2013年2月21日

科學玩具-磁學-磁轉玩偶發展史



磁場的分布可以用磁力線來具像化,磁力線的切線方向也就是磁場的方向,更可以視為在磁場中受力的方向。但是這樣的分佈必須在磁力線互不相交才能成立,也就是說,如果磁力線可以互相交會在一起,那麼在同一個點上會有兩個力量同時存在,整個電磁學的理論會翻過來的。
磁轉玩偶第二代,現在還在我的書櫃裡,是個米妮揮手致意的漂亮手作品

在這樣的前提下,磁鐵外從N極出發的磁力線相向而行時,會互相「禮讓」而轉彎,使得中央部分的磁力線非常稀疏,但是這是指不受外力作用的自然情況下,產生排斥的力量有限。若是施力讓磁鐵更靠近一些,就會把原本稀疏的磁力線擠壓在一起,存在的空間變小使得磁力線的空間密度變大了,排斥力也增加了。
磁轉玩偶第三代於承辦2011物理教學與示範研討會後,贈送給東華物理系

這個教具是不斷在進化的,如同科學史一般的浮動、前進著,雖然沒有科學史般那麼大的歷史巨輪,但是看著學生初次看到它團團轉的感覺卻是讓人有滿足感。從破解轉動的祕密到外觀設計、細部改良及材料取捨,都花了一段時間和不少的心力,有時候看起來是在發呆騎著車,但是腦袋中已經掃過許多的畫面資訊,只為了讓它能夠更簡便地應用在課堂中,成為人手一個的科學玩具。
留在2011年的宜蘭童玩節展示的磁轉玩偶第四代,是屬於操作技巧稍高的版本

底座是經過改良的,弧面的造型讓我傷過腦筋,本來想拿手邊的簡單材料-白板磁鐵的底座,不過用想的是很簡單,但是實際拆解過之後,卻發現黏合的地方太密合,工具不易深入就不好拆下來。要是不拆下來,等於是浪費磁鐵,而且裝上大型玩偶時又會提高重心,徒增操作困難度。
磁轉玩偶第五代是在20117月在科工館研習(博客會客室)時
從台南運到高雄送給micponjj老師zfang老師p老師

上面的玩偶也從現成的小物轉換成手工自製品,這也是幾番思考後想讓學生動手展現個人創意的部份。因為要是直接給他們一個玩偶,雖然是簡單方便又美觀,但這等於是侷限住他們的創造力。所以在尋找替代材料的時候,想過很多,原本想到的東西是鐵絲,不過剪裁和彎折上對於手部動作較為靈巧的大人比較合適,不適合國中以下的學生。
送給謝老師一個第六代的作品,這一代也有留在宜蘭童玩節展示

所以我想到了這個,彎折簡單又不傷手,而且在造型或動作上可以修正多次,對於重心的影響可以降低到最小,減少旋轉時的晃動。這個材料就是包裝束帶,只要有買過麵包或糖果的人應該都知道它是什麼吧!
以束帶代替鐵絲的第七代,造型隨心所欲的它也是研習活動中的主角

後來想要讓它呈現更多的變化,所以我採用了毛根這項素材。它的好處是像包裝束帶一樣容易彎折,而毛根纖維能給予人溫暖的感覺,某天靈機一動,再幫它加上兩顆活動眼珠,如同畫龍點睛,趣味性馬上提高,受喜愛的程度瞬間破表。
終於在第八代加上了討喜的眼珠,對不對稱沒關係,眼睛有點脫窗更像暈頭轉向

毛茸茸的身體就像毛怪一樣,單腳站立的肢體動作可以俏皮也可以搞怪


第八代也製作過不同造型送給張一州老師,感謝他遠從澳門帶回來交流的天氣雞

當磁力線的空間密度降低時,磁場就會減弱,而磁力線密集時,磁場就會增強。藉由心動的改良與手動的操弄,讓原本相斥與相吸的單調直線運動,就能讓手中的靜態玩偶化身成跳著圓舞曲的精靈。
第九代已經問世已久,願意參加研習並分享的夥伴才有機會看到哦~

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9 則留言:

  1. 王老師您好:
    我是淡水國中老師 楊芳怡,看見您的磁轉玩偶覺得很有趣,因為這學期要帶國小生科學營,要進行趣味實驗活動,想詢問是否能同意讓我在課程中介紹給小朋友學習? 謝謝!

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    1. 楊老師您好:
      有註明參考來源的話都沒有問題哦,也歡迎來分享想法或心得。
      謝謝您。

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    2. 謝謝王老師同意,我會註明參考來源的。

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  2. 王老師你好!我是來自香港的Zip,看見你的趣味科學玩具製作,希望能與NGO服務的小朋友和家長分享,我們也希望能得你的同意,我們會註明參考來源的。祈盼你的回覆!

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    1. Zip老師您好:
      有註明參考來源的話都沒有問題哦,也歡迎來分享想法或心得。
      謝謝您。

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  3. 王老師您好,看見您的趣味科學玩具感到十分的喜歡,試做了幾次都沒有您的底座旋轉效果好,請問您是用什麼材料製作底座的呢?

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    1. 您好:

      所使用的是白板磁鐵或圍棋棋子。

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  4. 王老師您好:
    我是新竹縣二重國小老師 邱依德,有上過您來新竹分享的磁轉玩偶研習,覺得很有趣,暑假帶國小生科學營,要進行趣味實驗活動,想詢問是否能同意讓我在課程中介紹給小朋友學習? 我們會註明參考來源的,謝謝您!

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    1. 邱老師您好:
      謝謝您願意註明參考來源,也歡迎來分享想法或心得。

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