梁小校刊《翱翔》第200910期----特色建设
    2009-12-24 10:17:34

    快乐科学  快乐参与

    梁徐中心小学科技兴趣小组  陈剑飞 

    今年,我和柳智辉同学有幸代表姜堰市参加江苏省第三届“快乐科学”校园电视竞技活动,在预赛中,我们名列泰州市和第三赛区第一名,进入了决赛的行列。

    516上午,我们在黄老师的带领下,乘汽车来到无锡市扬名实验学校参加决赛。中午12时,老师拿到赛题后,就告诉了我们。赛题1“乒乓球塔搭起来”;赛题2“挂衣架做起来”。“呵!‘乒乓球塔’我们已经集训时练过,这次一定做得起来。”我得意地想。但是再仔细看了一下要求,我的信心一下子飞到了九霄云外去了。原来,每两个乒乓球之间不能有空隙,至少有一个乒乓球着地。而我们是把每两个之间距离在1cm内。唉!只好重新改进了。我们在黄老师的带领下,进入了紧张的改进措施中,经过一系列的研究和改进我们苦思瞑想的设计方案是:

    1. 20个乒乓球连成一线,并把纸杯作为与桌面接触的内围支撑物,外围用两根吸管与乒乓球塔形成三角形。

    2.3个乒乓球连接成三角形,然后将17个乒乓球连成一线,纸杯作为球与球之间的加固物,吸管用支撑球塔。

    3. 4个乒乓球连接成四边形,然后将16个乒乓球连成一线,纸杯作为球与球之间的加固物,吸管用支撑球塔。

    理论分析:

    1方案是最大极限,如果20个乒乓球连成一线,球塔在桌面上独立稳定站立,并且垂直的话,那么,它的高度就是80cm

    2方案是保守一点,它肯定能够达到,高度是70cm左右。

    3方案是独立稳定站立,但是成绩只有66 cm

    三个方案一对比,我们发现只有执行第一套方案,才能进入前三名,因此,我们决定运用第一套方案参加决赛。因为同去的老师买乒乓球用去了大多数时间,只剩下40分钟,就要参赛了。我们立刻做了起来,在做的过程中,老师不断教我们科学的制作方法。最后,我们用26分钟的时间完成了作品。老师用直尺一测量——79.5cm。大家还比较满意。于是,我们和兄弟代表队乘汽车来到了比赛场地。

    比赛正式开始,我们以马不停蹄的速度操作着:第一步,把纸杯掏一个洞;第二步,把20个乒乓球粘在一起;第三步,把乒乓球排进纸杯里,固定好。我一边做一边想着步骤,最后一步是用三根吸管分别支撑着乒乓球塔的三个方位,为了加长吸管,我们把吸管的弯曲部位拉长,再用标签纸加固一下。柳智辉同学帮我扶住乒乓球塔,我粘上两根吸管后,一试,只见球塔没有倒,便打消了固定的第三根、第四根吸管的想法。老师的话,我也忘了一干二净。没想到,我自以为是的想法,让我丢了第一名,结果成绩排名是第三。唉,我真后悔,为什么不听老师的话,偏偏又做错了呢?但老师也为第一场比赛感到生气,说:“要是把那一根吸管粘在塔旁,乒乓球塔就不会倾斜了!”我们感到十分的委屈,因为我当时太紧张了,无意间什么都忘了。但世上没有“后悔药”。

    因为有了第一场比赛的经历和自信,我在比赛区不是那么的害怕了,胆子也变得大了一些。老师还鼓励我们,“过去就让它过去了,最重要的是现在努力。”

    第二场比赛的题目是“挂衣架”做起来。用手工将1m长的铜丝制作一个“挂衣架”模型。设计的挂钩,能够挂普通带孔钥匙,挂物的高度≥300mm。测试的方式:是把这个挂衣架放在一个平面板上,当抬动它时,看钥匙或挂衣架倒的时候,它的角度是多少,角度越大,成绩越好。老师指导我们从三角形、正方形、圆形等思考,要全面一些。“肯定是三角形的效果最好,因为三角形具有稳定性。”我不以为然地说。“这也不一定。”柳智辉同学立刻答道。我们设计方案是:

    1.将铜丝制作一个“Y”型(三角形)的挂衣架。

    2.将铜丝制作一个“e”型的挂衣架。

    3.将铜丝制作一个“Y”型,每个角再制作成小“e” (三角形和圆形整合) 的挂衣架。设计只能是纸上谈兵,我们只有通过动手实验,才能探究出最佳方案。经过实验和分析,结果我的方案是不理想的。也就是第1个方案比较好制作,但是倾斜度不大;第2个方案要求选手在制作时,底圆的平整度、竖直垂直度都要高。这样才能拿到高分;第3方案使用的面积要大,但是受规则的限制,它的倾斜度大,能够达到60。因此,我们选用的是第2个方案。黄老师详细地讲解了其中的科学道理:圆在与相同周长的图形中,它的面积最大。“哦!我明白了。”原来衣架的底部面积最大,它站在地上因为上轻下重,所以也就不会倒斜。怪不得,别人都叫黄老师“博士”,我看真是名副其实呀!他太有才了。随后,我们进行了多次实验,表明“e”形是更好的。在制作过程中,我们出现了一些错误和失败,在老师的引导下,我们一一的克服,并从失败中总结一个行之有效的制作步骤,我和柳智辉同学做了详细的分工。

    在我们进入赛区后,心里有“必胜”的信心。当裁判员一声令下,我们按照制作步骤:①弯钩;②拉铜丝;③按直;④量30.5厘米……我们边制作边复查。到了调整阶段,问题来了,那根铜丝像一个“不倒翁”,刚把它调整过来,它又“调皮”地回到了原样,经过回顾黄老师教给我们的科学方法和分析思考,找出了“不倒翁”“不倒”原因,采取了果断措施,作品终于完成了。当评委老师测试,我们的作品以22度的最好的成绩获得第一名。

    最终我们荣获团体特等奖第一名,蝉联全省冠军。站在领奖台上,我思绪万千:这次还没有发挥我的最大特长,下次我一定要再接再厉,争取更大的成绩。参加“快乐科学”竞赛活动,我感到十分的快乐。她培养了我们动脑,动手等方面的能力。我将在这次活动中所见所闻,报告给我校全体同学,并带领他们进行此类的科技活动,让他们也分享“科学的快乐”。            

    (指导老师 黄卫东)

    获奖后的反思

    黄卫东

    姜堰市梁徐中心小学代表队在江苏省第三届“快乐科学”校园电视竞技活动预赛中,荣获泰州市第一名,在决赛中,荣获团体特等奖第一名,蝉联全省冠军。

    回顾预赛前的集训,我感到这次竞赛的压力较大。常言道:“创业容易,守业难。”因为去年获得全省团体冠军,今年能否保住,是我脑中经常思考的问题,竞赛比的是智慧、比的是能力、比的是技巧、比的是细心和耐心。因此,我在学校建立了参赛梯队,从全校学生中选拔优秀队员根据年龄和能力,分别编入第一、第二或第三梯队。其次,以《科学大众》每期内容为基础,编写训练方案,对学生进行系统的训练,尤其注重引导学生掌握科学的制作方法,让学生动脑、动手,培养他们的综合能力。训练中逐日记载,总结经验,找出不足,并及时改进。

    预赛中的项目1“纸轮滚起来。”用2A4复印纸、胶棒、裁纸刀、剪刀等,制作一个或若干个连接在一起圆轮,它的边宽小于4cm,直径在10~15cm 之间,在30分钟内完成。在指定位置沿斜坡向下自然滚动,测试纸轮滚动的距离与直线程度。每队有2次测试的机会,取高成绩。

    设计方案:

    1.制作一个纸轮,它的边宽1.3cm,直径10cm。将纸条全部粘上。

    2.制作一个纸轮,它的边宽2.5cm,直径15cm。将纸条全部粘上。

    3.制作两个纸轮,它的边宽小于4cm,直径在10~15cm 之间,将纸轮制作一个类似板车的轮和轴,并连接起来。

    实验并分析:

    1方案的纸轮,它的边宽窄,摩擦力小;直径小,制作的圆强度好,不容易变形;将纸条全部粘上的好处,是物体的质量大,惯性大,滚得远(5.5m)。

    2方案的纸轮,它的边宽大,摩擦力大(与第1方案相比);直径大,制作的圆强度较差,容易变形;滚得不远,但比较直(2.2m)。

    3方案的纸轮,它必须制作两个边和直径相等的纸轮,一般情况下两位学生是难以完成的。即使是完成了,在滚起来的时候,也不容易走直线的(1.4m)3个方案的距离都是在没有乘直线程度系数的,如果能够把握好直线程度,第1个方案就更好了)。

    因此,我们在不断实验不断改进,最后以第1方案参加比赛的。

    反思:

    这个方案在集训时(《科学大众》2008年第12期中“做中学”的内容),学生把握的较好。在比赛中,制作的纸轮发挥的更好。但是,在测试时,直线程度把握的不好,没有发挥正常水平,因为两次都是一个学生滚的,这与比赛规则是一致的。我认为以后的竞赛两个学生参加就让两个学生都滚一次,最后取平均成绩。

    预赛中的项目2“蚂蚁来搬家。”是用一张A4纸设计并制作一个盛装细纱不能洒漏的容器和一个不能短于5cm,挖沙时手握在3cm以上部分的工具。

    设计方案:

    1.折一个容器要考虑挖沙工具,那么,就先在这张纸上裁下短边的宽5cm的纸条,然后,折一个长方形的盒子,四个角的多余部分,用于加固挖沙工具。

    2.在这张纸上裁下短边的宽4cm的纸条,然后,折一个长方形的盒子,四个角的多余部分,用于加固挖沙工具。

    3. 折一个长方形的盒子,四个角的多余部分,用于加固挖沙工具。

    实验并分析:

    1方案的挖沙工具强度大,面积大,挖沙时间约50秒钟完成,容器能够盛装1466g的细纱。

    2方案的挖沙工具强度大,面a适中,挖沙时间约56秒钟完成,容器能够盛装1658g的细纱。

    3方案是容器体积大,但挖沙工具适中,面积适中,挖沙时间约60秒钟完成。这是赛后的思路,通过实验容器能够盛装2568g的细纱,可以说这个方案是最大值。

    反思:

    在这个项目的设计中,因为时间短,思考不周全,所以就没有时间反复实验,没有找到最好的方案。

    决赛项目1“乒乓球塔搭起来”。用4根塑料吸管、4张标签纸、1个纸质杯和20个乒乓球等,设计制作一座乒乓球塔,球塔上的每个乒乓球都必须互相接触,不能损坏。球塔必须放在桌面上独立稳定站立,而且至少有一个乒乓球与桌面接触,但是,塔的底部不能用标签纸固定在桌面上,看谁竖直后最高。

    设计方案:

    1. 20个乒乓球连成一线,并把纸杯作为与桌面接触的内围支撑物,外围用两根吸管与乒乓球塔形成三角形。

    2.3个乒乓球连接成三角形,然后将17个乒乓球连成一线,纸杯作为球与球之间的加固物,吸管用支撑球塔。

    3. 4个乒乓球连接成四边形,然后将16个乒乓球连成一线,纸杯作为球与球之间的加固物,吸管用支撑球塔。

    实验并分析:

    1方案是最大极限,如果20个乒乓球连成一线,球塔在桌面上独立稳定站立,并且垂直的话,那么,它的高度就是80cm

    2方案是保守一点,它肯定能够达到,高度是70cm左右。

    3方案是独立稳定站立,但是成绩只有66 cm

    反思:

    这个赛题是在516日中午12发给参赛代表队的,当我拿到赛题后,第一感觉是我对学生集训时,做过这类题目的。但仔细一看,与《科学大众》2009年第4期“做中学”栏目“乒乓球塔能搭多高”的制作要求中,球塔装置上的乒乓球两两之间距离不能超过1cm。稍有改变的是球塔上的每个乒乓球都必须互相接触。经过认真思考,要达到竖直最高高度,就要将将20个乒乓球连成一线,才能进入前三名。这些方案参赛指导老师都能想到,但是,就要看选手的技能,特别是一些细节要考虑全面。在赛前我指导学生制作了一次,可能是他们没有领会我的意图,竞赛中两位选手只用了两根吸管,结果没有达到最佳的垂直度,测试高度只有78.5cm

    赛题2是“挂衣架做起来”。用手工将1m长的铜丝制作一个“挂衣架”模型。设计的挂钩,能够挂普通带孔钥匙,挂物的高度≥300mm

    设计方案:

    1.将铜丝制作一个“e”型的挂衣架。

    2.将铜丝制作一个“Y”型的挂衣架。

    3.将铜丝制作一个“Y”型,每个角再制作成小“e” 的挂衣架。

    实验并分析:

    1方案的要求选手在制作时,底圆的平整度、竖直垂直度都要高。这样才能拿到高分。

    2方案比较好制作,但是倾斜度不大。

    3方案使用的面积要大,但是受规则的限制,它的倾斜度大,能够达到60

    反思:

    由于保守,我们选用的是第1方案,学生制作的底圆的平整度、竖直垂直度都比较高。经评委测试倾斜角度达到22

    姜堰市梁徐中心小学代表队,两项成绩均名列前茅。最终以总分第一的优势夺冠。此次比赛取得的优异成绩,充分彰显了我校的科技教育水平,同时也提升了学校的知名度。