2014年8月20日

科學玩具-磁學-磁內卜

在許多年前到遊樂區買到一組Decision Maker(我自己是稱它為「磁力抽籤組」),當時為它的簡單構造和神奇效果感到驚為天人,原來磁力的玩法也可以從桌面上進階到空中,也就是從2D進入到3D,不再只是理論運算與現象觀察,而是讓概念呈現在眼前,活化大腦的運作。

這組可以二人至四人參與的玩具過幾年後也被出版社列為磁力單元的教具之一,所以包括自己原本的就已經有兩組了。原本的構造很簡單,分別為一個圓形底盤、四個圓盤型小磁鐵、一個鋼製支柱、一個磁力球,以及連接支柱與磁力球的不鏽鋼條。功能也很簡單,就是讓磁鐵之間的作用力發揮就好了。不過有個缺點就是它最多只能讓四個人玩,如果想每個人都可以製作呢?

後來在日本教授左卷健男的書中看到自製的「輕飄飄的幽靈」版本,各部位材料換成了空盒子、線、鋁線等等,才想說要來動手做一個自己的版本,不過要選些較為不一樣的素材,而且要有現代感一點。實際測試之後,書中的鋁線過於質軟,磁鐵搖擺時容易晃動,再加上安裝在空盒子底面,凸起的部分會讓晃動更為劇烈。

為了讓作品更為完善,材料也易於取得,因此選擇了光碟來代替空盒子,因為不透明的塗料層同樣起了隱蔽磁鐵的效果,再來就是反射面是轉移注意力的利器。磁鐵的部分使用雙面膠固定,鋁線與光碟之間則是用熱熔膠包覆住,輕飄飄的幽靈換成了圓紙盤,而風箏線則換成了縫衣線。
這就是完成品,我將它命名為磁內卜第一代,因為它是在圓盤面內利用磁力來占卜
比起原始的版本,操作起來的效果有過之而無不及

在製作的過程中,其實都會發現一點,就是書上所說的都是簡化過後的步驟,而真正動手去做了,才知道原本的想法、做法與實際上的差異。像是原本底盤上的磁鐵和鋁線都是用熱熔膠黏合,以為一槍在手,妙用無窮,殊不知熱熔膠在使用量上的差異會變成底盤傾斜、不穩的重大影響因素,幾經思索之後才換成雙面膠,讓變因得以控制。
在科工館的科學營中,我讓小朋友製作的是磁內卜第二代,很歡樂的感覺呀!
移除鋁線的黏合過程並增加了「靈動力量」,讓操作起來更「人性化」

這個手作玩具的效果當然很神奇,但是最妙的地方並不是在這裡,而是在製作過程中的每一個環節都是影響效果的重大因素。除非是電腦標準化作業流程,不然每個作品都是獨一無二的,舉凡磁鐵的大小、磁鐵的位置、磁鐵的形狀、繩子的粗細、懸吊的位置,乃至於擺動的初始方位與力道等等,都是影響最後停滯的關鍵變因,必須謹慎以對。

如何減少並控制實驗不穩定的因素,人是重要的關鍵。對於讓學生體驗探究過程的面向而言,這是個非常棒的體驗學習素材,也讓磁力的學習不再只是「同性相斥、異性相吸」的口訣而已。

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