“任何技术的产生和发展，都是人类有意识、有目的活动的成果。”它总是从一定的具体目的出发，针对具体的问题，形成解决的方法，从而满足人们某方面的具体需求。自制教具是技术创新作品，是为满足实验教学要求或为了训练学生的动手实践能力而开展技术活动的成果；是当实验教学遇到问题后，针对具体问题，在调查研究、科学分析的基础上，设计制作、试验评估、优化定形的一种专用性技术创新实体性成果。自制教具是富含技术思想和方法的技术结晶体，是用作科学实验的必备器具。自制教具都具有鲜明的目的性。
【案例一】技术发明教具——金属丝电阻率测定固定架
人教版《普通高中课程标准实验教科书 物理 选修3-1》第2章第6节学完后，增做测定金属丝的电阻率实验。这是一个既可以帮助学生强化金属电阻率概念，又能让学生借此学习、掌握、运用螺旋测微器的必要实验。该实验在如何正确用螺旋测微器测定金属丝的直径及计算横截面积，如何用伏安法测电阻这两方面一般没什么问题。问题一般出现在该用哪些实验器材、实验怎么进行、如何减少实验误差提高精度等方面。实践证明，研发一个能将金属丝拉直并能较易改变其长度，使测量又快又准的“金属丝电阻率测定固定架”十分必要。
（一）发现和明确问题
做该实验时，学生一般随便拿一根电阻较大的捋得不怎么直的金属丝，连到电路中就去测定它的电阻率。这样就出现了两个问题：一是未捋直的金属丝影响了所测长度的准确度；二是改变金属丝长度多次测量时，用直尺计量长度既不准确又耗费时间，以致计算出的电阻率精度不高，整个实验也显得比较仓促。
（二）制定设计方案
如何将电阻丝拉直？如何改变其长度且测量电阻率又快又准？这要有措施去保证。新设计的金属丝电阻率测定固定架（图1），应含有能拉直所测一段金属丝、改变所测金属丝长短和计量所测金属丝长度的结构，并且能满足实验用时短和实验精度高的要求。基于设计要求，结合实验室现有条件，考虑制造成本和制作条件，挖掘校本教育资源，经综合考虑后认为利用现有仪器零件，采用组装工艺，是研制该教具的最佳设计方案。
图1
（三）制作装置原型
1.选用现有仪器和材料
光具座架1，光具座的附件金属插杆4，双孔有机玻璃片（自制）2，接线柱（带帽）2，自制有机玻璃标牌2，电阻丝（300W）约950mm，鱼嘴夹导线2。
2.制作配件并组装教具
（1）自制绝缘性能良好的用于安装电阻丝用的“双孔有机玻璃片”（2mm厚）2块（图2）。(www.xing528.com)
（2）自制“角形有机玻璃标牌”（2mm厚）2个（图3）。
图2
图3
（3）给两块“双孔有机玻璃片”各用M4螺母固定1根金属插杆和1个接线柱，再分别插在光具座左端固定插孔和第4个滑块（从左至右共4个）的插孔内，调整到等高后用固定丝固定插杆。再将捋直的电阻丝两端分别接在两个接线柱上，滑动第四滑块，拉紧电阻丝后固定。
（4）给两块“角形自制标牌”套上插杆且用M4螺母固定后，分别插入第一和第二滑块的插孔内，调整标牌面平行于拉直的电阻丝后旋紧滑块上的固定丝防止其转向或滑下。
（四）测试及评估
1.测试
（1）把带鱼嘴夹的导线夹在两标牌中线处，两导线另一端接入实验装置电路中。
（2）测金属丝直径时直接在固定架上拉直的电阻丝上选任意点测量。
（3）改变金属丝长度测电阻时，左端标牌应固定不动，只滑右边标牌到适当位置后夹上带导线的鱼嘴夹即可。每次测量时的导线长度可以直接在两标牌所在滑块中线之间的光具座上原有的固定毫米刻度尺上读出。
2.评估
所测金属丝容易拉直，改变所测金属丝长短容易，读取所测金属丝长度准确，达到设计要求。
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