磁悬浮列车制作全过程(逆天了一礼拜不上课)(1)

鹿姐姐小时候看童话,最喜欢的两只叫舒克和贝塔的小老鼠,因为它们会开飞机、坦克,想去哪里就去哪里。万万没想到,现在的小学生比童话里的主人公还要牛——开飞机、坦克算什么,这群杭州伢儿会自己造磁悬浮列车!

大家自行感受下:

虽然火车的材质是橡皮泥,但是真的浮起来了,还凌空旋转!造出这辆磁悬浮列车的逆天小朋友们,来自杭州市星澜小学三年级。

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“磁悬浮列车的原理是相同磁极相斥,但不是简单的两块磁石就能搞定的,视频中下半部分底座是缠绕着磁铁的线圈,上半部分是三块磁石撑起的火车头,通上电,火车头便浮起来了,还能在空中打转。”三(5)班学生周阳晨向鹿姐姐透露了列车的制作诀窍。

据小周说,要成功做出一辆磁悬浮列车,光靠底盘和磁石是不够的,车的大小、重量、形状都会影响磁浮状况。在设计火车时,必须要先计算好车的大小和重量,画好设计图纸,然后再根据图纸制作。

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他们第一次制作失败,就是因为没有计算车的大小和重量。“当时,我们把所有的橡皮泥都用上了,想做一个大型的磁悬浮列车,没想到一放到磁石上就掉下来了。”小周说。失败后,他瞄了一下其他同学的列车,个头都是小小的。于是,他和同伴就用尺子将火车切小。最终展现在鹿姐姐眼前的列车长7cm,宽2cm,高3cm。

他在制作时还发现,想要保持列车的平衡,要把车头加重。“所以,在设计列车的造型时,我想到了米老鼠,一来列车车头与米老鼠的鼻子很像,二来米老鼠鼻子前端有一个黑色小球,我们可以通过小球增加车头重量。”小周解释说。

在星澜小学,会制作磁悬浮列车的不止小周一个,三年级所有学生人手一辆。

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其他年级的孩子都各有神技:一年级造汽车,二年级造船,四年级造飞机降落伞,五年级造火箭……

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“如果降落伞的伞面太小,降落时空气阻力就会很小,下降会非常快,这是很不安全的。”四(3)班的唐何哲拿着自己制作的降落伞向鹿姐姐介绍。

“不要觉得降落伞就是由一块塑料布和几根线组成,做起来就会简单,它下降时容易受风向影响,而且在空气阻力大时还容易变形,所以在伞面材料的选择和线的排布、长度上都有讲究。”他的降落伞伞面是一块正方形丝绸,大小是0.75mX0.75m,四个角分绑着一根长1米的棉线。

“这是我们测试了很多总结出来的最佳设计。”小唐说。

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小学生们的这些神技能是从哪里学来的呢?据星澜小学科学老师童婕妤介绍,这要归功于学校每学期一次的“科学加”实践周活动。

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“磁悬浮列车和降落伞是学生在最近的’科学加’实践周活动中设计制作的。”童老师说,和其他科学活动不同,星澜小学的“科学加”实践周活动,引入了STEM教育的理念,学生要运用跨学科知识,通过不断地创新、测试和改进,最终完成产品。

这次活动的主题是快乐旅行,每个年级都会围绕着一个交通工具开展一系列工程创新活动,围绕一个旅游胜地开展一系列的社会体验活动。在活动周里,学生将以完成工程任务和丰富人文体验为目标,打破常规的课程模式。例如,三年级是火车游中国,学生尝试设计制作磁悬浮列车、火车票,分享旅游经验等等。四年级是飞机游欧洲,学生尝试设计制作螺旋桨飞机、降落伞,体验机场登机、当小导游、景点购物等等。

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“每个主题我们都围绕着学生学过的课本内容展开,比如,三年级的科学课本中有一个《磁铁》单元,学生正好学习了一些和磁铁相关的知识,而且磁悬浮列车是近年来研制的高性能列车,所以我们就设计了这个主题。”童老师说。

同时,活动还根据学生的能力水平设置了难度梯度。童老师告诉鹿姐姐,因为一至三年级学科知识有限,学校实行的是半开放式活动,老师会先和学生说明原理提供材料,并适当地指导,而四、五年级则是全开放的式活动,老师只给学生提供工程任务和测试标准,学生完全靠团队合作完成挑战项目。

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“四年级的学生需要自制降落伞,学校为学生提供塑料桌布、气泡纸、棉绳、麻绳、扭扭棒等等的材料,学生需要用活动中赚取的设计稿费去购买材料,制作完的降落伞从3米高的高空下降时间必须大于4秒,并且要落在安全区域,如果偏离安全区域或是下降速度过快都被认定为不合格。”童老师说,无论是全开放式活动还是半开放式活动,都需要团队的合作,以及不断的创新、测试和改良。

“我们希望能够通过一系列的工程创新和生活体验活动,把课本知识和生活实际联系起来,做到学以致用。另外,把前沿科技简化、请进课堂,走到孩子们的身边,能够激发他们对科技兴趣,把向往工程、设计的种子播在孩子们的心田。”童老师说。

文:沈蒙和 陈宏程

编辑/制作:沈蒙和 陈宏程

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