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1、市青少年科技创新奖成果研究报告市青少年科技创新奖 成果探讨报告 创新成果名称 制作斜面试验操作仪 斜面试验的改进与创新 项目亮点 （300字以内） 斜面试验操作仪的制作材料和方法： 斜面选取一块长60厘米作为斜面板，在斜面板40厘米处加上一个荷叶，可以折叠成长为40厘米的木板，也可以绽开成一块长60厘米的木块；木板一端的下方装有挂钩，上方装有一个滑轮.支架：支架选用不锈钢铁架；在支架的上方安装了一个减速电机；重物选用小车，测力计选用电子数显拉力计；试验中增加了一个数显倾角仪。 斜面试验操作仪的优点： （1）性能稳定，经久耐用。 （2）一板多用，省时省力。 （3）档位设计，便于搭建。 （4）拉力
2、匀称，读数精确。 （5）坡度数显，便于比较。 总之，改进后的试验教具，取材便利，操作简洁，效果明显，运用现代技术创新设计教具，优化了试验过程，突破了教学重难点。在试验过程中学生爱好浓，思维活，方法多，效果好，学生学习科学的爱好更加深厚，突出了科学可以试验探究为核心的目标。 成果作者 姓名 性别 家长姓名 联系方式 所在学校（盖章） 所在年级 五 辅导老师 姓名 手机 E-MAIL 职务 项目目标 知道斜面是简洁机械之一，利用斜面可以省力，能够对斜面的作用提出假 （探讨目的和意义） 设，设计科学合理的对比试验来探讨斜面，用科学试验的证据来说明斜面的作用及省力的规律。让学生经验这个试验探究的过程。
3、 探讨过程 （探讨中遇到的难点和解决过程） 1、需多次搭建，费时费劲 解决方法：设计时选取一块长60厘米作为斜面板，在斜面板40厘米处加上一个荷叶，可以折叠成长为40厘米的木板，也可以绽开成一块长60厘米的木块；木板一端的下方装有挂钩，上方装有一个滑轮.这样斜面的木板是可折叠的，可便利搭建不同长度的斜面，操作起来更加简洁 1、 稳定性差，难于操作 解决方法：利用三角形的稳定性制作斜面试验操作仪把木质教具和不锈钢铁架结合，坚实耐用。 3、拉力不均，读数不准 解决方法：在支架的上方安装了一个减速电机；重物选用小车，测力计选用电子数显拉力计；利用电机匀速转动并拉动测力计和小车，用电子数显拉力计读数更
4、加精确，对比更加严谨。 4、坡度大小，数据模糊 解决方法：试验中增加了一个数显倾角仪。只要把数显倾角仪放在所搭建的斜面的上就可以精确的测出所搭建斜面的坡度，对比数据更加精确。 项目探讨报告（可另附页。字数应不少于 2 千字、不超过 1 万字。其中独创奖报告中还需附实物照片、探讨照片、成果结构简图等协助图片，创意奖需附成果结构简图，图片大小应均不超过5MB） （一）原有的试验分析 纵观各种版本的科学教材，无论是教科版的斜面的作用、还是苏教版的斜坡的启示等等，关于斜面的作用，都探讨了这两个试验，大多采纳的试验材料和方法如图所示： 图1 图2 图3 在实践中，我发觉原试验存在以下不足： 1.需多次搭
5、建，费时费劲 试验室供应的材料，探讨一个试验要搭建一次斜面，操作繁琐，导致课堂效率低下。 2.稳定性差，难以操作 这些试验器材基本上是纯手动，须要小组多人合作探究才能完成，受操作实力的影响，所搭建斜面的固定性差。 3.拉力不均，读数不准 在试验中经常会出现小车和测力计难以达到匀速运动，测力计在拉的过程中指针不稳定，难以读出牵引力大小的精确数字，导致试验的对比不够严谨。 4.坡度大小，数据模糊 所搭建斜面的坡度没有精确的数据，学生难以对对比试验中的变量坡度的大小数据进行精确分析。 （二）改进后的试验 1.须要的材料和方法 （1）斜面：选取一块长60厘米的木板作为斜面板，在斜面板40厘米处加上一个
6、荷叶，可以折叠成长为40厘米的木板，也可以绽开成一块长60厘米的木块；木板一端的下方装有挂钩，上方装有一个滑轮；（如图4） （2）支架：选用不锈钢铁架；（如图5） （3）电机：在支架的上方安装了一个减速电机；（如图6） （4）重物：选用小车，小车摩擦力小，运动起来更便利；（如图7） （5）测力计：选用电子数显拉力计；（如图8） （6）数显倾角仪：试验中增加了一个数显倾角仪。（如图9） 图 4 图 5 图 6 图 7 图 8 图 9 2.斜面试验操作仪（如图10）的优点： （1）性能稳定，经久耐用。 图10 取材简单，结构简洁，利用三角形的稳定性制作斜面试验操作仪固定性好，造价低廉；木质教具和不
7、锈钢铁架结合，坚实耐用。 （2）一板多用，省时省力。 斜面的木板是可折叠的，可便利搭建不同长度的斜面，操作简洁。 （3）档位设计，便于搭建。 支架每5厘米有一个档位，共有5个档位，可便利搭建多种坡度不同的斜面，对比现象更直观，探究活动更加多维。 （4）拉力匀称，读数精确。 利用电机匀速转动并拉动测力计和小车，用电子数显拉力计读数更加精确，对比更加严谨。 （5）坡度数显，便于比较。 增加数显倾角仪，只要把数显倾角仪放在所搭建的斜面的上就可以精确的测出所搭建斜面的坡度，对比数据更加精确。 （三）、用斜面试验操作仪的试验过程 1.活动一：斜面省力吗 怎样探讨斜面是否能够省力呢？引导学生拟定简洁的试验
8、探讨安排，学生设计干脆提升重物和运用斜面提升重物的对比试验（如图11、图12）： 展示学生的试验记录单，（如下表） 探究活动一：斜面省力吗第一次试验 第一组 我们的揣测 斜面的状况 提升不同的物体 我们的发觉 重物1 重物2 重物3 斜面能 省力 干脆提升物体的力(N) 1.0 1.5 2.5 斜面有省力作用 沿斜面 提升物 体的力 用力(N) 0.7 1.2 1.8 角度（坡度） 50 50 50 探究活动一：斜面省力吗 其次组 我们的揣测 斜面的状况 提升不同的物体 我们的发觉 重物1 重物2 重物3 斜面能 干脆提升物体的力 1.0 1.5 2.5 斜面有省力作用 省力 沿斜面 提升物
9、体的力 用力(N) 0.05 0.25 0.35 角度（坡度） 10 10 10 探究活动一：斜面省力吗 第三组 我们的揣测 斜面的状况 提升不同的物体 我们的发觉 重物1 重物2 重物3 斜面能 省力 干脆提升物体的力(N) 1.0 1.5 2.5 斜面有省力作用 沿斜面 提升物 体的力 用力(N) 0.3 0.5 1.2 角度（坡度） 30 30 30 通过数据分析、比较，学生发觉：斜面能省力。 2.活动二：怎样的斜面更省力 由于试验器材的改进，每一次搭建的斜面坡度不同，就产生了不同的数据，这时产生了新的疑问：同样的重物，同样是斜面，为什么省力状况却不同？我揣测可能和斜面的坡度有关系，那么
10、怎样搭建坡度不同的斜面？通过再思索，我想要再次设计一个“对比试验”，在试验过程中， “要限制不变的条件（提升的物体相同）”、 “要变更的条件（坡度大小不同）”，经过再思索再探讨，有两种思路： (1)搭建高度相同，长度不同的斜面，提升同一重物作比较； (2)搭建长度相同，高度不同的斜面，提升同一重物作比较。 这样就起先探讨其次个探究活动:怎样的斜面更省力。 从试验中发觉当斜面高度相同时，斜面越长越省力；斜面长度相同时，斜面越低越省力。 怎样的斜面更省力试验探究单 1、斜面高度相同，长度不同 斜面的高度 斜面的长度（cm） 角度（坡度） 用力大小（N） 我们的结论 20cm 60 20 0.673
11、 斜面高度相同时，斜面越长越省力。 40 26.9 0.903 2、斜面长度相同，高度不同 斜面的长度 斜面的高度（cm） 角度（坡度） 用力大小（N） 我们的结论 60cm 5 5.2 0.256 斜面长度相同时，斜面越低越省力。 15 14.7 0.603 纵观两组试验（如上表），对数据进行有针对性的分析，得出：斜面坡度越小越省力。 辅导老师评语 该学生虚心谨慎，勤奋好学，喜爱动手操作，擅长动脑，擅长钻研，注意理论和实践相结合，将高校所学的课堂学问能有效地运用于试验操作中，仔细听取同学的建议和老师的指导，对于别人提出的疑问和解决问题的方法，能够虚心听取，表现出较强的求知欲，并能够细致视察切身体验独立思索综合分析，敏捷运用所学学问解决学习中遇到的实际困难和试验中遇到的问题。最终经过多次试验与探讨，所设计的斜面试验操作仪在试验中取得了好的效果。 老师：周 雪 常晓波 2019 年 10 月 22 日