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自制教具“单摆演示器”技术资料

2020-12-12  |  点击:  |  栏目:论文中心

   一、教具名称
   单摆演示器。
   二、教具制作人
   湖南省郴州市湘南学院附属小学陈盈 423000
   三、教具的教学意义和价值
   在小学科学课堂学习中,“摆”是教科版五年级下册的科学实验探究学习中一项重要的内容,是学生学习的重点和难点。
   教材原有的摆的模型是由铁架台、细绳、螺母组成的简单的单摆,在实际教学中,这种简单的单摆在研究摆的运动快慢与摆长、摆锤重量和摆幅的关系时,遇到了不少问题:(1)量角器与单摆结合,可测量摆线长度以及摆角大小。用螺母作为摆重,增加或减少重量时,难以把握重心位置。(2)摆绳的长度不好控制。学生在改变摆绳长短时,,绳结需反复拆解,学生操作困难。具体表现为:绳子系不紧,系绳子花费的时间过长。(3)在改变摆幅时,因为缺少标尺,摆动的幅度只能靠学生估算,造成数字证据的缺失。(4)在实验中,学生一边计时一边计数,很难准确地测量出准确的数据。
   基于以上种种因素,致使本实验难以保证探究的科学性和严谨性。
   我们对教具进行改进,改进后的《单摆演示器》具有以下特点:
   1.计时计数科学准确
   在单摆底部安装了自制“计数计时器”,该装置能精确、客观地测量出单摆在单位时间内摆动的次数,更科学、严谨地演示单摆在不同情况下摆动的情况,方便学生开展“在不同情况下摆动的快慢”研究活动。
   2.改变摆锤轻重,重心不变
   利用塑料带环小球、超轻黏土、金属颗粒等自制“单摆小球摆锤”,解决了改变摆锤重量不方便的问题。该摆锤具有以下优点:通过改变橡皮泥中金属颗粒的数量来改变摆锤轻重,通过“超级电子秤”准确记录摆锤重量,通过超轻黏土的可塑性来控制“单摆小球”中心位置。
   3.摆绳长短变化清晰
   把绳子分成若干等份,并涂上不同的颜色,自制“多彩摆线”。利用“多彩摆线”和“固定夹”辅助学生控制摆绳长度变化。
   4.摆幅变化准确可量
   支架上方安装量角器,可以准确测量摆幅大小。
   四、教具装置图(图1)
   五、仪器特点及用途
   1.特点:本教具将信息技术融入科学教学实践活动,借用“计数计时器”准确测量单摆单位时间内摆动的次数,让学生的探究活动有据可依,使单摆的教学具象化,演示现象更为科学、严谨、有趣。
   2.用途:本教具可演示多种单摆探究实验
   (1)量角器与单摆结合,可测量摆线长度以及摆角大小。
   (2)探究摆线长度对单摆周期的影响。
   (3)探究摆球质量对单摆周期的影响。
   (4)探究摆角大小对单摆周期的影响。
   六、制作材料
   环保木板、电子计数计时器、合页、磁铁、塑料小球、橡皮泥、棉线、夹子、彩笔。
   七、制作方法
   1.用环保木板做成盒装,预留计数计时器的屏幕孔。盒顶部两端利用合页和磁铁做出开口,方便收纳。
   2.在盒内固定电子计数计时器,使探头朝向单摆运动的中心,显示屏朝向观测者。
   3.取圆木棍作为支架,顶端安装量角器,在支架上等距做出标记,取棉线作为摆绳。
   八、使用方法
   将本教具放置在水平桌面上。
   打开盒子,取出木棍、棉线、塑料球。
   将木棍拼接成支架,安装摆绳(棉线)、摆锤(塑料球)。
   打开电子计数计时器,使單摆运动。
   记录并分析数据,比较单摆在不同情况下摆动的快慢。

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