[01178365]自然科学系列科普教具的技术集成设计与应用

本项目来源于广西科学研究与技术开发计划项目“科普能力建设与示范”项目,课题名称为：自然科学系列科普教具的技术集成设计与应用,项目编号为桂科能1347016-1-6。 本成果主要基于目前我国科普教具专业性、直观性、趣味性、交互性不强,高水平、高质量科普教具短缺的背景开发。目前我国公民科学素质的发展水平与经济与社会发展的水平与需要还是有较大差距。科普教育与一般性质的学校教育有所不同,科普的目标是要讲“科学”的道理,是要让科学的门外汉懂得科学的道理,用“科学”思维方式看待和处理周边事物。科普的任务,是将“深奥”的“科学理论”,变成大多数人都能知晓和理解的“浅显道理”。科普教育的特殊性决定了科普教具不同于学校教学用的教具,科普教具除追求现象的真实外还要强调现象的放大作用和直观性,强调透过现象看本质,强调受教育者的可参与性和个性化。从国内外研究成果看,用于科普教育的教具相对匮乏。 本成果主要基于光电传感、流体力学、温差效应、电磁感应等原理,将已经成熟的光学、电子、机械、自动化技术整合应用,整体技术成熟度高,在技术设计方面充分考虑教具的使用人群,在直观性、交互性、可重复性、安全性、趣味性、科学性、教育性具有优越的表现。项目成果获得多项国家专利。 本成果主要应用于科普教育工作领域,可以直接应用于科普教育工作,也可以应用于教具生产开发领域。本成果根据科普工作特点及实际需要和科普工作的特点与难点,集成项目组原有的几项专利技术,将光学、电学、机械等相关技术整合应用,设计出可以解释说明日常生活中常见的科学现象的科普演示教具,本系列教具在设计集成应用了光学、电学、机械等相关技术,主要包括“热能转化为机械能教学实验装置”、“机械能转化为内能教学实验装置”、“电子感应式教学篮球筐”、“图形面积关系演示教具”、“复合能源发电装置”、“虹吸现象原理演示装置”、“火山喷发演示教具”等教具。本系列教具集直观性、交互性、可重复性、安全性、趣味性、科学性、教育性于一体。利用本系列教具可以对相关自然科学知识产生的现象、过程、特征、原理进行直观形象的再现或分解展示,并且本系列教具在设计中充分考虑学习者的主动参与机会,本教具可以根据教学与学习需要对多种影响因素进行人为控制与改变,允许教育者与学习者通过改变相关变量从角度、多维度及不同环境条件下相应结果的变化,从而直观、形象的观察,理性的分析、科学的总结、精确的验证相关自然现象的成因、规律、原理。利用这些科普教具,学习者可以通过主动参与,直接、生动地体会这些看起来很神秘有点不可思议的现象,感悟和探究其它原理,提高他们对科学知识的渴望,并最大程度获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶,提升科学素养。