掌握工具，使用工具，是物理学习的深化“助学剂”

刘陶然

摘 要：①螺丝刀、测电笔、电烙铁、多用电表等是常见的修理工具。通过掌握工具（了解、掌握工具的性能与功用），使用工具，我们能够解决许多日常生活中与“物理知识”有关的问题（如家用电器修理、电路线布局等）；②通过掌握工具，使用工具，中学生可以提高对课本知识内容的实践参与、实践设计和自主探索，培养动手能力，提高对物理知识的感性认识，激发学习的兴趣，对所学知识起到深化作用；③掌握工具，使用工具，中学生通过参与更加接地气的家庭维修实践，可以将物理课本的知识内容自觉地实用化，实现“学以致用”，养成“小处着手，认真细致，坚持不懈”的动手习惯，也是对物理学习的助学深化和毅力精神的有益磨练。

关键词：工具；使用；深化助学

螺丝刀、测电笔、电烙铁、多用电表等是常见的修理工具，许多中学生都不陌生。人们也经常会使用一些对应的修理工具，解决一些日常生活中的与“物理知识”有关的问题，如家用电器修理、电路线布局等。

青少年学生喜欢探索，容易对未知的事物产生好奇和兴趣。有时候，通过使用普通的工具，就可以获得探索实践的乐趣，接触应用到许多日常生活中的物理知识，从中发现一些藏在现象背后的原理，提高对物理这一门学科的感性认识。而在尝到了运用物理知识解决实际问题的乐趣，往往就会更容易愉快地、主动地投身于物理知识的学习中。

结合到学习，中学物理是以观察和实验为基础的一门学科。通过掌握工具（了解、掌握工具的性能与功用），使用工具，中学生可以提高对课本知识内容的实践参与、实践设计和自主探索，可以帮助我们更好地实现“物理过程”，达到“会看”、“会想”、“会探”、“会说”的主要目的。在动手实践中经过观察和探索，能够更好地理解所学的知识与原理，同时还可获得更多与课本内容相关的深入的知识。

举个例子。如掌握和使用小功率电烙铁工具，与初中物理中“熔点和凝固点”知识的学习与深化问题。

初中物理八年级上册第三章《物态变化》中有关于“熔点和凝固点”的知识章节，介绍了晶体和非晶体的分类基础知识，列举了许多常见晶体如金、铜、铁、钨、铝、铅、锡等，以及该类晶体的熔点（标准大气压）。

假如我们使用一部小功率（20W）吸锡式电烙铁工具，使用焊锡丝材料，进行电子元件及导线的焊接。那么通过工具使用，会对我们学习这一章节的知识，有什么特别相关的学习延伸呢？

这时候我们就会“遇到”一个关于焊锡熔点的关键问题。从课本的知识学习中，我们知道锡的熔点是232℃，铅的熔点是328℃。那么，由锡和铅组成的合金（焊锡丝，称为共晶焊锡，锡占63%，铅占37%），它的熔点会是多少？按一般判断，会是高于锡的熔点和铅的熔点吗？这正是课本中没有提到，却非常有知识延展性也非常有意义的问题。

通过使用电烙铁工具，我们会获得非常有趣的答案：由锡和铅组成的合金共晶焊锡，它的熔点是183℃，不仅明显低于铅的熔点（328℃），也低于锡的熔点（232℃）。

这样的答案，是课本知识中没有提到的，却又在不脱离课本内容基本范畴的情况下，增加了学生的类别知识储备，同時开拓了中学生的知识视野。如：①晶体的知识：除了课本中列举的常见晶体外，由各金属组合的合金也属于晶体类别，称为共晶合金，常见的还有如由铝和锑组成的合金保险丝等；②共晶合金的熔点：一般情况下比组成它的单个金属要低，当合金组分中，某一成分占主导时，熔点会接近并低于此金属（形成这一熔点的原因，在此不作申论，但无疑可以激发学生对材料科学的探索与研究兴趣）；③热导率及材料知识：20W功率的电烙铁，工作中烙铁头的温度约在350℃，而烙铁头主材是铜，铜熔点约1083℃，热导率高（397w/m·k），金属中热导率比较，银>铜>铝>铁>锡>铅，同时铜质坚韧、延展性好，价格适宜，因此用材上是优选；④开拓眼界，激发兴趣：对材料科学的基础教育与研究有促进作用，对中学生的未来人生发展有所帮助。

中学生掌握工具，使用工具，通过参与更加接地气的家庭维修实践，可以将物理课本的知识内容自觉地实用化，实现“学以致用”，养成“小处着手，认真细致，坚持不懈”的动手习惯，也是对物理学习的助学深化和毅力精神的有益磨练。

如高中物理课本选修3-1第二章中，有“多用电表的原理”的知识章节，通过对多用电表工具的掌握和使用，中学生在日常家庭维修活动中，可以“小处着手”，发挥自己的作用，锻炼自己解决问题的能力，在物理知识走进生活的过程中，深化自己的学习。

举几个小例子。如下：①家庭配电箱空气开关的检测。空气开关的故障很难通过眼观直视来确定，有时候配电箱发生了电路短路故障，所关联的空开，有的会被电火花烧灼（无变形）。如何真实地判断空开是否正常，还可否使用？使用数字式多用电表，根据空开“合上，电阻数值极其小趋于零；断开，电阻数值无穷大”的正常工作原理，在空开合上与断开两种状态下都进行电阻检测，从而准确判断空开的好坏再进行合理更换；②家庭暗埋电线的位置测定。室内电线为暗埋，外墙涂料，如线路故障要排除，就需要确定电线的位置。使用数字式多用电表，调交流电压200mV档，红表笔“V·Ω”插座，黑表笔“COM”插座。黑表笔接地方向，红表笔从待测电线位置（如电源插座）紧靠墙壁移动，这时表上数字越大，表示越近电源线；如数字变小，则表明偏离了电源线的位置，据此便可判断出墙内电线的走向；③家用电池的检测。家里的遥控器、闹钟、门铃、电子血压计等，有时是其中一节电池电容不足而影响了整组电池的使用，如没有方法检测，很有可能会把整组电池一起扔掉，形成浪费。根据电池“容量递减，电压随降，当电压低于额定值后容量就很小”的原理特点，使用数字式多用电表来测电压。当测试电压低于额定电压10%时，电池电容虽在减少，但还可在放电深度小的电器上使用，如石英钟、遥控器等；当测试电压低于额定值20%时，电池基本报废。

在物理学习中，有一种现象值得引起重视并加以正确引导。有的青少年学生轻视动手，存在偏见，认为使用工具“易脏乱，没形象”，没有体现物理知识的“高大上”光辉，其实，如果小处着手，深入实践和思考，也能有学习上的大收获。

参考文献

[1]电烙铁：使用说明书.

[2]数字式多用电表：使用说明书.