拱形受力演示器

广西贵港市港北区荷城小学

作者：李鸿基

项目简介

拱形受力演示器是针对拱形受力特点设计的一款科学实验仪器，由刻度盘和桥桌两部分组成。实验时，将桥桌移至刻度盘前，使短指针露出于桥桌表面，调整滑片，使之贴近短指针；架上拱，让一个拱足抵住面板的一端，另一个拱足搭在滑片上。压拱，拱推开滑片推动短指针，便可明显地看到长指针较大幅度地偏移，以此显示拱形结构承重时产生外推力。这个演示器能很直观地帮助小学生研究拱承重时的受力特点。小学科学六上教材《拱形的力量》直接地把拱形承重的秘密（会产生一个向外推的力）告知学生，我认为这不符合小学科学课程自主探究的理念。我还发现目前小学教学仪器方面无专门的仪器用于观测拱的外推力。于是，我设计出这款教具，用于观测拱形承重时的受力情况。

此项目运用杠杆原理及角速度与线速度的关系，把拱的外推力推动滑片移动的距离放大，让学生直观地感受拱形的外推力的存在。其创新点亦在于此。项目又运用了重力向下的原理使指针自然归“0”，便于实验。其改进点在于指针的偏移受到拱足外推力、摩擦力及杠杆受力点变化的影响，测量外推力大小的精确性有待加强。经过多次试验及课堂实际做用，此仪器在拱形受力特点和固体热胀冷缩等7个方面的实验研究上有明显的效果，这些实验有：1、拱形外推力存在的实验。2、承重量大小与拱形外推力之间的关系。3、不同承重部位与拱形外推力大小的关系。4、相同承重情况下，不同跨度对拱的外推力的影响。5、拱足固定与否对拱形承重量的影响。6、材料与抗弯曲能力的实验。7、固体（条状、管状金属）的热胀冷缩实验。我将继续研究以提高该仪器测量外推力大小的精确性。

简易3D投影模型应用于教学初探

山东省寿光市古城街道北洛初级中学

作者：徐福平

项目简介

项目摘要：随着多媒体投影被广泛应用于现代教学的展示设计中，该项目试着寻找一种简单的、经济的方法将投影的教学动画变成从4面都可以看到3D的影像，使同学们在身临其境的感觉中，将音乐、动漫、自己完全融为一体，这样教室的界限不再存在，只剩下音乐和影像的无限美好，把所学内容变为学生经历的一部分，变“读万卷书”，为“行万里路”，正如陶行知所说，“知行合一”。

项目的背景和改进的基本思路：现在随着新技术的发展，全息投影加上环境特效、音响效果、模拟仿真就可以构建出虚拟现实的效果。但是全息投影摄像机也好，虚拟现实技术的实现也好，成本非常高，不是现在的中小学能接受的。我们对已有的技术进行模仿、改进，探索出金字塔式的360度幻影成像教学模型。

应用原理：把要投影的内容做成一个四分屏画面，每一屏分别是同一个动作的的前、后、左、右四个不同侧面的影像，当这些影像投影在特殊设计的金字塔模型的四个面上，这些不同侧面的光学投影在四棱锥内部叠加就达到360度全息投影的效果了。再加上各种音乐就有和投影的二元人物、模型互动的感觉了。

项目创新点：本项目以较低的成本产生了全息投影的效果，产生的立体空中教学模型幻像，通过计算机的控制还可以与学生产生互动，达到令人震憾的课堂效果。特别对是体育武术、音乐舞蹈教学中的各个高难度动作分解帮助很大，并且低廉的成本完全可以使之教材化。

不足和值得完善的地方：为了保证成像不重影而且有效果，并且晚上白天都不受影响，室内正常光线下就可以观看。笔者拼接金字塔用的是超薄的PVC材料，这种材料虽然成本非常低，但是很容易出现磨痕、划痕，所以维护并不容易，下一步期待实验出更好的替代材料。应用该投影模型关键是动画视频的制作，由于要用到多种软件，对老师的计算机水平要求很高从而限制了它的使用。但是如果高层征集视频资源，使各个教学模型教材化，这个问题就迎刃而解了。