Kann man mit Legosteinen ein Mikroskop bauen? Kann für Unterrichtszwecke verwendet werden
Erinnern Sie sich an das Mikroskop, das Sie als Kind in der Schule benutzt haben? Jetzt können Sie Legosteine verwenden, um sie einzeln zu bauen.
Dies entspricht sehr dem aktuellen Trend der „frugal science“: Verwenden Sie billige Hardware und Open-Source-Software, um kostengünstige wissenschaftliche Instrumente zu bauen. DIY-Instrumente eignen sich sehr gut für den Unterricht.
▲Foldscope, ein Mikroskop aus Papier, Bild aus: MoMA
Im Unterricht ist das Instrument, dem die Schüler am meisten ausgesetzt sind, oft das Mikroskop.
Timo Betz von der Universität Göttingen hält Mikroskope für unverzichtbare wissenschaftliche Instrumente, deren Einsatz im Klassenzimmer jedoch aufgrund der Kosten und der Zerbrechlichkeit der Instrumente, insbesondere während der Epidemie, stark eingeschränkt ist. Daher entschieden sie sich, Legosteine zu verwenden, um ein billigeres Mikroskop zu bauen.
Bates wurde vom Lego-Mikroskop LegoScope inspiriert, das 2013 von Harrison Liu, einem Doktoranden an der University of California, San Francisco, hergestellt wurde. Aber LegoScope ist eigentlich kein "kostengünstiges" Mikroskop, es muss immer noch benutzerdefinierte 3D-gedruckte Teile verwenden.
▲LegoScope, Bild von: Synapse
Anders das Lego-Mikroskop von Bates et al. In ihrem Mikroskop sind nur zwei Teile keine Lego-Blöcke – ein Hochleistungsobjektiv und ein Objektiv mit geringer Leistung. Sie verwendeten die Kunststofflinse im Kameramodul des iPhone 5 als Objektiv mit hoher Vergrößerung, und das Objektiv mit geringer Vergrößerung war eine Glaslinse.
„Nachdem wir das Objektiv vorsichtig vom Kameramodul getrennt haben, haben wir es mit Klebeband an den Legosteinen befestigt“, schrieb Bates in die Zeitung.
▲Timo Bates, Bild von: Ars Technica
Für die Beleuchtung verwendeten sie einen speziellen Lego-Stein, in den LEDs integriert waren, und platzierten zwischen LED und Probe ein Stück dünnes Papier, das wie ein weicher Lichtschirm auf einer Fotolampe wirkt.
Sie sind vielleicht neugierig, was ist der schwierigste Teil, um ein Mikroskop mit Legosteinen zu vervollständigen? Die Antwort kann lauten: Objektivhalter.
Nach einigen Recherchen kombinierten Bates und seine Kollegen das Rack und den Wurm, um dem Benutzer zu ermöglichen, den Fokus anzupassen.
„Obwohl der Objektivhalter die kleinste aller Einzelkomponenten des Mikroskops ist, stellt er die höchsten Anforderungen an die Festigkeit und Stabilität der Struktur.“ Bates sagte: „Deshalb sollte die Konstruktion dieses Teils älter und erfahrener sein Kinder müssen zumindest von einem Erwachsenen begleitet werden, um Fehler in der Anfangsphase des Mikroskopbaus zu vermeiden."
Nach Abschluss des Mikroskopdesigns testete Bates ihr DIY-Mikroskop mit Hilfe einer Gruppe von 9- bis 13-jährigen Kindern.
Gemeinsam bauten sie ein Mikroskop und führten einige Experimente durch. Dieses DIY-Mikroskop hat diesen Kindern geholfen, die mikroskopische Welt sehr gut zu erkunden und ihnen das Funktionsprinzip des Mikroskops näher zu bringen.
„Wissenschaftskenntnisse sind nicht nur für die Entscheidungsfindung hilfreich, sondern können auch viele Vorteile für das tägliche Leben mit sich bringen, wie zum Beispiel die Förderung von Problemlösungsdenken und -fähigkeiten“, sagte Bates.
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Ai Faner | Ursprünglicher Link · Kommentare anzeigen · Sina Weibo