一種多功能教學用量角器及其制備方法

沈向安 王艷娟

甘肅省金塔縣中學(735300) 甘肅省金塔縣羊井子灣小學(735300)

1 問題的提出

量角器除了用來測量角的度數(shù)及畫一定角度的角外，還可以利用量角器的直邊畫出直線。但當前的量角器在使用時存在如下問題：①用現(xiàn)有量角器測量共面兩線形成的角度時，必須使量角器的中心與所畫角或所測角的頂點重合；②用當前量角器畫角時，角的兩邊也要長出量角器平面才能進一步的作圖標記；③量角器沒有判斷水平的功能。為了使量角器具有判斷水平功能，且用量角器測角、畫角時不必使量角器的中心與所畫角的頂點重合，就能方便快速的畫出角度，筆者設(shè)計了如下多功能教學用量角器。

2 多功能教學用量角器結(jié)構(gòu)

在量角器上設(shè)有半圓形透明弧形空腔，其內(nèi)裝有液體(最好為油)、滾珠和氣泡，量角器的背面設(shè)有磁體及LED光源。多功能教學用量角器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 多功能教學用量角器測角原理

多功能教學用量角器測量原理如圖2所示。

圖2 原理圖

4 多功能教學用量角器結(jié)構(gòu)創(chuàng)新點

(1)能判斷線、面的水平度；

(2)能夠在豎直面內(nèi)畫出與水平面成一定夾角的角；

(3)測角時量角器的角度中心不必與所測角的頂點重合；

(4)增強了教具的可視性。

5 多功能教學用量角器制備方法

5.1 所需材料和工具

502膠、透明氣動軟管、小鋼珠、縫紉機油(或二甲基硅油)、教學用量角器、注射器、熱熔膠槍、刀片、LED燈、3 V紐扣電池、微型開關(guān)、柱形水平珠。

5.2 制作過程

(1)截取透明氣動軟管，使其長度等于教學量角器弧形部分長度。

(2)將LED燈放入所截取軟管一端，用502膠將其封閉。

(3)待設(shè)置LED端的502膠干后，用注射器吸取縫紉機油(也可以用煤油等，油的粘滯系數(shù)越小，所制儀器越靈敏；用油考慮到儀器適用于不同季節(jié)，當然用其他低冰點的液體也可以)注入所截取的透明氣動軟管中，并加入一顆小鋼珠(如果液體為酒精，最好加入小玻璃球，因為酒精會腐蝕小鋼珠)。

(4)用502膠將注油的氣動軟管另一端封閉，使在透明氣動軟管內(nèi)形成一個小氣泡。如果氣泡太大，待兩端封閉好后用注射器插入調(diào)節(jié)。

(5)將兩端封閉好的透明氣動軟管用熱熔膠槍沿量角器弧形邊緣固定。

(6)在該量角器后用熱熔膠槍固定3 V紐扣電池、開關(guān),使LED燈構(gòu)成回路。

(7)將柱形水平珠用熱熔膠槍固定在與量角器直邊垂直的位置。

6 準確性檢驗

教具的準確性、科學性是教具的生命，所制教具是否準確，需進行實踐檢驗。我們知道現(xiàn)在的黑板都是磁體可以吸附的，并且由4個邊構(gòu)成矩形，工人安裝黑板時，都會使其中兩個邊水平，當然另外兩個邊就是豎直的了。

6.1 水平和豎直功能準確性檢驗

檢驗教具是否具有最基本的水平和豎直判斷功能，為此將量角器的直邊分別與黑板的4個邊靠攏。

(1)水平準確性判斷

將量角器的直邊與黑板上沿靠攏，因為上沿水平，如果所制量角器準確那么小球應該在最低點，即量角器中手工繪制的0°處。當將量角器直邊與黑板下沿靠攏時，氣泡應該在最高點，即量角器中手工繪制的0°處。

(2)豎直準確性判斷

將量角器的直邊與黑板的豎直邊靠攏，觀察水平珠的氣泡是否在中央，如在中央說明豎直判斷準確。因為水平珠粘在與量角器直邊垂直的位置。當然也可以當水平珠的氣泡在水平珠中央時，利用量角器的直邊畫線，然后用重錘線檢驗也可以。

6.2 特定角準確性檢驗

水平和豎直功能檢驗合格后，需要檢驗與水平線成一定角的準確性。30°、45°、60°、90°是常見角度，為此筆者用這些特殊角檢驗其所畫與水平線成一定角的準確性。將常見的不同度數(shù)三角板的一邊與黑板的下邊靠攏，三角板的另兩邊就分別與水平線形成了30°、45°、60°、90°的角。將量角器的直邊靠攏三角板不在黑板下沿的兩條邊，然后觀察氣泡、或小球偏離手工刻度的位置進行特定角度的準確性檢驗。

7 使用方法示范

對于畫與非水平線(豎直線)成一定角度的線，先用量角器的直邊對準該已知線，待氣泡(或小球)穩(wěn)定后記下此刻氣泡(或小球)的位置，然后轉(zhuǎn)到量角器，讓氣泡(或小球)轉(zhuǎn)過需要的角度，此刻量角器的直邊所在位置就為與非水平線(豎直線)成一定角度的線。在轉(zhuǎn)動量角器時，沒有必要讓量角器繞一個點轉(zhuǎn)動。

8 結(jié)束語

任何創(chuàng)新都是始于問題的發(fā)現(xiàn)與解決，而檢驗創(chuàng)新的標準就是實踐。從學生的角度來看，在日常教學中教師要引導學生學會發(fā)現(xiàn)問題、提出方案并鼓勵學生動手實踐，讓學生在真實情景中感受創(chuàng)新，在嘗試性實踐中學生就會將所學知識活化，這是提升學生核心素養(yǎng)的一條途徑。從教師的能力提升來看，教師通過教具創(chuàng)新能夠更好的理解和體會創(chuàng)新，提升個人的教育自信，也增強了教師對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實效性。