代林

在物理教學(xué)中提高職校學(xué)生的安全意識(shí)

代林

通過(guò)對(duì)交通安全問(wèn)題、學(xué)生從高處跳下的安全問(wèn)題及安全用電問(wèn)題三個(gè)實(shí)例的分析計(jì)算，詳細(xì)說(shuō)明了如何在物理教學(xué)中提高職校學(xué)生的安全意識(shí)。同時(shí)，通過(guò)生動(dòng)實(shí)例，很好地將物理教學(xué)與安全教育結(jié)合起來(lái)，也有利于提高職校學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣。

職校學(xué)生；物理教學(xué)；安全教育；安全意識(shí)

近年來(lái)，隨著職業(yè)教育的發(fā)展，職業(yè)學(xué)校事業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，而職校學(xué)生的素質(zhì)呈現(xiàn)整體下降的態(tài)勢(shì)。中職學(xué)生普遍存在著厭學(xué)、不遵守紀(jì)律、安全意識(shí)薄弱等特征，給學(xué)校管理帶來(lái)很大的壓力，特別是由于學(xué)生安全意識(shí)薄弱而造成的安全事故，給學(xué)生及家庭和學(xué)校帶來(lái)了很大的危害，是職校教育工作者不能回避的問(wèn)題。[1]

職業(yè)院校經(jīng)常會(huì)通過(guò)講座、主題班會(huì)、黑板報(bào)等形式進(jìn)行安全教育，但效果并不理想。許多學(xué)生還是對(duì)日常生活中的不良行為可能造成的危害認(rèn)識(shí)不足。通過(guò)與部分學(xué)生座談了解到，學(xué)生認(rèn)為學(xué)校的安全教育內(nèi)容比較空洞，對(duì)在日常生活、學(xué)習(xí)中，什么行為存在安全隱患，以及會(huì)造成什么樣的后果并不清楚。[2]

出于安全教育的目的，筆者用學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的物理知識(shí)，對(duì)日常生活中的經(jīng)常會(huì)遇到的一些安全問(wèn)題進(jìn)行了分析計(jì)算，既提高了學(xué)生對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的應(yīng)用能力，又加強(qiáng)了學(xué)生的安全意識(shí)，同時(shí)，還大大提高了職校學(xué)生物理學(xué)習(xí)的趣味性，收到良好教學(xué)效果。[3]因此，筆者介紹這樣幾個(gè)實(shí)例，以起到拋磚引玉的作用。

一、交通安全中的物理學(xué)問(wèn)題

交通安全教育，是學(xué)生安全教育的一個(gè)重要組成部分。是學(xué)生每天放學(xué)、放假、外出活動(dòng)前的常規(guī)教育內(nèi)容之一。筆者通過(guò)設(shè)計(jì)物理學(xué)問(wèn)題，把交通安全知識(shí)融入其中，同時(shí)，運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析討論，得出結(jié)論，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中，對(duì)交通安全應(yīng)該注意的問(wèn)題認(rèn)識(shí)得更充分。我們可以從以下兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)思考：（1）從駕駛員的角度出發(fā)，避免交通事故的最有效的途徑是什么？（2）從行人的角度出發(fā)，避免交通事故的最有效方法是什么？針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，我們可以設(shè)計(jì)出如下的物理學(xué)問(wèn)題來(lái)開(kāi)展教學(xué)。

[例題1]某市規(guī)定卡車(chē)在市區(qū)一特殊路段行駛速度不得超過(guò)36km/h。有一輛卡車(chē)的質(zhì)量為m，行駛速度為V0，駕駛員在緊急情況下剎車(chē)，剎車(chē)的制動(dòng)力是定值f，駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t，汽車(chē)滑行一段距離后停住，交警測(cè)得剎車(chē)過(guò)程中車(chē)輪在路面擦過(guò)的筆直痕跡長(zhǎng)9m，從生產(chǎn)廠家的技術(shù)手冊(cè)中查得該車(chē)輪和地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：（1）該車(chē)是否超速行駛？（2）嚴(yán)禁汽車(chē)超速、超載、駕駛員酒后駕車(chē)和行人隨意穿越公路的原因是什么？

解：（1）緊急剎車(chē)時(shí)，從理論上講，汽車(chē)車(chē)輪不再滾動(dòng)，只是滑動(dòng)，這時(shí)車(chē)輪受到的是滑動(dòng)摩擦力：f=μN(yùn)=μ·mg緊急剎車(chē)后，汽車(chē)停車(chē)運(yùn)動(dòng)速度Vt=0，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

規(guī)定行駛速度是36km/h，36km/h=10m/s，顯然，V0.> 36km/h,可以判斷此車(chē)超速行駛。

（2）下面，我們來(lái)回答第二個(gè)問(wèn)題。

要回答第二個(gè)問(wèn)題，就需要能夠估算當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)情況，做出制動(dòng)操作，到汽車(chē)完全靜止下來(lái)，總位移是多少。這個(gè)位移實(shí)際上包括兩部分位移之和：

*駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)情況，從視覺(jué)感知，到采取制動(dòng)的動(dòng)作，在這段“反應(yīng)時(shí)間”內(nèi)，汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，它的位移S1：

*汽車(chē)制動(dòng)后，做勻減速運(yùn)動(dòng)，它的位移S2：

*這樣，總的制動(dòng)距離：

通過(guò)上述分析計(jì)算，我們可以對(duì)第二個(gè)問(wèn)題作出如下回答：

①當(dāng)汽車(chē)超速行駛時(shí)，V0變大，S變得更大,容易造成交通安全事故；

①當(dāng)超載時(shí)，m變大，S也變大，容易造成交通安全事故；

③醉酒駕車(chē)時(shí)，反應(yīng)時(shí)間t變長(zhǎng)，（正常反應(yīng)時(shí)間為0.75秒，飲酒后駕車(chē)的“反應(yīng)時(shí)間”要增加2-3倍），將會(huì)導(dǎo)致S變大，造成交通安全事故；

④行人隨意橫穿公路時(shí)，可能造成行人與車(chē)輛間的距離小于汽車(chē)緊急剎車(chē)距離，容易造成交通事故。

因此，汽車(chē)駕駛員避免交通事故發(fā)生的最有效途徑是減少剎車(chē)距離。剎車(chē)距離涉及汽車(chē)質(zhì)量、行駛速度、制動(dòng)力和駕駛員的反應(yīng)時(shí)間，這就是嚴(yán)禁超速、超載、酒駕的原因。另外，行人遵守交通規(guī)則，不隨意橫穿馬路是行人避免交通事故發(fā)生最有效的方法。

二、學(xué)生從高處跳下時(shí)的物理學(xué)問(wèn)題

職業(yè)院校的學(xué)生，尤其是男生，大都比較好動(dòng)，紀(jì)律觀念薄弱，為逃避學(xué)校管理，到校外玩耍和上網(wǎng)，攀爬圍墻并從高處跳下的事情時(shí)有發(fā)生。這類(lèi)行為到底存在多大的危險(xiǎn)性呢？我們同樣可以從物理學(xué)的角度來(lái)加以分析計(jì)算，通過(guò)計(jì)算，來(lái)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的安全教育。

[例題2]有一名體重60kg的男生，從2.5m高的圍墻上跳下，腳部落地接觸地面的時(shí)間為0.1s，問(wèn)：腳部受到的平均沖力F是多少？

解：該問(wèn)題可分為以下兩步：

（1）學(xué)生從從2.5m高的圍墻上跳下，接觸地面時(shí)的速度可用以下方式計(jì)算：

（2）利用沖量公式計(jì)算學(xué)生腳部所受沖力：

沖量公式為：Ft=mV2-mV1

本題中：

V1表示學(xué)生腳部接觸地面之前一瞬間的速度。

V2表示學(xué)生腳部著地后的速度，其值為0。

t腳部落地接觸地面的時(shí)間,取為0.1s。

根據(jù)受力分析可知：

通過(guò)上述內(nèi)容的講解，一方面學(xué)生非常生動(dòng)的學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)公式及動(dòng)量定理的應(yīng)用，另一方面則使學(xué)生了解到，從高處跳下時(shí)，將有3588N的力直接作用于學(xué)生腳部，這么大的力作用于腳部，很可能會(huì)扭傷腳關(guān)節(jié)，甚至造成腿骨骨折，十分危險(xiǎn)，同時(shí)，也達(dá)成了安全教育的效果。

圖1 例題2受力示意

三、學(xué)生宿舍用電的安全問(wèn)題

大多數(shù)職業(yè)院校進(jìn)行宿舍管理時(shí)，為方便學(xué)生在校學(xué)習(xí)生活，一般對(duì)住宿學(xué)生的用電都不進(jìn)行過(guò)分嚴(yán)格的限制。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題：學(xué)生怎樣使用電能，才能既享受使用電氣設(shè)備帶來(lái)的便利，同時(shí)，又能保證人身安全？

[例題3]學(xué)校組織開(kāi)展了一次學(xué)生宿舍安全用電檢查，發(fā)現(xiàn)盥洗室的公用洗衣機(jī)接地線斷裂，部分宿舍存在使用電熱水壺?zé)_(kāi)水的現(xiàn)象。已知宿舍的用電電壓為220V，電水壺的功率為2kW，人體電阻Rb取1700Ω。通過(guò)人體電流30mA以下是安全電流。試回答：（1）洗衣機(jī)因潮濕漏電，如果學(xué)生用濕手觸摸洗衣機(jī)外殼，會(huì)造成怎樣的后果？（2）宿舍大量使用電熱水壺可能產(chǎn)生怎樣的后果？

解：（1）當(dāng)電氣設(shè)備漏電而又無(wú)接地時(shí)，用濕手觸摸設(shè)備外殼，相當(dāng)于人體單相觸電，即電流由設(shè)備流經(jīng)人體，再流入大地，形成回路，如圖2所示遠(yuǎn)大于安全電流30mA。

圖2 漏電現(xiàn)象等效電路

即在接地線斷裂的情況下，觸摸漏電洗衣機(jī)會(huì)帶來(lái)生命危險(xiǎn)。而當(dāng)電氣設(shè)備外殼接地線良好，如發(fā)生漏電現(xiàn)象，則電流主要通過(guò)電阻很小的接地線流入大地，Ie>>Ib,人體上基本無(wú)電流流過(guò)，即觸摸用電設(shè)備不會(huì)引發(fā)安全事故。

圖3 接地良好時(shí)的等效電路

（2）當(dāng)使用一個(gè)電熱水壺時(shí)的工作電流為：

圖4 N個(gè)電熱水壺同時(shí)工作時(shí)的等效電

如果宿舍中同時(shí)使用N個(gè)電水壺，則總電流I=N*I1。將會(huì)導(dǎo)致實(shí)際工作電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線路的設(shè)計(jì)電流，從而造成導(dǎo)線發(fā)熱，使導(dǎo)線絕緣外殼老化引發(fā)火災(zāi)。

學(xué)生在宿舍用電必須愛(ài)護(hù)用電設(shè)備，發(fā)現(xiàn)電線損壞、裸露、漏電等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)報(bào)告宿舍管理人員。任何學(xué)生不得在宿舍私拉亂接，禁止使用電熱水器，熱得快等大功率電器設(shè)備?？傊瑢W(xué)生在宿舍用電必須嚴(yán)格遵守學(xué)校關(guān)于宿舍用電的安全制度要求，才能享受用電帶來(lái)的便利，又能保證人身安全。

通過(guò)以上實(shí)例的分析可知，在物理教學(xué)中完成相關(guān)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容后，結(jié)合學(xué)校開(kāi)展的安全教育活動(dòng)，用一定的課時(shí)聯(lián)系日常生活中涉及的安全問(wèn)題，精心設(shè)計(jì)題目，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，師生互動(dòng)，采用以溝通和交流為主的互動(dòng)式教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生已學(xué)的物理知識(shí)思考與分析問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生展開(kāi)討論、爭(zhēng)論、并獨(dú)立發(fā)表意見(jiàn)，引導(dǎo)學(xué)生得出正確結(jié)論，使學(xué)校通常開(kāi)展的安全教育內(nèi)容在科學(xué)知識(shí)的充實(shí)下更具體、更實(shí)際、更生動(dòng)，使學(xué)生將物理知識(shí)在日常生活與今后的工作中得以應(yīng)用，對(duì)學(xué)生的安全教育達(dá)到事半功倍的效果。[4]

[1]卓萬(wàn)云.物理教學(xué)中的問(wèn)題教學(xué)法研究[J].考試周刊，2009（31）.

[2]冷榮平.新學(xué)習(xí)方式在職校物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].職教通訊，2010（2）.

[3]運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教材編寫(xiě)組.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].北京：高等教育出版社,2000.

[4]周禮琴.淺談初中物理教學(xué)中的德育滲透[J].時(shí)代教育，2010（4）.

[責(zé)任編輯 秦濤]

代林，男，江蘇省無(wú)錫立信中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校講師，主要研究方向?yàn)槲锢斫虒W(xué)。

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