科學原理及展示目的：阿基米德有一句名言：“給我一個可靠的支點，我就能撬動地球。”這件展品就為孩子們形象地展示了杠桿原理。觀眾可拉動合肥攀達杠桿設施上不同位置的拉環(huán)，啟動杠桿，可撬動杠桿另一端的地球模型，拉動杠桿上不同位置的拉環(huán)，力矩不同，撬起地球所需的力氣不同。越靠近杠桿中心位置的拉環(huán)，拉動所需的力氣越大。通過體驗，讓孩子感知科學的力量和神奇，從小培養(yǎng)科學思維和大膽創(chuàng)新創(chuàng)造的思維習慣。
操作方法：
1.觀眾拉動杠桿設施上不同位置的拉環(huán)，啟動杠桿，撬動杠桿另一端的地球模型；
2.對比拉動杠桿上不同位置的拉環(huán)，撬起地球所需的力氣不同。
展項由大型杠桿機構、限位緩沖裝置以及繩索等組成。參與者一人坐在座椅上，另一人通過不同位置的繩索拉起坐在椅子上的觀眾，感受不同位置使用的拉力大小。根據杠桿原理：杠桿上的兩個力矩（即力與力臂的乘積）大小相等可使杠桿平衡。展項中，杠桿機構的力臂越長，拉起觀眾所需要的力越小；反之，力臂越短需要的力越大。所以，拉動杠桿機構外側的繩子較為省力。生活中常用的起瓶器，鉗子等都是利用了杠桿原理。
分別點擊屏幕上煤炭、石油、天然氣三個按鈕，觀看該能源在全球的分布狀況，并通過多媒體視頻了解相關知識。能源是國民經濟的重要物質基礎，未來命運取決于能源的掌握，但是地球上的能源并不是均勻分布的，且對于社會發(fā)展重要的化石資源是一種不可再生能源，正在面臨著開采殆盡的危險。因此全球性的能源緊缺，導致燃油、燃氣等工業(yè)及民用燃料價格不斷攀升，直接影響著人們的日常生活，節(jié)能減排的戰(zhàn)略序幕已經拉開，新能源的開發(fā)應用已是大勢所趨。
任何物體都含有兩種電荷，物質失去電子后帶正電，得到電子后帶負電。電荷有同性相斥異性相吸的基本特點。在靜電場中，物體左右兩側感應出不同的電荷，由于所受的靜電力大小不同，以及靜電吸力和斥力的變化，于是就出現了乒乓球往復運動的現象。
我們在冬天脫毛衣的時候，經常會發(fā)現毛衣發(fā)出噼噼啪啪的聲音，如果在光線較暗的地方，能看到毛衣上有藍色的小火花，手不經意摸到的話，還會有被電到的刺痛感，這是為什么呢？原因是我們在脫毛衣的時候，毛衣之間相互摩擦后會產生靜電現象。
靜電小球演示的就是導體的靜電感應原理和電場對電荷的作用力。在保護罩內有左右兩個分別帶正負高壓靜電的定制球拍，按下按鈕，展項通電后，懸吊在兩個定制球拍之間的金屬小球就開始不停的來回擺動，發(fā)出乒乒乓乓的響聲。那么是什么導致小球在來回擺動并發(fā)出乒乓聲呢？當啟動按鈕后，高壓靜電發(fā)生器使兩個球拍成了分別帶有正、負電荷，由于靜電感應，金屬小球的兩邊分別被感應出與鄰近球拍相異的電荷，于是，在靜電力的作用下，小球擺向距球近的一個球拍，與之相碰后，立即帶上與該球拍相同的電荷，從而又被排斥開來，隨后，小球又受到另一塊相異電荷球拍的吸引，相碰后帶上相同電荷又被排斥回來，如此循環(huán)往復，小球在就兩個球拍之間來回擺動并由于來回碰撞而發(fā)出乒乒乓乓的聲音。
聲音的傳播需要媒介，在真空環(huán)境下，聲音是無法傳播的。
聲音在不同介質中傳播的速度是完全不一樣的。在一般情況下，傳播介質的密度越大，傳播聲音的本領越強，速度越快，距離也更遠。
在本件展品中，聲音的傳播速度從大到小依次是：固體、液體、氣體。
操作方式
1、按動“固體（液體、氣體）”按鈕，觀察聲音在不同媒介中的分貝指數。
2、按動“抽真空”按鈕，罩內空氣將逐漸抽掉，在按下“固體（或液體、氣體）”按鈕，觀察分貝指數變化。
3、按下“釋放真空”結束操作。
一個T型主擺的三個端點分別懸掛著三個副擺。當我們轉動T型主擺時，三個副擺隨之擺動，并互相影響呈現出不規(guī)則的運動狀態(tài)。大家可以多試幾次，看看“擺”的運動軌跡是否相同？
為什么擺臂運動是混沌無序的？單擺的運動軌跡通常較易預測，但當一個主擺和三個副擺組成一個運動體系時，它的運動狀態(tài)就會變得復雜起來。由于大擺與小擺相連，因此每個擺都會影響其它擺的運動，整個運動狀態(tài)就會變得混沌無序、無法預測。而在起動狀態(tài)下，主、副擺的初始位置和起動速度都會影響運動體系的運動軌跡。
外延知識：混沌研究始于上個世紀60年代，其有影響力的人物就是美國科學家洛倫茲，他在研究大氣對流方程時發(fā)現，初始值細微的變化，可以導致“失之毫厘、差之千里”的結果。混沌系統(tǒng)是一個非周期性的不可逆過程，它對初始值反應敏感，一個微小的擾動變化，就會產生意想不到的結果，而且長期行為不可預測。混沌規(guī)律使人類從更客觀的角度對事物進行觀察，而不是用公式演算出精確的結果，它警示我們，不要忽略事物發(fā)展初期的方方面面和細微之處，它們的微小變化可能會演變成一個難以控制的結果。
展品由軌道和非圓輪子等組成。一組是方形輪子和弧形軌道，推動方形輪子在弧形軌道上滾動，可看到方形輪子平穩(wěn)運轉，這是因為方形車輪的邊長和軌道的弧長一樣。另一組是勒洛三角形輪子和平面軌道，將板子放在三角形輪子上面，手推板子并帶動三角形輪子在平面軌道上滾動，可看到三角形輪子也能平穩(wěn)地前進，它展示了數學中的定寬曲線原理。所謂定寬曲線是指用兩條平行線夾住一個圖形，如果在任意一個方向上，這兩條平行線的距離都相等，那么這圖形就叫定寬曲線。所以勒洛三角形輪子就是定寬曲線，其雖然不是圓形，但仍然可以在板子與平面軌道之間平穩(wěn)滾動。
展品主要由線圈、操作手輪、指南針和電流表等組成。展臺的上半部臺面可以做360度旋轉，旋轉臺面上安裝有指南針，整體被透明亞克力罩保護。您可以轉動手輪，驅動線圈轉動，同時轉動圓臺，讓線圈做不同方向切割地磁的運動，在這過程中可觀看電流表的變化和指南針的指向，不難發(fā)現當線圈的軸向在東西方向轉動時，切割南北方向磁力線，電流表的指數大。這也說明此時線圈切割的磁場磁力線較多，因此所產生并通過的電流也會較大。
地球可視為一個磁偶極，其中一個極位在北極附近，另一極位在南極附近，不過地磁場通常很微弱，我們很難直接感受到，但可以被感知、測量。除了通常用的小磁針、地磁儀，運用電磁感應也可以感測。本展品就是運用電磁感應現象來驗證地磁場的存在。
展品“電池原理”由電流表、電線及三種不同材質共六條金屬棒組成。雙手握住不同材質的金屬棒，能看見電流表指針發(fā)生偏轉。這其實是因為不同材質的金屬棒在能導電的溶液中，化學活潑性是不同的。人手上有汗液，汗液是能導電的溶液，當雙手握住兩種不同的金屬棒時，由于二種金屬活潑性不同，您的身體相當于電池里面的酸性電解液，當你潮濕和帶有鹽分的雙手接觸銅板和鋁板時，發(fā)生了不同的電化學反應，銅棒發(fā)生還原反應，失去電子；鋁棒發(fā)生氧化反應，得到電子。鋁棒上多余的電子經過電流表流到銅棒上，用來補償銅棒上失去的電子；同時一只手上積累的多余的電子，通過身體流到另一只手上，由于電流非常微弱，所以您的身體根本感覺不到它，因為人體皮膚的電阻很大，尤其是皮膚干燥的時候對電流的阻礙能力就更強，維持這個微弱電流的能量來源于銅板和你身體的體液之間的電化學反應。
科學原理：展品中，小圓盤是由磁鐵制成，大圓盤是由鋁盤制成。大圓盤在磁場的作用下內部產生感應電流，感應電流在鋁盤中又產生了與小圓盤相反的磁場，在磁力的作用下，使小圓盤懸浮起來，小圓盤懸浮在空中也是因為磁力與它的重力達到了動態(tài)平衡。操作方法：按下啟動按鈕，大圓盤開始快速旋轉；觀察小圓盤的狀態(tài)。
作為科普實踐基地，需要聲、光、電、力、磁等多學科科普展品。
校園科技館的構成
學校小型科技館由聲、光、電、力、磁、能、水、氣、新材料等九個方面的系列儀器組成。這些儀器集科學性、知識性、趣味性、操作性于一體，將光的反射、聲的傳播、力的分解、電的產生、水的循環(huán)、能的轉化、磁場變化等自然常識和科學原理以直觀的形式演示出來。學生親自操作，動腦動手，發(fā)現其中的奧妙，掌握其中的科學原理。
校園科技館的功能與特點
學校小型科技館的功能與特點在不斷擴展和延伸，但主要有以下五個方面：
1、學校小型科技館具有展教互動功能。展教互動功能是學校小型科技館的核心功能，展品的互動性是學校小型科技館區(qū)別于其他實驗室的重要標志。學校小型科技館的展品多具有互動功能，通過簡單直觀的實物模型表現復雜深奧的科學原理。既能吸引學生動手參與，又能讓學生在娛樂之中思考和學到知識，真正做到寓教于樂。其實質就是從簡單中體會深奧，在娛樂中學到知識，從而達到科技普及的目的。
2、學校小型科技館是一個良好的科普活動中心。學校小型科技館是學校的文化活動的重要場所之一，既能組織學生開展科技普及活動，也能為學生自發(fā)性的科技活動提供場地。
3、學校小型科技館是一個良好的科技創(chuàng)作中心。學校小型科技館是以生動的、可以讓學生動手操作參與做實驗的實物展教形式，通過學生動手動腦啟迪思維，從而激發(fā)科技創(chuàng)作興趣。學校小型科技館有利于培養(yǎng)學生科學探究和科學創(chuàng)新的能力，學生利用該環(huán)境開展科學探究實驗學習，可以較好地培養(yǎng)分析問題和解決問題的綜合能力，較好地參加國內外各級各類的競賽，從而獲取較好的競賽成績。
4、學校小型科技館以學生的發(fā)展為主體，以綜合、探究、創(chuàng)新為理念而研究和開發(fā)的新課程實驗教學環(huán)境，符合自主學習、合作學習、探究學習的新的學習方式。學生利用該環(huán)境開展科學探究實驗學習，可以較好地完成課程學習任務，而且可以很快適應新的考試方法和考試模式。
5、學校小型科技館中的儀器能反映和說明科學原理，揭示其內在的科學概念和基本的科學特征。學校小型科技館中的儀器具有設計科學、結構簡單、操作方便和外型美觀等特點。
技術方案：
校園科技館的展品設置以“始于歡樂、終于智慧”為目標，以科技教育為主，讓青少年學生置身于他們生活中所能遇到的各種科學現象和結構模型之中，引發(fā)他們的創(chuàng)造性思維，充分體驗科學樂趣并進行創(chuàng)造性的活動。展區(qū)設計和展項設置圍繞體驗、發(fā)現、創(chuàng)造等理念進行，營造有利于青少年展開科學探索活動的條件，充分體驗科學所帶來的樂趣，在玩耍中形成“樂于探索、熱愛科學”的品質，在他們幼小的心靈中植下科學的種子。
校園科技館以“體驗科學、感悟科學”為宗旨，融展示和參與、教育與科研為一體，以學科綜合的手段和寓教于樂的方式，讓青少年學生在賞心悅目的體驗活動中，接受現代科技知識的教育和科學精神的熏陶。
體驗科學——通過營造科學氛圍，使學生在參與、互動的過程中，體驗科技的美妙與神奇，體會科技與人、自然、社會的關系，從而感悟科學，開啟智慧。
激發(fā)創(chuàng)新——引導學生主動學習，在探索、發(fā)現的過程中，激發(fā)科學興趣、培育科學觀念，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
環(huán)保節(jié)能——以人為本，遵循可持續(xù)發(fā)展原則，采用環(huán)保材料，限度利用自然資源，打造綠色生態(tài)展示空間。
科技安全——將傳統(tǒng)手法結合現代聲光電技術、多媒體展示和互動觸控系統(tǒng)，嚴格按照要求標準規(guī)范設計燈光照明、建筑防火、安全疏散和消防設施等。
校園科技館的建設
“校園科技館”的建設要遵循兩個原則，一是經濟性原則，要結合本校實際，杜絕無效投入，做到合理配置，重視性價比；二是實用性原則，要盡可能與教學內容相聯(lián)系，追求與學科教學的完美整合。
科技館設備的合理配置也是一個重要的環(huán)節(jié)，有些設備“好玩”，學生非常喜愛，但因為脫離學生生活實際，或者蘊含的科學道理比較深奧，不能被學生所理解，這樣的設備就不適宜采用。因此要明確從學生實際出發(fā)、與教學內容相結合的基本思想。學生現有的知識經驗能理解或有聯(lián)系的，要優(yōu)先考慮；各學科教學內容涉及到的，學生不能直觀的認識的要優(yōu)先考慮。譬如，雷雨天不能站在大樹底下，否則會有被雷擊的危險。由于學生沒有生活體驗，也不能通過語言描述進行抽象感受，這時就可以通過“仿真雷電”來實現，用變壓裝置模擬一個幾萬伏的電擊，并通過閃電擊打到大樹上，當學生親眼看到耀眼的火花，親耳聽到刺耳的“噼叭”聲，相信他們對雷電的認識一定會深刻許多，進而培養(yǎng)了學生的雷雨天自護能力。
五、校園科技館的應用
“校園科技館”要本著應用為先的理念，充分開發(fā)教育資源，大力拓展活動。主要通過兩種途徑：一是積極整合于各學科教學，讓科技設備在課堂教學中大顯身手；二是盡可能地做到館藏設備免費開放，豐富學生的課余生活，開拓學生的第二課堂。
“校園科技館”的建設是否成功，關鍵在應用，要充分挖掘應用潛能，提高使用效率。從學校的實際考慮，要想固定時間是不現實的。所以要求在活動形式上要因地制宜，靈活多變，參觀型的活動在大型科技館中是一種普遍形式，但在“校園科技館”中有明顯的不足，首先是由于場地有限，不能同時容納整班學生的參觀活動，其次由于時間有限，設備有限，學生在以課時為單位的短時間內根本不會有深入的認識，因此，“校園科技館”的活動，以針對性和零散性為主要形式。可以考慮采用的有兩種途徑：一是積極整合學科教學，可以對各年級各學科教學內容進行梳理，找出與“校園科技館”相關的內容，然后制定出教學計劃分發(fā)給任課教師，建議他們在組織相關教學內容時，能夠充分發(fā)揮科技館的功能，將科技設備作為教具來設計，可以帶領學生到科技館中針對一兩個設備開展活動，對于一些體積較小、重量較輕的設備甚至可以借到教室里進行教學，進而揭開科技館的神秘面紗，讓科技設備與學科教學全面整合，充分發(fā)揮科技館的教育功能。這一特點，也正是“校園科技館”較之大型科技館的主要優(yōu)勢，只有與學科教學及時地全面地整合，價值不菲的科技設備才不至“淪落”為“高級玩具”。
當然，僅僅依靠課堂教學的滲透還是遠遠不能發(fā)揮“校園科技館”的功能的，在此基礎上，還可借鑒大型科技館的運作模式，向全校學生全面開放，以此滿足“小小科學迷”的強烈愛好，豐富他們的課余生活。當然，這里面涉及到許多管理的問題，譬如，如何控制好活動人數？如何確保活動的安全？如何保證設備的正常運轉等，都是值得討論的內容。
中小學校園科技館建設方案
1、人工智能與機器人系列
1腦控機器人套1
2與機器人比腕力套1
3雙人腦力對抗賽套1
4腦控噴泉 套1
5書畫與分揀搬物智能機械套1
6腦控賽車套1
7智能超市套1
8智能采摘套1
腦控吹球比賽套1
2、生命科學
1"健商測試 套1
2眼疾手快套1
3十二生肖套1
4高空拋物安全教育體驗臺套1
5人體智能檢測
6記憶力測試（圖形）
7平衡測試
8反應測試
9短期記憶測試
10撲蝴蝶
11配眼鏡
12染色體與遺傳分析
13記憶力測試套1
14同心協(xié)力套1
15孕育生命套1
16未來的你套1
17二種耐力測試套1
3、光學系列
1移球心跳臺1
2變色球套1
3天上水2型套1
4空中成像套1
53D視頻合成演示儀3型套1
6轉動生花套1
7怒吼的老虎套1
8投籃歪手套1
9隱身人套1
10三維空間成像套1
哈哈鏡套1
跳動的心臟套1
4、聲學系列
1飛鳥入籠套1
2聲波看得見套1
3激光豎琴套1
4激光豎琴套1
5無皮鼓套1
6步行電子琴套1
7音樂墻套1
8手擊琴套1
5、力學系列
1自動花開套1
2氣浮平臺－２型套1
3萬有引力套1
4牛頓擺套1
5與機器人比腕力套1
6龍卷風套1
7水旋渦（手搖）套1
8聽話的小球套1
9氣浮平臺－２型 套1
10自己拉自己（雙人）套1
11氣流投籃套1
12伯努利噴球套1
13不倒翁套1
14永動機套1
6、電磁學系列
1美麗的輝光套1
2人體導電（小飛機） 套1
3平衡球3型套1
4健身發(fā)電-腳踏發(fā)電(雙人)套1
5跳舞的回形針套1
6隔空稱重套1
7磁鐵與線圈套1
8無線充電套1
9柔和電擊套1
7、航天系列
1太空模擬飛行套1
2飛機模擬飛行套1
3航天空間站套1
4飛行模擬駕駛臺套1
8、VR體驗
1VR體驗套裝套1
2AR地理沙盤（地理互動投影）套1
3模擬訓練平臺套1
9、新能源及低碳環(huán)保
1太陽能發(fā)電套1
2太陽能發(fā)電套1
3風力發(fā)電套1
4風力發(fā)電套1
5太陽能飛機套1
6旋轉小屋套1
7拼圖燈亮套1
8意念彎勺套1
10、地球科學
1虛擬翻書套1
2飛碟式三球儀套1
3地震來了往哪里跑套1
4消防闖關套1
5地震體驗臺套1
11、數學系列
1馬步問題套1
2益智游戲套1
3手指推大廈套1
4哥尼斯堡七橋套1
5自然數平方規(guī)律套1
12、國學文化
1三十六計套1
13、智慧墻
1視覺與經驗套1
1音樂噴泉套1
2無人機塊1
3吹燈唱歌塊1
4魔術師的硬幣塊1
5電影原理(視覺暫留)塊1
6節(jié)水知識競賽塊1
7顏色與密碼塊1
8人體發(fā)電塊1
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