
湖南教育新闻网讯(通讯员 谌蕾)一枚回形针可以变成什么?看似简单的回形针,通过创意与想象,可以转化为许多既有趣又实用的物品,也能与物理、工程、数学等多学科知识融合,促进学生动手能力与系统思维的发展。在浏阳市田家炳实验中学校园科技节中,该校特别增设回形针陀螺制作比赛,让科技节内容更加丰富,也让比赛更具科普性和实践意义。
据了解,该校本次回形针陀螺比赛以“探索物理奥秘,激发创新思维”为主题,面向高一、高二学生开展。两个年级共有24支队伍、总计120人次参与。比赛任务要求参赛者利用回形针及其他辅助材料,结合物理原理与工程思维,设计并制作出具备持久旋转能力和良好平衡稳定性的陀螺。主体必须使用至少一枚回形针,其他辅助材料的总重量不得超过回形针重量的20%。活动旨在通过实践操作,增强学生的跨学科融合能力,帮助他们对重心、角动量等物理概念,结构稳定性等工程知识,以及旋转动力学等数学原理有更深入的理解。通过“设计—制作—测试—改进”的循环过程,学生得以亲身体验工程设计的核心逻辑,培养问题解决能力、精细操作能力以及团队协作精神。
比赛所用5号回形针由学校统一提供,每组10枚。各参赛小组利用课余时间设计并制作陀螺成品,比赛现场允许进行最后调整。比赛测试环节分为两轮:第一轮为持久旋转赛,规则为在指定区域内发射陀螺,记录其持续旋转时间,陀螺出界或停止即计时结束,每队有两次机会,取最佳成绩;第二轮为平衡挑战赛,要求陀螺在倾斜15°的平滑板上旋转超过10秒。成功完成挑战的队伍获得20分,未完成者则按实际旋转时间折算分数。
比赛现场,同学们展现出高度的专注力、创造力和团队协作精神。他们通过动手实践与竞技互动,将普通的回形针变换为充满科学趣味的旋转艺术品,现场气氛热烈而紧张。各参赛队伍将回形针弯曲成各式各样的形状,有的设计成单层圆盘,有的尝试双层或多层嵌套结构。不少小组发现,将更多质量分布在远离旋转轴的外侧,即增大旋转半径,能有效延长陀螺的旋转时间。这一发现让学生们真切体会到转动惯量对旋转状态的影响——转动惯量越大,物体维持原有旋转状态的能力就越强。2513班的李子昂、黄天宇、周鸿志、刘桂赐四人制作的陀螺,创下了80.61秒的优异成绩,赢得了全场师生热烈的掌声。
在斜面旋转挑战中,重心控制成为关键。为了让陀螺在15°斜面上稳定旋转,同学们不断调整陀螺的底部结构。2409班的易汝婳、李启源、王雨婷、汤欣莹小组将底部改为尖锐的圆锥形,降低重心,增强与斜面的接触稳定性,最终取得了20.88秒的好成绩。易汝婳激动地分享道:“当看到陀螺在斜面上稳稳旋转时,我仿佛亲眼见证了重心原理在实际中的应用,这种从理论到实践的跨越让我无比兴奋。”
这场比赛最大的乐趣在于创意的自由发挥——用一枚回形针创造出无限可能。在设计陀螺的过程中,每支队伍都积极思考、不断尝试与探索。尽管结果未必尽如人意,却让学生们将学科知识具象化,从理论走向实践;在突破常规的思维碰撞中,激发出创新热情;在团队协作中凝聚力量,收获了超越比赛本身的宝贵财富。
回形针陀螺比赛虽已落幕,但带给学生的思考与收获却意义深远。一等奖获得者李子昂在参赛心得中写道:“这次回形针陀螺获奖,是对‘实践出真知’的再次印证。从构思到成品,始终围绕科学原理展开探索。最珍贵的收获并非荣誉本身,而是面对问题时的思考方式。这次活动让我们明白,平凡的材料中蕴藏着不平凡的科学奥秘,简单的手工里蕴含着深刻的成长哲理。这段经历将激励我们始终保持好奇心与钻研精神,在更多实践中探索未知、不断成长。”
来源:湖南教育新闻网
作者:谌蕾
编辑:余杏 实习 胡芸帆
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