《玩陀螺》课堂实录


(上课)

师:这个课因为内容较多,所以可能要两节课连上,同学们能不能坚持下来?

生(齐):能。

师:首先请同学们猜一个谜语,在玩具世界里,有一名倔老头,他有一条细细的腿,如果让他站着,他站不起来,可是如果你捏住他头,一转,他可以旋转半天,要是把他推倒,他还不服气哩,自己要挺直腰,一直转到没有力气为止。那么这个玩具是什么呢?

生(齐):陀螺。

师:我想调查一下,谁玩过陀螺、陀螺好玩吗?

生(齐):好玩。

师:怎么好玩?

生:用一条鞭子甩一下陀螺,它就会很快地转起来。

师:因为它的转动非常有趣,其它同学还有什么意见?

生:陀螺转的时候,一会儿竖着,一会好像要倒下来,它又站起来,我觉得很好玩。

师:你玩的也是那种抽的陀螺。有谁还玩过其它种类的陀螺?呵,没有,你们的陀螺是自己做的呢?还是买的呢?

生:买的。

师:那么我们今天这节课就做个陀螺,用什么做陀螺呢?很简单,一张圆纸片,一根火柴梗,怎么做陀螺呢?

生:把火柴棍插在纸片的当中。

生:把纸片的中间挖一个小洞,把火柴棒插在当中,调整一下,就可做成一个陀螺。

师:怎么调整呢?

生:上面稍多一点,转的地方要尖的,小一点。

师:还有其它想法吗?

生:陀螺转的地方要削尖一些,那样转的时间才长一些。

师:为什么呢?

生:如果没削尖,下面很平,它转的时间就短,会停住。

师:什么道理?

生:因为摩擦力很大,所以就会停住。

师:摩擦力学过没有?

生:学过。

师:接触面大些,摩擦就大一些。今天这个火柴头是圆的,接触面比较小,就不用再削尖,把这头接触地面就可以了,纸片的中央已经先扎好一个小孔,只要用铅笔把这个孔弄大一点,就可以把火柴插进去,试一试怎样使你的陀螺转得更好,材料放在信封里面,开始。

(学生做,玩陀螺,教师巡回指导)

师:怎么样,你们的陀螺转得好吗?咱们来个比赛,三、二、一开始,5秒、10秒,还有在继续转的吗?没有,谁的陀螺转到5秒钟?(有几个同学举手)

师:咱们先研究一下,转到5秒钟的陀螺有什么特点。(指一位同学)你的陀螺有什么特点?

生:我的陀螺转的时候比较稳,没有倒来倒去。

师:那为什么比较稳呢?

生:火柴棒插在纸片的中间,而且固定得比较稳。

生:我把纸片弄得平一点,它转的时间就长一些。

师:你是怎么让它平的了?

生:用手调整。

师:现在观察一下这个同学的纸片,纸片与火柴杆的位置关系,纸面固定在火柴杆中间偏下的地方,这样转得比较好,是不是,大家都来试一试。

(同学做陀螺,教师巡回指导)

师:谁有办法使你的陀螺转得更稳,时间更长?

生:把纸片放得低一点,转的时间就长一点。

师:你能解释一下这个现象吗?

生:因为它平衡,它们四周都一样重。

师:纸片放得低一点的时候,它转得比较好,谁能说说这是什么道理?

生:我把火柴上面去掉了一点,它就转得很稳。

师:你为什么这么想的?

生:我想火柴上面长了,它就不稳。

生:如果上面的火柴长了,就重了,下面支撑不住,就会摇来摇去。

师:那现在大家都把火柴杆折断,看是不是像他们所说得那么好使。

(学生折火柴杆)

师:咱们再来一次比赛,预备,三、二、一开始,5秒、10秒、15秒,10秒的举手(不少同学举手)超过15秒的有没有?(没有)刚才的成绩已经很不错,比我们最开始做的要好得多,同学们脸上都露出了笑容,那么能不能把你的发现记在你的记录单上,用图画或简单的符号,然后整理一下,我要挑选不错的给大家看一下。

(学生作记录,教师巡回看)

师:有的同学用画图的形式把他的发现记录下来,我们一起看一下。

(大屏幕投影,学生对着图说自己的发现)

师:我们把这个发现记录在黑板上,怎样记更简单一点,还能把我们的发现说清楚。圆片我们可以把它叫转盘,火柴杆叫轴。转盘怎样?轴怎样?

生:转盘低,轴短。

(师板书)

师:这样会出现什么样效果呢?

生:转得稳,时间长。

(师板书,转得稳久)

师:刚才做得很高兴吧!咱们现在继续研究,刚才我们用小纸片做了一个陀螺,如果我给同学大纸片做陀螺,你估计一下,它会转得怎么样呢?

生:时间更长。

生:我认为时间要短一些。

生:我认为时间短一些,转盘比较大,会左右摇晃,失去稳定。

师:那大家试一试,转陀螺的时候,如果你觉得桌上的地方不够,可以在地上转。

(大家用大纸片做陀螺,教师巡回指导)

师:咱们再来比赛一次,预备开始,5秒、10秒、15秒,还有在转的吗?你们觉得比上次小盘转得好,是吗?但好像还没有超过15秒的。是不是刚才有点没转好,再来一次?预备,开始,5秒、10秒、15秒、20秒,超过15秒的举手(有几个同学举手),同学们新的发现记录下来。

(学生把发现的作记录,教师巡回看)

(大屏幕投影学生的记录,其中的一个记录,两幅图转盘比较小,轴左右摇晃,好像要倒。另一幅转盘大,轴短,转得稳,老师特提出表扬,观察仔细,并且把她的发现如实地记录下来。)

师:现在用简单的文字把这一发现写在黑板上,怎样写呢?

生:转盘大。(教师板书)

师:那为什么转盘大,它就转得更稳、更久呢?

生:因为大转盘的平衡力大,所以转得久。

师:还有其它的想法吗?

生:因为小的转盘转得又急又快,一不小心,就会倒下来,大转盘虽然转得有点慢,但转得很稳,所以不容易倒下来。

生:我觉得大转盘比小转盘重量大一些。

师:她的观点是大转盘的重量比小转盘要大一些,是不是真与重量有关呢?咱们做实验继续研究,在同学桌子里面,有一盒小图钉,把小图钉别在上面,看一看与刚才有什么变化,找一找新的发现。

(学生把图钉别在纸片上,教师巡回指导)

师:再来一次比赛,预备,三、二、一开始,5秒、10秒、15秒、20秒、25秒、30秒、30秒还有转吗?(有几个同学举手)老师没估计到你们的效果这么好,再来一次,开始,5秒、10秒、15秒、20秒、25秒、30秒、35秒、40秒、45秒、50秒。(老师把转得最好的、中等的、慢的,拿在手上,让大家分析)。

师:分析一下,看能得出什么结论?

生:重量加大,转得更久,更稳。

师:图钉重量分布在什么地方,它转得更稳?

生:它分布在四周。

师:把结论写下来,你也可以做一个这样的陀螺。(指转得快的陀螺)

(学生记录,做陀螺,教师巡回指导)

师:咱们把这个发现写在黑板上,该怎么写?

生:转盘边缘重。

(教师板书)

师:今天通过玩陀螺,我们发现这么多的道理;现在要是让我们用一张纸片做陀螺,我们要比开始的时候做得好,从开始只能转一、两秒,三、四秒,到现在能转到50秒,这是同学们今天研究取得的了不起的成果,陀螺我们玩得比较精,但看起来陀螺不是很漂亮,我重新给大家发一个新的圆盘,你可以用彩笔把陀螺设计得漂亮一点,涂上你喜欢的美丽的色彩,设计出独特的图案,看谁能设计出最好看的陀螺。

(学生设计陀螺,教师巡回指导)

师:欢迎到讲台上展示。

(学生排队到讲台上展示)

师:请大家说一下,刚才你画完陀螺以后,再旋转的时候,你有什么新的发现?

生:颜色混在一起。

生:几种颜色转起来就混成一种颜色。

师:混成什么颜色。

生:棕色。

师:你有几种颜色?

生:5种。

(教师板书:色光混合)

师:还有什么发现?

生:我们在转的时候,无论是什么花纹,转起来都是一圈一圈的。

师:是环形的花纹吗?呵,不是的,但转起来是环形的。

师:还有很多同学特别大胆,画了凌乱的线条,不是有规则的,对称的,那么这样的陀螺转起来会怎么样?

生:我画的是凌乱的线条,但转起来就变成了有规则的线条。

(教师板书,不规则图案→环形)

师:还有没有新的发现?

生:我在旁边画了许多线条,但转起来是模模糊糊的。

师:模模糊糊,连成片了吗?

生:没有,颜色变淡了。

师:请大家思考一下,你能不能解释一下色光混合,不规则图案变成环形的这两种现象?

生:陀螺转起来比较快,又围绕一个中心点转,周围的颜色会混合在一起。

生:我们画的画都是连在一起的,陀螺转得快,我们来不及看,颜色就混在一起。

师:大家认为有道理吗?

生:有。

师:如果你还想研究这个问题,还可以深入地查一查资料,有没有人知道这是一种什么现象,眼睛为什么辨不出快速旋转的图案?没有是吗?老师可以给你解出来,这是一种视觉暂留现象。(教师板书;视觉暂留),人的眼睛最快每秒钟快速旋转,看起来就是环形的,那么这种视觉暂留现象,你能想起来有什么应用吗?

生:我们平常看的动画片就是设计师把它画成一张一张的,然后快速地放过去。

师:他说的有没有道理?

生(齐):有。

师:动画片就是利用人的视觉现象,那么这种色光混合该怎么解释呢,我这儿有一个陀螺,是我自己做的,它转起来是什么颜色,大家看一看(大屏幕投影)灰白色,颜色好像一下子消失了,如果感兴趣可以回去试着做一个,具有彩虹颜色的陀螺,转起来到底是什么颜色。牛顿曾经给大家做过这个实验,他能给大家解释一个科学道理,到底是什么呢?

生:哈,利用的三棱镜。

师:他用三棱镜干吗?

生:光线照在上面,会出现七彩。

师:大约在1666年,24岁的牛顿,用三棱镜把白色的阳光分解成了七种颜色,就是彩虹的七种颜色,当他欣喜若狂把这个发现报告给大家的时候,受到大家激烈地反对。牛顿为了验证把七色光也能合成白光,他就用陀螺做了这个实验,使大家理解了他的科学发现。今天陀螺玩到这,你有什么收获?

生:我知道怎样使陀螺转得又快又稳。

生:我知道怎样使陀螺转起来更漂亮些。

生:我知道陀螺转起来,那画上去的图案能变成一种颜色,而不规则图案能变成环形。

师:一张简单的纸片,一根小小的火柴,我们玩了这么长时间,还觉得没有玩够,这小小的陀螺里面包含着很多的科学道理,归纳一下,这部分属于力学,这部分是光学的,这部分是人的视觉(在黑板上圈,作总结)。这些学问都是我们今天玩陀螺玩出来的(板题:玩陀螺),同学们在生活当中多动脑,多去发现,才能够解决更多的实际问题。这个陀螺,是玩具世界的一个倔老头,倔就倔,怎么还是老头呢?我想,就因为它的历史很悠久,在中国山西省,挖掘出距今有五千年新石器时期的遗址中,就发现有用陶土做的陀螺,这说明它至少在小朋友们手中玩了五千多年了,所以说它是一个老头。原来它只是小朋友手中的一个小玩具,但是,最近陀螺被派上大用场,它快速旋转的时候,它的轴很稳定,尤其是高速旋转的时候,科学家就利用它稳定这个特点,做成陀螺仪,(大屏幕显示陀螺罗盘的心脏讲解它的原理),船或宇宙飞船或卫星,不管它是怎样运动的,这个陀螺只是高速旋转,它都能指向一个方面,用这个方法来定向。这节课,我们就研究到这里。另外,我给同学们提供一个进一步活动的内容,(一张活动内容表)这里面,我设计了一些小的问题,大家可以回家做,如果你还有新的发现、新的研究,就像今天这样记录下来,如果能写成一篇小论文,那就更好了。每一个小组派一名同学到这里来拿活动内容表,希望在家里继续玩陀螺,继续玩得很愉快。

指导:路培琦

执教:李丹梅

摘自科学探究网