社教館親子活動「科學遊戲-魔鏡&彈力卡丁車」 有趣實驗探索物理奧秘發現生活中的科學

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【高雄訊】高雄市立社會教育館(27)日上午,在楠梓區油廠國小舉辦「科學遊戲-魔鏡&彈力卡丁車」親子活動,帶領上百位親子們製作2種有趣科學遊戲,魔鏡及彈力卡丁車。並從中理解鏡面反射、彈力與摩擦力的科學原理與日常應用,充滿趣味的問答與互動讓物理科學走入生活中,不再充滿著距離感又難以親近,同時啟發孩子們對科學的好奇心!

活動由高師大物理系周建和教授率領ADET實驗室成員一起在現場指導參加的大小朋友。ADET實驗室係由一群志同道合的教授及其家人與學生所組成,成員們皆善於利用生活用品研發實驗材料。另據悉,館方已多次與高師大物理系合作,於假日廣場親子活動中設計一系列知性又有趣的科學活動,希望讓科學可以很簡單、很生活,提高小朋友們的興趣,在DIY的過程裡,了解蘊含其中的科學知識,令其不再是冷冰冰的學問,而是生活的一部份。

「鏡子魔術」是巧妙應用不同或相同鏡面組合而成,利用反射、折射、不透明等科學原理做成視覺科學魔法玩具,活動中運用身邊生活用品,帶領親子們製作3種鏡子實驗科學玩具。

第1個實驗「鏡子多重成像」,運用不同角度的兩平面鏡,會產生多次反射,而造成不同數目的成像數,相當有趣。可以藉由光路圖,或者藉由公式計算預測成像數目,和實驗實際看到的結果相印證。

第2個「哈哈鏡變形像」曲面鏡和平面鏡成像不一樣,哈哈鏡遊樂場容易見到的有趣裝置,其原理是藉由非圓面、單維度曲面鏡引起的不規則光線「反射與聚焦」,形成散亂的影像。鏡面扭曲的情況不同,成像的效果也會相異,基本常見的變換效果有高、矮、胖、瘦等四種效果。

第3個「魔術存錢盒」,利用有多條對稱軸的「連續圖形」,加上呈45度角的鏡子,使存錢筒內部被一分為二,投進去的錢所在密室被不透明鏡子擋住了,45度角的鏡子反射連續圖形,讓人以為看到全部空間,因而誤以為零錢消失了。

「彈力卡丁車」是運用打包帶特性製作而成,打包帶又可分為PP打包帶(又稱聚丙烯打包帶)與PET打包帶(又稱塑鋼打包帶),分別使用聚丙烯與PET聚酯為原料生產,適用於輕重不同物體的打包需要。因其可塑性好,不易斷裂拉力強,耐彎曲,重量輕,原料與製作成本不高、使用方便等優點,用於捆紮、手工藝。活動中將運用打包帶的彈性做出彈力驅動卡丁車。

第1個實驗為「卡丁車的彈力調整」,利用打包帶彈力驅動的不同裝設方式、位置、固定、打包帶長度等等問題,幾次試驗和修改,以取得最佳彈力。

第2個「卡丁車的輪子實驗」思考車輪的裝設與傳動軸的設計,以期讓輪子能穩定平衡地轉動。接著考慮生活取材的可能輪子,裝設方便的氣球球托、光碟片大輪子的好處壞處,瓶蓋的抓地力不錯,瓦楞紙容易取材。

聽過解說後,親子們紛紛動手測試,陸續完成有趣的科學實驗,就讀國小四年級的張姓學童說,最喜歡「魔鏡」單元,運用鏡面成像反射、折射及不透明原理,把硬幣變不見,讓原本不會變魔術的人,變成一位人人稱羨的魔術師。郭姓學童則最喜歡「彈力卡丁車」科學遊戲,因為學校老師說過任何物體如果不施加外力就會靜止不動,這個實驗利用打包帶彈力,驅使卡丁車前進,讓他覺得很新奇,透過實驗也解答了他的疑惑。

社教館表示,許多發明均來自人們需求,經由發明累積變成科技文明。善用許多關於鏡子和車驅動的運用,讓生活得以便利。活動中以簡單生活器材,以專業科學教育設計,讓親子共學藉由遊戲或實驗方式,在協力動手中了解其中科學原理,雖然沒有亮麗的外型,但一樣好玩有趣體驗認識這些生活知識,進而巧妙應用做出奇妙好玩的科學玩具帶回家,延伸學習深化成果,親子歡喜共學。

(圖由高雄市立社會教育館提供)

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