剖析神奇氣球，領略科學魅力

2024年7月17日，華南師范大學物理學院四進永和服務隊開設了一堂名為“神奇的氣球”的課程。課程圍繞“為什么氣球纏上電工膠布之后可以彈得更高”展開，旨在通過理論與實踐相結合的方式，拓展小朋友們的知識面以及培養小朋友們的動手創造能力。
授課隊員首先向小朋友們介紹課程的總體安排和目標，并展示事先準備好的普通氣球和纏上電工膠布的氣球。授課隊員讓小朋友們思考纏上電工膠布的氣球與普通氣球相比有哪些神奇之處。小朋友們積極舉手，爭相說出自己的猜測。
授課隊員肯定了小朋友們的看法，并揭示神奇氣球能彈得更高的奧秘，講解相關理論。首先，授課隊員帶領小朋友們了解“剛性”一詞的定義。不同于簡單的概念介紹，授課隊員選擇將氣球和乒乓球作為例子，將“剛性”直觀地呈現為對物體軟硬程度的描述。而小朋友們臉上的表情由原先的疑惑不解轉為恍然大悟。接著，授課隊員用氣球道具形象地解釋了電工膠布會讓氣球收緊，進而增加表面剛性，受到撞擊時形變減少的理論知識，這也有助于小朋友們更好理解接下來的課程內容。
在此基礎上，授課隊員引進“動能”的基本概念和介紹其決定因素，并通過展示小溪流和大噴泉，將二者進行對比，從而讓小朋友們清楚地認識到動能。
授課隊員進而引進了“熱能”的概念。為了讓小朋友們可以理解氣球表面也可以摩擦生熱的知識，授課隊員請小朋友們上臺配合老師進行模擬實驗。小朋友們也都熱情回應。授課隊員讓小朋友們圍成兩圈以模擬成氣球表面，并往里收縮以模擬氣球表面形變。在實驗結束后，授課隊員根據小朋友們的具體體驗解釋其中蘊含的物理原理。本環節通過模擬實驗，不僅讓小朋友們直觀地感受到氣球形變時熱能的來源，也增強了課堂互動性和參與感。與此同時，授課隊員引導小朋友們結合前面所學的知識，從而更好理解當氣球掉在地面時的能量轉換過程及結果。
最后，授課隊員用兩個等式“沒用的能量+有用的能量=總的能量”、“熱能+用于反彈的能量=總的動能”向小朋友們提問電工膠布能使氣球彈得更高的原理。其中一個小朋友很快地回答出了關鍵點。其他小朋友在授課隊員的引導下也陸續回答出正確答案。
進入到實踐操作部分，授課隊員為小朋友們提供了一定數量的氣球、電工膠布、打氣筒和剪刀。在授課隊員強調完安全和紀律的問題后，同學們兩兩合作，開始制作神奇的氣球。雖然制作過程稍顯曲折，但是小朋友們最終都能在互幫互助和老師的指導下完成氣球的制作，在這個過程中，他們也切身體驗到纏上電工膠布的氣球的神奇之處。
課堂的結尾，授課隊員向小朋友們揭示生活處處有科學，只要善于發現和感受，嘗試用科學原理聯系生活，就能創造無限可能的道理。
此次“神奇的氣球”課程通過理論與實踐的結合，不僅豐富了小朋友們的學習內容，激發了他們的科學思維，還為學校的科技創新教育積累了寶貴經驗。服務隊在未來將繼續優化課程內容，增加更多的實踐環節，進一步提高課程的質量。