Janice Vancleave's Engineering for Every Kid pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:VanCleave, Janice Pratt

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:23.95

装帧:

isbn号码:9781439522684

丛书系列:

图书标签:

• 工程学
• 科学实验
• 儿童
• 青少年
• STEM
• 动手实践
• 教育
• 益智
• 物理
• 设计

《小小发明家：妙趣横生的科学实验手册》 图书简介 欢迎踏入一个充满奇思妙想和动手实践的科学世界！《小小发明家：妙趣横生的科学实验手册》是一本专为充满好奇心的年轻探索者们量身打造的指南，旨在通过一系列安全、有趣且极具教育意义的动手实验，点燃孩子们对工程学、物理学和化学等基础科学的浓厚兴趣。本书的核心理念是“玩中学，做中学”，让知识不再是书本上枯燥的文字，而是触手可及的真实体验。 本书的结构设计精心考量，力求循序渐进，引导小读者从简单的概念出发，逐步挑战更复杂的结构与原理。全书共分为六个核心单元，每个单元都聚焦于一个重要的科学领域，并配有详尽的图解说明和清晰的操作步骤。 第一单元：结构与稳定性——“搭个稳稳的家” 本单元是理解工程学基础的起点，重点探讨材料的强度、平衡感以及结构设计的重要性。我们将引导孩子们使用日常生活中常见的材料，如牙签、橡皮泥、纸板和吸管，搭建各种模型。 实验项目聚焦： 牙签桥梁挑战： 学习桁架结构和拱形结构在分散压力方面的差异。孩子们将设计并测试自己的牙签桥梁，看哪种结构能承受最大的重量。 塔楼的秘密： 探索什么是重心，以及如何通过加宽底部或降低重心来增强物体在地震或摇晃环境中的稳定性。我们会用到乐高积木或木块进行对比实验。 纸张的力学： 为什么一张平放的纸承重能力很弱，但对纸进行折叠（如制作折纸或瓦楞结构）后承重能力会大大增加？这个实验将直观展示“形状的力量”。 第二单元：流体力学与空气动力——“风的舞蹈” 流体（液体和气体）在我们的世界中无处不在，它们如何运动、如何产生推力或阻力，是航空航天和航海工程的基础。本单元将深入浅出地介绍这些原理。 实验项目聚焦： 自制气球火箭： 利用气体膨胀产生的反作用力（牛顿第三定律），设计并发射一个用吸管和气球制作的小型火箭，观察推力的大小与气体释放速度的关系。 水的魔法： 制作一个简单的浮力测试装置，探究物体为什么会浮起来。我们会测试不同形状的铝箔片，看哪种形状能承载最多的硬币而不沉没。 龙卷风的奥秘： 在两个塑料瓶之间连接一个特殊的连接器，制作一个可以观察到微型龙卷风的装置，理解漩涡的形成机制。 第三单元：电力与简单电路——“看不见的能量流” 本单元是电气工程的入门课。我们会严格遵守安全规范，使用低压、安全的材料（如干电池、电线、小灯泡和蜂鸣器）来构建基础电路。 实验项目聚焦： 点亮世界： 学习什么是通路、断路和短路。孩子们将学会如何连接电池、灯泡和开关，成功点亮第一个属于自己的电路。 导体与绝缘体大搜查： 使用自制的简单电路检测器，测试家中各种物品（如钥匙、橡皮、纸张、水果）的导电性能，区分导体和绝缘体。 串联与并联的比较： 搭建两个不同配置的电路，观察当其中一个灯泡被取下时，另一个灯泡是否依然发光，从而理解串联和并联电路的区别及其应用。 第四单元：声波与振动——“声音的秘密旅程” 声音是如何产生的？它如何传播？本单元将通过动手制作乐器和观察振动的实验，揭示声波的物理特性。 实验项目聚焦： 橡皮筋吉他： 利用不同长度和张力的橡皮筋，制作一把简易吉他，理解音高与振动频率的关系。 杯子传声筒： 制作经典的“情人节电话”，探索声音如何在固体介质中传播，并与空气传播进行对比。 可视化声音： 使用保鲜膜和米粒（或盐粒）制作一个简易的“声波鼓”，通过大声说话或敲击物体，直观地观察到振动对表面物质的影响。 第五单元：化学变化与反应——“物质的变身术” 本单元侧重于展示物质如何通过化学反应改变其性质，我们专注于那些安全、无毒且视觉效果震撼的实验。 实验项目聚焦： 火山爆发（安全的）： 经典的酸碱中和反应。使用小苏打和醋，观察二氧化碳气体快速产生，模拟火山喷发，同时讲解气体产生的原理。 自制“史莱姆”： 探索聚合物的形成过程，理解“交联”的概念，制作出具有弹性和流动性的非牛顿流体。 隐形墨水： 使用柠檬汁作为“墨水”，通过加热（在成人监督下），观察到酸性物质在高温下氧化变色的奇妙过程。 第六单元：机械运动与简单机械——“省力的智慧” 认识人类历史上最早发明的工具——简单机械，如杠杆、滑轮和斜面。本单元将帮助孩子们理解如何利用这些工具来改变力的方向或大小。 实验项目聚焦： 杠杆原理称重： 使用尺子、铅笔作为支点，制作一个一级杠杆，通过平衡不同的重物，直观地体验“施力点”和“阻力点”对杠杆平衡的影响。 滑轮系统挑战： 制作一个单滑轮和一个复合滑轮系统，尝试提升一个比自己体重重的物体，感受机械效率的提升。 斜面上的摩擦力： 测量一个小车从不同倾角的斜面上滑下所需的时间，并尝试在斜面上铺设不同的材料（如砂纸、毛巾），观察摩擦力如何影响运动。 本书的每一个实验都包含了“你需要准备的材料”、“操作步骤”、“科学原理解析”以及“可以尝试的进阶挑战”四个部分，确保家长和教育者能够轻松引导，同时也为聪慧的孩子们留出了深入探索的空间。我们坚信，最好的学习方式就是亲手实践，让每一个“为什么”都能在实验台前得到最生动、最令人难忘的解答。拿起本书，准备好你的安全眼镜和好奇心，开始你的发明之旅吧！

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这是一本充满惊喜的工具书，它不仅仅是指导你完成一个项目，它是在教你如何“思考”像一个工程师一样去观察世界。我最欣赏它提供的那种开放式的挑战，而不是死板的“照着做”。比如，在介绍“电路连接”时，它给了你一个基础的蜂鸣器电路图，但紧接着就抛出了一个问题：“如果你想让这个蜂鸣器只在光线变暗时才响，你需要增加什么组件？”这一下子就把学习的深度从简单的连接推向了对传感器和逻辑判断的思考。这种层层递进的设计，让孩子在不知不觉中接触到了更高级的概念。我女儿是个非常注重细节的孩子，她特别喜欢书中那些关于“原型迭代”的讨论，即第一次尝试失败是多么正常且必要的过程。书中没有回避失败，反而将失败视为收集数据、改进设计的关键一步，这极大地缓解了孩子对出错的恐惧。从搭建一个能自动浇水的植物保护系统，到设计一个能抵抗小风扇吹袭的纸桥，这些项目的复杂度和挑战性拿捏得恰到好处，既能带来成就感，又不会让人感到气馁。

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说实话，我原本对这种面向“每一个孩子”的工程入门书抱有一丝怀疑，总觉得内容可能流于表面，难以深入。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它巧妙地在保持趣味性的同时，植入了相当扎实的科学基础知识。让我印象特别深刻的是关于“机械能转换”的那一章，它没有直接给出复杂的公式，而是引导读者去设计一个能把弹力势能最大化利用的“投石器”。通过不断调整橡皮筋的松紧度和支点的位置，孩子们亲身感受到了能量是如何被储存、转移和释放的。这种基于实践的认知过程，远比死记硬背要深刻得多。这本书的排版设计也值得称赞，色彩明快但不刺眼，文字间距适中，阅读起来非常舒适。更重要的是，它鼓励孩子使用身边最常见的材料——旧纸板、胶带、吸管等等。这不仅降低了实验的门槛，同时也培养了资源再利用的环保意识。我发现，这本书不仅仅是孩子的读物，它更像是一个家庭科学探索的引爆点。我们家周末的活动室，从电子游戏厅变成了临时的“小小发明实验室”，这种家庭氛围的转变，是我阅读这本书以来最大的收获。

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这本书的魅力在于它的“返璞归真”，它提醒我们，最伟大的发明往往源于最简单的观察和最原始的材料。我发现，当我不再把它仅仅看作一本“儿童书”时，它展现出更深层的哲学意味。它探讨的不仅仅是“如何建造”，更是“为什么这样建造”。书中对“力学杠杆原理”的阐述，是通过一个“如何撬动一块超级重的石头”的虚拟场景展开的，这让孩子对力的放大效应有了直观的认识，远远超越了教科书上画的那种静态图解。我儿子现在看任何东西都会下意识地分析其结构和功能，比如他会盯着家里的门锁看半天，琢磨里面的锁舌是如何配合运动的。这种主动探索的习惯，就是这本书最大的“隐性课程”。它鼓励孩子不要满足于事物表面的运作方式，而是要深入探究其背后的原理。总而言之，这是一本能点燃孩子内在创造火花的点金石，它提供的不是现成的答案，而是一系列绝佳的、能引导他们自己找到答案的起点。它的价值，远超其纸张本身的重量。

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这本书简直是为那些充满好奇心的小小发明家量身定制的宝藏！我是在给我的侄子物色一些能激发他动手能力的读物时偶然发现它的，结果一发不可收拾。从我翻开第一页开始，那种扑面而来的活力和清晰度就深深吸引了我。它不是那种枯燥的教科书，而是像一位和蔼可亲的科学家在你的厨房里进行一场盛大的实验派对。作者对工程学的基本概念的讲解，简直是化繁为简的艺术大师。比如，讲解“结构稳定性”时，她没有使用那些晦涩难懂的专业术语，而是通过一个用牙签和棉花糖搭建“最坚固的塔”的项目来阐释，孩子在搭建的过程中，自然而然地就理解了什么是承重与平衡。每一步骤的图示都极其细致，即便是对科学知之甚少的家长也能轻松指导。我们家那个平时注意力很难集中的孩子，竟然为了完成一个自制的“水火箭”项目，连续研究了快一周的空气动力学原理，那种专注和成就感，是任何电子屏幕都无法替代的。这本书真正做到了“寓教于乐”，它不仅仅是教孩子们如何做东西，更重要的是培养他们面对问题时那种系统性思考和解决问题的能力。我非常欣赏作者将科学原理融入日常生活的做法，让工程不再是遥不可及的专业名词，而是触手可及的日常乐趣。

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作为一位曾经的科学教育工作者，我接触过无数的STEM教材，但少有能像这本书一样，将工程学的核心价值——“解决实际问题”——体现得如此淋漓尽致。这本书的叙事方式非常具有感染力，它不像是在教知识，更像是在讲述一系列精彩的“为什么会这样”的故事。比如，它解释了拱形结构为什么比平板结构能支撑更大的重量，是通过对比建造一座虚拟的“古罗马高架桥”和一座“豆腐渣工程”，这种场景化的描述让抽象的物理定律变得生动可感。我尤其欣赏作者对“材料科学基础”的引入，即便是孩子也能理解不同材料的特性（如韧性、硬度、导电性）如何决定了设计方案的成败。我们曾用这本书的引导，尝试制作一个简易的“自制指南针”，过程中涉及到了磁化、平衡轴的设置等多个环节，每一步都需要精确的测量和细致的调整。这本书的价值在于，它把工程学从一个“学科”的概念，转化成了一种“解决生活中的小麻烦”的思维工具，这对于培养未来社会需要的人才至关重要。

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