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用于物理动力学系统教学的3D打印实验装置

3D-printed experimental devices for teaching dynamical systems in physics

Mario Silva, Victoria López, Daniel Freire, Arturo C. Marti

arXiv 2610.00186首次发表:更新:

发表机构

Instituto de Formación Docente de Salto, Consejo de Formación en Educación, ANEP; Facultad de Ciencias, Universidad de la República(萨尔托教师培训学院,教育培养委员会,国家公共教育行政局; 理学院,共和国大学)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

本文提出3D打印实验装置用于物理动力学系统教学,涵盖设计标准、三个示例装置及课堂活动,展示了在中等教育、教师培训和大学课程中的实施可能性与局限性。

AI 中文摘要

我们介绍了用于在物理课程中引入动力学系统的3D打印实验装置的设计、构建和课堂使用。提出了理论、技术和教学标准,以生产适合实验工作的低成本、可修改资源。作为示例分析了三个装置:磁摆、木制啄木鸟玩具和双摆。建议的活动围绕预测、观察、配置之间的比较以及物理解释的阐述进行组织。这项工作的主要贡献是展示了在中等教育、职前教师培训和大学入门课程中的具体实施可能性,并讨论了3D打印在实验教学中的范围和局限性。

英文摘要

We present the design, construction and classroom use of 3D-printed experimental devices aimed at introducing dynamical systems in physics courses. Theoretical, technical and pedagogical criteria are proposed for producing low-cost, modifiable resources suitable for experimental work. Three devices are analysed as examples: a magnetic pendulum, a wooden woodpecker toy and a double pendulum. The suggested activities are organised around prediction, observation, comparison between configurations, and the elaboration of physical explanations. The main contribution of this work is to show concrete implementation possibilities in secondary education, pre-service teacher training and introductory university courses, together with a discussion of the scope and limitations of 3D printing in experimental teaching.

论文原文

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