《懸浮筆架》——新鄉(xiāng)市第十中學(xué)物理組科學(xué)教育優(yōu)秀課例展評(píng)(五)

懸浮筆架可通過磁力讓筆懸浮起來,不直接占用平面空間,能有效增加可用面積,讓物品擺放更有序。筆架懸浮在視線容易觸及的地方,筆放在其中一目了然,方便隨時(shí)取用,提高工作和學(xué)習(xí)效率。懸浮的獨(dú)特形式打破傳統(tǒng)筆筒的單調(diào),能成為書桌的視覺焦點(diǎn),懸浮筆架的動(dòng)態(tài)效果為生活增添了趣味性,看著筆懸浮在空中,會(huì)給孩子們帶來新奇和愉悅的感覺,緩解學(xué)習(xí)壓力。
懸浮筆架具有獨(dú)特的設(shè)計(jì),能激發(fā)孩子們的創(chuàng)新思維和對(duì)科學(xué)的興趣,引導(dǎo)他們主動(dòng)探索科學(xué)奧秘,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)打下基礎(chǔ)。能鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、問題解決、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及創(chuàng)新思維能力,幫助學(xué)生更好地理解磁極相互作用、磁力平衡等知識(shí),讓科學(xué)知識(shí)變得更生動(dòng)有趣。同時(shí)響應(yīng)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的目標(biāo),強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”,貼近課標(biāo)要求。鼓勵(lì)利用廢舊材料(如紙板、磁鐵)進(jìn)行改造,倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展理念。
課程實(shí)施目標(biāo):
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
學(xué)生能夠理解懸浮筆架的工作原理,熟悉制作懸浮筆架所需的材料和工具;能根據(jù)設(shè)計(jì)方案,準(zhǔn)確、熟練地運(yùn)用材料和工具完成懸浮筆架的制作,提升動(dòng)手實(shí)踐能力。
2.過程與方法目標(biāo)
通過觀察、討論、設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神;引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,并嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題,提高自主學(xué)習(xí)能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)和手工制作的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和探索精神;讓學(xué)生在成功制作懸浮筆筒的過程中,獲得成就感,增強(qiáng)自信心,培養(yǎng)勇于創(chuàng)新、敢于實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。
課程活動(dòng)實(shí)施過程:
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1.底座:如剪掉易拉罐圓筒底部,高度5厘米為宜,作為筆筒的底座。
2強(qiáng)磁體:釹鐵硼磁鐵性能較好,可準(zhǔn)備一對(duì)直徑2-3厘米、厚度0.5-1厘米的圓形磁鐵,用于筆頂端和支架下方使用,利用異名磁極相吸原理實(shí)現(xiàn)懸浮。
3.金屬棒或金屬絲:如銅棒、鐵絲等,直徑3-5毫米,長度根據(jù)設(shè)計(jì)確定,用于輔助定位和增強(qiáng)懸浮穩(wěn)定性。
輔助材料:
1.膠水或熱熔膠:用于粘貼和固定部件,如將磁鐵固定在筆筒底部和懸浮部件上。
2.顏料或彩紙:用于裝飾筆筒,使其更美觀,可根據(jù)個(gè)人喜好選擇顏色和圖案。此外,還可根據(jù)創(chuàng)意和設(shè)計(jì)準(zhǔn)備一些其他材料,如LED燈用于添加照明功能,或一些小飾品用于進(jìn)一步裝飾。
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多媒體展示一些創(chuàng)意獨(dú)特的懸浮物品圖片或視頻,如懸浮地球儀、懸浮燈具等,引發(fā)學(xué)生對(duì)懸浮現(xiàn)象的興趣。提問學(xué)生:“這些物體為什么能夠懸浮在空中呢?”引導(dǎo)學(xué)生思考并討論,激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望。
展示一個(gè)已經(jīng)制作好的懸浮筆架,演示其懸浮效果,提問:“想不想自己動(dòng)手制作一個(gè)這樣神奇的懸浮筆架呢?”從而引出本節(jié)課的主題——制作懸浮筆架。
知識(shí)講解:懸浮原理介紹,利用多媒體動(dòng)畫,直觀地向?qū)W生講解磁懸浮的基本原理,即同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。以懸浮列車為例,詳細(xì)解釋磁懸浮技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,幫助學(xué)生理解磁懸浮原理如何使物體克服重力懸浮在空中。
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1.處理底座:從易拉罐上截取下端部分,高度約5CM
2.安裝金屬絲:將金屬絲裁剪成合適長度,用膠水或熱熔膠把鐵絲一端粘貼底座一側(cè)邊緣位置,確保粘貼牢固,另一端彎折一小段在底座正上方并保持水平。
3.固定磁體:取一對(duì)磁體,用熱熔膠將其中一個(gè)磁體固定在筆的頂部,另一個(gè)磁體固定在水平段鐵絲的下方,兩個(gè)正對(duì)的磁極保持相吸,并且要保證磁極正對(duì)。
4.測試與調(diào)整:將筆放在底座上方,觀察懸浮情況。如果懸浮不穩(wěn)定,小心調(diào)整磁體位置,直至筆筒能穩(wěn)定懸浮。
5.美化外觀
通過懸浮筆架的制作過程學(xué)習(xí)磁懸浮、電磁學(xué)、力學(xué)平衡等基礎(chǔ)物理原理,適合學(xué)生作為實(shí)踐項(xiàng)目。讓學(xué)生深入理解磁懸浮等科學(xué)原理,將抽象知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合,如通過懸浮筆筒理解磁極間相互作用,加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的掌握。
可以激發(fā)創(chuàng)造力,將抽象的科學(xué)原理轉(zhuǎn)化為可見的實(shí)用工具,體現(xiàn)“學(xué)以致用”的理念。鼓勵(lì)動(dòng)手實(shí)驗(yàn),學(xué)生在制作懸浮筆筒時(shí),需使用多種工具和材料,如螺絲刀、膠水等,鍛煉了手眼協(xié)調(diào)和精細(xì)操作能力,提高實(shí)踐技能,通過調(diào)試懸浮穩(wěn)定性(如磁鐵間距、電磁強(qiáng)度)鍛煉問題解決能力。可利用廢舊材料(如閑置磁鐵、電子元件)制作,倡導(dǎo)資源循環(huán)利用。減少傳統(tǒng)筆筒對(duì)塑料或木材的依賴,體現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)理念。
在制作過程中會(huì)遇到懸浮不穩(wěn)定等問題,學(xué)生需分析原因、嘗試解決,在實(shí)踐中提升問題解決能力,積累應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)。以小組形式制作,學(xué)生需分工合作、交流溝通,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,提高表達(dá)和傾聽能力,學(xué)會(huì)在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮優(yōu)勢。鼓勵(lì)學(xué)生自主探索,如研究不同磁鐵組合對(duì)懸浮的影響,激發(fā)好奇心和探究欲,使學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)、深入研究。
懸浮筆架的神奇效果能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)和制作的興趣,讓他們感受科技魅力,從而更積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí),參與實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生在設(shè)計(jì)和制作中可發(fā)揮創(chuàng)意,如添加個(gè)性化裝飾等,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和勇于嘗試的精神,為未來創(chuàng)新發(fā)展奠定基礎(chǔ)。制作時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生利用廢舊材料,培養(yǎng)環(huán)保意識(shí),讓學(xué)生學(xué)會(huì)資源再利用,樹立正確的環(huán)保觀念。
總之,懸浮筆架是一種結(jié)合磁懸浮技術(shù)和實(shí)用功能的創(chuàng)意作品,懸浮筆架不僅是一個(gè)工具,更是科學(xué)探索與藝術(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)合體,磁懸浮的視覺效果具有科技感和未來感,制作成功后能帶來強(qiáng)烈成就感。
撰稿:王新麗
編輯:潘舒璠
審核:魏艷紅
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