《阿基米德的槓桿原理和曹操的秘密武器》——HS家的樂高課

2021-02-23 綠豌豆兒童工作室


公元前216年,古希臘為抵禦羅馬軍襲擊,一位偉大的古希臘數學家發明了一種武器,並利用其中的原理,為後世留下一句經典名言:「給我一個支點,我就能撬起地球」。

公元200年的中國北方,發生了一場著名戰役,以少勝多,其中也使用了這種特殊武器。

6月11日  樂高課

阿基米德和曹操

「給我一個支點,我就能撬起地球」——古希臘科學家阿基米德的豪言壯語啊,他最早提出槓桿原理。

槓桿定義:一根硬棒(不一定是直的,可以是彎的,但必須是硬的,不易發生形變。如曲杆),在力的作用下,能繞著固定點轉動,這根硬棒就是槓桿。

公元前216年,古希臘為抵禦羅馬軍襲擊,在保衛敘拉古戰鬥中,阿基米德利用槓桿原理製造了遠、近距離的投石器,利用它甩出飛彈和巨石擊退了敵人。


公元200年,中國的北方官渡,發生了一場著名的以少勝多的戰役,它徹底改變了當時的北方形勢,為曹操統一北方奠定了基礎,這就是官渡之戰。

《三國演義》中描述:袁紹命人築土為櫓,箭射曹軍,「曹軍大懼」,只能頂著箭牌抵禦。

曹操的謀臣為他獻計,說可以用這種東西攻克袁紹:

《後漢書·袁紹傳》記載:「操乃發石車擊紹樓,皆破,軍中呼曰:霹靂車。」

 《三國志·袁紹傳》記載:「太祖乃為發石車,擊紹樓,皆破,紹眾號曰霹靂車。」

運用槓桿原理建造的投石機,甩出石頭等「彈藥」,射程遠、攻擊力強,很快擊退袁軍。

《三國志》中說當時曹操的人馬不滿萬人,其中還有20%到30%的傷員,而袁紹則十餘萬。《三國演義》中則描述袁紹七十大軍,曹軍七萬,不管怎樣,曹操人馬在數量上遠遠弱於袁紹。

投石機在當時的威力,無異於後世的高端武器,因威力之強才有了"霹靂車"的名字。

曹操的勝利,除了謀略、人心,還有在使用高端武器上也超過了袁紹,呵呵,科技是生產力、是戰鬥力,此話不虛矣:)

槓桿原理課程:投石機

槓桿原理的樂高課,女兒之前在外面的樂高課中接觸過,但爸爸講得課更容易接受。

爸爸做的課件:


按照爸爸所講,認真學習的小人:









投石機做好啦,找個目標試一試,找小兔子內莉。

內莉已經長成大兔兔。

內莉十分淡定,女兒一個人的戰鬥,卻也不亦樂乎。

生活中的槓桿原理,如這個天平:


比如這些東西,女兒一口氣說出好多:


通過課程,女兒明白了槓桿原理的運用,以及省力槓桿、費力槓桿。

課程拓展部分

為讓女兒看到真正的投石機,我們一家頂著炎炎烈日來到古車博物館,參觀投石機。


樂高老師爸爸和學生女兒,非常「學究」的態度參觀,爸爸把各種車的結構拍攝記錄,過後的樂高課可以用上。他們聊著這些結構,用樂高可以如何搭建。



小小樂高學生也滿是「樂高思維」,看到獨輪車,就對我講解,可以用什麼梁、什麼軸、什麼結構來搭建。


看到投石機啦,好高啊。

有一種說法,中國象棋中的「炮」,就是指投石機。

投石機的「炮彈」

我們這堂樂高課,除了基本課件,還用到了故事、電視劇(由此晚上又展開了歷史)、實物、博物館。

孩子在學習中,是主動的學習和吸收,不會感到「被上課」,她學的開心,教得也開心。

原則:生活處處有素材、生活處處可做課堂。

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    比如阿基米德,不光發現了浮力定律,而且還發現了槓桿定律。他看到古代奴隸利用槓桿翹石塊,小力量居然能夠抬起大重量,當時人們都以為這是「魔性」,但阿基米德經過仔細研究,實驗,發現只有當力臂比重臂長時,小力量才抬起大重量,而且力臂越長,能抬起的重量越大,而且能計算出它們之間是成正比的,最後終於總結出了槓桿定律。
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