科技模型在初中物理教学中的应用

文/顾振刚

【摘 要】本文简介了我校物理教研组将航模、车模、船模、电模等科技模型运用在初中物理教学中的一些经验与不足，重点介绍了其中的具体做法和注意事项，以便于同行参考实施并提出宝贵意见。

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关键词 科技模型初中物理教学；应用

科技模型的制作和使用在培养学生的技能、促进课堂学习、培养青少年的创造能力和创造精神方面都起着重要的作用。为了进一步扩大科技模型在物理教学中的作用，我们练塘中学物理教研组尝试将科技模型制作和使用从科技活动小组扩展到物理课堂教学和课外活动中去。取得了很好的效果，现将情况简介如下：

在第八章第四节《力的作用是相互的》教学中，我们制作了流星号木质弹射机，准备了2.4G电动遥控直升机，组装了紫金伞降模型火箭，带领学生在航模活动室让学生亲手操控并观察弹射机的弹射起飞和直升机的垂直起飞，然后到室外观察火箭的点火与升空。由于弹射起飞和火箭升空的速度很大，我们使用频闪摄像机拍摄后慢镜头播放，请学生思考弹射机、直升机和火箭的工作原理，由此让学生理解力的作用是相互的这一力学基本原理。

在第十章第一节《压强》的教学中，我们组装了一套玩具工程车，包括玩具吊车、铲土机、推土机、搅拌机和卡车等。我们让学生比较玩具工程车和四驱赛车上轮胎的数量和压地面积来认识压强，学生观察了实物投影仪上两种不同规格的轮胎后，很好地理解了通过增大受力面积来减少压强的重要方法。

在第三节《大气压强》中教学压强与流速的关系时，我们组装了两艘遥控模型舰船，带领学生在学校旁边的河里遥控两艘模型舰船并排高速行驶，让学生观察舰船并排行驶时的特点，体会随着流速的增大，液体压强减小的规律，然后我们将弹射机前翼，剖开放在实物投影仪上，让学生观察机翼的横切面形状，结合观察弹射机和橡筋动力飞机的起飞和爬升的慢镜头录像，领悟飞机的飞行原理。

在第五节《物体的浮与沉》教学中，我们准备了两个如图的深水槽，A水槽内注三分之二以上的清水，B水槽内配制高浓度盐水，在两个水槽间制作一个可容模型舰船通过的通道，在舰船上刻上多根吃水线。将舰船放入清水槽中，打开两侧水闸后让模型舰船从清水槽A驶向高浓度的盐水槽B，让学生观察模型舰船上吃水线的变化，从而理解物体的浮沉条件。

在第十一章《简单机械与功》的教学中，我们将各种报废的模型有序拆解后，放在实物投影仪上展示，让学生识别模型中的各种简单机械并说明工作原理。例如模型吊车上的滑轮组、模型卡车上的杠杆、直升机上的轮轴等。我们用模型吊车重复吊起不同质量钩码，用测力计代替吊绳来测出钩码的重力和对钩码的拉力，再用刻度尺测出拉绳移动的距离和钩码上升的高度，并用秒表测出所用的时间，让学生观察记录并计算机械做的功、功率和机械效率从而让学生深刻理解功、功率、机械效率等概念。

在第十二章《机械能和内能》的教学中，我们准备两架相同型号的遥控直升飞机，在起落架上小心放上相同质量的小砝码，在地上准备一个沙槽，请学生遥控直升飞机悬停在沙槽上方的不同高度，然后做轻微的前倾动作，使砝码自由落体，虽然这个活动比书上介绍的演示时间略耗时，但当学生近距离观察“实弹演习”时，对重力势能有了更深刻的理解，对物理也更感兴趣了。在遥控直升飞机作各种特技飞行的过程中，我们也请学生及时分析其中动能和重力势能的连续转化过程，并让学生分析电池提供的电能在这个过程中所起的作用。

在进入电磁学部分（13-16章）后，在电子器材店和淘宝上采购了各种型号的电阻、电灯、电铃、小电动机、电线、布线板、干电池和蓄电池等。并考虑将一间科技活动室改装为电子技术活动室，让学生先自由设计电路，然后在课余时间按照电路图安装电路，并相互交流。

在进入第15章《电功和电热》教学后，我们准备了红色、蓝色、黑色电线代表火线、零线和地线，准备电能表、闸刀开关和熔断器，准备了万能表、测电笔、绝缘胶布和电工剪刀、剥线钳等电工工具，正式请学生合作设计符合要求的电子技术活动室电路布置，并亲自在课余时间进行安装和调试，活动室设计和安装得很成功，有的同学还准备了校验灯以应付短路情况。整个教学活动富有实效。

我们教学改革的尝试还在进行中，问题还有很多，首先我们的学生自己有很多的模型制作和使用经验，家中也保存着大量我们没有的模型，如果能够发动他们主动参与我们的教学准备工作，教学改革尝试是否会更顺利、提出的方案是否会更成熟一些呢？其次，限于资金的不足和工作时间的限制，我们还局限于使用市面上能够采购到的比较便宜的模型，能否找到更廉价优质又有稳定渠道的供货单位和部门呢？能否用现用的材料多自制一些模型呢？我们还需要和其他学校交流这方面的经验，并查阅文献以学习更新颖前沿的科技模型运用方法。

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参考文献

[1]刘炳昇等主编，《义务教育教科书·物理》8年级上下册、9年级上下册，江苏科学技术出版社，2013年10月第三版

[2]李来政等主编，《中学物理科技活动》，中国科学技术出版社，1992年11月第一版

（作者单位：江苏省常熟市练塘中学）