「科學實作~竹蜻蜓、氣球直升機」 探索反作用力的奧秘,激發科學實驗好奇心
【高雄訊】高雄市立社會教育館10日上午,於楠梓區油廠國小,辦理結合科學與玩具的「竹蜻蜓、氣球直升機」親子活動,利用古老童玩,帶領上百位親子們探討有趣的旋翼玩具,從中理解旋翼與反作用力科學原理及日常應用,活動過程中運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!
活動由該館楠梓社會教育工作站志工協助,並由ADET(阿達)實驗室團隊老師指導,該團隊擅長利用日常生活用品,設計成趣味科學動手做實驗與遊戲,讓民眾經由實作培養科學興趣,並且引導其進一步思考,體驗科學探究的精髓,啟發學生解決問題能力、創意思考特質等潛能。
這場「竹蜻蜓、氣球直升機」實作活動,是利用傳統玩具「竹蜻蜓」,帶領親子們進入科學殿堂。活動共設計有,竹蜻蜓螺旋槳、 直升機螺旋槳、 幽浮螺旋槳(空拍機)等3道關卡,以提問互動方式,引導親子利用簡易的竹蜻蜓實驗,讓親子們認識旋翼與反作用力的相互作用原理。
首先講師團隊解說其原理,竹蜻蜓是利用葉片和水平旋轉面之間一個傾角,當旋翼旋轉時,旋轉的葉片將空氣向下推,形成一股強風,而空氣也給竹蜻蜓一股向上的反作用升力,這股升力會隨着葉片的形狀或傾斜角而改變,傾角大升力就大,傾角小升力也小,當升力大於竹蜻蜓自身的重力時,竹蜻蜓便可向上飛起。
親子們聽過解說後,紛紛動手測試,葉片結構迎風面前高後低、快速旋轉引發葉片上下空氣流速快慢不同,導致上下不同壓力,產生向上升力抵抗重力向上飛行。如果旋轉的方向相反,或者葉片形狀相反,氣流產生的力量會相反,透過觀察葉片結構、思考動力來源與方式,正常操作中探究如何達到優質飛行,然後進行飛高飛遠的操作與競賽挑戰。最後利用容易加工、堅固的馬糞紙、吸管,做出竹蜻蜓。從操作中仔細觀察,發現問題設法改良,依序完成滑翔、飛高、飛極高的挑戰任務。過幾番測試後,大家陸續完成有趣的科學實驗。
和弟弟一起來參加活動的陳姓同學,開心展示自己手做竹蜻蜓玩具,由於不停地調整葉片,使自己手作竹蜻蜓,飛的又高又遠,笑得非常得意,他說這是經過好幾次失敗後,才體驗出科學奧妙。
社教館表示,竹蜻蜓是一種廣為人知的傳統兒時玩具之一,流傳甚廣。玩時,雙手一搓,手一鬆,竹蜻蜓就會飛上天空。活動中,以螺旋槳飛行器演進為學習內容,過程中採用簡單生活器材,以專業科學教育設計,讓親子共學,藉由遊戲或實驗親自操作參與的方式,了解其中科學原理,體驗認識這些生活知識,並且巧手做出好玩的科學玩具,小朋友學習科學概念與技能,大朋友深省科技與生活,親子歡喜共學。
同時透過操作、觀察現象,及經過一連串的實驗探索,啟發孩子們的科學認知、推理、思考等能力,期待親子們以此次活動延伸學習與推廣,發現生活中的科學,動手實現自己的創意巧思,讓DIY做科學玩具不僅能增進親子間的感情,亦達到寓教於樂之目的。
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(圖由高雄市立社會教育館提供)