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咱们看欧美的古代战争大片，比如指环王、冰与火之歌，但凡是攻城，都会有投石机的身影。而在美国学校或者家庭里，制作一台投石机也是孩子们最最最粉的一个活动项目，当小家伙们看着一颗颗“炮弹”从自己的投石机里发射出去，心里那种激动真是不要不要的。
我就陪憨憨做过很多投石机，制作过程大概几十分钟，但是做完后他能玩上几小时，每次朋友来我们家玩，他都要拿着他的投石机嘚瑟一下 ...
我们做过下面这种木头的，
也做过乐高搭建的，
其实，很多材料都可以做投石机，它最核心的原理在于用橡皮筋实现瞬间弹力的拉伸。我的朋友巧宝妈妈就曾用最简单的冰棍棒子做出了投石机，而且还利用投石机的原理给孩子好好上了一堂数学、物理课。她的这种教学方式真心值得我们借鉴呢，关键，她还是一位英语专业的文科妈妈！
（by 巧宝妈妈）
我家巧宝今年六岁了，跟很多小朋友一样，他也喜欢玩各种玩具。可是相比买来的成品玩具，巧宝妈妈更喜欢自己动手给小朋友做各种各样的玩具。因为对于小朋友来说，一个东西好不好玩非常关键。好玩，他就愿意去玩儿顺便研究一下这个玩具是怎么做的。老话说寓教于乐，循序渐进，因材施教，我认为这三个原则都是非常正确的。
有个会做玩具的妈妈是件非常令人羡慕的事，小朋友看见我给巧宝做的各种玩具都想搬来我们家住。巧宝妈妈想对各位爸爸妈妈们说，其实这些玩具做起来都不麻烦，今天我就来给大家展示一下玩具投石机的制作过程，并解释这个玩具怎么玩才能发挥它的最大功效。制作过程超级简单的，爸爸妈妈可以陪孩子玩起来！
先来看一下投石机的外观，
投石机制作过程
现在我来展示一下制作的具体过程。首先需要准备如下材料：
雪糕棒、热熔胶枪和橡皮筋在某宝上都很容易找到。矿泉水瓶的盖子可以使用其他类似小勺子之类的容器作为替代品。
另外需要用到的工具是卷尺和相机。
第一步是把两根雪糕棒的一端用橡皮筋固定，如下图所示，
然后我把三根雪糕棒并齐夹入上图所示两根雪糕棒中间，如图
再用橡皮筋把三根雪糕棒的位置固定。
最后用热熔胶把矿泉水瓶盖固定在开口的一端，这样就完成了一个投石机。
2
投石机的延伸思考
但是光一个投石机还不够好玩，稍稍改变一下弹射器会不会有不同的效果呢？这里就要考虑到需要培养孩子发散性思维的习惯，考查不同变量对同一物体的影响，所以我们需要多做几个来观察不同的弹射器能发射出什么效果。于是我们做了下面这样三个不同的弹射器。
下面分别是俯视图和侧面图。
我希望培养孩子量化客观现象的习惯，光看图还不够准确，所以下面是三个弹射器的具体指标。通过这些数字，我们可以看到这三个弹射器的各自不同之处。
在这一个过程当中，我希望让孩子非常直观地看到测量在实际应用中所起的作用，通过操作和观摩理解数字与长度计量单位。
为了避免炮弹射出去之后弹到其他的地方，我们选用浸了水的棉花球，这样弹出去的时候可以定点到一个地方，留下水渍方便记录。三个弹射器都做好了，准备好炮弹，正好家里来了小朋友，下面看看两个小朋友怎么玩这个弹射器吧。玩之前先各自选一个自己认为能射得最远的弹射器。
3
实验数据
为了保证测量数据的一致性，我们用同一颗炮弹发射了很多次。
弹射完成后用尺子量一下从出发线到落点之间的距离，并记录数据。
然后回家整理数据，成为下面这一张图的样子 (单位：厘米)。最后得出结论射程最短的是B号弹射器，最长的是C号投石机；并且孩子能够用自己的语言，根据观察和实际测量数据解释C号投石机的射程最长，因为“压下去的越多它弹出去的就越多”（巧宝的原话）。
这个游戏包括以下几个步骤：
制作投石机
上炮弹发射，测量并记录数据
最后处理和分析数据
对每个年龄段的孩子都有适合他们的地方，不同年龄的孩子家长都可以陪孩子玩。
低幼龄的孩子只要能看到炮弹射出去就会很开心，隔壁邻居家的小宝宝看到炮弹“嗖”一下出去就开心得手舞足蹈，咯咯咯地笑；
小学低年级的小朋友能学会测量长度，理解厘米的含义，能直观地观察力和力矩概念的实际体现；
中、高年级的小朋友能够学会简单的统计知识，会计算平均数，看得懂原始数据和分析结果，并且会解释力和力矩的关系。
巧宝和他的小伙伴目前还没有上小学，所以数据分析部分由我指挥他们两个用计算器算了，没有详细解释平均数的含义。
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实验后的思考
我希望从小培养孩子热爱科学，对科学就像老朋友一样，培养他理解科学对我们的生活起着什么样的作用，生活中哪些地方可以找到科学的影子，所以设计这个投石机游戏目的之一是让孩子们亲身体验科研方法和科研步骤。
尽管孩子们只有六岁，理解不了复杂的理论，但这并不妨碍他们享受弹射器发射炮弹的快乐。我并不要求孩子们说得出这个游戏用了什么理论，那是他们以后进学校去学的东西，但是希望通过这个游戏能让孩子们对物理和数学有非常直接的亲身经历，想让他们明白数学是数字的艺术，而不是简单的计算；也想让他们理解物理是客观事物间的道理，跟考试没有任何关系。
与此同时，我希望孩子们能通过自己动手操作，理解科学研究方法和步骤。我们的科学家们孜孜不倦追求的就是能研究清楚世间万物的运行规律，从而提出解决问题的办法。这个游戏是我和巧宝首次完整地进行一个研究过程，从观察现象到提出假设，到运用数学手段对推论进行验证，到最终得出结论并修正。这个科学研究方法是由伽利略首先提出来的，巧宝看过对伽利略的介绍，里面提到过伽利略对近代物理的贡献，所以这个投石机游戏所包含的科研步骤对于他来说并不陌生，是他第一次通过实际操作亲身感受伽利略提出的科研方法。
这个游戏目前还暂时只涉及到了距离，从培养孩子发散性思维习惯的角度出发，以后我还会把弹射器游戏扩展到测量弹射高度，再次进行假设和验证，最终得出结论。
我特别不喜欢有人认为孩子上学之前啥都不应该学，就让他们玩，其实这是对寓教于乐的误解。寓教于乐最精彩的地方是“寓教”，而非“不教”。玩和玩是不一样的，把想让孩子学会的知识悄悄藏在游戏中，让孩子边玩边领会，游戏玩完以后该学到的知识也学会了是我花心思和时间设计各种游戏来给巧宝玩的目的。个人认为高质量的陪伴不应该是天天守着孩子做作业，而应该是陪孩子玩各种知识，引导孩子学会在知识的海洋里自由地玩耍，这就要求家长能做到不断学习怎么当家长，进而能够更好地陪伴孩子成长。
希望每个孩子都热爱科学，快乐健康地成长，让学习成为终身的爱好和享受。
作者：巧宝妈妈
英语专业博士，目前在国内一所大学任教。研究兴趣包括儿童学习动机、父母教育角色、英语学习兴趣与能力等，译有斯坦福教育专家所著家庭教育书籍《激发孩子的内在动力—让孩子爱上学习》。
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