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   教学资料 :

Objets techniques

 "动手做"资料  
Btrice Salviat bai.list@seu.edu.cn
INRP 29 rue d'Ulm, 75005 Paris Paris
发表 : 19994 网上发布 : 19995

目录:

1999925日的问题 : 空气,风和风筝
2000116日的问题: 如何分析使用胶水棒时所产生的运动
200032日的问题: 实现一个与天文学有关的技术物品
200038日的问题 : 用胶构造elasticophones:安全措施有哪些?
200053日的问题 : 预备班的学生是否可能构造一个天平?

空气,风和风筝

在发现空气,它的力量和阻力的范畴内,对构造一个单线的风筝持何看法?

人们将这一制作与x阶段3讲述的风的概念相接近(风暴,风力...)。三月份或四月份将在贝科举行的国际风筝节是一个好的教学内容。每个学生根据他自己的口味都将参与装饰的风筝展览也将举办。准备了很多易于实现的计划。孩子们对于将由他们亲手制作的风筝在空中飞翔表现出很大的乐趣,他们将会在天空下停留数个小时观看风筝。

在收集有关的信息并与你共享之前,我先给出关于该这题的一些思考。

先给出一个提醒:孩子们,即便是阶段3的学生,他们还不能很好地知道风就是空气的运动。对于他们来说,风就是气,它来自于外部,它在运动。为了构思风的概念,一个能够实施的活动,最好是在阶段2,是要求他们在班级中制造风。在一阵雷声之后,他们用嘴朝任何方向吹气,或者用叶子产成气流,然后要求他们协调他们的运动,朝同一个方向吹气,例如把一个床单吹起来...

书写过程:用箭头表示初始静止的空气的运动,尤其要求他们口头解释这些改变他们对这一现象第一感觉的表示方法。

使用这些物品,然后表达它们(仅停留在整体的机制而已),可以使学生认识到所有的这些物体都吸气(有一个进气口),并将气从一个口子排出。

至于阶段3的风筝内容,可以考虑两种互不矛盾的方法:

oeil.gif (620 octets)根据技术卡片制作一个风筝,然后通过考虑下述不同的因素,寻找一些方法来完善它
:
    -
重量
   - 帆的强度
   - 面积
根据预先得出的结论制作技术卡片。在制作风筝时可能会有遇到一些问题:系绳子的方法,固定的位置等等。所有的这些问题无法通过尝试的方法来解决,但可以通过查找资料来解决(一些参考书:风筝大全,作者:
ED Solar, 制作风筝,作者:ED Usborne)。
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根据技术卡片或者通过试验/误差的方法制作一个高质量的风筝。
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通过对风筝相对于放飞轴线的位置以及它的高度的观察来判断风筝的好坏。不同试验得出的结论使得人们可以认为由于上述参数的不同,风力也不一样。这些试验得到的结果可以通过书本来检验(例如ED Solar书中的第65页)。
oeil.gif (620 octets)当风筝能够被很好地控制时,风力的大小可以通过风筝在使用者手臂上所产生的效应来估量。风力的大小还将与放飞周围的景物联系起来(烟雾垂直向上,速度为
2.5公里/小时,风力为一级;..., 树枝弯曲,风速为4150公里/小时,风力为六级)
参看同一参考文献的第
55.

回到教室后,通过实验获得的有关风力的数据可用于对空气物质性的思考。为此,人们可以借此机会比较运动中的空气和运动中的水的效应。在等待收集更多的信息之前,预祝你们一切顺利。

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如何分析使用胶水棒时所产生的运动?
如何分析使用胶水棒时所产生的运动?
这一问题出现在学生与学生以及教师与学生的交流中:在使用日常用品时(胶水棒,牙膏),我们不知道它们是如何动作的。
为什么胶水或牙膏能往上升
?这一问题使得我们产生了一个拆卸胶水棒的想法.
-
不同的表述
- 建立一个模型(利用回收的材料)
- 再现旋转/平移的运动

首先,请找一支尽可能粗的胶棒(有长达15厘米,直径为3厘米的此类产品)。
先将胶水全部挤空,然后来理解胶水棒的机能(这一工作由教师预先准备好)。

1- 去掉塞子,将胶水棒口子朝下,旋转滚花小轮直至支撑胶棒的底座部分与螺丝脱离。

2- 保留塑料底座。

3- 对剩余的管子沿两条相对的母线将其切割至一半处(需要事先画好母线并避开有反旋转键的位置)。为了切割柱形塑料,使用一烧红的刀片是非常好的(在切割中需注意不要损坏柱体中间的螺丝)。
当管子沿两条母线切割后,还需以同样的方式切割其底部以便去掉柱体的一半,使得能看见管子内部的螺丝。用一指甲锉去除切割处的毛边。

4- 将底座部分放回原位并将滚花小轮转至大致一半的位置。以半个柱体的边沿为基准,将两条母线的轨迹延伸至底座部分。

5- 重新去除底座。

6- 将底座部分平放在一可切割的平面上。犹如切蛋糕一样,采用与前面相同的方式,在两条轨迹之间切除底座的三分之一。

7- 将剩余的底座再次放回管子中。

8- 现在你可以很清楚地看到由于滚花小轮的转动是如何引起胶水棒的上下运动的。

中级班学生能做的其它一些事情.
在您精心制作的“证明模型”之外,我想建议孩子们在他们遇到的其它日常用品中寻找相同的体系是必不可少的。
以下是一些可以建议给学生的具有相同体系的物品.

oeil.gif (620 octets)弹簧圆规
oeil.gif (620 octets)螺旋核桃夹
oeil.gif (620 octets)螺纹夹子
oeil.gif (620 octets)钢丝拉紧螺杆
oeil.gif (620 octets)木工或机械工用的虎钳
oeil.gif (620 octets)带螺母的螺纹加工杆
oeil.gif (620 octets)水龙头的内部装置
oeil.gif (620 octets)如果在班级里有底部用旋转螺钉固定的可调整的家具,可以对其进行调试。

对于上述每一个物品,确定“操作滚轮”以及“出入口”的位置,并在滚轮旋转时用一双分米尺测量它们两者间的距离。如果学校里有幻灯机,可以将其用于这一活动,因为对于很小的运动,它能够将其放大以利于观察。

上述一些物品如果它们的使用不会阻碍螺丝和螺母的旋转,那么我们就无法从中得出什么结论,但应该对胶水棒里面的螺槽产生一些疑问。

如果你拥有所需的材料,你当然可以要求学生制作与胶水棒具有相同机能的物品。反之,利用一个木制的柱体(例如窗帘杆),在上面缠上一串螺旋形的瓦楞纸板,也可以得到一个具有同样机能的物品。
注:纸板串(宽度大约为2厘米)应该在相对于凹槽3545 度的方向上作裁剪。
一小段管子(浇水管),或者将一段软的电线缠绕在一个柱体上也能起到相同的作用。

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实现一个与天文学有关的技术物品
我应该实现一个与我在中级班二年级讲述的天文系列课有关的技术物品,你能给一些建议吗?谢谢。

你要是给出系列课程的更具体的内容的话就能够方便我的回答。

尽管如此,我还是提供一些想法:

--制作一个有暗影记录的圭表(垂直杆,水平支撑);

--赤道日晷仪:与极轴平等的风格(形成阴影),根据纬度的情况选择支撑面的倾斜度,对于你来说,选取45度;

--瞄准仪:在垂直运动的一个半球上安装一空管,并在管子上标记从零到九十度的刻度,一根铅丝用于读刻度(当瞄准水平面时,刻度为零度,因此管子也是水平的)。

--星图: 布尔日模型或其它模型。

几本参考书:J.M. Rolando: 地球和星体,CDDP, 上萨瓦省,一百法郎左右。

M. Hartmann,天文学是孩子的游戏,Pommier出版社,99法郎。

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用胶构造elasticophones:安全措施有哪些?

你好。我想让我的学生构造一些elasticophones。它是一种乐器,含有一个用胶合板制作的共鸣箱并放有一些橡皮。这使得孩子们能够明白声音的高度取决于振动弦的长度以及它的张力。我们所遇到的问题是应该使用什么样的胶水...我有权利给学生什么样的胶水用于粘连木头部件(已经切割好的)。我是否可以使用在超市里卖的乙烯胶水?由于在瓶子上并没标出化学式,以下是两个制造商的情况:

1 PATTEX(乙烯胶水), Henkel, 法国,Silly161号,Boulogne Billancourt, 电话:01 46 84 92 40

2 Desmarye Coubert胶水,77170法国

你所提的问题涉及法律而非技术方面的问题。我建议你向国家安全研究所咨询,并和学生采取预防措施。即使预先切割好的木制零件,孩子们也总是有将刺扎进手指的危险,拉紧一橡皮带,若其断裂,则可能严重伤害学生的眼睛。

如果您担心产品的危害性,您可以和学生一起建立减少危害性的步骤:穿上手套和工作罩衣,在小的容器中放少量的物品给学生用。在空气流通的地方工作...在最坏的情况下,您可以自己粘连木制零件当您认为胶水存在危害时。

因为所提的问题涉及法律,如果您愿意的话,您总可以求助于学校的法律事务处。Pierre Gilles领导的实验室致力于胶水方面的研究工作,或许他们能够给你们提供更多的信息。

 

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预备班的学生是否可能构造一个天平?

我很想讲述有关Reberval天平原理的序列课程,并将其应用于测量重量。为此,我想让我的预备班的学生制作天平。

很抱歉,对于您的这个问题我几乎无法提供帮助。或许,我们能够指出的是在“动手做”的模式中,最好不要把学生的作用仅限制在一个单纯的操作者,让他们对照说明书按部就班地做。反之,应该优先考虑让学生们寻找一种满意的技术方法,也就是说,让他们自己去思考,试验,摸索,犯错误...因为我不是一个技术方面的教师,我无法就此问题发表更多的看法。相反,如果所提的问题涉及如何使用天平以及建立有关重量的概念,我可以提供其它的想法。致礼。

(以下为另一个专家的回答)

由于您的目的是测量重量,因此必须使用一种能够达到此目的的工具。我认为你讲的Roberval天平完全合适。

“天平”(带引号)的构造可能会导致得到一些具有天平的外形和颜色的物体,然而却不是真正的天平!为什么?因为用于制造天平的可供学生自由使用的方法都无法使他们获得所需要的指导、装配中如何注意减少摩擦(它是影响天平准确度的最大因素)等方面的问题。我认为让小学生们制造“天平”充其量只能达到制造一种“可用于市场交易”的东西的目的。一个具有很好设备的修理匠在他的作坊里也只能制造出天平的代用品!!!!

在上述回答之外,还涉及到一个如何选择实验活动以便能够更好地认识物理现象!制作技术物品并不能达到这一目的!从厂家购买成套元件来组装一个钟并不能让组装者发解很多的有关时间测量的概念。

 

 

 

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