5 个家里就能做的科学小挑战,适合 10 到 12 岁,第一次就能成功
一张纸搭桥、纸柱撑书、纹丝不动的硬币、番茄酱包浮沉子、用尺子测反应时间。实测过,成本几乎为零,原理讲得清。
网上大多数”儿童科学实验”是给六岁孩子准备的,要么就得先去买材料。下面这五个只用家里现成的东西,而且每一个都先通过了我们的三道关,才被收进来:
- 十分钟内,第一次就能成功。
- 失败的时候,孩子会笑,而不是放弃。
- 原理能用一句真话讲清楚。
每个挑战都按同样的顺序:先让孩子预测,再动手,最后讲原理。预测过,讲解才能真正听进去。
1. 一张纸搭座桥
**需要:**两个纸杯(或两本书)、一张 A4 纸、十枚硬币。
把纸杯倒扣,相隔一个手掌宽,把纸平铺在上面。放一枚硬币,纸马上就塌了。现在把同一张纸顺着长边折成风琴褶,每道褶大约一指宽,再架上去,一枚一枚往上加硬币。
**先问:**平放和折起来,哪个能放更多?
**原理:**折叠没有增加任何材料,只是改变了形状。每一道折痕都变成了一面竖起来的小墙,竖着的墙很难被压弯。瓦楞纸箱和波纹钢板屋顶用的是同一个办法。
**升级:**间距加倍,或者只用半张纸。
2. 能撑住书的纸柱
**需要:**三张纸、一点胶带、一摞书。
把一张纸卷成圆筒,一张折成方筒,一张折成三棱筒,高度都一样。把它们分别立在桌上,一本一本往上放书,直到压弯。
**先问:**哪种形状能撑住最多的书?
**原理:**柱子通常从最薄弱的地方开始坏。棱角和平面让纸有了先弯下去的地方;圆筒把压力均匀分散开,所以通常撑得最久。这也是柱子常常做成圆形的原因之一。
3. 纹丝不动的硬币
**需要:**一张硬卡片(扑克牌就行)、一枚硬币、一个空杯子。
把卡片盖在杯口上,硬币放在卡片正中间。用手指快速地把卡片横向弹走,硬币会直接掉进杯子里。再试试慢慢地拉卡片:硬币会跟着卡片一起走。
**先问:**快还是慢,哪种能让硬币掉进杯子?
**原理:**静止的东西倾向于保持静止。快速一弹,卡片在摩擦力来得及带动硬币之前就被抽走了;下面没了支撑,硬币就直接落下。魔术师从摆满餐具的桌上抽走桌布,用的也是这个道理(请别在家试)。
4. 番茄酱包浮沉子
**需要:**一个带盖的透明塑料瓶、水、一包没拆封的酱料包。
先把酱料包放进一杯水里,挑一包刚好能浮起来的。把它放进装满水的瓶子,拧紧瓶盖,用力捏瓶身,酱料包就会沉下去;一松手,它又浮上来。
**先问:**捏瓶子的时候,酱料包会怎样?
**原理:**酱料包里有一个小气泡。捏瓶子会让压强变大,把气泡压小,酱料包的重量不变,体积却变小了。它推开的水变少,向上托它的力也就变小,于是沉了下去。
**升级:**能不能让它刚好停在瓶子中间?
5. 用尺子测反应时间
**需要:**一把 30 厘米的尺子。
你捏住尺子的顶端,孩子把拇指和食指张开,对准零刻度等着,但不要碰到尺子。不预告就松手,孩子尽快夹住,读出手指夹住处的刻度。
下落的物体会以固定的规律加速,所以下落的距离能换算成时间:t = √(2d ÷ g),其中 g 约等于 9.81 米每二次方秒。
| 接住的位置 | 反应时间 |
|---|---|
| 5 厘米 | 0.10 秒 |
| 10 厘米 | 0.14 秒 |
| 15 厘米 | 0.17 秒 |
| 20 厘米 | 0.20 秒 |
| 25 厘米 | 0.23 秒 |
| 30 厘米 | 0.25 秒 |
**升级:**比一比惯用手和另一只手,或者一边聊天一边测。分心通常会让每个人都变慢。
带着走
这五个挑战都收录在 Playin30 的挑战库里,配有手绘分步图解,背面是给你的台词。出一个今晚的游戏。