《建高塔》实验器材的设计与研发
杭州市萧山区朝晖小学 金亚军
人教版小学科学六上年级《形状与结构》单元中《建高塔》进行教学时，也会出现一个实验的难题。引教材的教学思路，准备的材料以塑料瓶为主要材料，还可以准备细沙、水等材料。教学中，虽然这些材料也可以勉强实现教学目标，但是实验过程总有些粗糙和不科学性。如进行上小下大稳定性好的原理教学时，一般直接利用塑料瓶进行实验，将塑料瓶大头朝下稳定，塑料瓶瓶口端朝下就不稳定；进行上轻下重稳定性好的原理实验时，一般是在塑料瓶底盛放沙子或水，然后进行实验得出底部加重稳定性好的原理。仔细端详，其实这样做实验实在有些粗糙，而且在进行稳定性检测时也只是用手指拨动的方法进行，也就是仅仅凭着一种初略的感觉在判断物体的稳定性。这样的实验因为实验设计的粗糙，而有背于科学实验的严谨性和科学性，对学生科学概念的形成都有一定的负面影响。
这就是这一课的存在的难题，难题解决的灵感思路就是设计制作一个相对标准的实验工具。实验工具基本的原理灵感来自平时实验中用手拨塑料瓶的创意，于是设计用挡板代替手，用螺杆旋转推动挡板移动，然后再设计移动指针和刻度将移动数据加以呈现。另外再设计大小模块和轻重模块，作为标准实验模块，从而实现实验的标准化。
设计说明：
作品名称：数字化物体稳定性检测器。教具设计意图是解决物体稳定性原理缺乏数字化原理说明的问题。根据建筑原理，稳定性较好的物体，具有不易倒塌的特点，而不同物体各不相同。利用这原理，巧用滑道和拦板，并设计不同典型建筑模块，进行组合测试来以实现数字化的转化。建筑原理成功以数字的形式呈现出来，使实验结果更具说服力和理解力。
使用说明：
将滑道拦板用手摇柄装置，摇至右侧顶端。再将物体测定模块放到滑到拦板下端，做到模块下方摆放平整，模块上端与拦板对齐，再用不锈钢固定块挡住模块左侧。然后用手摇柄将滑道拦板向左慢慢摇动，此时红色指针开始向左移动。直到模块倒塌，就可以读出模块的相应倒塌数据。设计中的各种模块都可以用同样方法进行检测，得出不同数据。
