高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探

個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用高中物理論文：高中趣味物理游戲設(shè)計(jì)初探高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第1頁。

一、開展趣味物理游戲的意義

趣味物理游戲是校園科技活動(dòng)中不可缺少的一部分。開展物理游戲活動(dòng)，可以讓學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中，領(lǐng)略到自然界的美妙與奧秘，極大地激發(fā)他們探求科學(xué)的欲望和學(xué)習(xí)物理的興趣；同時(shí)，也使學(xué)生在“玩”的過程中不知不覺地鍛煉和提高了動(dòng)手能力、思維能力和創(chuàng)新能力。

二、高中趣味物理游戲設(shè)計(jì)的原則

趣味性原則：這是設(shè)計(jì)物理游戲首先必須考慮的原則。設(shè)計(jì)的游戲，可以“新”、“奇”、“絕”、“妙”、“疑”等為特點(diǎn)，來吸引學(xué)生踴躍參與，令學(xué)生感到興趣盎然。

挑戰(zhàn)性原則：由于高中階段的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的認(rèn)知水平和動(dòng)手能力，因此設(shè)計(jì)的物理游戲不可過于簡(jiǎn)單，應(yīng)具備一定的挑戰(zhàn)性。挑戰(zhàn)性可以是知識(shí)、思維方面的，也可以是游戲操作技巧方面的。對(duì)于只需簡(jiǎn)單動(dòng)手操作的游戲，則可以限定時(shí)間完成。

簡(jiǎn)易性原則：游戲設(shè)計(jì)最好能采用現(xiàn)成的簡(jiǎn)易裝置或利用廢舊材料，這樣不但可以節(jié)約成本，而且更能讓學(xué)生感受到物理與生活的緊密聯(lián)系。

教育性原則：設(shè)計(jì)的每個(gè)物理游戲都要有明確的教育目的。游戲僅僅是一種手段，是一種活動(dòng)形式，而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力和創(chuàng)新能力才是活動(dòng)真正的目的和意圖。因此，我們要盡量做到“寓教于樂”。

安全性原則：游戲的內(nèi)容、方式、過程甚至活動(dòng)環(huán)境的選擇等都要確保學(xué)生的安全。

三、趣味物理游戲的活動(dòng)組織形式

趣味物理游戲的每一個(gè)游戲都必須有裁判員或主持人，可由該游戲的設(shè)計(jì)者或“玩具”制作者擔(dān)任；每個(gè)游戲通常都必須有明確具體的游戲規(guī)則或玩法，可由裁判員或主持人負(fù)責(zé)講解，并監(jiān)督和檢查參與者是否成功。

四、常見趣味物理游戲的類型

下面介紹幾種較為常見的物理游戲類型，并對(duì)各類型列舉一些典型實(shí)例加以說明。

1．簡(jiǎn)單操作比賽類

這類游戲通常涉及的物理知識(shí)、物理原理簡(jiǎn)單易懂，學(xué)生主要是在“玩”中找到樂趣。例如“正字反寫”、“彈指神功”、“空杯運(yùn)球”、“氣球運(yùn)水”、硬幣搭橋”、“大魚吃小魚”、“巧渡水雷區(qū)”等都是學(xué)生喜聞樂見的游戲類型，由于篇幅有限，只講部分例子。

①“正字反寫”游戲規(guī)則：如圖1a所示，要求參與者正對(duì)著前面的鏡子，在一分鐘內(nèi)上寫出一個(gè)成語來，該成語從鏡子上看，必須是正立的，方為成功。這個(gè)游戲涉及的物理原理很簡(jiǎn)單，卻能使學(xué)生在玩的過程中，更好地理解和認(rèn)識(shí)鏡面成像原理，也在無形中鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生的想象力。高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第1頁。②“彈指神功”如圖1b所示，參與者每人8枚硬幣，將其中七枚疊在一起，剩下的1枚做子彈，看誰能在最短的時(shí)間內(nèi)把這7枚硬幣從下到上逐一射出來，最快的那一位獲勝。這也是個(gè)原理很簡(jiǎn)單的游戲，卻能讓學(xué)生在寬松的氣氛中認(rèn)識(shí)慣性的簡(jiǎn)單應(yīng)用，這比老師的課堂說教收到的效果要好得多。b5E2RGbCAP高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第2頁。

③空杯運(yùn)球

桌子上放著一些乒乓球，不能用手拿，只提供一只一次性塑料杯，要求將乒乓球移到另一個(gè)桌面上而不能落地，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)搬球多者獲勝。當(dāng)然，這個(gè)游戲就需要一定的技巧，但學(xué)生還是能想到用塑料杯倒扣住乒乓球，然后旋轉(zhuǎn)杯子，讓乒乓球在杯內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，達(dá)到一定速度后，球便不會(huì)從瓶?jī)?nèi)掉下來，便可把球迅速地搬到另一個(gè)桌面上。學(xué)生在參與這個(gè)游戲的過程中，可能沒有去考慮球?yàn)槭裁床粫?huì)掉下來，但這個(gè)過程性體驗(yàn)對(duì)我們的課堂教案很有幫助，往往可以收到事半功倍的效果。

通過上面的例子，我們可以看到雖然這類游戲沒有給學(xué)生太多的物理知識(shí)卻在游戲過程中給學(xué)生更多直覺感知和體驗(yàn)，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、想象空間，以及可能產(chǎn)生的頓悟閃現(xiàn)等等都起著很大的作用，有利于右腦功能的開發(fā)，這些都是課堂教案所不能及的。

2．頭腦奧林匹克類

該類游戲往往需要參與者有較扎實(shí)的物理基礎(chǔ)，能夠較靈活地應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)、物理原理解決一些實(shí)際間題。該類游戲往往出奇制勝，令人拍案叫絕，能極大地啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。例如“巧疊木塊”、“未敲先知”、“以一頂十”、“識(shí)金辨銀”、寫找重心”、“刺不破的氣球”等。

①巧疊木塊

游戲規(guī)則：參與者在30秒內(nèi)將5塊木塊疊在一起，誰能使最上面的木塊比最底下的木塊伸出的長(zhǎng)度長(zhǎng)，誰就獲勝。實(shí)際上這是一道來自計(jì)算力矩求重心的競(jìng)賽題。很多學(xué)生都是習(xí)慣性地從下往上疊，由于方法不對(duì)結(jié)果當(dāng)然不佳。正確的方法是先調(diào)節(jié)最上面的木塊伸出第二塊木塊達(dá)到臨界平衡，然后，不動(dòng)第一塊，調(diào)節(jié)第二塊相對(duì)下面一塊的位置，使上面兩塊達(dá)到臨界平衡，依次往下調(diào)節(jié)，便可疊得如圖2所示。通過游戲比賽的形式，引發(fā)學(xué)生思考如何靈活地用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際間題，這樣印象會(huì)更深刻，同時(shí)該游戲也培養(yǎng)了學(xué)生的逆向思維能力。p1EanqFDPw高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第2頁。高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第3頁。

②“未敲先知”<辨別生蛋、熟蛋）

游戲規(guī)則：不能砸破蛋殼，看誰能盡可能多地設(shè)計(jì)出方案，來辨別出哪個(gè)是生蛋，哪個(gè)是熟蛋，由于“盡可能多”的激勵(lì)作用，加之置身于游戲比賽這輕松的氛圍中，學(xué)生們表現(xiàn)出極為熱烈的參與激情，設(shè)計(jì)靈感相互迸發(fā)，思維之花朵朵綻放。例如，有的同學(xué)想到用橡皮圈將蛋箍緊，各掛在一條同樣的線上，再分別把這兩個(gè)雞蛋扭轉(zhuǎn)相同的圈數(shù)以后一同放開。結(jié)果熟蛋在轉(zhuǎn)回到它的原來位置后，又往反方向扭轉(zhuǎn)回去，然后又退轉(zhuǎn)回來，這樣來回扭轉(zhuǎn)多次，才逐漸停下來。但是生蛋卻只來回扭轉(zhuǎn)三四次，在熟蛋還沒停止時(shí)早就停下來了。也有同學(xué)想到更簡(jiǎn)單的辦法，即把要判別的蛋放到一只平底盤上，用兩只手指使它旋轉(zhuǎn)。如果是熟蛋，則它旋轉(zhuǎn)起來就會(huì)比生蛋快得多，而且轉(zhuǎn)的時(shí)間更久。而生蛋呢，只能轉(zhuǎn)幾下就停下來。也有其他奇奇怪怪的想法，這里就不羅列了。DXDiTa9E3d高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第3頁。這個(gè)游戲鼓勵(lì)了學(xué)生多角度分析間題，多想幾種方法解決間題；引導(dǎo)學(xué)生以開放性的視角，開放性的思維去解決日常生活中所遇到的間題，從而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性、創(chuàng)新性思維能力。

③以一頂十

游戲規(guī)則：不能借助其它任何東西，看看誰能用1枚鐵釘頂起10枚鐵釘。這是一個(gè)很有挑戰(zhàn)性的游戲，學(xué)生們都躍躍欲試，卻難倒很多學(xué)生，甚至被認(rèn)為是不可能的。此時(shí)如果主持人能把這被認(rèn)為不可能的“以一頂十”擺出來<如圖3），這個(gè)游戲帶給學(xué)生的不止是如何活用共點(diǎn)力平衡與轉(zhuǎn)動(dòng)平衡的知識(shí)解決實(shí)際間題，更重要的是它能給學(xué)生以震撼，沖擊學(xué)生的定勢(shì)思維。RTCrpUDGiT高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第4頁。

3．奇思妙想類

這類游戲大多是以組隊(duì)形式參加，并須預(yù)先按照參賽要求設(shè)計(jì)或創(chuàng)作好參賽作品或方案，屆時(shí)方可在現(xiàn)場(chǎng)參賽并由教師組織評(píng)比。因此，組織者必須預(yù)先公布所要比賽的工程及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。這類比賽雖說是游戲，卻能極大地激勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于探索、善于想象，敢于標(biāo)新立異，敢于創(chuàng)造發(fā)明，能極大地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能；同時(shí)對(duì)培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力都很有幫助，給廣大學(xué)生提供一次展現(xiàn)自己聰明才智的好機(jī)會(huì)。

①高空墜蛋

要求參賽選手自行設(shè)計(jì)一套雞蛋保護(hù)系統(tǒng)，使得一枚生雞蛋在此系統(tǒng)的保護(hù)下從20m～30m的高空自由落下而不致摔破。保護(hù)系統(tǒng)所用的材料及實(shí)現(xiàn)方法不限。參賽選手可發(fā)揮想象，自主完成設(shè)計(jì)制作。但整個(gè)系統(tǒng)<包括雞蛋在內(nèi)）不得超過1．5kg。參賽選手首先要保證雞蛋落地不摔碎才有資格評(píng)獎(jiǎng)，在此基礎(chǔ)上我們?cè)俑鶕?jù)所設(shè)計(jì)的保護(hù)系統(tǒng)的質(zhì)量、創(chuàng)意、取材、造型、原理等分出名次。

②巧壘紙牌

要求參賽選手<個(gè)人或組隊(duì)，各團(tuán)隊(duì)至多3人）用相同材料、相同數(shù)量的紙牌<由老師提供），在15min內(nèi)將紙牌壘得盡量高，并且造型美觀。參賽者可用一定的輔助材料<由參賽方自己準(zhǔn)備）。在參賽選手保證所壘的紙牌不倒塌的基礎(chǔ)上，再根據(jù)各小組所壘“紙牌塔”的高度、穩(wěn)定性、造型、紙牌使用張數(shù)、輔助材料使用情況、承受壓力大小等情況進(jìn)行評(píng)定。

③橫空架橋

本活動(dòng)分組，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行比賽<每組至多5人），提供材料有A4紙<最多10張）、膠水以及尺子和剪刀若干。要求在相距為50cm，長(zhǎng)、寬、高分別為30cm、20cm、10cm的木制橋墩上設(shè)計(jì)一座小橋，并能使質(zhì)量為500g的小車安全通過。小橋的具體設(shè)計(jì)和制作由參賽選手發(fā)揮想象，自主完成。同樣，參賽選手必須保證小車可完全通過小橋才有資格評(píng)獎(jiǎng)，在此基礎(chǔ)上，將按照各小組架橋所用時(shí)間、材料節(jié)約性、小橋設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性以及小車通過橋所用時(shí)間等綜合考慮評(píng)定。5PCzVD7HxA高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第4頁。高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第5頁。4．計(jì)算機(jī)游戲類

這一類游戲是需要在現(xiàn)場(chǎng)提供計(jì)算機(jī)以及配置“游戲軟件”。所謂的“游戲軟件”可以在網(wǎng)上下載，但目前該類游戲網(wǎng)上極少，因此必須由自己自行構(gòu)思設(shè)計(jì)，再請(qǐng)計(jì)算機(jī)老師幫忙編程實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮游戲的娛樂性和挑戰(zhàn)性，同時(shí)也要特別注意游戲中所設(shè)計(jì)的物理模型的科學(xué)性和合理性，兩者不可偏廢。設(shè)計(jì)該類游戲時(shí)可以模仿當(dāng)前流行電腦游戲的玩法，采用“過關(guān)”、“升級(jí)”、“積分”的形式以迎合學(xué)生的口味。下面講講我設(shè)計(jì)的兩種游戲方式，與大家探討。

①“百萬富翁”式計(jì)算機(jī)游戲

“百萬富翁”是香港有線電視臺(tái)一個(gè)深受觀眾喜愛的娛樂節(jié)目。該節(jié)目通常是請(qǐng)一些佳賓參與游戲，由主持人提問一些日常生活間題，顯示在參與者前面的計(jì)算機(jī)上，間題有4個(gè)選項(xiàng)，參與者在限定時(shí)間內(nèi)選出其中一個(gè)，答案正確即可加分，積累一定的分?jǐn)?shù)即可獲得豐厚獎(jiǎng)金。

我們可以模仿該節(jié)目的做法，設(shè)計(jì)一系列有趣味的、與日常生活緊密聯(lián)系的物理問題，制作成游戲軟件，每個(gè)問題設(shè)置4個(gè)選項(xiàng)，若參與者選中正確的答案，就可積累1分；積累10分，即可過一關(guān)；關(guān)數(shù)越多，難度越大。這樣的選擇題式的游戲通過如f1ash、VB、c++或動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁等開發(fā)工具軟件，都可較容易實(shí)現(xiàn)。

②可操縱式計(jì)算機(jī)游戲

可操縱式游戲與現(xiàn)行電腦游戲玩法極其類似，有較強(qiáng)的可操縱性和娛樂性，不同的是游戲背后隱藏著較高的知識(shí)性，要設(shè)計(jì)好真有點(diǎn)難度。現(xiàn)在不妨讓我們看看我構(gòu)思的一個(gè)例子。這是一個(gè)光學(xué)益智游戲──“奇妙的光”，游戲界面主要由主界面和副界面兩部分組成。左邊是主界面，布置有光源、目標(biāo)、障礙物等；右邊是副界面，上面的工具箱中預(yù)放著一定數(shù)量的光學(xué)儀器<如平面鏡、三棱鏡、凹透鏡、凸透鏡等），游戲者可以把它拖到主界面上的任何位置，而且每單擊光學(xué)儀器一次，即可使其轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。該游戲玩法很簡(jiǎn)單，每一關(guān)在副界面上都有該關(guān)任務(wù)的簡(jiǎn)要說明。

現(xiàn)舉前面三關(guān)，希望對(duì)大家設(shè)計(jì)這類游戲有所啟發(fā)。第一關(guān)，考查平面反射，提供一個(gè)平面鏡，如何放置反射鏡使主界面中的光線能射中目標(biāo)燈<見圖4a）；第二關(guān)，仍考查平面反射，難度稍微加大，提供三個(gè)平面鏡，如何定位鏡子，使得紅光射中紅燈，藍(lán)光射中藍(lán)燈<見圖4b）；第三關(guān)，考查平面反射及光的混色原理，難度加大，提供三個(gè)平面鏡，如何將主界面中的紅、藍(lán)、綠三束單色光合成紫、黃、青三種復(fù)合光，并讓復(fù)合光射中相應(yīng)顏色的目標(biāo)燈<見圖4c）。其實(shí)還有近50關(guān)更有挑戰(zhàn)性和趣味性的游戲，這里就不高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第6頁。羅列了。jLBHrnAILg高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第5頁。高中物理設(shè)計(jì)方案：高中趣味物理游戲方案初探全文共7頁，當(dāng)前為第6頁。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這類游戲，需要物理教