項(xiàng)目背景
　　
　　根據(jù)小學(xué)低年級(jí)學(xué)生在“認(rèn)識(shí)鐘表”知識(shí)中很難理解時(shí)刻與角度的關(guān)系以及高年級(jí)學(xué)生對(duì)橢圓的特點(diǎn)及畫法的疑惑，筆者開發(fā)研制了“半自動(dòng)機(jī)械式尺規(guī)鐘表”，這既便于學(xué)生直觀理解知識(shí)，又滿足了學(xué)生探索科學(xué)的愿望。
　　
　　科學(xué)原理
　　
　　根據(jù)“線段的兩個(gè)端點(diǎn)在互相垂直的軌道上運(yùn)行，線段長(zhǎng)短不變，而這條線段延長(zhǎng)線上的一點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的軌跡是一條平滑的封閉曲線即橢圓”這一原理和數(shù)學(xué)知識(shí)間的緊密聯(lián)系，運(yùn)用了改一改、加一加、減一減、組合、拓展功能等科學(xué)發(fā)明方法。
　　
　　制作材料
　　
　　邊長(zhǎng)為15cm的白色塑料方形垂直滑道板1塊，帶筆的機(jī)械小車，吸盤，磁鐵，表盤，量角器，指針，帶孔刻度尺1把，螺栓2個(gè)，鉛筆、刻刀各1把。
　　
　　制作方法
　　
　　制作帶360°量角器和表盤的滑道板
　　
　　先用白色光滑的塑料板和磁鐵制作方形垂直滑道及帶量角器的表盤。該板分3層，上層為滑道板，由4塊帶直角的等腰三角形板構(gòu)成；中間層為磁鐵粘按成直角的等腰三角形板，沿滑道的邊比上滑道板的邊小2～3mm；滑道底板為帶360°量角器、表盤和中心孔(直徑為3mm)的方形板。將上滑道板、中間層依次膠按在滑道底板上構(gòu)成互相垂直的、寬度為3mm的垂直滑道，并在四角打孔安裝吸盤。見(jiàn)圖1。
　　
　　制作刻度尺
　　在刻度尺上每隔5mm打一個(gè)直徑為3mm的圓孔。見(jiàn)圖2。
　　
　　組裝
　　把兩個(gè)螺桿插入刻度尺的兩個(gè)圓孔中，并使螺桿分別在垂直滑道中用螺母擰緊，使刻度尺可以在滑道中滑動(dòng)，使用時(shí)將筆或刻刀裝在另一個(gè)圓孔中(也可以裝上帶筆的機(jī)械小車)構(gòu)成半自動(dòng)機(jī)械式尺規(guī)。
　　用螺栓把刻度尺或時(shí)針、分針裝在帶360°量角器和表盤的滑道底板的中心孔中。
　　
　　使用方法
　　
　　畫橢圓
　　先用吸盤將垂直滑道板固定在黑板或桌面上，再將兩個(gè)螺栓中的兩個(gè)螺桿穿入刻度尺設(shè)定距離(長(zhǎng)、短半軸之差)的孔中，并裝入方形垂直滑道板的垂直滑道中，把筆插入刻度尺插筆的圓孔中，定好筆與兩個(gè)螺栓的距離，即長(zhǎng)、短半軸的長(zhǎng)后，將筆旋轉(zhuǎn)一周即畫出橢圓。見(jiàn)圖3。
　　
　　畫圓
　　
　　將一個(gè)螺栓穿入刻度尺的一個(gè)孔中并固定在方形垂直滑道板的中心孔中即圓心，將筆插入刻度尺設(shè)定的孔中旋轉(zhuǎn)一周即畫出圓。這種方法畫圓可使學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)到當(dāng)長(zhǎng)短半軸的差為0時(shí)，橢圓就變成了圓。見(jiàn)圖4。
　　
　　識(shí)別鐘點(diǎn)與表針轉(zhuǎn)過(guò)角度的對(duì)應(yīng)關(guān)系
　　尺規(guī)式鐘表又是一款別致的鐘表，能很方便地觀察到鐘點(diǎn)與表針轉(zhuǎn)過(guò)角度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。見(jiàn)圖