1、科學(xué)玩具中物理教育功能研究與開(kāi)發(fā) 課題研究活動(dòng)總結(jié)匯報(bào),浙江省義烏中學(xué) 季 倬,研究背景,1、緣于目前課程資源建設(shè)的研究,2、緣于國(guó)內(nèi)國(guó)外技術(shù)教育的對(duì)比,3、緣于三級(jí)課程體系構(gòu)建的需要,4、緣于義烏玩具市場(chǎng)提供的平臺(tái),河北大學(xué) 吳祖仁 教授,國(guó)家教育部“十一五”教育科學(xué)規(guī)劃課題 在基礎(chǔ)教育中系統(tǒng)開(kāi)設(shè)技術(shù)教育課程 的研究子課題,科學(xué)玩具中物理教育功能研究與開(kāi)發(fā),基本情況,顧問(wèn)和指導(dǎo)：吳加澍 老師,組員：王樹(shù)民、陳軍、駱文洲、付可欽、季倬、 邱俊飛、王丹鳳、章則雷、陳凱,研究時(shí)間：2007年10月2009年10月 成果形式：論著及實(shí)物作品,2007級(jí),第一輪研究活動(dòng)時(shí)間從2007年10月至2008

2、年9月止，期間共有原高一年級(jí)的16位同學(xué)參加。,2008級(jí),學(xué)生人數(shù)60人,選擇課題,市場(chǎng)調(diào)查,原理分析,挖掘亮點(diǎn),遷移應(yīng)用,模型制作,撰寫(xiě)報(bào)告,對(duì)創(chuàng)意設(shè)計(jì)的理解與尊重,自身創(chuàng)新能力的體現(xiàn)與培養(yǎng),培養(yǎng)動(dòng)手能力體驗(yàn)工藝技術(shù),原理分析,遷移應(yīng)用,模型制作,學(xué)生活動(dòng),研究性學(xué)習(xí),課題選擇,市場(chǎng)調(diào)查,科學(xué)玩具的市場(chǎng)調(diào)查問(wèn)卷,科教化 成人化,教育功能有待開(kāi)發(fā),市場(chǎng)調(diào)查,傳統(tǒng)水槍,漂流水槍,氣壓水槍,背式水槍,原理分析,發(fā)現(xiàn)小球之所以會(huì)飄起來(lái)是因?yàn)橥婢叩膰姎獬隹谔幫衅鹦∏驎r(shí)，空氣的流動(dòng)空間被壓縮，小球上方高速、低壓空氣與小球下方高壓氣體形成的壓力差把小球向上推。,球能夠隨著玩具到處移動(dòng)則是因?yàn)樾∏蜃笥覂蓚?cè)

3、的氣流流速有所不同，從而兩側(cè)的壓強(qiáng)不同，小球兩側(cè)受到的壓力大小不同導(dǎo)致小球在水平方向上處于平衡狀態(tài)。,原理分析,暖手袋里的液體就是過(guò)飽和溶液醋酸鈉(CH3COONa)。過(guò)飽和溶液不穩(wěn)定。當(dāng)扭曲里面的金屬片時(shí)，所產(chǎn)生的輕微震動(dòng)足以使溶質(zhì)結(jié)晶并放熱，變成較穩(wěn)定的固體。所以暖手袋開(kāi)始暖起來(lái)。 把暖手袋放入沸水中加熱約10分鐘，凝結(jié)了的溶質(zhì)便會(huì)再次溶解；這是由于在高溫下，溶質(zhì)的可溶性增加。在溶解的過(guò)程中，溶質(zhì)進(jìn)行吸熱反應(yīng)，再次成為過(guò)飽和溶液。以便下次使用。,挖掘亮點(diǎn),1、外觀改變：改變所研究玩具顏色、形狀大小等。,2、功能增加：增加如配音、環(huán)保、健身等功能等。,3、人群變化：成人化、女性化或適應(yīng)殘疾人

4、士等。,4、場(chǎng)地變化：水陸空之間變換、戶(hù)外室內(nèi)變換等。,5、時(shí)間變化：突破天氣環(huán)境、白天晚上的約束等。,6、領(lǐng)域遷移：生活用品的改進(jìn)、玩具的教具化等。,遷移應(yīng)用,要求將自己研究的玩具的物理原理和設(shè)計(jì)閃光點(diǎn)進(jìn)行遷移應(yīng)用，改進(jìn)或設(shè)計(jì)作品，寫(xiě)出說(shuō)明書(shū)，并提出以下方向可供選擇。,遷移應(yīng)用,遷移應(yīng)用,模型制作,如果能通過(guò)改變溝壑條數(shù)深度，彎曲程式度和粗糙程度，盡可能增大水流對(duì)螺旋錐的作用，那么它的用途將會(huì)很廣，尤其可能將它用于發(fā)電等，希望此份報(bào)告能對(duì)生產(chǎn)生活有所幫助。,模型制作,飛行玩具機(jī)器貓,優(yōu)化課堂教學(xué),創(chuàng)設(shè)情景、引入課題,機(jī)械振動(dòng),電磁感應(yīng)現(xiàn)象,優(yōu)化課堂教學(xué),聯(lián)系實(shí)際、驗(yàn)證規(guī)律,優(yōu)化課堂教學(xué),激發(fā)

5、疑問(wèn)、承上啟下,優(yōu)化課堂教學(xué),開(kāi)設(shè)“窗口”、拓寬視野,球周?chē)ぐl(fā)電場(chǎng)，球內(nèi)的與大地之間存在電勢(shì)差，當(dāng)用手（人與大地相連）觸及球時(shí)，球周?chē)碾妶?chǎng)、電勢(shì)分布不再均勻?qū)ΨQ(chēng)，故輝光手指的周?chē)兊酶鼮槊髁粒a(chǎn)生的弧線順著手指的觸摸移動(dòng)而游動(dòng)扭曲。,線圈固設(shè)于基座內(nèi)并位于磁鐵的下方，線圈與電路板連接，由太陽(yáng)能電池供電給電路板，通過(guò)電路板內(nèi)的控制電路控制線圈的磁性，使線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與磁鐵的磁場(chǎng)形成相互作用力，同名磁極互相排斥，驅(qū)使擺動(dòng)件擺動(dòng)。,開(kāi)發(fā)演示實(shí)驗(yàn),一些玩具本身就是一件精美的物理儀器或教具，在教學(xué)上應(yīng)用玩具可以先利用玩具的趣味性來(lái)吸引學(xué)生的注意力，引起學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步利用玩具的操作來(lái)說(shuō)明一些科學(xué)原

6、理或現(xiàn)象，把玩具作為科學(xué)探究的對(duì)象。只要教師加以適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)，就能使學(xué)生從單純的感興趣到進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)探究。,科學(xué)玩具在物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)中的技術(shù)移用,開(kāi)發(fā)演示實(shí)驗(yàn),開(kāi)發(fā)演示實(shí)驗(yàn),氣球,激光筆,編寫(xiě)物理習(xí)題,假設(shè)橫截面為圓形的光纖，直徑為D，普通塑料如聚苯乙烯折射率為n=1.4，將其彎曲成如圖所示形狀，彎曲部分可視為半圓，其半徑為R，一束平行光從光纖直線部分的橫截面A垂直地射入，要使光能夠全部從光纖另一端B射出，則R與D的比值至少多少？,R與D的比值至少為2.5,編寫(xiě)物理習(xí)題,強(qiáng)強(qiáng)的媽媽給他買(mǎi)了一支水槍?zhuān)c原有的水槍相比個(gè)頭更大，仔細(xì)分析其原理是充氣后依靠氣壓將水射出，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，由于家里空間

7、太小，不容易用實(shí)驗(yàn)的辦法測(cè)出水槍的最大射程。請(qǐng)你想辦法利用一些物理規(guī)律幫強(qiáng)強(qiáng)估算充氣水槍的射程。（以下測(cè)得數(shù)據(jù)供選擇：水槍蓄水容器的容積約為0.3升，現(xiàn)已充水達(dá)0.2升，槍殼前端的充氣裝置每次壓入常壓下的氣體約0.015升，每次射擊前充氣20次，出水管口徑0.5cm，水的密度為1103 kg/m3，當(dāng)天氣壓約為1105Pa，持槍時(shí)槍離地面高度為1m，不計(jì)水在水管中所受阻力。）,編寫(xiě)物理習(xí)題,物理量的測(cè)量的方法： m：電動(dòng)飛鴿的質(zhì)量，用配重進(jìn)行 改變，用天平進(jìn)行測(cè)量； ：用秒表記錄飛行30圈的總時(shí)間 t，然后算出周期T=t/30，再 由=2/T求得； R: 采用投影法，用激光筆將飛鴿 的影子豎直

8、投射到塑料透明尺 上，便可讀得影子到懸點(diǎn)的間 距r。,設(shè)計(jì)課外活動(dòng),玩具敲打琴發(fā)音原理,紙飛機(jī)機(jī)翼角度和飛行時(shí)間的關(guān)系,平衡鳥(niǎo)制作,設(shè)計(jì)課外活動(dòng),雙（多）人滑板車(chē),回形針的創(chuàng)新作品,活動(dòng)報(bào)導(dǎo),中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院和國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì) 聯(lián)合主辦,活動(dòng)報(bào)導(dǎo),中學(xué)物理教學(xué)專(zhuān)業(yè)雜志物理通報(bào)于2009年第2期對(duì)本課題研究活動(dòng)的報(bào)道,活動(dòng)報(bào)導(dǎo),浙中新報(bào)2009年3月2日對(duì)本課題研究活動(dòng)進(jìn)行報(bào)道,校本課程,原理分析與設(shè)計(jì),教案講義,校本課程,Mail:,懇請(qǐng)各位同行批評(píng)指正，謝謝！,科學(xué)（science）是對(duì)各種事物和現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分類(lèi)、歸納、演藝、分析、推理、計(jì)算和試驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并予以驗(yàn)證和公式化的知識(shí)體系。,技術(shù)（technology）則是人類(lèi)為滿(mǎn)足自身的需求和愿望對(duì)大