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理化創意作業~設計一個新款式的天平!

『如果你是一個設計師,你想要設計出怎樣的一個天平?』

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2019-10-23 07:59:23 最後編修
2017-06-14 14:19:18 By zfang
 

『如果你是一個設計師,你想要設計出怎樣的一個天平?』

上皿天平是國中理化接觸的第一個儀器,在花了二節課操作天平後(請見:上皿天平的操作、未知物密度的測量),學生對上皿天平歸零、夾砝碼、等待平衡的操作過程印象深刻…,除了讓他們額外寫實驗心得外,我也安排了一些開放的題目讓學生思考,設計天平是我們的第一個作業,這個想法是跟阿簡學的,他曾出了一個設計顯微鏡的作業:阿簡生物筆記: 設計一個顯微鏡吧

請學生發揮想像力和創造力,設計一架新款式的天平,針對操作不便的地方進行改良,或是在外型、材質進行設計,但無論如何,基本的構造功能不能少!並且學生寫出設計想法與優點。

很好奇,這樣的作業會得到多少回應呢?


學生圖文並茂的作業,表現出乎意料。

有過之前令人難忘的夾砝碼,許多學生多用上皿天平為基礎,配合砝碼進行測量。並針對砝碼與砝碼夾進行設計,也做了自動歸零設計。


歸零由機器人自行移動調整之外,達到平衡時布榖鳥還會發聲來提醒呢!


運用槓桿原理與齒輪,免除夾砝碼之苦!

實驗操作時,歸零不方便,又有風來擾,又因為怕砝碼生鏽而得用鑷子夾取,這個設計通包!


最特別的擋風設計~擋風傘,還有砝碼亮亮機,不怕生鏽!還能用按的來歸零校準。(玳郁)


砝碼組、水平校準、防風蓋,連阻尼防止振動都出現了,這是設計最完整的一份作品!

......我把水平儀放大,讓大家在歸零之前能先檢查桌面是不是水平。我把砝碼夾與砝碼改成勾的,因為我在做實驗的時後砝碼都會一直掉,改用勾的會更快速!我把校準螺絲從旋轉的改成只要往外或往內移就可以了!(佩錡)


凹型秤盤設計,保證待測物與砝碼一定會置中。 


精緻的設計,還有特別的積密錶(體積、密度),可以連同體積一起算出密度喔!


也有結合削鉛筆機並兼附收納功能。

……這就只是一般天平,但中間有一個削鉛筆機,在記錄時若筆芯斷了,可以不用再另外準備削鉛筆機。旁邊還有一個小時鐘,方便查看時間。(育慈)


電子顯示(?)外加多功能收納,不僅秤盤可調整大小,還附有隱藏式砝碼盒呢!

也有不少學生畫出搭配了電子顯示的設計,砝碼盤、待測物盤都會顯示出數值,還會自動提醒還要補足多少砝碼。

有趣的是,卻仍保持上皿天平的模樣,學生忘了,既然已經是電子式,何不乾脆直接顯示待測物數值就好,還需要砝碼嗎?


這個天平有三個電子顯示,會提示左右盤差多少質量。(還需要砝碼嗎?)

我們沒有談太多電子天平,但學生把電子式拉進來了,還可以輸入體積自動算出密度。

另類電子天平,懸吊式的喔!

 


最像電子天平的設計,但卻仍保有上皿天平操作的可愛想法。


蘋果也來插一腳,太陽能的設計,一次可以秤二個物品,可稱之『i 天平』!


超神奇的未來天平,除了有雷達發射器之外,也讓抓狂的人有個自爆的選擇!

有的同學的設計是造型取勝。


憤怒鳥天平也來插一腳。


免夾砝碼,特別的重量盤顯示與調整裝置。


精緻的米奇天平,小朋友的最愛。

…..米奇天平這項設計是希望觀測者能方便的觀察,更重要的是希望他們看到這項有趣的設計,也能開心的做實驗!(孟璇)


水族天平,魚缸秤盤加上可愛的海洋動物砝碼,可以放在海生館販售的新商品。

……這項設計的優點是砝碼十分容易使用,而且秤盤外圍具有高度,所以砝碼與待測物較不會掉出來。使用了磁鐵這個素材,藉由磁力來增快拿取砝碼的速度。而且,水生動物的外形也可以增加實驗過程中的樂趣。(柏慶)


天使天平同時也是心靈天平,很有質感。

……翅膀兩端各有一個秤盤,當左端過重時,指針就會指向右;當右端過重時,指針就會指向左;同時翅膀也會左右搖擺。這個天平的優點是:不需騎碼就能測得待測物的重量,不僅美觀,還具有自動平衡心靈的作用。(婉坪)

以結構來說,這是以等臂天 平做為基礎的設計,天使的雙翼就是承載待測物與砝碼的堅強雙臂,天平晃動著,雙翼也跟著擺動。真正的雙臂合於胸前,給胸口踏實的溫暖。等臂天平原是指針在 下,但配合整體設計,婉坪改成類似上皿天平的指針,上方的小小指針劃出的圓弧,成了天使的光芒,這點相當出色。

喜歡欣賞帶有設計感的科學玩意兒,如果市面上有學生們設計的這幾款天平,我一定會買下來珍藏呢!
 

國二的第一堂理化實驗課側記(上)~上皿天平的操作
國二第一堂理化實驗課側記(中)~未知物密度的測量
國二第一堂理化實驗課側記(下)~設計一個天平!

 

分類:教學現場與課堂側記 2012/10/17 10:18

END

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