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福科一號誕生記~吸管巴克球(上)骨架準備與組裝

這篇文章將分享我第一次帶學生動手製作吸管巴克球的過程,以及學生的心得回饋!

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2019-10-22 09:52:50 最後編修
2019-10-07 11:25:03 By zfang
 

想做吸管巴克球很久了,當時連看了惠玲的好幾篇文章,她大力推薦。

『這樣的一個動手做,魔力在哪?』沒有親自試試,是不可能會知道的,然後……在一次星期六國二的動手做課,我們”終於”感受到了……



畫記、切割、組裝,步驟看起來是這麼的簡單,製作起來呢?

這篇文章將分享我第一次帶學生動手製作吸管巴克球的過程,以及學生的心得回饋!感謝惠玲的做法與撇步分享,連我這個新手不帶任何模型,也能順利完成這次的科學動手做。吸管巴克球的作法連結,請見"發現學習"事件簿......一個理化老師的murmur":

吸管巴克球~碳六十(C-60)~課堂前置作業~親子樂(1)
吸管巴克球~碳六十(C-60)~精算一堂課(2)
吸管巴克球~碳六十(C-60)~看見學生(3)

 

第一階段準備工作~吸管剪剪剪

因為從來沒做過,甚至還不確定二節課是否能完成,於是,我採取小組合作的方式完成巴克球。


第一步驟是剪吸管,三公分一段,共270段小吸管。

吸管巴克球總共需要270段三公分長的小吸管。其中有90段做為表層共用邊,這是因為巴克球有60個頂點),每一頂點有三邊,扣除共用邊,60*3/2=90。另外180段為內層骨架,每一頂點定位內部須用到三支骨架,60*3=180。惠玲老師特別提醒:『三公分需相當精準,成品才會好看。』

吸管要用硬質的較好,也有是前端有斜口的那種,一根標準的硬吸管可以剪出七段。為了要湊齊足夠二個班的份量,我找了二家店分別買到不同材質的二種硬吸管。我們將最硬的剪90段,作為共用邊外骨架,而稍軟(其實也很硬)的剪180段作為內部連結。


沒想到,光是量剪吸管,學生就花了一節課。

……我第一次覺得很煩,整整四十分鐘都在做同樣的事~剪吸管。(慈蓉)

學生多用油性筆畫記,再做切割或剪裁,量、劃、剪這三個步驟,可以一人包辦,也可以分工合作。因為是使用硬吸管,用剪刀剪吸管常常會不小心飛出去,若是單用美工刀則費力。看到幾個聰明的學生,一人用美工刀直接畫出刻痕,另外幾人在做裁剪,甚至還研究出一個快剪妙法:

……一開始,我們一根根慢慢用美工刀劃記,再用剪刀剪開,但總覺得速度太慢。於是,我們突發奇想利用雙面膠把未劃記的吸管暫時固定在切割墊上,如此一來就能一口氣幫十幾隻吸管做記號,也大大提升效率,很快就剪好270段。(淳翔)

 

第二階段組合~吸管拗拗拗

因為我們採取小組合作,不必等剪完全部的吸管,就已經可以進入組裝階段。

先將做為內骨架的吸管壓扁-直式對折-再橫向對折,將二段內骨架都塞入一段硬吸管形成Y字型(學生暱稱它為小Y)。


利用三支吸管外骨架、六個對折的內骨架組成一個頂點,一個頂點代表一個碳原子。


先組出一個五邊形,記得五個頂點是可以延伸的活頂點,不能封閉。


五個邊還要連六邊形。


再在兩相鄰六邊形的凹處,再做出五個五邊形。(這時已經不是平面,開始立體了。)


這樣的組合要做二片,之後變成二個半球再拼成立體的巴克球,中心五邊形要相反組合。

製作內骨架不簡單,要塞入外骨架也非易事,學生在剪吸管時就在考驗耐心,組裝更是困難重重。由做得輕鬆,到最後~幾乎已經是靠意志力在撐了!

…..覺得我們很厲害,可以把無聊的事變成非常好玩,摺吸管就是其中一件,我們一開始還有說有笑,到後來每個都皺眉,因為手非常痛!(慈蓉)
……完成一片之後手就開始痛了,手在抖了,不過,不放棄,就算手在抖也不放棄!(詠琪)

也有學生享受製作過程:
……我們又再利用我們的生產線,分成組合Y鍵與組裝球體二部分,同時大家一起思考如何組裝,效果非常好!(淳翔)
……做的過程有些地方常失敗,有時會忘記五邊形要做哪裡,做錯的話又要拆掉。除了彼此要分工合作外,還考驗著我們的耐心,這次動手做很好玩,做球的時候做得很開心!(清揚)

……在這個實驗中,一半算玩樂,我覺得很好玩,我折吸管還蠻強的,我還跟他們說我以後可以往這方面發展。(恭喜找到第二專長!) 但說難聽一點好像就叫做暴力?在做的過程中真的很快樂,也跟組員一起享受合作的樂趣。(嘉瑋)

整個過程看似簡單卻需要處處用心呢!細心的學生則又發現學問,五邊形是構成立體球狀的關鍵,少了五邊形就不行變成球狀。令我訝異的是,她從五邊形還進一步聯想到人與人的相處之道:

……為 什麼只用六邊形排不成球狀,而一定要適時加入五邊形?我覺得應該是因為六邊形有二邊平行,只能變成平面,加入五邊形後就能變成球形。從這次的實驗,我了解到一些人與人相處的道理,六邊形像是個性剛強的人,而五邊形則是個性較隨和的人,當二個剛強的人碰在一起,二個人都想作主,就難以達成目標。所以,我們還是隨和一點好了!(惟馨)

過程中相互合作考驗耐心與毅力,學到了製作方法,也學到了合作,這是珍貴的動手做!


就這樣,在二節課的小組合作下,第一顆巴克球即將誕生......

 

 

請見續篇: 福科一號誕生記~吸管巴克球(下)成品與學生心得 @zfangの科學小玩意

END

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我有話要說


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