CIS Secondary｜中学部 STEAM：探索运动影像背后的科学

本文撰写：中学部steam老师-Peggy Fok

在最近的STEAM课程中，6至8年级的学生通过亲手实践的工程项目，探索了动画的起源。

任务是制作一个功能齐全的光学影像器——一种早期的动画设备，由一个带有窄缝的旋转圆柱体构成。当一系列图画被放入其中并且圆柱旋转时，眼睛将这些图像融合成运动。在电影制作公司或计算机图形出现之前，这个简单的机器便向世界展示了动态画面。

学生们首先用木制部件、圆盘和一个小电动机构建了这个设备。他们接线建立了基本的电路，连接了电源，并测试了电路的开关如何影响旋转。

当他们调整设备时，学生们发现平稳、稳定的运动依赖于牢固的支撑、良好的对准以及足够的电力传递到电动机。这些小小的工程挑战成为了问题解决的机会，团队们需要测试不同的想法，优化设备，并共同合作。

当他们的光学影像器顺畅旋转时，学生们转向了项目的科学部分。他们了解到，这个视觉效果之所以能产生，是因为“视觉持续性”这一自然现象——眼睛在图像消失后短暂保持图像。

当一系列静止的图像快速依次出现时，大脑会将它们融合成运动。当学生们把自己画的图放入设备中，并看到角色栩栩如生地出现时，这一概念便立刻得到了验证。

为了增强沟通能力，每个小组还进行了简短的展示。他们向同学们解释了电力如何驱动运动、固定结构如何支撑移动部件，以及动画片段如何需要精心的规划与时机把控。

照片中可以看到学生们通过指向图表和模型，向同学们讲解他们设备背后的科学与工程原理。

本次课程以动画节作为结尾，学生们测试了每个小组的光学影像器，并根据连贯性、创意和故事性投票评选。

这个项目将创意与真实的科学和工程思维结合在一起。学生们不仅构建了一个系统，理解了背后的原理，还用它讲述了一个故事——这是一场从设计到解释的完整STEAM体验。