为深入落实“双减” 背景下科学教育加法工作部署,严格对标教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》《义务教育阶段科学教育 “做中学” 领航行动指南》等文件要求,湖州师范大学理学院物理实验中心智实耀光科普团队于8月15-16日、8月19日-20日、8月22-23日(共计6天)面向吴兴区中小学生开设科学实验公益课程。该项目是实验中心发挥高校平台优势、服务地方基础教育发展的重要举措,旨在补齐区域中小学生科学实践教育短板,拓展青少年课外科学学习场景,充分激发学生科学探究兴趣、创新思维与动手实践能力,助推区域中小学科学教育高质量发展。
本次为科学实验公益课程首期试点。课程依托高校专业物理实验平台,推动优质科教资源向基础教育一线辐射,为区内青少年提供公益化的科学实验实践学习渠道。活动一经发布便广受学生欢迎,累计千余名学生踊跃报名参与。
据了解,首期试点取得良好反响与实施成效,物理实验中心将搭建常态化公益科普工作机制,推出春、夏、秋、冬四季公益科学课堂,持续面向湖州58 年级学生输出高品质科普实践课程,为地方青少年科学素养提升注入长效动力。
活动内容纪实:
环节一:探索风扇电动机原理
课程从生活中常见的电风扇现象切入,授课教师现场演示风扇运转,引导学生思考风扇转动背后的动力原理,顺势引出电动机核心概念。通过拆解剖析风扇内部构造,讲解电能向机械能转化的物理过程,初步阐释磁场与电流之间的相互作用机理。该环节重在帮助学生建立直观的感性认知,夯实理论基础,为后续动手实操探究做好铺垫。

环节二:制作线圈,搭建电动机模型
学生取用漆包线,将其紧密缠绕成矩形线圈并预留两端接线接头,绕制过程中把控线圈匝数与外形,保障内部磁场分布均匀。随后借助U 形叉、小木块与木板组装支撑框架,把线圈固定在框架之上,确保线圈可以灵活自由转动。本环节融合线圈绕组加工与机械结构装配,引导学生认识线圈在电动机中的核心功能,同步锻炼学生的工程动手与组装建构能力。


环节三:打磨漆包线两端绝缘漆
学生使用砂纸对线圈两端引线做差异化打磨处理:一端彻底磨除全部绝缘漆,完全裸露铜芯;另一端仅打磨约二分之一圆周,保留剩余部分绝缘层。这种一端完全打磨、一端半面打磨的处理方式,在简易电动机装置中充当换向器功能,保障线圈通电后能够持续向同一方向转动。教师着重提示,打磨精度直接决定换向运行效果,操作过程中要把控打磨力度,防止漆包线铜芯受损,为后续通电调试做好关键技术准备。

环节四:通电测试与工作原理归纳
学生将打磨完成的线圈接入电源,观察线圈通电后的转动状态。如出现转动卡顿、运转不畅等现象,可微调线圈摆放位置,排查接线接触点位,完成装置调试。测试完成后,教师结合学生亲手搭建的实物模型与教学教具,系统阐释电动机核心原理:通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动,并进一步解析换向器维持线圈持续单向旋转的工作机制。本环节实现动手实践与理论知识的相互印证,引导学生从实操体验提炼总结,将直观操作经验转化为系统化的物理科学认知。


环节五:参观3D 打印教室与科创作品展览教室
课程尾声,学生前往3D 打印教室与作品展览教室进行观摩学习。现场观察 3D 打印增材制造设备的实际运行状态,浏览往期学员完成的机械结构、创意模型等系列科创作品,进一步拓展对现代先进制造技术的认知,开阔科学实践视野。


本次课程从风扇电动机引发思考,到缠绕漆包线制作线圈;从通电调试观察旋转效果,再到归纳梳理科学原理,最后走进实验室拓展科技视野。整节公益课程紧扣“做中学” 主线,把抽象难懂的电学知识转化为可亲手搭建、直观感知的实物模型。当线圈接通电源飞速转动的那一刻,理论知识与动手实践深度交融,科学探究的种子也在学生心中悄然生根。
