項目背景
　　
　　根據(jù)小學(xué)低年級學(xué)生在“認識鐘表”知識中很難理解時刻與角度的關(guān)系以及高年級學(xué)生對橢圓的特點及畫法的疑惑，筆者開發(fā)研制了“半自動機械式尺規(guī)鐘表”，這既便于學(xué)生直觀理解知識，又滿足了學(xué)生探索科學(xué)的愿望。
　　
　　科學(xué)原理
　　
　　根據(jù)“線段的兩個端點在互相垂直的軌道上運行，線段長短不變，而這條線段延長線上的一點所經(jīng)過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)知識間的緊密聯(lián)系，運用了改一改、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
　　
　　邊長為15cm的白色塑料方形垂直滑道板1塊，帶筆的機械小車，吸盤，磁鐵，表盤，量角器，指針，帶孔刻度尺1把，螺栓2個，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。見圖1。
　　
　　制作刻度尺
　　在刻度尺上每隔5mm打一個直徑為3mm的圓孔。見圖2。
　　
　　組裝
　　把兩個螺桿插入刻度尺的兩個圓孔中，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，使用時將筆或刻刀裝在另一個圓孔中(也可以裝上帶筆的機械小車)構(gòu)成半自動機械式尺規(guī)。
　　用螺栓把刻度尺或時針、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，再將兩個螺栓中的兩個螺桿穿入刻度尺設(shè)定距離(長、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，定好筆與兩個螺栓的距離，即長、短半軸的長后，將筆旋轉(zhuǎn)一周即畫出橢圓。見圖3。
　　
　　畫圓
　　
　　將一個螺栓穿入刻度尺的一個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)生直觀地認識到當(dāng)長短半軸的差為0時，橢圓就變成了圓。見圖4。
　　
　　識別鐘點與表針轉(zhuǎn)過角度的對應(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與表針轉(zhuǎn)過角度的對應(yīng)關(guān)系。見圖