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上次送书的获奖者是
山楂
,恭喜你啦,奖品会尽快寄出的!

最近Luke幼儿园又开睡衣派对,就是所有小朋友穿着睡衣去上学(一整天)。开始我还觉得挺有意思的,很新鲜,后来嘛。。。觉得有点多

睡衣派对有时是节日附近开,比如圣诞节、万圣节、情人节,有的时候就是没有理由的开,有的时候老师也会穿睡衣去学校,我穿得衣冠楚楚去送娃还真有点格格不入
这次的情人节睡衣爬梯因为大雪的原因推迟、再推迟(美国情人节不只是给“情人们”过的,全民参与),但娃们的热情一点没少。早上起床不用换衣服就去幼儿园,哪个小朋友不喜欢~
这上身变形金刚下身马里奥兄弟的睡衣组合不错吧,到家就躺沙发上睡着了,这是玩得有多嗨
除了睡衣,还有礼物交换,每个小朋友都会给班上所有小朋友准备“小礼物”,Luke回家拿着一袋子小朋友送的礼物,开心的和我们分享。不得不说,幼儿园仪式感满满~

Luke放学回家除了和我分享学校的“成果”,就是玩车。Luke是资深车迷,家里大大小小各种各样的车摆满了每个角落,老母亲都来不及收拾~
男孩儿是不是都爱车,我家大大小小玩具车有两三百辆了

最近Luke总是拉着我跟他赛车,看谁跑得快。我觉得这也太没有技术含量了,纯玩儿。就想到了美国学校一个常用的小工程:气球车。顺便还能教点物理什么的。。。
Luke妈是学工程教育的,知道这种STEM课在幼儿园小学的课堂上很常见。但其实操作起来不难,我们在家里也能做。
事实证明效果很不错,Luke总拉着我一起玩。拍了照片发朋友圈之后,好多人问我这是什么,说完全没见过这个东西。其实气球车是美国小学很常见的课堂小工程,大部分孩子都做过。

气球车适用于不同年龄段的孩子,年龄小点的就用乐高锻炼动手能力和创造力,年龄大点就可以借此去讲物理,可以通过不同的变化来把物理的概念具体化。
其实呢,美国教室里经常做的气球车不是乐高做的,Luke妈也测试过不一样的材料,但是效果都没有乐高车好。理论到实践,没有那么容易。为了这个小工程我试了好几种方案,找出来最佳分享给大家,省得大家走弯路。
Luke妈做的乐高做气球车,用的都是基础零件,并不需要为了这个小车去专门买一套乐高。。。因为什么样的设计都行,除了轮子,没有必需的。

原理
这个实验是说明
物理原理
的常用实验。

空气充满气球让气球储存势能,放开之后空气排出,给小车一个反作用力,气球的势能转化成小车的动能让小车前进。
基础版材料
这里我们先来讲下基础版吧,基础版之后Luke妈会给大家提供几个不同的升级版,总有一款适合你
基础版材料包括:乐高、乐高车轮、气球、吸管、皮筋、胶带

Luke妈选乐高的主要原因就是轮子。
传统的气球车,有的用CD做轮子,那个和车轴不好连接。有的气球车用瓶盖做轮子,在给瓶盖钻洞时不太安全(边上有孩子就更不安全了)。

另外有一个技术问题,就是气球车正常运行需要四个轮子前后左右对称且都在同一平面上,这样车才能跑起来。虽然听上去很容易,但执行起来(如上图)要保证轮轴两个孔的位置对称,并且轮子和轮轴的连接点必须在瓶盖中心,有一定难度。
如果用乐高轮子,并用乐高块连接轮子,
以上所有问题都能解决
。(快夸我的机智

车所用乐高不限,喜欢就好。
气球需要和吸管连接,并且用皮筋固定。用吸管的好处就是能保证出气的方向,直接用气球可能会让车跑偏。

胶带用来固定吸管+气球。
最开始没用吸管,娃就趴在地上吹
基础版组装
首先用乐高搭出车的样子,刚开始的时候设计尽量要简单。也为之后要固定的吸管留出空间。
然后用胶带把气球和吸管固定在车上就好了,记得吸管口要朝后啊。。。
最后一步就是测试,理论和实践的差距有时会给你暴击。。。虽然Luke妈已经测试过这个方案了,但执行前你还是要试试自己的成品。不然,等发现有问题的时候孩子会崩溃,那时候你更惨。(别问我怎么知道的
温馨提示:家有年纪小的乐高迷请家长先偷偷装好乐高车,否则孩子参与车的设计很容易把方向带偏。Luke同学花费大量时间设计出一辆酷炫汽车,已经忘了有气球这件事。。。
基础版实操指南
首先!我们要把气球车偷偷的提前组装好,然后藏起来
Luke妈推荐在玩之前和娃讨论一下,这其实是个活跃思维的过程。之所以要藏起来是因为年纪小的孩子看见车注意力马上就被吸引了,你说什么他都听不到,更别提讨论了,经验之谈。
Luke自己组装的乐高车,轮子都被盖住了,不过创意很好
讨论的时候可以问:
  • 如果把车上装个气球,车能自己跑起来吗?

  • 你觉得把气球吹满气放在车上会发生什么?

  • 你觉得吸管应该朝前还是朝后?

另外家长要和孩子对话,看到孩子思考的过程并且加以忽悠引导,让他对这件事更感兴趣。
然后我们就能把车拿出来,给孩子演示,等着孩子眼睛放光吧

等孩子的情绪稍微平复的时候(取决于对气球车有多少兴趣,Luke玩了一晚上都没平复),家长就可以把之前讨论的问题和孩子复盘一下,对于年纪大点的孩子也可以顺便讲点物理知识。具体怎么讲请看升级版实操指南。
升级版实操指南
升级版之能量转换
这里我们的演示过程和基础版的基本一致。主要区别在于讨论上:


  • 气球吹起来储存了什么能量(形变势能)

  • 气球推动车是怎样的能量转换(势能转动能)

  • 汽车的动能去哪儿了,为什么汽车没有一直运动而是停下来了(动能转换成热能--摩擦力)
升级版之摩擦
这个升级版需要两辆一模一样的乐高车。准备摩擦力不同的两个表面,最简单的就是在地板上铺一块毛巾之类的东西。
操作的时候把气球吹到一样大,让两个车分别在两个表面运动,看谁运行的距离长。
讨论的重点除了之前的能量转化外,还要放在:
  • 为什么两辆车的运动距离不同

  • 两个表面哪个的摩擦力大

  • 摩擦力越小(越大)就越好吗?
升级版之牛顿第二定律(加速度)
这里我们还是需要两辆相同设计的乐高车,把其中一辆放上几块乐高(多放几块效果更明显)。把气球吹到相同体积,让他们从相同表面的同一起跑线出发,看谁运行的距离长。
加了额外乐高块的车
牛顿第二定律可以表述为:物体所受到的外力等于质量与加速度的乘积,而加速度与外力同方向。用公式表达就是:

ma
其中,F是外力,m是质量,a是加速度。这里我们的外力(气球提供的势能)是几乎相同的,装有额外乐高块的车质量更大,所以加速度小先停下。
看下没有额外乐高块的车多跑出去这么远
只要把这个过程解释清楚了,孩子就能理解牛顿第二定律,是不是没有想象中那么难?
升级版之动手能力大比拼
最后一个版本适合年纪大点且有一定动手能力的孩子,就是不用乐高,直接用生活中常见的材料来造气球车。
这里学到的知识和之前介绍的几版差不多,重点在于培养动手能力和解决问题的能力。
我用厕纸芯做了一个,轮子还是乐高
动手能力是亚洲学生的短板
。Luke妈在美国做大学老师已经第七年了,对此深有体会。之前班上有过几个亚洲学生,作业做的杠杠的,都不用我批(看名字就知道一定是满分),可是到了实际操作仪器的时候,就手足无措不知道怎么开始了。

在美国像这种气球车都是在小学里老师带着孩子从零开始做,就用生活中常见的材料,孩子们既学了知识还觉得好玩,顺便把动手能力提高了。
比如在制作小车的过程中会遇到的实际问题:
  • 车不走直线而是曲线,会是什么原因,如何改进?

  • 如何保证轮子前后左右都对称?

  • 什么样的材料做的小车阻力更小/跑得更远?
这些问题都只有亲自动手才能遇到并且想到解决办法。Luke妈特别推荐大家除了英文和数理化,花些时间教孩子动手解决问题。尤其想学理工科的孩子,欧美的STEM最讲究动手能力,科研实验不都是要自己操作的吗?
我们想想现在的形势,大家都鸡娃,大家都学英文数理化。在这种情况下如果你家孩子的动手能力特别强是不是就能从一群牛娃中脱颖而出了?
乐高是鸡娃神器,Luke家有非常多的乐高。
其实只要听到“乐高”两个字,孩子的兴趣马上就起来了。家长们也可以利用这点借着玩乐高的机会鸡娃
,除了我这里讲的物理,还可以讲数学,具体的操作可以看《美国大学教授给娃讲数学,居然也用乐高!》和《美国教授也疯狂:教4岁儿子数列,说好的快乐鸡娃呢?》。
另外乐高的说明书和收纳方法也有很大学问,大家可以看Luke爸写的《我就想说一下五十斤乐高怎么玩》和《乐高公司套路深:没弄懂这些,千万别给娃玩乐高!》。
除了这个气球车,Luke家也会把其他的美国教育思想融入到日常鸡娃里,感兴趣的可以看:

今天送出的书是《世界上最酷的科学书——物理》。
适合给孩子做物理启蒙用。
和气球车一样,也是通过好玩的日常生活现象讲科学~

参与方法也很简单,只要在留言区分享娃怎么边玩边学。我们会在留言中随机选出一位获奖者。大家记住活动截止时间是北京时间2月26日早八点,仅限国内地址。大家好运!
最后是资源分享时间,今天给大家准备的是一些科普动画片的观看资源,都是Luke妈非常推荐的,包括:

  • 梅西去乐趣岛

  • 平博士密码

  • 科学小子席德

  • 小皮大世界
  • 巴布工程师
感兴趣的话就点“在看”,后台回复“0225”就能看到资源地址啦
也希望大家告诉我们想看的话题,还有国内好玩的事儿~

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