
近日,第十七届全国中学物理自制教具展评活动在西安举行。沈阳市广全学校“赶工的工坊”团队自主研发的《无g免测速验证机械能守恒装置》从全国400余件入围作品中脱颖而出,荣获全国一等奖(金奖)。

本次参赛团队由学校特色创新实践平台——“赶工的工坊”核心教师孙祥文、付鑫毅、宋德文与后勤保障骨干张成学主任共同组成。三位教师全程负责教具研发、原理优化、结构调试与现场展演,张成学主任统筹行程安排、物资保障与行车安全,实现“技术+服务”无缝协同。出发前,学校领导及相关部门多次关心行程细节,明确做好保障,让团队轻装上阵、从容应赛。

一项教具,七个突破
该作品聚焦机械能守恒验证中的教学难点,以七项创新形成完整解决方案:一是原理创新,联立圆周运动与平抛运动方程消去重力加速度 g,切断“测g依赖机械能守恒”的逻辑循环;二是测量创新,以平抛射程s替代速度测量,仅测释放高度 H、平抛高度 h、平抛水平位移 s、小球直径 d,避免“平均速度代替瞬时速度”的原理性误差;三是机构创新,自创光控电磁秋千摆,双摆线悬挂兼作供电导线,光电门微秒级触发、反向消磁释放纯净;四是释放创新,电磁吸附式无级定位释放器配合激光直读,实现毫米级定位,消除手动扰动;五是制造创新,采用“3D打印+铝型材”形成“设计—打印—测试—迭代”闭环,推动自制教具可复制、可推广;六是接球板创新,折叠收纳式接球板集调平、记录、读尺、收纳于一体;七是控制创新,以自研光敏控制模块为核心,集成遥控、驱动与采集,实现无线化、自动化操作,构建不接触、不扰动的纯净实验环境。


赛场内外,彰显专业与担当
展评期间,该作品累计接待全国各省市教研员、一线教师及高校专家200余人次。多位评委评价其“兼具大学科研思维与中学教学温度”。经国家级评审专家组多轮盲审、实操验证与答辩质询,作品最终荣获全国一等奖(金奖)。



赛场之外,团队成员主动协助重庆代表队排查因运输颠簸导致的核心电路故障,孙祥文老师凭借扎实的电子工程功底,58分钟完成故障定位、元件更换与系统联调,助力对方作品如期参评。团队还向十余支兄弟队伍无偿提供万用表、五金工具、焊接工具等物资支援,展现了广全教师扎实的专业素养和良好的协作精神。

以赛促教,让创新反哺课堂

此次获奖,是沈阳市广全学校长期坚持实践育人、深化科学教育的阶段性成果。学校依托“赶工的工坊”等特色创新实践平台,引导教师在真实问题中锤炼专业能力,把竞赛成果转化为课程资源和教学案例,推动自制教具从个人经验走向团队共创、从赛场展台走向日常课堂。