简易万花筒:对称小画家

透过一个小圆孔,就能看到千变万化、对称重复的彩色图案,像进入了一个梦幻世界!对称小画家,快来制作一个简易万花筒,探索镜面反射创造的无限对称之美吧!

游戏内容介绍

游戏中,孩子需要将三面虚拟的长条形镜子组装成一个三棱柱(镜面向内),放入一个圆筒中。在镜筒的一端放入彩色碎纸屑或小珠子,另一端留出观察孔。当孩子晃动万花筒或点击“变化”按钮时,彩片随机组合,通过三面镜子的多次反射,就会在观察孔中呈现出绚丽且高度对称的图案。

孩子将探索:为什么能看到那么多重复的图案?镜子是怎么排列的?如果只用两面镜子会怎样?理解平面镜成像和反射原理,特别是多个镜面相互反射可以产生复杂的对称图案(多重镜像)。

核心学习目标

1. 镜面反射认知:认知平面镜可以反射光线形成图像。

2. 对称图案感知:感知并欣赏由反射产生的规则对称图案之美。

3. 多重镜像现象:了解两面以上镜子相对放置会产生多个重复影像。

4. 艺术与科学结合:体验科学原理(反射)创造出的视觉艺术效果。

游戏难度分级

初级:组装与观察
按照提示,成功组装万花筒,并观察随机生成的美丽图案。

中级:镜片数量探究
尝试组装两面镜子和四面镜子的“万花筒”,观察图案对称性的差异。

高级:自主设计图案

可以自定义放入万花筒底部的彩片形状和颜色,预测并观察生成的图案。

专家:反射路径探究
通过简化的光线路径图,理解一个彩片是如何通过多次反射形成一圈图案的。

家长互动指南

1. 制作真实万花筒:购买材料包或利用镜面纸、透明胶片等,制作一个真实的万花筒。

2. 寻找生活中的镜像:在商场、餐厅等有镜面装饰的地方,和孩子一起观察多重镜像。

3. 对称艺术创作:用折叠剪纸、颜料对折印画等方法,创作对称图案的艺术作品。

4. 讲解应用:简单介绍潜望镜、显微镜中也用到了镜面反射的原理。

游戏特色功能

实时图案生成:随着彩片变化,实时生成并展示观察孔中看到的对称图案。

镜片组装模拟:模拟三面镜片对贴成棱柱的过程。

彩片设计师:提供调色板和简单形状工具,让孩子设计自己的专属彩片。

图案画廊:可以将最喜欢的万花筒图案截图保存到个人画廊中。

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