發(fā)布時間：2020-06-01 08:51

【摘要】：在3D打印技術(shù)快速發(fā)展和新課改的背景下,3D打印技術(shù)與教育的結(jié)合是大勢所趨,但是國內(nèi)外在應(yīng)用3D打印技術(shù)自制中學(xué)物理教具的研究還很少。本文介紹了有關(guān)中學(xué)物理自制教具和3D打印技術(shù)在中學(xué)物理教育及其它各領(lǐng)域的應(yīng)用的基本情況和研究現(xiàn)狀。進(jìn)一步系統(tǒng)論述3D打印技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)物理自制教具的理論價值和實踐意義。接著從實驗教學(xué)、自制教具、3D打印技術(shù)等方面對中學(xué)物理教育的基本情況進(jìn)行了調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)了各地中學(xué)實驗設(shè)備條件不完善且校際差異大,師生重視物理實驗也看好自制教具的積極作用卻應(yīng)用有限,學(xué)生樂意參與實驗和自制教具的設(shè)計制作卻未真正著手,師生了解3D打印技術(shù)的基本情況且充滿興趣但認(rèn)識有限等現(xiàn)實問題。在此基礎(chǔ)上探索了 3D打印技術(shù)在中學(xué)自制教具中的應(yīng)用方法與優(yōu)勢,將這一技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)物理自制教具中去,探尋3D打印技術(shù)對傳統(tǒng)自制教具的技術(shù)彌補(bǔ),利用3D打印技術(shù)設(shè)計制作如下中學(xué)物理教具:水透鏡視力矯正模擬教具、薄板重心的尋找與驗證教具、傳動與轉(zhuǎn)動組合教具、向心力演示實驗教具、自制滾擺教具、自制潛望鏡教具、伽利略斜面實驗?zāi)M教具、探究光的反射定律與折射定律的組合教具等。最后基于3D打印技術(shù)的中學(xué)物理自制教具的實際應(yīng)用方向提出了建議,認(rèn)為3D打印技術(shù)對于設(shè)計制作中學(xué)物理教具有極大的優(yōu)勢和研究開發(fā)空間,除了用于中學(xué)物理課堂演示實驗以外,還有諸多應(yīng)用方式如項目化教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、創(chuàng)客空間、校本課程研發(fā)等。
【圖文】：

第一章緒論逡逑量的趨勢圖以及２０１８年的發(fā)文量預(yù)測值，可以發(fā)表相關(guān)主題的文獻(xiàn)數(shù)目逐年增長，逡逑己經(jīng)成為我國研究的前沿?zé)狳c(diǎn)，如圖１．２－１所示。筆者又檢索了主題為“中學(xué)物理”逡逑及“自制教具”的文獻(xiàn)，一共３７５篇，發(fā)現(xiàn)對于中學(xué)物理自制教具的必要性、有效逡逑性，優(yōu)秀教具實例及其在教學(xué)上的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的研宄成果［３Ｍ３］。用知網(wǎng)進(jìn)行逡逑計量可視化分析，可得到發(fā)文量的趨勢圖以及２０１８年的發(fā)文量預(yù)測值，發(fā)現(xiàn)關(guān)于中逡逑學(xué)物理自制教具的研宄從上個世紀(jì)七八十年代就已經(jīng)開始了，但是研究熱度不高，逡逑２０１３年達(dá)到一年４３篇的峰值后呈下降趨勢，如圖１．邋２－２所示。逡逑３ｋ邋＿逡逑

的穩(wěn)定性非常好，但是價格也要昂貴得多，售價一般３Ｄ打印機(jī)的打印成品一般是直接應(yīng)用的，因此工業(yè)用打僅要滿足材料的特殊性要求，還要滿足尺寸要求。工業(yè)剛性、初性、強(qiáng)度等性能要求，而且相關(guān)設(shè)備通常是求定制的，因此造價相當(dāng)昂貴，售價難以預(yù)估。逡逑進(jìn)的是國產(chǎn)的ＨＯＲＩ邋Ｈ１＋邋３Ｄ打印機(jī)，由北京匯天威科技是一款個人用３Ｄ打印機(jī)。如圖２．１．邋４－１所示。它是基技術(shù)成本不高，這類國產(chǎn)個人級３Ｄ打印機(jī)體積小巧，具時具有極高的性價比。該３Ｄ打印機(jī)基于ＦＤＭ成型工可根據(jù)需要選擇使用ＰＬＡ或ＡＢＳ材料進(jìn)行打印，成型尺ｍ，擁有全彩觸摸屏，一鍵式打印，，配套使用該公司自主件或者３Ｄ打印機(jī)控制軟件ＣＵＲＡ，操作十分簡單。逡逑
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：G633.7;G434

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本文編號：2691244