书还可根据情况需要，使用图片、图标等多种表达方式，以达到最好的说明效果。[1]

使用者通过阅读说明书，了解产品的结构、功能和正确的操作方法，从而能够正确地使用产品。这样不仅发挥了产品的价值，达到使用者的目的，还能延长产品的使用寿命。而在中学物理实验教学中，阅读实验仪器说明书不仅可以帮助学生习得正确使用仪器的方法，同时这也是物理实验教学的重要组成部分，应当给予充分的重视。

2 中学物理实验仪器说明书融入教学的必要性

2.1 课标与教材的明确要求

实验是物理教学的基础，而实验仪器作为物理实验的主角，其正确使用与操作在物理实验中占重要地位，所以在物理教学中融入实验仪器说明书的阅读与使用是很有必要的。并且，引导学生阅读仪器说明书的有关条目在小学科学课程标准、初中物理课程标准、普通高中通用技术课程标准中已有明确的要求，比如在《义务教育物理课程标准（2011年版）》的科学探究能力的基本能力中就提到“会阅读简单仪器的说明书，能按要求进行操作”[2]；《普通高中物理课程标准》中对科学探究及物理实验能力的基本要求栏目中也提出了“按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器”要求。[3]此外，在教材中也能发现对阅读说明书的要求，譬如在苏科版八年级上册的物理教科书的第五章第1节“长度和时间的测量”内容中，“活动5.3”学会使用秒表栏目要求学生“取一块机械秒表，对照说明书仔细观察”，也体现了说明书的阅读与使用是物理的重要教学内容。

对教材的分析不难发现，除了有对阅读说明书的要求外，物理教材中也有实验仪器的说明书，如苏科版初中九年级上册教科书中电流表的使用说明书。此电流表的说明书主要强调了使用注意事项：使用前的较零、电流从正接线柱流入从负接线柱流出、不能直接连到电源的两极以及量程的限制。与15008型直流电流表的使用说明书对比不难发现，真正的说明书还包括了实验仪器的名称、型号、规格、设计原理、主要结构及保养等内容。这说明教材上的说明书包含的内容很少，是对正式说明书的简化。如果只阅讀这部分仪器说明书，不利于学生对仪器的全面了解与掌握。此外，教材上提供的实验仪器说明书并不都和实际做实验中使用的仪器相符，如型号、参数的不同等。这些差异使阅读物理实验说明书融入教学成为必要。

2.2 防范安全风险

现在物理实验教学中说明书教学的缺乏导致了学生遇到不会操作的实验仪器第一反应就是寻求老师的帮助，而非自己阅读说明书来解决问题。这样的教学不利于学生解决问题能力的发展，并很容易将这个不良习惯延伸到其他学科的学习中。以长远的眼光看，在以后的生活中，学生也很可能不阅读说明书而直接使用电器产品等，这样很容易造成安全隐患。

2.3 有利于学生发展

阅读和使用物理实验仪器说明书对学生实验能力的培养和综合素养的提高也具有重要意义。（1）可以促进学生良好习惯的养成。物理实验教学中注重说明书的教学可以使学生养成阅读仪器说明书使用仪器的良好习惯。阅读仪器使用说明书的习惯能够帮助仪器使用者更快捷、更合理、更准确地应用仪器，从而顺利地完成实验，并在充分正确使用仪器的基础上延长仪器的寿命。[4]（2）提高学生的自主学习能力。学生在教师的指导下自行阅读说明书，探索仪器的使用方法，并在反复阅读自行操作中学习掌握仪器的使用方法，解决实验中的问题，完成实验任务。阅读说明书的教学可以提高学生的自主学习能力，前提条件是教师要给学生自行阅读说明书使用仪器实验的机会。（3）提高学生的阅读能力和信息处理能力。物理实验说明书中内容丰富，包含了仪器名称、型号、参数、主要原理、构造、注意事项、保养等等内容，有些是实验中要用到的关键信息，有些则是次要信息，这就需要学生在阅读过程中抓住关键信息以指导实验。

2.4 提高学习成绩

虽然在物理实验教学中并没有重视仪器说明书的阅读与使用，但是说明书逐渐地在中考试题中崭露头角，例如以下两题：

（2007辽宁中考）高效、方便、清洁的电热水壶目前已成为家庭常用的用电器之一。图2是一种电热水壶的铭牌。如果用这种电热水壶将1 L水从15摄氏度烧开，（c=4.2×103 J/kg·°C，气压为标准大气压，1 L=1 dm3）求：

（1） 水吸收的热量是多少？

（2） 若电热水壶的效率是85%，则需要加热多长时间？

（2007莆田中考）图3是LG微波炉的部分技术参数。问：

（1） 该微波炉在使用微波档工作时的额定电流是多少安？

（2） 做某道菜时使用微波档正常工作需要12 min，做这道菜需要消耗多少千瓦时的电能？

这两道题目都是关于家用电器——电热水壶和微波炉的简易说明书，解决问题时需要从说明书上选择相关信息进行解答。虽然说这两道题目中的说明书与实验室仪器说明书的类型（如图1）不同，但二者的阅读与学习有着相同的地方——提取关键信息。如果学生在学习过程中从不阅读和使用说明书，这类问题会带来陌生感，从而影响得分率。所以，考试中说明书题型的高频率出现也使得物理教学融入说明书的阅读与使用成为必要。

3 实验仪器说明书融入物理教学的方法与途径

以上我们了解了物理实验仪器说明书融入中学物理教学的必要性，下面本文将探索如何在物理教学中阅读与使用仪器说明书。

3.1 仪器說明书的保存与传阅

在新仪器使用前，实验室管理人员（中学物理教师）要把仪器说明书复印两份。仪器说明书原件作为资料存入实验室文字档案，以备以后查阅。复印件随仪器使用，保证实验时最起码每小组一份说明书，并视情况在学生预习时发放给学生或者实验课摆放在实验仪器旁。诸如电流表和电压表这样只是单页的说明书，不易保存和发放，教师可以将同一类型的仪器说明书装订成册。比如在“电学实验仪器说明书”中就可以包含直流电流表说明书、直流电压表说明书、灵敏电流计说明书、滑动变阻器说明书、简易电阻箱使用说明书、万用电表使用说明书、电池盒说明书等。信息技术的飞速发展也为说明书的管理和保存提供了新的方式：将仪器说明书扫描进计算机，然后通过互联网传递给需要学习的学生。

3.2 让学生真正做好实验预习

在物理教科书或者实验教材中，对仪器的说明都是很简单的，而且并不都和实际使用的仪器相符。[5]因此，教师必须根据实际情况提前为学生提供每个实验所使用的实验仪器的使用说明书。学生在预习过程中通过对仪器说明书的阅读和学习，可以全面地了解实验的操作步骤，在实验中出现问题时更倾向于自己解决，从而达到预习的目的，获得自主学习能力和解决问题能力的提升。

3.3 物理课堂中实验仪器说明书的教学

在物理实验课上，对于仪器说明书的教学主要有两个步骤：结合仪器详细地阅读说明书和教师指导阅读说明书。学生结合仪器详细地阅读说明书是学生进入实验室后的学习任务，可以提高学生的学习兴趣，并且进一步地了解仪器也是实验顺利进行的保证。教师指导阅读说明书是指老师收集学生在预习过程中提出的共性问题及仪器使用的注意事项作课堂讲解，对学生在实验操作过程中提出的非共性问题作个别指导。[6]在实验过程中，建议学生脱离说明书进行实验操作。实验过程结束后，针对实验中存在的问题和实验结果再次阅读说明书，可以帮助学生纠正操作失误，判断实验结果的合理性，强化学生的动手操作能力。在素质教育改革的浪潮中，探究性实验逐渐成为物理实验课的主角。这意味着物理实验不再是教师演示实验步骤，学生只要重复老师的实验过程就好。探究性物理实验要求学生自己或者小组合作提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验和分析论证，实现以学生为中心的课堂的教学。学生自己动手实验的前提就是对实验仪器的了解和正确操作，因此教师不可忽视仪器说明书的教学。

3.4 实验仪器说明书学习的检测与评价

评价不仅是检测教师教学效果的有效途径，以促进教师反思和改进教学。同时，评价也是检验学生学习结果的方式之一，具有诊断、激励和发展的功能。对于学生阅读和使用物理实验仪器说明书的学习期望，不仅在相关知识的掌握和操作技能的习得上，还包括在学习过程中对有效信息的整合和提取，以及安全使用仪器（电器）的意识培养。在物理课程标准“提倡评价方式多样化”的理论指导下，对于学生实验仪器说明说的学习评价，不仅可以以传统的试题检测形式进行，还可以充分利用《学生实验报告册》或撰写实验报告来检查学生对于说明书的学习情况，同时在指导学生实验过程中以对话形式了解学生也不失为一种考察方法。

中学物理教学必须重视实验仪器说明书的阅读教学，这不仅符合课程标准和教材的要求，也是促进学生全面发展，提高自主学习能力不可忽视的教学内容。教师可以通过将说明书课前传递给学生阅读并做好实验预习，在课堂教学中融入仪器说明书的学习以及对学生学习说明书的结果进行检测和评价的方式，做到实验仪器说明书的真正教学。在此过程中可以培养学生的阅读素养，提高正确操作仪器设备的能力，养成使用前阅读说明书的习惯，并为其终身学习奠定基础。

参考文献：

[1]薛艳贺.家用产品说明书的语篇分析[D].长春：吉林大学硕士学位论文，2016.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2012：9.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[S].北京：人民教育出版社，2012：10.

[4]王强.试析中考“说明书类”试题[J].物理教学探讨，2009，27（3）：44-46.

（栏目编辑 王柏庐）