预告 | 用黏土教孩子玩电路,1套玩具书=美国15堂科学课

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憨爸在美国

硅谷工程师爸爸,专注于美式数学、英语、思维启蒙

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有一天,憨憨老师给学生们上了一堂关于“电路”的课程,她还让孩子们自己DIY一个电路出来。一开始,我以为他们需要用电烙铁和电路板的组合,这未免对小孩子太复杂了吧!结果等憨憨拿作品回来给我一看,我惊呆了,小家伙捏了几块黏土,再配合电池和LED灯,竟然就做了一个电路出来,而且LED还亮了!

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这个方法简直太神奇,后来我Google了一下,原来这个通过黏土教电路的方法在美国很流行。有一位叫做AnnMarie Thomas的教育家专门在TED做了一次主题是《Hands-on science with squishy circuits》(黏土手工科学)的讲座,就是给大家介绍她独创的黏土电路教学法。

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AnnMarie设计完黏土后,还专门找女儿实验了一下,发现小孩子都爱不释手的。她惊喜地发现,本来她只是想让孩子通过黏土这个载体学电路知识,但后来发现,小孩子竟然通过黏土配合电路撘出各种各样、千奇百怪的造型,把原来比较单调的黏土瞬间变得生动了起来,因为在这孩子的手里,黏土竟然都能发光了!

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今天给大家推荐的就是这套黏土电路,它的名字叫做Circuit Clay,是美国Scholastic旗下Klutz出品的玩具书,美国很多老师就会采购这套书给学生们学科学、学艺术!


我最推荐这套玩具书的原因是,它里面配有详细的教程,会有关于电路理论的讲解,还有15个拼搭案例,所以一套玩具书抵得上15堂课程了!很适合孩子暑假在家自娱自乐之用的,又能学电路,又能学艺术创作,一举两得啊!

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玩具书介绍

这套玩具书一共包含:一本操作指导书,5份黏土,20个LED小灯珠,一个电池盒和装饰纸片(53个图案)。

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1、操作指导书

操作指导书里有详细的材料介绍、注意事项,还包括15个创意作品及它们具体的操作步骤。

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(每个实验都有详细的步骤)

2、电池盒

电池盒里有控制开关,有两根引线,红色是正极,黑色是负极。需要装入4节5号电池。(这套玩具书里没有搭配电池)

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3、黏土(clay)

套装中的黏土有5种颜色:蓝、绿、橙、黑和白。其中彩色黏土是导电的,白色黏土是绝缘的。

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4、LED灯珠

一共有20个小灯珠,灯珠的“腿”较长的为正极,较短的为负极。用它们来点亮整个粘土电路。

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5、游戏目标

这个桌游就是把黏土、LED灯珠,电池盒组合,做出各种有趣好玩的创意黏土作品并点亮它们。

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玩法介绍

下面通过实际做一艘火箭来看看这个桌游怎么玩。所需要的材料是:绿色黏土、橙色黏土,白色的绝缘黏土,1个红色的LED灯珠,装饰纸片(火箭翅膀、窗户、天线)。

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第一步:取部分绿色的黏土,捏出两个小方块。方块间一定不能有粘连。

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第二步:将灯珠的两条金属腿弯曲,分别嵌入两块黏土中。右边正极,左边负极。

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第三步:取出部分白色黏土,捏成长方形薄片,覆盖上去。

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第四步:取橙色黏土做火箭的身体,捏出形状,叠加在白色黏土上。

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第五步:放上装饰纸片。

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第六步:将引线分别嵌入两个黏土中,红色的正极线嵌入右边,黑色的负极线嵌入左边。打开电池盒的开关,发光火箭就点亮了。

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你看,这就是这套玩具书迷人的地方,同样是搭一个火箭,普通黏土只能搭一个静态的火箭,但是配上LED灯后,这个火箭就能一闪一闪地要发射了,立刻活灵活现了起来!

 

3

电路讲解和引导

这套桌游除了好玩,更妙的是它把所有跟电路有关的基础知识都融在了一个个有趣的动手实践里。指导书里专门讲解了许多电路的原理知识,还有指引,特别有创意。

第一次玩黏土的时候,憨憨就超级好奇,不断地提出各种各样的问题:为什么LED灯会亮呢?为什么黏土要分导电和不导电之分呢?什么是正负极呢?… 而这套玩具书里专门就有详细的科普指导。

1、基础的电路实验(basic circuit)

书里面最开始制作的就是一个最简单的基础电路:用两块导电黏土,一个灯珠,一个电池盒就能完成。在这个实验里,灯珠金属腿的正负极划分(长的是正极,短的是负极)电池盒引线正负极划分(红色是正极、黑色是负极),如何连接都有详细的步骤和说明。小朋友只要跟着做就能做出一个基础电路。

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你看下面这幅图就是憨憨根据书中的提示做出的一个LED亮灯的实验,

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2、电路原理的讲解(What’s a circuit?)

当LED灯亮的一瞬间,孩子肯定特别好奇为什么会亮。所以在基础实验之后,书里专门有电路原理的讲解:什么是电路、什么是电子、LED灯为什么会亮、电池是干什么的,电线和黏土有什么用?…

针对这些问题,书里都给出了科学并且通俗易懂的解释,让孩子一边动手一边收获知识。

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3、讲解绝缘体(How insulating clay works?)

在物理学的定义中,绝缘体是不容易导电的物体。可如果这么多孩子说,孩子肯定不能理解,因为这种概念太抽象了。书里讲解绝缘体并没有直接从概念入手,而是是用了一个4步骤的小实验来向孩子展示绝缘体怎么工作。在这个实验中,有亮灯的基础电路。

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当黏土粘在一起,LED灯就灭了。

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再用绝缘黏土插入两块导电黏土中,灯又亮了。

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实验说明里会告诉孩子,LED灯为什么会灭?是两个黏土块粘在一起后短路了。为什么加入白色黏土又重新亮了呢?那是因为电流无法通过白色的黏土,它是绝缘体。

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4、充满童趣的讲解方式

上一个实验制造出了一个短路现象(两块黏土粘连,LED灯不亮),紧接着就是短路的详细讲解。在物理学中的短路解释为“负载与电源两端被导线接在一起造成的”,到了这本书里,解释这个概念的语言就特别童趣:

尽管电路中擅长携带能量,但是它们很懒,他们会选择点路通道中最容易通过的途径,跳过任何它们需要工作的部分,比如点亮LED灯。

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你看,这么复杂的概念通过书中很拟人化的叙述方式就给孩子介绍得清清楚楚!因此,这就是这本科普书的魅力,虽然涉及的知识点挺高深,但是童趣化的语言让孩子理解起来一点都不累!

 

5、故障排除(troubleshooting)

在原理解释之后,书里单独有一页故障排除的小贴士,针对可能出现的LED灯不亮的电路问题,用工程师解决问题的思路来展示。

比如:

  • 看看开关有没有开;

  • 连接两个LED引脚的橡皮泥不能接触,否则会短路;

  • 交换电池盒的两根引线;如果不是所有LED亮,将不亮的拔出来,交换引脚;

  • 不能接别的电压,电压太高LED会烧坏。

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这个调试过程非常有意义,也是我最粉这本书的一点。对于我们这些理工科背景的工程师来说,“debug”(调试)是我们日常生活的主题。

我在教孩子搭建机器人、编程的时候也发现,衡量一个孩子动手能力的好坏,不在于他搭的东西有多么的酷炫,因为往往一个酷炫的作品很可能是他照着图纸搭的,这没有什么。但是在搭建过程中孩子发现问题,并解决问题的能力才是关键!

就像我们玩这个黏土电路的时候,第一次憨憨将LED灯和电池的正负极接反了,当时小家伙就很抓狂,插拔了好多次灯都不亮,结果他就一口咬定,说灯坏掉了 … 后来我就把上面那个调试步骤给他看,让他对照每个步骤检查一下,自己是不是哪个方面做得不对,这么耐心一分析,小家伙才找到了原因。

所以,调试故障这个过程是非常锻炼孩子Problem Solving(解决问题)的能力的!

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作品介绍

这本书里一共有15个黏土电路的创意作品,比如机器人、飞碟、警车、看到星空的窗户、龙、宇航员、冰淇淋等等,超级有创意!

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下面就是孩子做的一个发光的UFO。

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部分注意事项

在这里罗列部分的注意事项,完整的内容书上会详细说明。


1、黏土

套装中的黏土跟超轻黏土一样,每次使用时,取出所需要的量后,剩下的部分都必须快速密封保存好。黏土风干后导电性就会丧失,无法再操作。

2、黏土用完怎么办?

这款玩具书提供的导电彩泥是4块,用完了怎么办?别担心,小朋友们平时做手工经常用的超轻黏土就可以用来补充!一般来说,市面上售出的那种超轻黏土是导电的,


3、LED灯珠

因为是电路,所以短路或者暴力操作会造成LED灯烧坏,请切记下面两点:

(1)LED灯珠的金属腿不能直接接在两根引线上,必须通过导电黏土作为媒介,否则会烧坏。

(2)LED灯珠的金属腿比较细容易断,在弯曲时轻一点,不要用力过猛。

 

4、电池盒

电池盒在装电池以及完成作品前,开关按键需调至“OFF”。

5、中英文

最后要提一下语言的问题。这本玩具书是英文,前半部分是原理讲解,后面是案例拼搭,我看完之后发现后半部分的案例拼搭对语言要求很低,只需要对照图片的拼搭步骤就可以了。但是前半部分的原理讲解却是有点难,孩子英语词汇量不够的话,阅读起来是有难度的。于是我就请Scholastic出版社帮忙翻译了前半部分的原理,

中文版本的下载方式如下:

https://pan.baidu.com/s/1fqXRzPumR6tvUmrOYpFhcg

或者,

https://share.weiyun.com/5ofYCbl

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团购介绍

《Circuit Clay》美国进口,适合年龄4+。套装包含一本操作指导书,5份黏土,20个LED小灯珠,一个电池盒和装饰纸片。定价21.99美元,团购价105元

 

团购时间:北京时间6月21日上午8点~6月24日晚12点。

下单后3天内从湖北宜昌发货(周末不发货),韵达、汇通、邮政(不指定快递)。可开发票,下单时请备注发票信息及纳税人识别号。

由于此款玩具书的特殊性,如有零部件缺失情况请于签收后5天内反馈(若是操作失误导致零件损坏无法补寄)。5天内免费补寄缺少零件,过期售后不处理。请介意者慎拍!

– 购买方式 –

点击左下角的 阅读原文,或者扫描下方二维码,

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