将抽象问题具体化

曹雨晴

孔子曰：“吾听吾忘，吾见吾记，吾做吾悟。”我在中小学亲历了数学、物理、化学三大学科中抽象难懂的知识带来的学习困惑与烦恼。从2009年起，我便开始研究各种教学装备。

进入大学后，随着创业条件的成熟及学校对项目的培育和孵化，我在2020年组建了启梦教学装备团队，对小初高各年级教育教学装备进行研发，力图让学科中复杂的问题简单化，抽象的问题具体化，让同学们在快乐中学习、成长。下文介绍的这项作品就是目前研究的最新产品。

可展示能量变换原理的听话透明圆桶

在科学实验中，“调皮的奶粉桶”是一个介绍能量转换的著名实验。该实验利用生活中的常见物品橡皮筋、螺母、牙签和奶粉桶做成，能让奶粉桶在滚动后原路返回，从而展示弹性势能与动能之间的相互转化。

实验者在解释该原理时，多利用文字和动画图片。如何直观地展示？我设计制作了一个可用于观测的透明圆筒。

一、实验材料

有机玻璃圆筒（15 cm～20 cm）、皮筋（6根）、螺母（1～6个，总质量50 g左右）、细铁丝（可用废旧的自行车钢条代替）、细绳（线）。

二、制作方法

螺母的两侧用线绳把2～4根皮筋拴在一起，2～4根皮筋的另一侧用自锁式尼龙扎带与细铁丝的十字交叉点固定。

将两根细铁丝固定在有机玻璃圆筒的两端。

有机玻璃圆筒的兩头外侧可以套一块圆形橡胶垫，便于运动时防止滚动摩擦损伤有机玻璃圆筒的外壁。

三、使用方法

将连接好的有机玻璃圆筒放在平整的地面上轻轻滚动，滚动的有机玻璃圆筒与未滚动的螺母使皮筋缠绕。停止滚动后，在皮筋弹性势能的作用下，有机玻璃圆筒反向滚动，从而展示动能和弹性势能之间的转换，而且可以直观地看到皮筋的缠绕和展开。

制作之初，我使用的皮筋弹性较差，易缠绕导致超出弹性限度。后来，我购买了多种皮筋，从中选出弹性势能与动能转换最合适的，经过多次调整最终制作出教具。教具成品在高中物理课堂上试用后，得到了师生的一致好评。随后，项目团队还与器件供应商签订了战略合作协议。

之后，我邀请了更多的行业专家进行技术指导，与意向专家签订了长期技术顾问合同。今后，我还将研发更多的产品，与更多行业结合，制作出更多教学装备，为师生的教与学提供更多便利！