一个八十年代的儿童玩具蕴含的初中物理力学知识

李常伟

笔者生于上世纪七十年代，八十年代改革开放初期国家的物质资源仍然匮乏，供销社、小卖店里的儿童玩具很少。大多数的玩具都是大人给做或者小朋友自做的玩具。所有的儿童都喜欢玩具，玩玩具是孩子健康快乐成长的重要过程。爱因斯坦说过，兴趣是最好的老师。玩具的趣味性和新奇性吸引着孩子们不断去探索、去发现、去体验。说到底就是带着与生俱来的好奇心，去探究人类成长过程中的未知。这就是人类观察、思维、动手能力、情感态度得到锻炼和培养的过程。

笔者小时候最喜欢玩的一个自制玩具就是用线轱辘做的自動运动的小轱辘车。在八十年代的童年时代是一款经典的玩具。

小车的制作材料非常简单，一个线轱辘、小段蜡烛、一根橡皮筋、一个小木棒。下面将这个老玩具蕴含的力学知识和大家分享下。将线轱辘的槽沿刻出许多凹槽，利用改变接触地面的粗糙程度来增大摩擦。凸出的轮缘很尖，通过减小受力面积来增大压强，小车行走时候插入地面增大了摩擦。蜡烛在木棒和线轱辘侧面之间，利用蜡烛的润滑性来减小它们之间的摩擦，使小车运动顺畅。同时也减少能量的损耗，使小车走的更远。玩之前先要拧紧橡皮筋让其发生弹性形变蕴含着弹性势能。释放后，橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，小车运动起来。小木棒的作用也很大，要求小木棒有一定的重量，不能太轻，否则小车会倾倒。小木棒此时具有杠杆的作用，支点在橡皮筋的缠绕处。地面的支持力和小木棒的重力是这个杠杆最重要的两个作用力。

时隔多年这种好玩的老玩具仍然会吸引着学生，激起学生学习物理的欲望。在学习机械能时，可以拿一个许多孩子玩的溜溜球先来表演一番，再来探究为何了溜溜球能自动返回手中。在探究圆周运动时，用电玩具小车在竖直圆形轨道上模仿过山车等在教学中都会达到事半功倍的效果。玩具中都包含这不同的物理知识，让学生观察玩具带来的新奇有趣的现象，探寻原理，符合科学探究教学的特点。孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。玩具在教学中的作用不仅提供一种情境，创设一种氛围，更重要的它符合中学生童心未泯，乐于探究的心理特点，激发学生学习物理的兴趣，所以说玩具和物理学科有着许多共同点，渊源颇深。借助玩具辅助物理教学的实践只有利用课堂教学，有条件用于课堂的物件，都可以成为课堂教学资源。“从生活到物理，从物理到社会”的学科理念使物理与生活、社会紧密联系。在教学中巧妙地引入玩具，更能让物理课堂呈现无穷的魅力。物理老师的工具台仿佛是魔术师手中的红布，藏着无尽的玄机：在盼望的目光中摸出一支玩具激光瞄准仪研究光线传播知识;一辆玩具汽车，可用无线电遥控研究电磁波的知识;八根长短不同的管子，敲击他们能发出各种美妙的声音去研究声音传播知识;几块圆形的小磁铁，能让其中一块悬在空中研究磁现象的知识;利用橡皮泥研究压强的知识，弹性球扔在地上可以弹得很高很高研究弹性势能的知识等等，这些儿时的玩具又唤起了学生美好的回忆，感觉是那样亲切，又那样有趣，原有的感性认识变为理性认识，为学生学好这个知识点提供了铺垫。在课堂教学中，结合教学设计，合理引入玩具，能营造一份欢快愉悦的学习气氛，切实提高课堂教学的效率。

在科学探究高度重视的今天，借助玩具辅助物理教学技能，培养学生对中学物理的学习兴趣，化解学习难点，又能够发挥物理新课程注重科学探究的特色，切实改变学生的学习方式，让乐于探究的精神伴随学生一生。