师生自制教具 教学创新无限

同性 相斥却 不 明显 ， 们能 不能 制作一 个教 具 ， 我 让
ｅ微型螺旋桨
图 ｌ
ｆ 定位轴和 电刷 的结构
大家 能够更 直 观地看 清楚 磁铁 同性相 斥 呢？ 孩子 们拿 来 了他 们 收 集 的各 式 各 样 的小 磁
铁 ， 用 各 式 各 样 的 方 法 演 示 ， 本 上 都 无 法 直 观 试 基
（ 图 １） 见 ａ
到 了教 师 难 以用 语 言 和 文 字 讲 清 楚 的 现 象 和概 念 ， 有教 具又 不能 很好 地说 明 问题 ， 现 或者课 本 上 介 绍 的新知 识 而 又没 有 与 之 相 关 教 具 ， 而难 以 从 完成 预期 的教学 效果 。 解决 问题 主要表 现在 如何 设计 制作 一个 能解 决教 学 问题 的新 教具 。根 据什 么原 理做 ？用 什么 方法 做 ？用 多大 的尺 寸做 ？用 什么 材料 做 ？材料 如何 获得 ？ 材 料 如 何 加 工 ？ … … 一 一 解 决 问题 的过 程也 是创 造 的过 程 ， 养 和 检 验 动 手 能力 的 培
（ ） 作 ３ 制
演示 同性 相斥 现象 。
①磁 性轨 道 ： 在一块 ６ ０ ｍ × ０ ｒ ０ｍ ６ ０ ｍ×１ ｒｍ ａ ０ ａ
我 和他们 仔 细分 析 原 因 ， 知是 因为 在 两 块 得 磁铁 间同时存 在 同性 相 斥和异 性相 吸两 种力 。在 这 两种 力 的作 用下 ， 磁铁 很容 易发 生移位 或 翻转 ，
教 具 ， 是 师 生 进 行教 学 创 新 的 具体 体 现 ， 则 其教 育 意 义远 远 超 出 了 自制 教 具 本 身。 文 中通 过 自制教 具 的 两 个 实例 ， 绍教 学 介
创 新 的过 程 、 法 和 体 会 。 方
关键 词 教 具 自制 教 具
教 学创 新
教 具 ， 名 思 义 ， 助 教 学 用 的 工 具 。 与 教 顾 辅
（ 图 １） 见 ｆ
机 改制 ， 桨叶 自制 ） 。由于小车在磁悬浮 状态下 ， 运
行 阻力非 常小 ， 既使 在微型螺旋桨产 生 的微弱推 力 作用下 ， 车的连续 运行速度仍可 达 ９ ｍ ｈ 小 ｋ／。
我 制 作 的磁 浮 列 车 教 具 原 理 突 出 、 构 简 单 、 结
成本 低廉 。学 生不 仅 看 得 明 白， 可亲 自反 复操 还
原因找到 了 ， 找解决 问题 的办法 。为 了保 持 再 磁铁极性方 向相同 ， 最后我们选择 了教室 里磁性 黑 板上常用 的环 型小磁 铁 。将 环 型小磁 铁 套 在筷 子 上 ， 以保 持 小 磁 铁 既可 以 自由移 动又 不 发 生 翻 可 转， 能非常直 观地 演示 同性相斥 现象 了。还可 以用 多个磁铁进 行组合实验 ， 这种方法 同时也解 放 了 用 我们 的一 只手 。 进 而我又 向学 生 提 问 ， 不 能把 另 一 手 也 解 能 放 出来 ？经过 师生 一 番 努 力 ， 我们 制 作 了一个 木 制底 座 ， 在底座 上 面钻一 个小孑 ， 筷子垂 直 紧紧 Ｌ把 固定 在小 孔 中 （ 图 ２ ， 样 就 可 以更 方 便 地 演 如 ）这
《 学仪 器 ． 实验 》 ２ 教 Ｉ ｂ 第 ８卷 ２ １ ０ ２年 第 ４期
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列 车运 行 的控制 就 比较 难 ， 列 车不带 电源 ， 若 则必 须 向连续运 行 的列车 供 电。我把 列车 径 向定 位 系 统 设 计成 电极 和 电刷 结 构 ， 样就 可 以连 续 向 列 这 车供 电 ， 可 以 方 便 地 控 制 列 车 的 启 与 停 了 。 也
作 。教学过 程 不仅 体 现 了科学 性 ， 充 满 了趣 味 也 性， 深受孩 子们 的欢 迎 。通 过此 教具 ， 我也 把磁 浮
列 车的教 学教 活 了。本 教 具 在 ２０ ０ ９年 第 七 届 全 国 优 秀 自制 教 具 评 选 中获 二 等 奖 。 ２ 磁 铁 同 性 相 斥 演 示 器 的 制 作
过程 。
②磁 浮列 车 的径 向定位技 术 。与 圆环形 轨道
相配 合 ， 让列 车始终 运行 在磁 性轨 道 的正上 方 ， 不 论动 态还 是静 态 ， 能体 现 “ 都 浮” 。（ 图 １ ） 见 ｂ
③有动 力和元 动力 磁 性小 车 （ 图 １， 见 ｅ 图
１） ｄ 。正 方 向 安 装 的 无 动 力 小 车 会 浮 在 轨 道 上 ，
反方 向安 装 的无 动力 小 车 则 被 吸在 轨 道 上 ， 对 用 比的方法体 现列 车 的“ ” 浮 。 ④列车 的动力 系统 。真正 的磁 浮 列 车是靠 电 磁力推动 的 。但它 的结构 复 杂 ， 作难 度 大 、 本 制 成
高 。因此改 用微形 电动螺 旋浆作动力 。（ 图 ｌ ） 见 ｅ
从 而使 两个 异性磁 极距 离小 于两个 同性 磁极 的距 离， 吸力 大 于斥力 ， 于是 两个磁 铁 吸在一 起 。为 了 演示 同极性 相斥 ， 必 须 保 持在 同性 磁 极 相互 靠 就
近 的 过 程 中磁 铁 不 能 发 生 翻 转 。
的有 机 玻 璃 板 上 雕 刻 出 直 径 为 ５ ０ ｍ 宽 度 为 ０ｍ
．
且 若 把 上 面 的 磁பைடு நூலகம்铁 往 下
思 想 。原来 我们 的教 学 可 以 如此 生 动 有 趣 、 此 如
按 ， 开 手 ， 面 的 小 磁 松 上 铁在 斥 力 的作 用 下会 弹 得很 高 。 ．
通 过 我 们 自制 的 磁
贴 近学 生 的实 际 。学 生们 在发 现 问题 、 析 问题 、 分 解 决 问题 的循环 过程 中 ， 知不 觉地 培养 了兴趣 ， 不
师生 合作 制作 新 教具 ， 以启迪 学 生 的思 维 ， 可
调 动 学生 的学 习 积 极 性 ， 学 生 主 动学 习 的具 体 是
体 现 。师 生合 作 自制教 具 的教 育意义 远远 超 出 了 自制 教具 本 身 。
⑤列 车 的供 电技 术 。如 果 列 车 自带 电源 ， 则
成 功 的 教 具 是 师 生 创 造 性 劳 动 的 物 化 成 果 ， 便 即
① “ 。磁 浮列 车 没 有 轮子 ， 行 时列 车 在 浮” 运
同性 相斥 的磁 力作用 下悬 浮在 空 中 。
②“ ” 轻 。由于列 车 是 浮在 空 中 ， 行 阻力 特 运
别 小 ， 以 轻 ， 很 小 的 推 力 作 用 下 就 可 以 沿 着 轨 所 在 道运行。
本 文介 绍两 个 自制教具 的制 作体 会 。
１ 磁 浮 列 车 教 具 的 制 作
师 、 材 共 同 组 成 教 学 的三 大 基 本 要 素 。“ 听 教 我
过 的会 忘记 ， 看过 的会 记得 ， 我做过 的才会 真 我 但 正 懂得 。 这 句 名 言 对 从 事 教 学 工 作 的老 师 和学 ”
师 生 自制 教 具 教 学 创 新 无 限
口 朱 立 奇
深圳 市南 山区松坪 学校
摘 ： 要
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教 具 是 完 成 教 学 任 务 的 重 要 工 具 。使 用教 具 符 合 学 生从 感性 到理 性 的认 知 规 律 ， 根 据 教 学 需 要 师 生 发 明制 作 新 而
６ ｍ深度 为 ３ ｍ 的 圆环 ， 在环 内用 Ａ ａ ｒ ｍ 并 Ｂ胶镶 入
直 径 为 ６ ｍ 厚 为 ２ ｍ 的 小 磁 铁 ， 极 方 向 保 持 ａ ｒ ｍ 磁
一
致 ， 成一 个精 确 的环形磁 性 轨道 。（ 图 １ ） 形 见 ａ
② 无 动力 磁 性小 车 ： 一 个 １ ｒｍ Ｘ１ ｒ 在 ５ ５ ｍ Ｘ ａ ａ ８ｍ ０ ｍ小 车 底 部镶 入 两 块 ６ ｍ Ｘ２ ０ ｍ 的 ｍ ｍｍ Ｘ ｍ ３
制 作 失败 了 ， 可从 中获得许 多 经验 和教 训 。 也 自制教 具 的创新 性 主要 体现 在发 现教 学 中的
问题 和解决 相应 问题 两 大方 面 。
发 现 教 学 中 的 问 题 主 要 表 现 在 教 学 过 程 中 遇
③“ ” 快 。由于运 行 阻力 非 常 小 ， 较 小 的推 在
力作 用 下磁 浮列 车也 可 以运 行得 非 常快 。
（） ２ 进行 方案 设计 ， 有五项技 术要 点 共
① 圆环形 强 磁 轨 道技 术 。选 用 圆环 形 轨 道 ，
不仅 可 以扩 大轨道 的长 度 ， 大大缩 小教具 的尺寸 ， 更 主 要 的 是 可 以让 磁 浮 列 车 能 连 续 高 速 运 行 。
强条 形磁铁 ， 持 条形 磁 铁 的磁极 和磁 性 轨 道 的 保
磁极 相反 。这 样 当磁 性 小 车 在轨 道 正 上方 时 ， 在 磁力 的作 用下 ， 车被 悬 浮 起来 。磁 性 小 车 靠一 列 个连 杆 与圆形 轨 道 中心 相 连 ， 小 车 能精 确 定位 使
在磁 性轨 道正 上方 。 （ 图 １ ） 见 ｃ
绝 大多数 孩子 都 有 玩 小磁 铁 的经 历 ， 知 道 都 磁 铁磁 极 间同性相 斥异 性相 吸 。但 磁铁 磁极 间的 异 性相 吸是 一种稳 定平衡 ， 容易 演示 ， 很 而磁极 间
同性相 斥则 是一 种 不稳 定 平 衡 ， 块 磁 铁在 同性 两
相斥 和异性 相 吸两 个 力 的作 用 下 ， 发 生 移位 后 先 发生 翻转 ， 而两 个异 性磁极 又 吸在一 起 ， 以很 从 所 难静 态直 观演示 磁铁 间异性 相斥 。于是 我就 给孩 子们 提 出一 个 问题 ： 铁 问异 性相 吸很 好演示 ， 磁 而
生 而言 ， 则有 更 深 刻 的含 义 。使 用 直 观 教 具进 行
教 学 ， 合人 从感 性 到理 性 的认 知 规律 ， 符 会取 得较 好 的教 学效 果 。而 根 据 教 学 的需要 ， 明 制作 新 发 教具 则是 教 师深 入 研 究 教 材 和 教法 、 入研 究 学 深 习者 的认 知 过程 ， 分 发 挥 教 师 的 创 造 性 的具 体 充 体现 。而教 师指 导 学 生 制 作 教具 ， 师 与学 生 合 教 作 制 作教 具 ， 则是 培 养 学 生 的创 造 能 力 和动 手 能 力 的最好 形 式 之 一 ， 教 育 意义 更 为 深 刻 。制 作 其