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金山初级中学DIS创新实验室课程目录
来源:金山初级中学     发表时间:2016-03-09 15:47     浏览次数:61 次     字号:    

 课程实施

“理化数字化实验”是指在实验数据的获取、处理和实验结果的呈现形式上采用了数字化的技术的实验,主要指利用数字化信息系统(DIS)进行的有关物理实验和探究活动,进行阶梯式课程,不断选拔出优秀学生进行深度提高。

课程主要分两大部分:DIS实验和创意机器人。

1、DIS实验:包含基础课程DIS物理实验以及创新DIS实验

(1)基础课程DIS物理实验:

是以基本的传感器的使用为主要教学目标,让学生熟悉数字实验,分别指导学生完成教学课程上已有的实验。

(每周安排两次物理实验室开放,每次学生人数控制在40人)

(2)物理基础DIS实验课程目录(部分选学):

1、声波振动图像

 2、响度与振幅关系

3、频率与振幅关系

 4、速度与路程

5、研究匀速直线运动 

 6、力的相互作用

7、重力大小与质量关系

 8、静摩擦力的研究(高中)

9、滑动摩擦力的研究

10、二力平衡

11、弹力的大小(高中)

12、热传导

13、比热容

14、沸点与压强关系

15、气体压缩使温度升高

16、液体内部压强

17、浮力

18、阿基米德原理

19、大气压强

20、电流的热效应(高中)

21、串联电路中电流的规律

22、并联电路中电流的规律

23、串联电路中电压的规律

24、并联电路中电压的规律

25、欧姆定律

26、磁场的测量(高中)

(3)创新DIS实验:

在基础物理实验的基础上了解各个传感器的使用和特性,比如力学传感器,光学传感器,分体式位移传感器,温度传感器,声波传感器,电流传感器等。学生合作利用对传感器的了解程度自主设计实验,教师从旁协助指导,实验要求相对高,完成一次自主实验预计需4个课时。

(每周安排两次物理实验室开放,每次学生人数控制在20人)

(4)常用传感器目录:

1.力传感器

量程:-20N~+20N;分度:0.01N;可用于测拉力(显示正值)和压力(显示负值),手柄式结构

2.分体式位移传感器

由发射器和接收器构成。发射器由电池供电,易与现有实验装置(运动小车、弹簧振子等)组合;接收器与采集器连接,量程:0cm ~200cm,分度:1mm,无测量盲区

3.光电门传感器

分度:2μS;用于测量挡光片(U型、I型)的挡光时间

4. 温度传感器

量程:-20℃~+130℃;分度:0.1℃;不锈钢探针,可测各种物体或溶液的温度

5. 压强传感器

量程:0 kPa ~300 kPa;分度:0.1 kPa;可用于直接测量气体的绝对压强;配件:20ml注射器

6.声波传感器

能测量声音的波形,研究声音的频率、周期、振幅等特征;频率量程:20Hz~20kHz

7. 电流传感器

量程:-2A~+2A;分度:0.01A

8. 电压传感器

量程:-20V~+20V;分度:0.01V

9. 磁感应强度传感器

量程:-15mT~+15 mT;分度:0.01 mT

10. 相对压强传感器

量程:-20kPa~+20kPa;分度:0.01 kPa;可用于测量气体的相对压强

2、创意机器人:包含基础机器人以及智能机器人

(1)基础机器人:

可藉此进一步培育青少年在科学基础知识、机械、电学方面的创意思维,增加他们对物理、能量转换及机械设计的认识与应用,增强团队合作意识,是一个综合各类学科知识应用的课程。学生将透过以机械零件、简单电路,并把机器人设计巧妙的加入其中,展开研究和动手设计组件的神奇旅程,尝试应用不同的力学及机械原理在各种机器人设计上。(每周安排学生两次的创意实验室开放,每个项目制作需2课时,每次学生人数控制在20人)

(2)基础机器人制作课程目录:

1、机器人各个零件简介和功能介绍

2、机器人步行爬阶梯制作

3、机器人步行爬阶梯竞赛

4、机器人空中投弹制作 

5、机器人空中投弹竞赛

6、机器人滑雪制作

7、机器人滑雪竞赛

8、双足机器人步行制作

9、双足机器人步行竞赛

10、机器人攀岩制作

11、机器人攀岩竞赛

12、即兴设计和制作机器人

13、创意设计我的机器人

 

(3)机器人创意作品的评价标准:

 

项目

细目

权重

 评分标准

 

创意

新颖性、独立性、特色,有一个创新点或多个创新点

25%

目标

1.目标明确,契合主题,选题有新颖性

2.问题带有社会性和典型性,解决方案有可行性

25%

工作量和完整性

1. 作品申报的资料完整、按时、规范

2. 工作量.适当,由学生独立或团队合作完成

15%

设计制作

1.作品结构合理巧妙,制作精良

15%

操作表达

1.现场操作娴熟、机器人演示过程完整

2.展板内容简明,版式富有创意,视觉效果好

3.陈述清晰,问辩回答正确,能反映对创意的深入理解

10%

团队精神

1.团队分工明确,各司其职,团结协作

2.项目成果由团队集体合作完成

10%

(2)智能机器人:

通过在物理DIS实验中对各种传感器的了解,以及基础机器人制作过程中对机械部件的熟悉知道程度,从中挑选出一部分优秀的学生进行智能机器人的学习和制作。(每周安排两次创意实验室开放,每次学生人数控制在20人)

(3)智能机器人课程目录:

项目名称

任务作品图示

1.认识机器人

 

2.循迹小车

 

3.简单电路

 

4.会行走的机器人

 

5.会眨眼睛的机器人

 

6.往返机器人

 

7.迷你小风扇

 

8.避障小车

 

9.行动自如的机器人

 

10.打保龄球的机器人

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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