理工爸爸目瞪口呆，原來會帶娃的文科媽媽這麼厲害！

咱們看歐美的古代戰爭大片，比如指環王、冰與火之歌，但凡是攻城，都會有投石機的身影。而在美國學校或者家庭里，製作一台投石機也是孩子們最最最粉的一個活動項目，當小傢伙們看著一顆顆「炮彈」從自己的投石機里發射出去，心裡那種激動真是不要不要的。

我就陪憨憨做過很多投石機，製作過程大概幾十分鐘，但是做完後他能玩上幾小時，每次朋友來我們家玩，他都要拿著他的投石機嘚瑟一下 ...

我們做過下面這種木頭的，

也做過樂高搭建的，

其實，很多材料都可以做投石機，它最核心的原理在於用橡皮筋實現瞬間彈力的拉伸。我的朋友巧寶媽媽就曾用最簡單的冰棍棒子做出了投石機，而且還利用投石機的原理給孩子好好上了一堂數學、物理課。她的這種教學方式真心值得我們借鑒呢！

（by 巧寶媽媽）

我家巧寶今年六歲了，跟很多小朋友一樣，他也喜歡玩各種玩具。可是相比買來的成品玩具，巧寶媽媽更喜歡自己動手給小朋友做各種各樣的玩具。因為對於小朋友來說，一個東西好不好玩非常關鍵。好玩，他就願意去玩兒順便研究一下這個玩具是怎麼做的。老話說寓教於樂，循序漸進，因材施教，我認為這三個原則都是非常正確的。

有個會做玩具的媽媽是件非常令人羨慕的事，小朋友看見我給巧寶做的各種玩具都想搬來我們家住。巧寶媽媽想對各位爸爸媽媽們說，其實這些玩具做起來都不麻煩，今天我就來給大家展示一下玩具投石機的製作過程，並解釋這個玩具怎麼玩才能發揮它的最大功效。製作過程超級簡單的，爸爸媽媽可以陪孩子玩起來！

先來看一下投石機的外觀，

一、投石機製作過程

現在我來展示一下製作的具體過程。首先需要準備如下材料：

雪糕棒、熱熔膠槍和橡皮筋在某寶上都很容易找到。礦泉水瓶的蓋子可以使用其他類似小勺子之類的容器作為替代品。

另外需要用到的工具是捲尺和相機。

第一步是把兩根雪糕棒的一端用橡皮筋固定，如下圖所示，

然後我把三根雪糕棒並齊夾入上圖所示兩根雪糕棒中間，如圖

再用橡皮筋把三根雪糕棒的位置固定。

最後用熱熔膠把礦泉水瓶蓋固定在開口的一端，這樣就完成了一個投石機。

二、投石機的延伸思考

但是光一個投石機還不夠好玩，稍稍改變一下彈射器會不會有不同的效果呢？這裡就要考慮到需要培養孩子發散性思維的習慣，考查不同變數對同一物體的影響，所以我們需要多做幾個來觀察不同的彈射器能發射出什麼效果。於是我們做了下面這樣三個不同的彈射器。

下面分別是俯視圖和側面圖。

我希望培養孩子量化客觀現象的習慣，光看圖還不夠準確，所以下面是三個彈射器的具體指標。通過這些數字，我們可以看到這三個彈射器的各自不同之處。

在這一個過程當中，我希望讓孩子非常直觀地看到測量在實際應用中所起的作用，通過操作和觀摩理解數字與長度計量單位。

為了避免炮彈射出去之後彈到其他的地方，我們選用浸了水的棉花球，這樣彈出去的時候可以定點到一個地方，留下水漬方便記錄。三個彈射器都做好了，準備好炮彈，正好家裡來了小朋友，下面看看兩個小朋友怎麼玩這個彈射器吧。玩之前先各自選一個自己認為能射得最遠的彈射器。

三、實驗數據

為了保證測量數據的一致性，我們用同一顆炮彈發射了很多次。

彈射完成後用尺子量一下從出發線到落點之間的距離，並記錄數據。

然後回家整理數據，成為下面這一張圖的樣子 (單位：厘米)。最後得出結論射程最短的是B號彈射器，最長的是C號投石機；並且孩子能夠用自己的語言，根據觀察和實際測量數據解釋C號投石機的射程最長，因為「壓下去的越多它彈出去的就越多」（巧寶的原話）。

這個遊戲包括以下幾個步驟：

製作投石機

上炮彈發射，測量並記錄數據

最後處理和分析數據

對每個年齡段的孩子都有適合他們的地方，不同年齡的孩子家長都可以陪孩子玩。

低幼齡的孩子只要能看到炮彈射出去就會很開心，隔壁鄰居家的小寶寶看到炮彈「嗖」一下出去就開心得手舞足蹈，咯咯咯地笑；

小學低年級的小朋友能學會測量長度，理解厘米的含義，能直觀地觀察力和力矩概念的實際體現；

中、高年級的小朋友能夠學會簡單的統計知識，會計算平均數，看得懂原始數據和分析結果，並且會解釋力和力矩的關係。

巧寶和他的小夥伴目前還沒有上小學，所以數據分析部分由我指揮他們兩個用計算器算了，沒有詳細解釋平均數的含義。

四、實驗後的思考

我希望從小培養孩子熱愛科學，對科學就像老朋友一樣，培養他理解科學對我們的生活起著什麼樣的作用，生活中哪些地方可以找到科學的影子，所以設計這個投石機遊戲目的之一是讓孩子們親身體驗科研方法和科研步驟。

儘管孩子們只有六歲，理解不了複雜的理論，但這並不妨礙他們享受彈射器發射炮彈的快樂。我並不要求孩子們說得出這個遊戲用了什麼理論，那是他們以後進學校去學的東西，但是希望通過這個遊戲能讓孩子們對物理和數學有非常直接的親身經歷，想讓他們明白數學是數字的藝術，而不是簡單的計算；也想讓他們理解物理是客觀事物間的道理，跟考試沒有任何關係。

與此同時，我希望孩子們能通過自己動手操作，理解科學研究方法和步驟。我們的科學家們孜孜不倦追求的就是能研究清楚世間萬物的運行規律，從而提出解決問題的辦法。這個遊戲是我和巧寶首次完整地進行一個研究過程，從觀察現象到提出假設，到運用數學手段對推論進行驗證，到最終得出結論並修正。這個科學研究方法是由伽利略首先提出來的，巧寶看過對伽利略的介紹，裡面提到過伽利略對近代物理的貢獻，所以這個投石機遊戲所包含的科研步驟對於他來說並不陌生，是他第一次通過實際操作親身感受伽利略提出的科研方法。

這個遊戲目前還暫時只涉及到了距離，從培養孩子發散性思維習慣的角度出發，以後我還會把彈射器遊戲擴展到測量彈射高度，再次進行假設和驗證，最終得出結論。

我特別不喜歡有人認為孩子上學之前啥都不應該學，就讓他們玩，其實這是對寓教於樂的誤解。寓教於樂最精彩的地方是「寓教」，而非「不教」。玩和玩是不一樣的，把想讓孩子學會的知識悄悄藏在遊戲中，讓孩子邊玩邊領會，遊戲玩完以後該學到的知識也學會了是我花心思和時間設計各種遊戲來給巧寶玩的目的。個人認為高質量的陪伴不應該是天天守著孩子做作業，而應該是陪孩子玩各種知識，引導孩子學會在知識的海洋里自由地玩耍，這就要求家長能做到不斷學習怎麼當家長，進而能夠更好地陪伴孩子成長。

希望每個孩子都熱愛科學，快樂健康地成長，讓學習成為終身的愛好和享受。

作者：巧寶媽媽

英語專業博士，目前在國內一所大學任教。研究興趣包括兒童學習動機、父母教育角色、英語學習興趣與能力等，譯有斯坦福教育專家所著家庭教育書籍《激發孩子的內在動力—讓孩子愛上學習》。

憨爸在美國

矽谷工程師爸爸，分享美式教育理念和資源，專註於英語、數學、科學啟蒙，一定讓你腦洞大開喲！

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