工程

Bridge activity for preschoolers–給幼兒操作的”橋的實驗”

/ Shannon Lin / Leave a comment

橋, 不但拉近了兩地之間的距離, 它更是風景美麗的元素。早在幾千年前， 羅馬人就已經開始用木跟鐵來造橋， 凱撒大帝曾一度為了渡過萊茵河, 在10天之內蓋好一座橋。想必當時羅馬人工程的技術已經相當成熟, 我曾看過現代的人要仿製作一個跟凱撒一模一樣的橋, 10天之內還不見得蓋得出來呢! 在我們做完了圍堰的實驗後, 接著就是要來蓋橋。首先， 先來做一個小小的橋實驗。這個實驗完全不需要另外再買任何東西 (嗯…我喜歡不花錢的方法), 而且立即可以看到效果, 幼兒小小孩也可以操作, 又保證成功不失敗, 小孩也可以有立即深刻印象! 啊~~~~這樣的實驗當然要來試試看囉!

所需材料

  1. 兩本厚書
  2. 紙幾張
  3. 小玩具, 或任何可以推疊的小東西

首先

橋最基本的類型就是Beam bridge 梁橋, 它的構造基本上就是一個甲板跟兩根橋梁, 是橋類型裡面最簡單的一種。我們用兩本厚書立著在兩邊, 再放一張紙做甲板(紙可以是厚一點的)。讓小朋友預測它可以乘載多少個積木呢? 幼兒園小朋友的預測數字可以在一張紙上畫圈圈來代表。大一點的朋友就可以自行寫下他的預測。

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這是我們的結果………..只有12個就倒了!!! 橋塌陷的那一霎那, 小朋友都會很興奮大叫一聲!哇!!! 倒了~~~~~~~~~~~然後欲罷不能想再試一次!

再來, 我們試試另一種方法。看看橋的乘載力是否會有變化! 這次我們放了另一張紙彎成拱門狀, 放在甲板的底下。這種橋的類型就是所謂的Arch Bridge 拱橋。也是羅馬人著名的工程之一喔!

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同樣的， 小朋友將積木一個一個的放在甲板上, 充滿期待地想看看這次積木可以放多少, 甚麼時候橋會倒ㄌ…………….實驗結果…………..拱橋果然比較穩固!

可以承受60個積木耶!! 羅馬人果然厲害! 難怪造的橋至今歷久不衰。

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最後我們再試另一種方法。這次我們用另一張紙一前一後摺出像扇子一樣， 放在甲板下, 再放另一張紙放在摺紙下(如圖)。這種類型的橋就是所謂的吊橋。紐約著名的布魯克林橋就是這種類型的喔。

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來看看吊橋的功力到底有多深吧~~~~我疊我疊我疊疊疊………………哇塞! 疊到積木都要沒有了還沒倒耶!

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再疊再疊!!! 終於……….碰! 橋塌陷囉! 總共用了142個積木!!! 厲害~~~~~~

家裡沒有積木也可以用其他的物品來代替喔!

實驗證明， 吊橋拱橋都有相當的乘載力。但是梁橋雖然感覺弱弱的， 它在短距離的設計中也可以發揮相當好的功能喔! 很多高速公路都是由眾多短的梁橋組合而成的。所以, 也不要小看它喔! 吊橋適合用在長距離的設計裡, 所以很多長的河流要跨越都是靠著吊橋來完成的!

經過了這個小實驗, 小朋友出門只要看到橋就會很興奮的叫”Mommy, look! Beam Bridge” 哥哥就會跟我要手機將看到的橋拍照下來, 這些拍好的照片都可以成為美好的學習過程!

PicsArt_1435980154835[1] 這邊有兩個影片, 是麻省理工的學生用樂高人跟橋作的實驗。我覺得很有趣, 分享給大家看看。

這個簡單的小實驗， 你不訪也試試看喔!

Marina Bay Sands 新加坡濱海灣金沙酒店

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花了整整兩天的時間, 窩在地上跟孩子一起量尺寸, 切割, 研究…(我的腰…超酸)我們終於完成了六月才去過的金沙酒店! Marina Bay Sands! 我也做了可以讓大家直接剪粘的模板 (請點檔案下載即可), 省了大家很多時間, 你也可以跟小孩一起輕輕鬆鬆蓋一個屬於自己的金沙酒店!

我們看了蓋整個金沙酒店的紀錄片, 了解其中工程師建築師等團隊遇到的困難跟解決問題的方法, 孩子也接觸到基礎建築的原理….這個project 我們是真的有把這些建築概念放進去的唷! 所以才會花十幾個小時, 慢慢做…慢慢體會…領悟。

金沙酒店紀錄片(有中文字幕喔!)

所需材料

  1. 厚的珍珠板
  2. 保麗龍黏膠, 或白膠
  3. 透明膠水
  4. 剪刀
  5. 冰棒棍幾根
  6. 自己選擇的色紙
  7. 黏土
  8. 尺
  9. 透明餅乾盒 (建議孔雀餅乾盒, 因為尺寸比較適合)

步驟一

珍珠板切三片 (寬 8cm, 長40公分)

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步驟二

另外再切珍珠板九片 (寬8cm, 長20 公分)

步驟三

拿兩個半片珍珠板用保麗龍黏膠黏在長的珍珠板上半部, 一片斜靠在下半部

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步驟四

用黏土將斜靠的口固定好, 並做出坡度

建築師為了怕因為斜靠的關係會造成骨牌效應, 必須在直立跟斜靠兩片之間插入支撐力—他們用的是鋼筋條。我們則用冰棒棍來代替。

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步驟五

架構基礎完成後, 即可將喜愛色紙的樣式剪裁後貼在建築物的外觀

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步驟六

同上的步驟再重複兩次 (因為金沙有三棟)…..你就完成酒店的主要部份啦!!!! 恭喜~~~~~~

但是…….接下來的挑戰可能會更大唷….難的部分就是蓋無邊際的游泳池以及瞭望台跟餐廳! 但不要緊張, 我已經都將模板給大家畫好了, 你只要印出來在切割於珍珠板上, 就可以囉!

無邊際游泳池跟空中花園是金沙酒店的地標， 站在花園的任何一角都可以瞭望整個新加坡美麗的風景, 我們沒有住在酒店裡面, 所以不能去游泳池游泳..但可以上來這個skyparks 我們就已經很開心了! 但這項工程比想像中的還要艱難…整個船型的花園比兩架飛機還要大! 這樣龐大的屋頂重量壓在三棟扁瘦的建築物上….要怎麼克服颶風搖晃以及重量帶來的壓力呢?

步驟七

請再用剩下的珍珠板切大片(寬15cm, 長36cm)—–橫跨在三棟酒店上作為支撐力來減少颶風可能造成的搖晃。以及長條如圖貼在大片的兩側

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步驟八

冰棒棍減短—插入步驟一的珍珠板內。若你用了三層珍珠板橫跨酒店， 那冰棒棍就要三層都插入喔! 當時金沙用了幾千個鋼條在穩住支撐板跟酒店的連接。

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步驟九

將天空花園的模板割在珍珠板上, 並將泳池割空–泳池大小隨意..我們是用孔雀餅乾透明盒 Marina Bay Sands Skypark Template (請點檔案下載模板)。

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模板拼出來會是這樣

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步驟十

用透明的孔雀餅乾盒(泳池)放入天空花園割空的地方

步驟十一

外觀用喜歡的色紙包好後, 用保麗龍黏膠將花園固定在支撐板上! 耶! 泳池完成了~~~~

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步驟十二

再用飲料Bar的模板割在珍珠板上—Marina Bay Sands Skypark Dining area (請點檔案下載模板)

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步驟十三

用冰棒棍做成柱子插入天花板跟的地板兩端 (可用填土加強固定比較不會搖晃)

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步驟十四

最後再將做好的飲料Bar 黏在空中花園一角——-恭喜你!!! 你完成了!!!!!!!

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剩下的布置就靠個人的喜好跟巧思囉…..可以放樹, 用黏土做躺椅, 或者做圍牆…等等!

這個巨型玩具真的會讓大人小孩玩成一片 (連我這個中年的媽…竟然半夜睡不著起床自己玩)~~重新變成孩子的感覺真好!

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Designing your own city-Skyscrapers 設計自己的的城市-摩天樓篇

/ Shannon Lin / Leave a comment

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自從我們六月初去了一趟新加坡旅遊之後, 孩子對摩天大樓, 橋, 跟新加坡整個城市乾淨整齊的規劃就很有想法跟興趣, 首先…他們發現了幾個新加坡跟台灣不一樣的地方:1. 沒有野狗 2. 街道人行道完全沒有垃圾 3.沒有乞討的人

導遊說新加坡的總理很照顧人民, 確保每個國民都要有工作, 也有房子住, 人有穩定的居住環境心也就安定下來, 治安自然就會好。聽了真是讓人羨慕啊! 短短的50年, 一個比台北還要小的國家, 新加坡就可以發展的這麼快速…人民的素質也十分的一致, 我們親眼看到有路人只要看到垃圾(雖然不是他造成的), 但是他們馬上撿起來拿去丟。每個人都愛護自己居住的國家, 這樣的環境我們也很想去住!

回到台灣之後, 孩子開始想像自己是一個城市規劃的人, 一個建築師, 設計師, 或者是工地的工人…..想要打造自己理想中的城市! 我覺得這樣的發想非常值得鼓勵, 於是我們就開始收集將牛奶盒, 寶特瓶等這些可回收的瓶瓶罐罐。帶洗乾淨曬乾之後就可以用這些回收物品來蓋摩天大樓, 造橋鋪路囉!

想到摩天大樓， 離我們最近的就是高雄的85大樓吧! 我家書房很慶幸地就面對著85大樓美麗的View. 要做85大樓其實也就是用3個牛奶盒兩低一高的, 小小孩也可以做一個! 要下載摩天樓的外觀可以到文章底下的下載區喔!

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哥哥因為新加坡之旅的刺激, 看到路上有高樓都會特別地注意他的外觀, 造型, 看到正在蓋的新建築, 也會拍照下來當作自己學習的紀錄。這張就是我們戶外活動時看到的一個還在蓋的大樓, 他的支架讓我們真的嘆為觀止….要蓋這些穩固的支架想必要花很多的人力吧! 我們下定決心每周都要去這個大樓照一張照片, 這樣可以看到大樓每周新的進度, 更加地了解蓋大樓的過程喔!

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這是哥哥自己設計的摩天大樓! 用畫畫的方式將自己理想中的摩天大樓畫出來, 再用牛奶盒將摩天大樓實現變成品!

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小一點的孩子可以用木頭積木去蓋, 讓孩子的想像力無限發揮!

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這是孩子們做的各式各樣的摩天大樓!! 有的還有設計電梯喔~~~~

說到電梯, 真的是大樓不可沒有的工具, 電梯是利用Pulley 滑輪一種簡易機械來原理發明的。他是利用繩子在滾輪上的滑動將東西舉起或放下。而我們日常生活中到處都可以看到這種簡易機械在幫助人更輕省的工作。最明顯的例子就是起重機, 台灣到處都在蓋大樓, 很容易就可以看到起重機在工作, 另外早期人們也是用Pulley 的原理在井裡提水上來, 電梯就是靠著滾輪跟馬達的力量將電梯座提上提下的喔! 這是我們利用滾輪的原理做的電梯大樓!  只要將滾輪向下拉, 電梯就會上升囉!

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Gabriel 做了這個影片的示範, 你也可以做一個滾輪的井來挑水玩玩看喔! 影片中其實還牽扯到使用到槓桿的工具, 對簡易機械有興趣的人可以參考看看唷.

你也可以利用回收盒跟現做一個可以使用的起重機! 哥哥示範的影片裏面最後就有講到起重機….請多多指教!

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有關滾輪簡易機械的相關影片教學可以參考這些youtube 影片喔!

這部卡通將滾輪的原理解釋得很清楚喔..而且有趣生動! 適合小學以上的看…

 

這邊是我有用到的資源…供大家免費下載使用! 請多多利用喔!

另外, 這本書我大力推薦! Skyscrapers:Super Structure 裡面有各式各樣摩天樓的Project ideas, 也將摩天樓的歷史, 如何建地基, 怎麼樣的地基才會穩不會搖晃, 大樓的支架怎麼蓋的等等用孩子可以理解的方式圖解跟說明, 我們也是照著這本書一步步去做的喔!

我們陸續也會有造橋篇, 隧道篇, 機場篇…等等喔! 我們準備這個暑假要變成工程師, 將屬於自己的理想城市打造出來! 最後, 喜歡我們學習方式的朋友們, 這些靈感都不是來自於我自己, 都是因著我所信仰的主耶穌基督每天給我新鮮的靈感, 跟靈機一動的創意, 我才能在自學這條路上一步一腳印的走。希望你也可以來認識這位獨一無二的真神上帝! Jesus loves you!