常志亮
摘 要:在技工教育教學(xué)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)液壓傳動(dòng)的原理和應(yīng)用等方面的知識。液壓千斤頂是這些知識的綜合應(yīng)用。利用廢棄的一次性醫(yī)用注射器和輸液管可以很方便的組裝液壓千斤頂模型,液壓千斤頂模型不僅是一個(gè)很好的教具而且是一學(xué)具。組織學(xué)生制作模型可以鞏固相關(guān)的基礎(chǔ)知識,提高學(xué)生動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的興趣。
關(guān)鍵詞:教具;液壓千斤頂;制作;應(yīng)用
在技工教育教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生在新奇的物理現(xiàn)象中獲得感性認(rèn)識,同時(shí)幫助他們理解抽象的概念和規(guī)律,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思考能力和動(dòng)手能力,有助于良好科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成和思維素質(zhì)的提高。在實(shí)際教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)器材配備往往不能滿足教學(xué)的需要。自制教具的使用可以大大改善這一現(xiàn)狀。并能夠較大程度地根據(jù)教師的教學(xué)思想開發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器,甚至通過學(xué)生自己制作實(shí)驗(yàn)器具,更大程度的調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。那么,如何在技工教育課堂教學(xué)中運(yùn)用自制教具來提高課堂教學(xué)的有效性呢?
“科學(xué)始于好奇”。技校生富有好奇心和求知欲,是引起創(chuàng)新的內(nèi)在動(dòng)力。巧妙地安排學(xué)生動(dòng)手操作,可以激發(fā)他們參與學(xué)習(xí)的興趣,喚起求知的欲望,點(diǎn)燃創(chuàng)造的火花。自制教具正好在這方面有著巨大的優(yōu)勢,它不用像正規(guī)教具那樣“正規(guī)”,在教師指導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行,可激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)自覺性和積極性,從而激勵(lì)他們主動(dòng)探索、鍥而不舍的求知欲望。
教師可以利用自制教具 “液壓千斤頂”輔助教學(xué),從而幫助學(xué)生更好的掌握液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上,自然而然的就能順利的得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,讓學(xué)生更加清楚的理解了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。
從原理上來說,液壓千斤頂基于帕斯卡原理,即液體各處的壓強(qiáng)一致,在平衡的系統(tǒng)中,比較小的活塞上面施加的壓力小,大活塞上施加比較大的壓力,從而來保持液體的靜止。通過液體的傳遞,可以實(shí)現(xiàn)得到不同端上具有不同的壓力,這樣就可以達(dá)到變換的目的。我們常見到的液壓千斤頂就是利用了這個(gè)原理來達(dá)到力的傳遞。液壓千斤頂演示教具也是根據(jù)這個(gè)原理而制作的一個(gè)液壓千斤頂模型演示儀。
液壓千斤頂具體制作:
模型主體為兩個(gè)注射器,注射器筒和柱塞分別代表液壓千斤頂?shù)母淄埠突钊?。要保證活塞動(dòng)作靈活且密封性好。單向閥可比管子直徑稍大的鋼球。截止閥和排液管起著開關(guān)回流通路的作。貯液槽可用塑料瓶截去上部后制成。
使用方法:
正常工作時(shí),關(guān)閉回液閥門,向上提起活塞時(shí),左面單向閥由于重力和壓強(qiáng)處于關(guān)閉,右面單向閥因活塞缸筒內(nèi)壓強(qiáng)變小處于開啟狀態(tài),此時(shí)液體因外界大氣壓強(qiáng)大于活塞缸筒內(nèi)的壓強(qiáng)進(jìn)入活塞缸筒。
向下壓活塞時(shí),右面單向閥由于重力和壓強(qiáng)處于關(guān)閉,左面單向閥因活塞缸筒內(nèi)壓強(qiáng)變大處于開啟狀態(tài),此時(shí)液體因活塞缸筒內(nèi)的壓強(qiáng)大于頂墊缸筒內(nèi)的壓強(qiáng)進(jìn)入頂墊缸筒,使得頂墊上升將重物頂起。
隨著不停的提起和壓下活塞使得頂墊慢慢升到一定的高度。
停止工作時(shí),打開回液閥門開關(guān),左面單向閥因重力和壓強(qiáng)處于關(guān)閉狀態(tài),液體通過回液管回到貯液槽中。
不工作時(shí)兩個(gè)單向閥由于重力和壓強(qiáng)處于關(guān)閉狀態(tài),回液閥門打開,即使活塞運(yùn)動(dòng)其液體也會(huì)直接通過回液閥回到貯液槽。
探索是人類認(rèn)識客觀世界的一種重要手段。實(shí)踐表明:在教學(xué)活動(dòng)中,讓學(xué)生親自操作自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過實(shí)踐驗(yàn)證前人獲得的科學(xué)結(jié)論,既可有效地提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,又能培養(yǎng)他們鍥而不舍、勇于探索的科學(xué)態(tài)度。
總之,教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)該充分利用自制教具,營造一種敢想、敢說、敢做的學(xué)習(xí)環(huán)境,有效地開發(fā)學(xué)生的邏輯思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然,自制教具本身具有局限性,教師在運(yùn)用過程中要注意與教材的緊密結(jié)合,真正實(shí)現(xiàn)對課程標(biāo)準(zhǔn)的貫徹落實(shí)。