基于开源硬件的力学实验创意设计

黄萍萍 李敦勇

黄萍萍 浙江省温州市平阳县水头镇第五小学教师。温州市教坛中坚、学科骨干教师，平阳县学科课堂教学一等奖获得者，指导的学生在各类比赛中获奖。

李敦勇 浙江省温州市平阳县新纪元双语学校教师。全国青少年电子信息智能创新大赛优秀指导师，指导的学生在各级比赛中获得一等奖奖项。撰写的《设计一个智能家居模型》等多篇案例在《中国信息技术教育》刊物上发表。

教学背景

“我们的小缆车”是教科版科学五年级上册第四单元第一课时的内容，主要研究拉力大小与小车的运动之间的关系。通过本课学习，学生能理解物体重力的产生，垫圈重力与小车所受拉力的转换，以及拉力大小和小车运动快慢的关系。但在原型实验中，学生需要用秒表测量小车每次從起点到终点用的时间，记录每次实验的数据，而秒表计时可能存在误差问题。另外，实验结束时需要汇集全班各小组的数据，观察分析规律，消耗不少时间，导致研讨时间不够。通过开源硬件和物联网技术简化实验操作，可以很好地解决这些问题，使实验数据更为准确、直观，更容易分析。

教学目标

知识与技能 了解重力是物体由于地球吸引而受到的向下的拉力;知道一定的拉力能够使静止的小车运动起来，拉力越大，小车运动得越快。

过程与方法 安装用重力拉动的小车;制订研究计划，做拉力大小与小车运动快慢关系的实验;用实验数据验证自己的推测。……