小小巴克球創(chuàng)新大舞臺(tái)

文 山東省鄒城市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一（14）班 曹雨晴

爸爸剛學(xué)會(huì)網(wǎng)購(gòu)就為我買(mǎi)了我朝思暮想的巴克球，它具有磁性，連接方便，可以反復(fù)使用。巴克球可以連成項(xiàng)鏈、手環(huán)、戒指戴在身上，讓臭美的我在同學(xué)們面前展示了“珠光寶氣”的一面。

不僅如此，巴克球還可以組裝成動(dòng)植物模樣或者建筑模型，它成了我最喜歡的玩具。爸爸驕傲地對(duì)媽媽說(shuō)，這是他給女兒買(mǎi)的最好的玩具。“你們就光玩吧！”媽媽假裝生氣地說(shuō)。“對(duì)呀，我們不能光玩，是吧，寶貝？”爸爸啟發(fā)我說(shuō)，“我們還可以用它來(lái)學(xué)點(diǎn)東西。”

將巴克球串一串，無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)可以連成線，無(wú)數(shù)條線可以組成平面。還能用它展示什么？

在連接過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)，每一小段巴克球的一端只能和另一段的其中一端相互吸引，而和另外一端卻相互排斥，這是為什么？

爸爸讓我拿出家里的指南針，在巴克球的作用下，指南針改變了方向，原來(lái)小小的巴克球和指南針一樣，具有N極和S極！

當(dāng)時(shí)，我正學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)中三角形的面積公式，即 = /2。如果兩個(gè)三角形底相同、高也相同，只是形狀不同，如底和高都相同的銳角、鈍角、直角三角形，它們的面積也相同。能否直觀地展示這幾種三角形的面積，驗(yàn)證三角形的面積公式呢？

利用巴克球，我制作出了等底、等高的三角形面積關(guān)系演示器。如下圖。

示意圖

三角形面積演示器實(shí)物圖

演示三角形面積時(shí)，只需將巴克球填滿三角形容器，通過(guò)移動(dòng)滑塊讓其在凹槽中運(yùn)動(dòng)就能形成不同形狀的等底、等高的三角形。不論三角形的形狀怎樣變化，巴克球總是能夠填滿三角形容器，由此可見(jiàn)，等底、等高的三角形面積相等。

這是利用巴克球在平面上所做的展示，如果用巴克球鋪展的不是平面，又會(huì)呈現(xiàn)出什么效果？

我找來(lái)一個(gè)鐵球，把巴克球吸附到上面并緊密排列，再將其取下后，巴克球竟然鋪滿了和球的投影圓面積相等的四個(gè)平面。爸爸高興地說(shuō)：“我女兒學(xué)會(huì)微積分了，把球的表面積公式給推導(dǎo)出來(lái)了。”原來(lái)，球的表面積公式 =4π2就這樣被我用巴克球以點(diǎn)帶面地展示出來(lái)了。

這個(gè)作品榮獲第29屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)，還獲得了2014年度中國(guó)科技館發(fā)展獎(jiǎng)“創(chuàng)意獎(jiǎng)”。

初中一年級(jí)時(shí)，我接到了中央電視臺(tái)的電話——《球的表面積驗(yàn)證演示器》成功入圍了央視發(fā)明夢(mèng)工廠第二季海選。

巴克球充滿底座上的四個(gè)圓

我還把巴克球的這幾種“玩法”整理成論文，發(fā)表在《教育裝備與研究》2018年第一期上。

一個(gè)小小的巴克球讓我獲得了專利，發(fā)表了文章，參加了全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽，登上了央視舞臺(tái)。相信科技創(chuàng)新的前方還有更大的舞臺(tái)等著我！