制作不倒翁教學(xué)課件第一章：認(rèn)識(shí)不倒翁——神奇的玩具不倒翁是一種充滿智慧的傳統(tǒng)玩具，它能在被推倒后自動(dòng)恢復(fù)原位，寓教于樂，是科學(xué)啟蒙的理想工具。通過認(rèn)識(shí)不倒翁，孩子們可以初步了解物理學(xué)中的平衡原理，培養(yǎng)觀察能力和探究精神。不倒翁是什么？不倒翁是一種特殊設(shè)計(jì)的玩具，具有以下特點(diǎn)：圓圓的身體，左右搖晃卻不會(huì)倒下無論如何推動(dòng)，總能回到原來的位置是一種傳統(tǒng)玩具，深受孩子們的喜愛通過玩?？梢粤私饪茖W(xué)原理是物理學(xué)中平衡原理的生動(dòng)展示多種造型不倒翁展示不倒翁的特點(diǎn)底部為圓形半球不倒翁底部通常設(shè)計(jì)為光滑的圓弧形狀，這種曲面使不倒翁能夠在被推倒后容易滾動(dòng)并恢復(fù)原位，是不倒翁能夠自我恢復(fù)平衡的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。上輕下重的設(shè)計(jì)不倒翁的重量分布非常特殊，上部輕盈，下部沉重。這種設(shè)計(jì)確保了重心位于底部，使不倒翁在受到外力時(shí)能夠自動(dòng)回正，保持穩(wěn)定。穩(wěn)定的平衡狀態(tài)為什么不倒翁不會(huì)倒？?jī)A斜初始外力使不倒翁發(fā)生小角度傾斜。重心位置重心仍在最低曲率區(qū)域內(nèi)。力的分解標(biāo)示推力、重力和恢復(fù)力方向。恢復(fù)回正重力產(chǎn)生恢復(fù)力矩使其回到直立。重心決定穩(wěn)定性不倒翁的重心位置低于支撐點(diǎn)的曲率中心，這是它能夠保持穩(wěn)定的關(guān)鍵。當(dāng)不倒翁被推倒時(shí)，重力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)恢復(fù)力矩，使其回到直立位置。底部重物的作用底部的重物（如沙子、彈珠或黏土）固定在圓弧底部，確保重心始終保持在最低點(diǎn)，從而產(chǎn)生自我恢復(fù)力，使不倒翁能夠在外力消失后自動(dòng)回正。第二章：科學(xué)原理揭秘重心與平衡在這一章中，我們將深入探討不倒翁背后的物理學(xué)原理，了解重心和平衡如何影響物體的穩(wěn)定性，以及這些原理如何應(yīng)用于不倒翁的設(shè)計(jì)中。什么是重心？重心是物體重量的集中點(diǎn)，是理解不倒翁原理的關(guān)鍵概念。重心是物體各部分受重力作用的合力作用點(diǎn)可以將物體的全部重量視為集中在重心上重心位置取決于物體質(zhì)量分布均勻物體的重心位于幾何中心重心越低，物體越穩(wěn)定理解重心概念有助于我們?cè)O(shè)計(jì)更穩(wěn)定的不倒翁，并解釋為什么它們能夠自動(dòng)恢復(fù)平衡。不倒翁的重心設(shè)計(jì)底部裝重物在不倒翁底部放置沙子、硬幣或其他重物，增加底部重量固定位置將重物固定在底部中心位置，確保重心穩(wěn)定降低重心使重心位置盡可能低，提高整體穩(wěn)定性曲面底座圓弧形底座使不倒翁在傾斜時(shí)能夠自動(dòng)回正通過精心設(shè)計(jì)不倒翁的重心位置，我們可以創(chuàng)造出無論如何推動(dòng)都能自動(dòng)恢復(fù)平衡的玩具。這種設(shè)計(jì)將物理學(xué)原理巧妙應(yīng)用于日常玩具中。平衡原理演示穩(wěn)定平衡當(dāng)不倒翁被推動(dòng)偏離原位時(shí)，由于重心偏離中心線，重力產(chǎn)生的力矩會(huì)使不倒翁自動(dòng)回到原來位置。這種狀態(tài)稱為穩(wěn)定平衡，是不倒翁最基本的物理特性。自動(dòng)回正過程推動(dòng)不倒翁時(shí)，重心位置升高；松手后，重力作用下重心自動(dòng)尋找最低點(diǎn)，從而使不倒翁回到直立位置。這一過程展示了物理學(xué)中的能量轉(zhuǎn)換和最小勢(shì)能原理。通過觀察不倒翁的回正過程，我們可以直觀地理解物理學(xué)中的穩(wěn)定平衡概念，這也是許多工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原理。不倒翁的自動(dòng)回正過程施加外力當(dāng)外力推動(dòng)不倒翁偏離垂直位置時(shí)，不倒翁開始傾斜傾斜狀態(tài)不倒翁傾斜后，重心位置偏離中心線，重力產(chǎn)生回復(fù)力矩自動(dòng)回正外力移除后，重力使不倒翁擺動(dòng)并最終回到垂直穩(wěn)定位置第三章：材料準(zhǔn)備與工具介紹在開始制作不倒翁之前，我們需要準(zhǔn)備好所有必要的材料和工具。合適的材料選擇和工具準(zhǔn)備是成功制作不倒翁的第一步，讓我們來看看需要準(zhǔn)備什么。常用材料外殼材料乒乓球（剪開1/3口）雞蛋殼（清洗干凈，開口小端）塑料瓶底部或小塑料碗重物材料細(xì)沙子（干凈無雜質(zhì)）黃豆或綠豆硬幣（大小適中）橡皮泥或粘土裝飾材料彩紙（各種顏色）毛線（用于制作頭發(fā)）雙面膠和普通膠水彩色貼紙或小眼睛貼彩色筆、蠟筆固定材料蠟燭（用于融化固定重物）膠帶（便于臨時(shí)固定）熱熔膠（教師操作使用）材料的選擇直接影響不倒翁的穩(wěn)定性和美觀度，建議提前準(zhǔn)備充足。工具準(zhǔn)備基本工具剪刀（剪紙和開孔用）小刀（教師使用，開孔用）膠帶和膠水（粘合用）尺子和鉛筆（測(cè)量和標(biāo)記）特殊工具熱水杯（用于融化固定材料）筷子或小棒（輔助操作用）小勺（裝沙子或豆子用）毛巾或紙巾（清潔用）裝飾工具彩色水彩筆（繪制圖案）小刷子（涂膠水用）小鑷子（放置細(xì)小飾品）打孔器（制作小孔用）準(zhǔn)備好合適的工具可以使制作過程更加順利，提高成功率。材料選擇要點(diǎn)底部材料的選擇底部材料需具備以下特點(diǎn)：重量適中，能提供足夠的穩(wěn)定性顆粒大小均勻，便于填充和固定不易變質(zhì)或發(fā)霉（尤其是有機(jī)材料）便于固定，不易松散移位外殼材料的選擇外殼材料需考慮：輕巧堅(jiān)固，不易破損表面平滑，便于裝飾和涂色底部弧度適宜，便于不倒翁回正大小適中，適合孩子們的手掌大小第四章：制作步驟詳解在掌握了不倒翁的原理并準(zhǔn)備好材料和工具后，我們可以開始動(dòng)手制作了。本章將詳細(xì)介紹制作不倒翁的各個(gè)步驟，從準(zhǔn)備底殼到完成裝飾，一步一步指導(dǎo)您完成整個(gè)過程。步驟1：準(zhǔn)備底殼01選擇適當(dāng)材料可以選擇乒乓球、雞蛋殼或小塑料容器作為不倒翁的底殼。材料應(yīng)當(dāng)堅(jiān)固且有一定的弧度。02剪切開口如使用乒乓球，小心地剪開約1/3口；如使用雞蛋殼，則在小端輕輕敲碎并擴(kuò)大開口。03清洗處理徹底清洗所選材料，確保無雜質(zhì)和異味。尤其是雞蛋殼，需要用清水多次沖洗并晾干。04檢查底部弧度確保底部呈現(xiàn)均勻的弧形，這對(duì)不倒翁的平衡性至關(guān)重要。底部應(yīng)光滑無毛刺。步驟2：放入重物填充重物的方法在底殼內(nèi)底部放置一層薄膠水或熱熔膠迅速將硬幣、沙子或橡皮泥放入底部確保重物位于正中央，不偏向任何一側(cè)填充高度約為底殼高度的1/3至1/2輕輕搖晃測(cè)試，確認(rèn)重物分布均勻注意事項(xiàng)：重物不宜過多或過少，影響平衡性不同重物可以混合使用，如沙子+橡皮泥避免重物松散，需妥善固定步驟3：封口固定熔蠟固定法將蠟燭熔化，小心倒入已放好重物的底殼中，覆蓋重物表面。待蠟冷卻凝固后，重物就被牢固地固定在底部。這種方法固定效果好，但需要教師協(xié)助操作，避免燙傷。橡皮泥封固法在重物上覆蓋一層橡皮泥或輕型粘土，將重物牢牢固定在底部。這種方法簡(jiǎn)單安全，適合幼兒自主操作，但需確保橡皮泥壓實(shí)，避免重物松動(dòng)。膠水封固法將白乳膠或木工膠水倒入重物上方，完全覆蓋并滲透到重物之間。這種方法需要較長(zhǎng)的干燥時(shí)間，但操作簡(jiǎn)單，固定效果良好，是較為推薦的方法。步驟4：設(shè)計(jì)裝飾臉部設(shè)計(jì)用彩色紙剪裁圓形或橢圓形作為臉粘貼小眼睛、鼻子和嘴巴可以直接在底殼上用水彩筆繪制添加特征如胡子、睫毛等細(xì)節(jié)帽子與頭發(fā)用彩紙制作尖頂、圓頂或其他形狀的帽子毛線或彩紙條剪碎制作蓬松的頭發(fā)可添加小花、蝴蝶結(jié)等裝飾確保裝飾物重量輕，不影響平衡主題創(chuàng)意可設(shè)計(jì)為動(dòng)物、卡通人物造型季節(jié)性主題如圣誕老人、雪人民族特色如中國(guó)娃娃、俄羅斯套娃鼓勵(lì)孩子發(fā)揮想象力創(chuàng)作獨(dú)特造型步驟5：粘合完成最終組裝與檢查上下部分粘合-如果設(shè)計(jì)了分離的頭部，需要將其牢固地粘合到底部平衡測(cè)試-輕推不倒翁，確認(rèn)其能自動(dòng)回正，如不能回正則需調(diào)整重心裝飾固定-確保所有裝飾品都牢固粘貼，不會(huì)脫落表面處理-可以用透明膠帶或清漆輕輕覆蓋表面，增加耐用性最終潤(rùn)色-添加最后的細(xì)節(jié)，如小飾品或特殊效果完成后的不倒翁應(yīng)該能夠平穩(wěn)地站立，受到輕推后能自動(dòng)回到直立位置，且外觀美觀有創(chuàng)意。成功的不倒翁應(yīng)當(dāng)平衡良好，外觀精美第五章：課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施制作不倒翁是一個(gè)理想的綜合實(shí)踐活動(dòng)，可以融合科學(xué)、美術(shù)和動(dòng)手能力培養(yǎng)。本章將介紹如何設(shè)計(jì)和實(shí)施不倒翁制作的課堂活動(dòng)，使其成為一次有意義的學(xué)習(xí)體驗(yàn)?；顒?dòng)目標(biāo)科學(xué)認(rèn)知目標(biāo)理解不倒翁不倒的科學(xué)原理認(rèn)識(shí)重心概念及其對(duì)穩(wěn)定性的影響觀察和發(fā)現(xiàn)物體平衡的條件培養(yǎng)科學(xué)思維和探究精神動(dòng)手實(shí)踐目標(biāo)提升精細(xì)動(dòng)作和手眼協(xié)調(diào)能力學(xué)習(xí)正確使用工具的方法掌握簡(jiǎn)單材料的加工和組裝技巧培養(yǎng)耐心和專注力綜合能力目標(biāo)增強(qiáng)表達(dá)與合作能力培養(yǎng)美感和創(chuàng)造力提高解決問題的能力建立成功體驗(yàn)和自信心這些目標(biāo)相互關(guān)聯(lián)，共同促進(jìn)孩子的全面發(fā)展。活動(dòng)流程11.玩不倒翁，激發(fā)興趣展示各種不倒翁玩具，讓孩子們自由玩耍和觀察，引發(fā)對(duì)不倒翁不會(huì)倒的好奇心?？梢蕴釂枺?為什么推倒它們后會(huì)自動(dòng)站起來？"22.觀察對(duì)比，發(fā)現(xiàn)秘密引導(dǎo)孩子觀察不倒翁的特點(diǎn)，可以剖開一個(gè)不倒翁讓孩子們看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)比不同物體的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)重心位置的重要性。33.自主制作，嘗試調(diào)整按照步驟指導(dǎo)孩子們制作自己的不倒翁，鼓勵(lì)嘗試不同的重物和裝飾方式，遇到問題時(shí)引導(dǎo)他們思考解決方法。44.分享交流，講述經(jīng)驗(yàn)作品完成后，組織"不倒翁展示會(huì)"，讓孩子們介紹自己的作品和制作過程中的發(fā)現(xiàn)，分享成功經(jīng)驗(yàn)和解決問題的方法。55.延伸探索，生活中的不倒翁引導(dǎo)孩子們思考生活中哪些物品使用了不倒翁原理，如搖搖杯、保齡球等，拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容與日常生活的聯(lián)系。教師指導(dǎo)要點(diǎn)活動(dòng)前準(zhǔn)備提前測(cè)試材料和工具的適用性為每組準(zhǔn)備足量的材料與工具準(zhǔn)備示范作品和步驟圖片設(shè)計(jì)安全使用工具的規(guī)則活動(dòng)中指導(dǎo)鼓勵(lì)幼兒大膽嘗試和表達(dá)關(guān)注每個(gè)孩子的參與度及時(shí)引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題針對(duì)不同能力的孩子提供差異化幫助教學(xué)技巧使用圖片和實(shí)物輔助理解采用示范與講解結(jié)合的方式設(shè)置小組合作環(huán)節(jié)關(guān)注過程而非結(jié)果活動(dòng)后評(píng)價(jià)鼓勵(lì)孩子自我評(píng)價(jià)作品組織同伴互相評(píng)價(jià)注重肯定孩子的創(chuàng)意和努力記錄活動(dòng)過程中的亮點(diǎn)常見問題與解決不倒翁歪斜不正問題原因：重物未固定在底部中心位置，或者重量分布不均勻。解決方法：重新調(diào)整重物位置，確保重心在底部中心；可以通過添加或減少某一側(cè)的重物來平衡。推倒后不能自動(dòng)回正問題原因：底部重量不足，或上部裝飾過重；底部弧度不夠圓滑。解決方法：增加底部重物重量；減輕上部裝飾；調(diào)整底部形狀，使其更加圓滑。裝飾品容易脫落問題原因：使用的膠水不合適，或粘合時(shí)間不夠。解決方法：選用強(qiáng)力膠或熱熔膠；確保粘合面干凈；給予充足的干燥時(shí)間；必要時(shí)用透明膠帶加固。在活動(dòng)過程中，教師應(yīng)隨時(shí)關(guān)注孩子們遇到的困難，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，將問題轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。第六章：不倒翁的生活應(yīng)用不倒翁的原理不僅存在于玩具中，在我們的日常生活中也有廣泛的應(yīng)用。本章將探討不倒翁原理在生活中的體現(xiàn)，幫助孩子們建立科學(xué)原理與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系，拓展他們的科學(xué)視野。生活中的不倒翁原理汽車穩(wěn)定設(shè)計(jì)現(xiàn)代汽車通過降低重心位置來提高行駛穩(wěn)定性，減少翻車風(fēng)險(xiǎn)。跑車特別注重低重心設(shè)計(jì)，使車輛在高速轉(zhuǎn)彎時(shí)保持穩(wěn)定。這與不倒翁底部重心低的原理相同。不倒翁沙袋兒童玩具中常見的充氣不倒翁沙袋，底部裝有沙子或水，無論如何推打都能自動(dòng)回正。這種玩具完美展示了不倒翁原理，同時(shí)鍛煉孩子的協(xié)調(diào)能力。搖椅平衡設(shè)計(jì)傳統(tǒng)搖椅通過弧形底座和精心設(shè)計(jì)的重心位置，使人在搖動(dòng)時(shí)保持平衡而不會(huì)翻倒?，F(xiàn)代搖椅更是融入了人體工程學(xué)原理，提供舒適和安全的使用體驗(yàn)。通過這些生活實(shí)例，孩子們可以理解物理原理如何應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)，培養(yǎng)科學(xué)思維和觀察能力。延伸活動(dòng)建議家庭互動(dòng)活動(dòng)家庭制作不倒翁比賽-鼓勵(lì)全家人共同參與，各自設(shè)計(jì)獨(dú)特的不倒翁不倒翁故事創(chuàng)作-以自制不倒翁為主角，創(chuàng)作有趣的故事家庭科學(xué)探索日-探索家中各種物品的平衡特性觀察與實(shí)踐活動(dòng)商場(chǎng)游樂場(chǎng)探秘-觀察并記錄生活中使用不倒翁原理的物品平衡實(shí)驗(yàn)站-設(shè)置不同的平衡挑戰(zhàn)，測(cè)試平衡感和理解參觀科技館-體驗(yàn)與平衡相關(guān)的科學(xué)展品創(chuàng)意拓展活動(dòng)創(chuàng)意不倒翁設(shè)計(jì)比賽-鼓勵(lì)設(shè)計(jì)不同主題和形狀的不倒翁不倒翁表演秀-創(chuàng)作使用不倒翁的小劇場(chǎng)或表演科學(xué)繪本創(chuàng)作-以不倒翁原理為主題創(chuàng)作科學(xué)繪