中国传统科技文化与STEM教育——土电话

　　STEM知识素养

　　一、人文知识

［1］

　　土电话是我国一种古老的具有实用性和娱乐性的工具，由中国人最先发明，是电话机最初的原型，土电话在古时又称传声筒，曾为人们之间的交流和娱乐立下汗马功劳。特别是在云南、广西等地区，一些少数民族，如壮族、侗族、苗族等，都有自己独特的土电话文化。

　　在这些地区，土电话被视为一种传统的通信工具，被广泛应用于人们的生活中。不同的民族有不同的土电话制作方法和使用方式。例如，壮族有一种叫做“嘟嘟塞”的土电话，使用竹筒或空心木作为传声筒，通过绳子或竹竿传递信号，曾经被用于村寨之间的通信。侗族则有一种叫做“咚咚喹”的土电话，用牛角或空心木制成，声音清脆悦耳，是侗族青年男女恋爱时的必备玩具。

　　二、科学知识

　　土电话中的科学知识主要包括声波的传播和固体传声的原理。声波的传播：当说话的人对着土电话的说话筒说话时，声波会引起话筒内的空气振动，从而产生声音。在一定范围内，声波可以穿透空气，并且能够传递到另一端的听筒内，引起听筒内空气的振动，最终传递给人的耳朵，形成听觉。

　　固体传声的原理：土电话的传声筒利用了固体传声的原理。当传声筒的一端受到震动时，震动会通过拉紧的棉线传入到另一端的传声筒内。由于传声筒的底部都是用纸壳做的，所以震动会使得纸壳产生振动，进而引起空气的振动，最终传递到人的耳朵。

　　STEM活动实践

　　创意实践

　　土电话制作

　　材料：

　　两个纸杯或其他圆筒状物

　　一条棉线（不限长度）

　　两根小火柴、木棍或牙签

　　520胶水、剪刀等。

　　创意参考步骤：

　　1.两个纸杯用针在纸筒底部中央扎一个小洞，方便线穿过即可。

　　2.把一根棉线的两头各穿入两个纸筒的两个小洞。

　　3.将穿入纸杯的棉线拉出来，并将火柴梗用棉线从火柴梗的中央绑住。

　　4.固定火柴梗：轻轻往纸杯底部方向拉棉线，让火柴梗伏贴于杯子底部，滴加502胶水把火柴梗固定在杯子底部，等待胶水凝固，即土电话制作完成。

　　创意改良

　　1. 传声筒的大小，线的粗细、材质以及线是否绷直等因素会影响传声筒的声音效果吗？请设计实验并进行探究。

　　2. 土电话传播声音受到距离的限制，如何改良才能使得距离较远时传声筒两端的人听到清楚的声音呢？

　　创意挑战

　　在旅游景区，语言不通的人怎么通过土电话来沟通？能否将语言翻译器结合到土电话中，请设计实验并探究。

　　参考文献

　　［1］图片来源于：https://mr.baidu.com/r/15RFZlSspsQ?f=cp&u=5cc3f8bf33e6c47b

　　（作者/曾绍炜 湘西州民族中学）

（一审：谢振华 二审：邓望军 三审：石伟）