一种多功能教学用量角器及其制备方法

沈向安 王艳娟

甘肃省金塔县中学(735300) 甘肃省金塔县羊井子湾小学(735300)

1 问题的提出

量角器除了用来测量角的度数及画一定角度的角外，还可以利用量角器的直边画出直线。但当前的量角器在使用时存在如下问题：①用现有量角器测量共面两线形成的角度时，必须使量角器的中心与所画角或所测角的顶点重合；②用当前量角器画角时，角的两边也要长出量角器平面才能进一步的作图标记；③量角器没有判断水平的功能。为了使量角器具有判断水平功能，且用量角器测角、画角时不必使量角器的中心与所画角的顶点重合，就能方便快速的画出角度，笔者设计了如下多功能教学用量角器。

2 多功能教学用量角器结构

在量角器上设有半圆形透明弧形空腔，其内装有液体(最好为油)、滚珠和气泡，量角器的背面设有磁体及LED光源。多功能教学用量角器结构如图1所示。

3 多功能教学用量角器测角原理

多功能教学用量角器测量原理如图2所示。

图2 原理图

4 多功能教学用量角器结构创新点

(1)能判断线、面的水平度；

(2)能够在竖直面内画出与水平面成一定夹角的角；

(3)测角时量角器的角度中心不必与所测角的顶点重合；

(4)增强了教具的可视性。

5 多功能教学用量角器制备方法

5.1 所需材料和工具

502胶、透明气动软管、小钢珠、缝纫机油(或二甲基硅油)、教学用量角器、注射器、热熔胶枪、刀片、LED灯、3 V纽扣电池、微型开关、柱形水平珠。

5.2 制作过程

(1)截取透明气动软管，使其长度等于教学量角器弧形部分长度。

(2)将LED灯放入所截取软管一端，用502胶将其封闭。

(3)待设置LED端的502胶干后，用注射器吸取缝纫机油(也可以用煤油等，油的粘滞系数越小，所制仪器越灵敏；用油考虑到仪器适用于不同季节，当然用其他低冰点的液体也可以)注入所截取的透明气动软管中，并加入一颗小钢珠(如果液体为酒精，最好加入小玻璃球，因为酒精会腐蚀小钢珠)。

(4)用502胶将注油的气动软管另一端封闭，使在透明气动软管内形成一个小气泡。如果气泡太大，待两端封闭好后用注射器插入调节。

(5)将两端封闭好的透明气动软管用热熔胶枪沿量角器弧形边缘固定。

(6)在该量角器后用热熔胶枪固定3 V纽扣电池、开关,使LED灯构成回路。

(7)将柱形水平珠用热熔胶枪固定在与量角器直边垂直的位置。

6 准确性检验

教具的准确性、科学性是教具的生命，所制教具是否准确，需进行实践检验。我们知道现在的黑板都是磁体可以吸附的，并且由4个边构成矩形，工人安装黑板时，都会使其中两个边水平，当然另外两个边就是竖直的了。

6.1 水平和竖直功能准确性检验

检验教具是否具有最基本的水平和竖直判断功能，为此将量角器的直边分别与黑板的4个边靠拢。

(1)水平准确性判断

将量角器的直边与黑板上沿靠拢，因为上沿水平，如果所制量角器准确那么小球应该在最低点，即量角器中手工绘制的0°处。当将量角器直边与黑板下沿靠拢时，气泡应该在最高点，即量角器中手工绘制的0°处。

(2)竖直准确性判断

将量角器的直边与黑板的竖直边靠拢，观察水平珠的气泡是否在中央，如在中央说明竖直判断准确。因为水平珠粘在与量角器直边垂直的位置。当然也可以当水平珠的气泡在水平珠中央时，利用量角器的直边画线，然后用重锤线检验也可以。

6.2 特定角准确性检验

水平和竖直功能检验合格后，需要检验与水平线成一定角的准确性。30°、45°、60°、90°是常见角度，为此笔者用这些特殊角检验其所画与水平线成一定角的准确性。将常见的不同度数三角板的一边与黑板的下边靠拢，三角板的另两边就分别与水平线形成了30°、45°、60°、90°的角。将量角器的直边靠拢三角板不在黑板下沿的两条边，然后观察气泡、或小球偏离手工刻度的位置进行特定角度的准确性检验。

7 使用方法示范

对于画与非水平线(竖直线)成一定角度的线，先用量角器的直边对准该已知线，待气泡(或小球)稳定后记下此刻气泡(或小球)的位置，然后转到量角器，让气泡(或小球)转过需要的角度，此刻量角器的直边所在位置就为与非水平线(竖直线)成一定角度的线。在转动量角器时，没有必要让量角器绕一个点转动。

8 结束语

任何创新都是始于问题的发现与解决，而检验创新的标准就是实践。从学生的角度来看，在日常教学中教师要引导学生学会发现问题、提出方案并鼓励学生动手实践，让学生在真实情景中感受创新，在尝试性实践中学生就会将所学知识活化，这是提升学生核心素养的一条途径。从教师的能力提升来看，教师通过教具创新能够更好的理解和体会创新，提升个人的教育自信，也增强了教师对学生创新能力培养的实效性。