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培养兴趣 激发创意——天津市青少年科技中心开展科技活动的实践探究

时间:2013-02-20 10:47:18  作者:李军 刘光华  来源:  查看:1340  评论:0
导读: 天津市开展青少年无线电、电子科技活动始于20世纪50年代,以少年宫为主要活动场所开展电子科技知识普及和技能培训。1993年至今,天津市每年举办一次青少年无线电工程(电子制作)竞赛活动,竞赛项目包括电子制作、电路创新、电子电路创新设计、简易机器人等,参与的..
    天津市开展青少年无线电、电子科技活动始于20世纪50年代,以少年宫为主要活动场所开展电子科技知识普及和技能培训。1993年至今,天津市每年举办一次青少年无线电工程(电子制作)竞赛活动,竞赛项目包括电子制作、电路创新、电子电路创新设计、简易机器人等,参与的学校超过百所,累计参赛人数超万人。
    自20世纪90年代,天津市做为“少年电子技师”试点城市,已认定20多所中小学校、少年宫为1~3级认证单位。目前,电子制作活动已是天津市青少年重点科技活动之一。许多学校还开发了相应的校本教材,建立了电子活动工作室,将电子技师活动设为学校科技活动的主要内容,部分区县还将电子制作活动列为本地科技节的活动项目。
天津市青少年科技中心作为天津地区科技活动的主导单位,组织、指导各区县的学校进行有效的科普教育活动。
一、运用无线电活动指导学生进行研究性学习  
    在科技活动中,天津市科技青少年中心的教师注重学生兴趣的培养,用学生自身的兴趣获得知识,用学生自身的兴趣发展兴趣。充分发挥学生的主体作用,学生在自主实践中利用已学知识去发现问题、分析问题、解决问题,同时,教师努力给学生营造一个宽松、和谐的学习环境。
    教师在指导无线电小组活动时,主要以学生动手为主,授课内容是直接指导学生实际操作的理论知识。教师还要求学生对做好的电路展开自己丰富的想象,研究是否能改变电路功能,有没有新用途…由于学生不具备足够的无线电知识,有时改进电路会失败,这就会激发他们迫切想学到相关知识的欲望,这时,教师再进行分析、讲解,学生就会感到理论知识对指导实践的重要性。
    经过训练后,学生可以用制作电路的方法来验证一些无线电知识,如改变振荡电路中的电容或电阻可以改变振荡频率、用电路来验证三极管的放大作用及开关作用、验证二极管的单向导电性等等。这样,学生用无线电知识来发展实践,反过来,从电路的操作过程中巩固无线电知识。教师根据学生的学习规律讲授无线电知识,使他们不但掌握了知识,而且学习兴趣也更加浓厚了。

学生进行探究式学习

二、课程实践

1.电子舞台的制作与研究
    电子舞台是综合电学、声学等物理知识的一个有趣的科技小制作。在声波的震动下,舞台上的娃娃可以翩翩起舞,再加上灯光效果,使人感到非常奇妙。
    为了达到更好的效果,教师要求学生去查阅资料并充分地把课堂上学到的知识运用到制作中。在设计流水灯的振荡频率时,教师只告诉学生振荡频率与哪些因素有关,可以查阅哪些资料,学生通过大量实验来找到较理想的频率效果。喇叭上的振动纸既轻便弹性又好,需要学生验证以后才能确定材料。娃娃的制作需要美观大方、音乐动感很强、舞姿优美,则更需要反复实验。
    学生在制作过程中,需要认真选取制作材料,需要考虑娃娃的重量和中心稳度、弹性与台面的接触面积等问题,而这些问题学生除了需要利用学过的物理知识外,还要查阅相关的资料,并且需要利用实验的方法验证是否可行。娃娃的重量不能太大,太重了将不能起振;娃娃与台的接触面积也不能太大,否则将影响娃娃对音乐的灵敏度,接触面太小,则影响娃娃的稳度,在音乐强度大时容易摔倒。
    学生的反复实验过程中,教师不断地鼓励学生,让他们展开想象力,充分利用所学知识和生活经验,教师还与学生一起总结经验。最后,他们终于完成了娃娃的制作,运用较轻的泡沫塑料作娃娃的身体,还给娃娃做了一个较大的太阳裙,这时,娃娃的两脚和台面的接触面积可以很小,当娃娃不稳定时,太阳裙可以辅助支撑,这样,娃娃在音乐的震动下,动感极强,且稳定性好。学生通过解决一个个的困难,体验到了成功的快乐。

2.多功能微弱信号演示器
    在演示发电机工作原理的实验中,闭合电路中部分导体切割磁感线产生的感应电流十分微弱,实验现象不易观察。而三极管放大电路具有将微弱的电信号放大的特点,将三极管放大电路应用于发电机工作原理的演示实验中,实验现象更加显著,增加了实验现象的可观察性,有效提升了实验的教学效果。在电学实验教学中,经常会遇到要演示一些微弱变化效果的实验现象,为使实验效果明显,均可采用此放大手段。如将此三极管放大电路应用于电容器充放电演示实验及通电螺线管演示实验等。

三极管放大电路


多功能微弱信号演示器


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