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发现问题:
有一天,我像往常一样去科技兴趣小组上课,那是节电子课。课上,老师教我们一些电子电路方面的理论和相关的实际应用,并让我们用电子积木来模拟演示。不过,光是讲解还不能让我们很好地理解和实际操作。于是,老师就拿着电子积木来为我们演示。老师一边操作一边讲解,可是电子积木是以纽扣式联接的,老师举起来操作更十分困难。在搭接、整理时都很麻烦,也很费力,而且还容易松动。如果老师要演示就更麻烦了,有时会弄得手忙脚乱。于是,我便产生解决这个问题的想法:怎样才能使电子积木方便使用?这个想法得到了老师的肯定:好的课题往往来自生活实践!
明确课题:
在老师的提示下,我在百度、Google等搜索引擎和中国专利信息发布站、中国专利信息网等专利信息网上检索,查到与“电子教具”有关的专利信息2条;查到关于“电子积木”有关信息3条;查到与“电子积木”有关的发明专利1条,但都没有查到能解决实际问题的新型电子积木。因此这个问题一直困扰着我。
在一堂数学课上,老师把剪好的几何图形用磁铁吸在黑板上来为我们上课。这激发了我的灵感:如果能把磁铁安在电子积木上,不就能让老师把电子积木吸在铁质黑板上,轻松地给同学们演示了吗?于是,我带着这个想法找到老师,老师说这种设计应该能解决问题。于是,我开始了研制。
研制过程:
一、研制方向:1,要使电子积木能在黑板上演示,我设计了两种方案:方案一是悬挂式,方案二是磁吸式。经过反复推敲,最后我还是选择了相对简便易行的“磁吸式”;2,解决联接不方便的问题:磁铁能吸铁,那么有磁性的触点能吸住铁质触点,利用这一特点,我将电子积木的按扣换成磁铁,通过不同磁力强弱的磁铁和铁片吸接实验,确定了联接方式也是“磁吸式”,这样就能轻易解决“电子积木在搭接、整理时很费力,容易松动;演示时会手忙脚乱”等问题。
二、画示意图,明确制作方案和相应需要解决的问题:1,用原有的电子积木改制,难点是“如何解决磁铁和原线路的联接问题”;2,另找板材制作,难点是“如何解决板材的加工问题”。
三、搜集有关的制作材料:雪弗板、漆包线、铜丝、电子元件和磁铁片……
四、制作测试:在雪弗板上勾勒出电子积木的各种形状并裁剪下来,然后在每块板上钻两个小洞,接下来在两个小洞之间穿过铜丝,再在铜丝中间插上各类电子元件,最后将两片磁片、铁片系在铜丝的两端,在磁片、铁片与铜丝的空隙处喷上熔胶。经过老师的完善,设计终于大功告成了。经过几次测试,性能良好,运行也基本正常。最后,我们给这件作品命名为“用磁铁联接的电子积木”。
通过对比测试我们发现,这样设计与常用的电子积木相比,有以下几大优势:可以方便在黑板上演示;联接很轻松,不需较大的力气;折叠式底板节省收藏空间,等等。
实用价值:
本课题的研究成功地并申请了国家专利。本专利前景很好,将惠及上亿师生。我国有34个省,332个地级市2860个县级市,按5万学生/市,拥有率5%,纯利10元/盒计算,价值近亿。
研制花絮:
在制作测试过程中,不像想象的那样一帆风顺,而是一波三折。单单是收集磁铁就费了许多时间,因为一般的磁铁都较大,而我所需的磁铁是又小又薄的圆片,好不容易找到合适的,但是磁力太小,不能牢固地吸在黑板上,总是轻轻一碰就掉下来,最后还是在网上买到大小形状磁力都符合要求的磁铁。
另一个问题是找不到合适的材料来当模板,因为普通的塑料板比较硬,不太好切割和打洞。木头板虽然好切割和打洞,但容易裂开。后来,在我和老师的共同寻找下,最终决定用密度既小,又比较结实的雪弗板来当模板。
还有个问题是通电问题。一开始我在把雪弗板和磁铁片连接的时候,用的是平时做模型时的502胶水,但做好通电的时候却发现通不上电。后来经过研究发现,是磁铁和模板连接中用的胶水把它们绝缘了,使电无法通过磁铁经过铜导线再到最后的电子元件。通过多次改进测试,我们发现用热熔胶和双面胶不会使它绝缘。在其他老师和同学的帮助下,我们又对设计进行了多次改进,还想到了将底板改成折叠式,以节省收藏空间。在研究制作测试的过程中的实践、磨练,提高了我解决实际问题的能力和信心。
有一天,我像往常一样去科技兴趣小组上课,那是节电子课。课上,老师教我们一些电子电路方面的理论和相关的实际应用,并让我们用电子积木来模拟演示。不过,光是讲解还不能让我们很好地理解和实际操作。于是,老师就拿着电子积木来为我们演示。老师一边操作一边讲解,可是电子积木是以纽扣式联接的,老师举起来操作更十分困难。在搭接、整理时都很麻烦,也很费力,而且还容易松动。如果老师要演示就更麻烦了,有时会弄得手忙脚乱。于是,我便产生解决这个问题的想法:怎样才能使电子积木方便使用?这个想法得到了老师的肯定:好的课题往往来自生活实践!
明确课题:
在老师的提示下,我在百度、Google等搜索引擎和中国专利信息发布站、中国专利信息网等专利信息网上检索,查到与“电子教具”有关的专利信息2条;查到关于“电子积木”有关信息3条;查到与“电子积木”有关的发明专利1条,但都没有查到能解决实际问题的新型电子积木。因此这个问题一直困扰着我。
在一堂数学课上,老师把剪好的几何图形用磁铁吸在黑板上来为我们上课。这激发了我的灵感:如果能把磁铁安在电子积木上,不就能让老师把电子积木吸在铁质黑板上,轻松地给同学们演示了吗?于是,我带着这个想法找到老师,老师说这种设计应该能解决问题。于是,我开始了研制。
研制过程:
一、研制方向:1,要使电子积木能在黑板上演示,我设计了两种方案:方案一是悬挂式,方案二是磁吸式。经过反复推敲,最后我还是选择了相对简便易行的“磁吸式”;2,解决联接不方便的问题:磁铁能吸铁,那么有磁性的触点能吸住铁质触点,利用这一特点,我将电子积木的按扣换成磁铁,通过不同磁力强弱的磁铁和铁片吸接实验,确定了联接方式也是“磁吸式”,这样就能轻易解决“电子积木在搭接、整理时很费力,容易松动;演示时会手忙脚乱”等问题。
二、画示意图,明确制作方案和相应需要解决的问题:1,用原有的电子积木改制,难点是“如何解决磁铁和原线路的联接问题”;2,另找板材制作,难点是“如何解决板材的加工问题”。
三、搜集有关的制作材料:雪弗板、漆包线、铜丝、电子元件和磁铁片……
四、制作测试:在雪弗板上勾勒出电子积木的各种形状并裁剪下来,然后在每块板上钻两个小洞,接下来在两个小洞之间穿过铜丝,再在铜丝中间插上各类电子元件,最后将两片磁片、铁片系在铜丝的两端,在磁片、铁片与铜丝的空隙处喷上熔胶。经过老师的完善,设计终于大功告成了。经过几次测试,性能良好,运行也基本正常。最后,我们给这件作品命名为“用磁铁联接的电子积木”。
通过对比测试我们发现,这样设计与常用的电子积木相比,有以下几大优势:可以方便在黑板上演示;联接很轻松,不需较大的力气;折叠式底板节省收藏空间,等等。
实用价值:
本课题的研究成功地并申请了国家专利。本专利前景很好,将惠及上亿师生。我国有34个省,332个地级市2860个县级市,按5万学生/市,拥有率5%,纯利10元/盒计算,价值近亿。
研制花絮:
在制作测试过程中,不像想象的那样一帆风顺,而是一波三折。单单是收集磁铁就费了许多时间,因为一般的磁铁都较大,而我所需的磁铁是又小又薄的圆片,好不容易找到合适的,但是磁力太小,不能牢固地吸在黑板上,总是轻轻一碰就掉下来,最后还是在网上买到大小形状磁力都符合要求的磁铁。
另一个问题是找不到合适的材料来当模板,因为普通的塑料板比较硬,不太好切割和打洞。木头板虽然好切割和打洞,但容易裂开。后来,在我和老师的共同寻找下,最终决定用密度既小,又比较结实的雪弗板来当模板。
还有个问题是通电问题。一开始我在把雪弗板和磁铁片连接的时候,用的是平时做模型时的502胶水,但做好通电的时候却发现通不上电。后来经过研究发现,是磁铁和模板连接中用的胶水把它们绝缘了,使电无法通过磁铁经过铜导线再到最后的电子元件。通过多次改进测试,我们发现用热熔胶和双面胶不会使它绝缘。在其他老师和同学的帮助下,我们又对设计进行了多次改进,还想到了将底板改成折叠式,以节省收藏空间。在研究制作测试的过程中的实践、磨练,提高了我解决实际问题的能力和信心。