《工程力学双语》教改项目成果概述.docx
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《工程力学双语》教改项目成果概述
《工程力学（双语）》教改项目成果概述
一、项目成果的具体内容及主要特色
创新教学方法，通过丰富的教学资源，有趣的教学游戏，使学生对课本知识有更轻松的理解和更深刻的领悟，通过教学网站拓展课堂所学知识，拓宽学生视野，为学生在日后工作中有所创新打下基础。
1.制作和收集了大量的多媒体资源，使学生对力学知识的理解更加轻松。
有时一张图片比枯燥的说教强得多，有时一段动画或视频演示更是胜似千言万语。
增加多媒体演示，使课堂讲解更加生动、形象、直观。
2.设计了多个教学游戏，增强课堂教学的趣味性和互动性。
做一些力学游戏，把一些枯燥难懂的理论寓于轻松快乐的游戏当中。
3.创建了《工程力学（双语）》教学网站，拓展课堂知识。
网站中含有课堂知识的历史沿革、工程应用、研究进展和重要资料等。
学生通过阅读教学配套网站上的课外读物，拓展课堂所学到的知识。
学校的网络不应该仅仅是学生下载课件的地方。
结合每年一届的“结构设计大赛”培养学生的动手能力。
二、实践运用情况及效果评价
该成果已在2009-2010学年第一学期石工创新08班中进行了教学实践应用，效果良好。
期末平均分为82分。
更重要的是，培养了学生们的兴趣，对课本知识有了更轻松的理解和更深刻的领悟，拓宽了学生视野，为学生在日后工作中有所创新打下基础。
三、项目成果支撑材料目录
1.项目研究报告；2.教学软件：
多媒体资源、教学网站、第一堂课授课内容。
项目研究主报告
一、教改的意义和内容
对创新人才及其培养的思考
所谓创新即是通过创造性的劳动产生新的、有价值的东西。
对于学校培养的创新人才，我们可以把其创新能力构成要素简要概括为知识、能力、素质这三大要素，那么，如何培养现代教育中学校需要的创新型人才呢？
创新型人才可以从以下三个方面来加以培养。
首先，学识广博。
从创新的概念我们可以发现，创新是在前人或他人已有发现或发明的基础上进行的，也就是说，知识是创新的重要基础，学校培养创新人才首先要培养掌握丰富知识的人，包括基础知识和专业知识，而且是掌握的知识越多越好，但学校在有限的时间内又不可能把所有的知识都传授给学生，所以这就有一个优化知识结构的问题，尤其是要突出教会学生具备学习能力、树立终身学习意识的问题。
其次，能力卓然。
能力的范畴是很广泛的,对于创新人才,首先是掌握知识的能力、运用知识的能力。
掌握并且会运用知识是创新的基础条件，当然,这还不够，还要具备创造性思维能力和进行创造性劳动的能力，有创造性思维才能创造新思想，有创造性的脑力或体力劳动才会出现创造性的成果,其中发现问题、解决问题是创新能力的核心环节，这就要求学校培养的创新人才要注重创新思维能力的培养、注重创造性工作能力的培养，一句话，要培养有能力的人。
第三，素质全面。
创新需要创造性工作，创造性的工作需要一个人具备创新精神和创新意识、需要具备艰苦顽强的工作作风、有时还要富有灵感和灵活性、要有好的身体和心理素质,通过实践我们也发现,在构成创新人才的要素中，还有比知识和能力更重要的东西存在，它对于人才接受和获取知识、提高和发挥能力有决定性影响，这就是“素质”，包括思想道德、文化素质、业务素质、身体素质、心理素质等诸多方面，有丰富知识和较强能力的人，不一定就是具备较高素质的人，而这样的人才也是不健全的。
而素质不高的人必然影响其对知识的掌握和运用、影响其能力的正常发挥，所以，学校培养创新人才必须要培养高素质的人才。
教改的意义和内容
中国传统的教学大多是在课堂上进行的，而且是填鸭式的，学生被动地接受，所学知识也仅局限于教科书上的。
这些不利于创新人才的培养，进行创新人才的课程教学方式改革有着重要意义。
本次教改内容如下：
1课程内容改革方案：
在现有教学大纲要求的内容基础之上增加一些知识背景和工程应用实例的介绍；建设教学配套网站，精选一些知识性和趣味性的课外读物，形式包括文章、图片、视频等。
延伸学生的阅读视野，扩大知识面。
2教学方法改革方案：
减少枯燥的说教，增加多媒体演示，使讲解更加生动、形象、直观；增加课堂教学的趣味性、互动性，做一些力学游戏，把一些枯燥难懂的理论寓于轻松快乐的游戏当中；学生通过阅读教学配套网站上的课外读物，拓展课堂所学到的知识；结合每年一届的“结构设计大赛”培养学生的动手能力。
3考核方式改革方案：
在现有考核方法（平时成绩+实验成绩+期末成绩）的基础上，增加动手能力和课外阅读方面的考核，前者可通过竞赛等活动来评价，而后者可以通过教学配套网站来自动评分。
第一堂课
在与以往学生座谈的过程中，有的学生反映，有些课程学到最后，还不知道学习这门课有什么用。
对每一门课程而言，第一堂课非常重要，第一堂课要讲述课程内容，学习目的，对后续课程、对工作、对生活有什么用，使同学对该课程有一个宏观的、清晰的认识。
第一堂课讲好了，可以提高学生对该课程的兴趣，对后面的学习起到一个积极的作用。
可以毫不夸张地说，第一堂课是相当重要的。
本着力学的深刻领悟，对《工程力学（双语）》第一堂课进行了精心设计，讲授“身边的力学”，培养学生学习力学的兴趣，告诉大家，力学就在我们身边，不枯燥，到处有应用。
第一堂课从牛顿和爱因斯坦说起，讲述了力学和天文学、机械工程、土木工程、水利工程、航空航天工程、船舶工程、能源工程（特别是石油工程）、经济、体育、日常生活等的紧密联系，从力学的眼光看待这个世界。
虽然没有直接讲解力学这门课有什么用，但学生已经深深地理解了。
下面的幻灯片给出了第一堂课讲授的内容。
多媒体的制作
收集、制作了的图片、动画和视频等多媒体素材，寓教于乐，便于学生接受理解所学知识。
使学生对力学知识的理解更加轻松。
有时一张图片比枯燥的说教强得多，有时一段动画或视频演示更是胜似千言万语。
增加多媒体演示，使课堂讲解更加生动、形象、直观。
约束
在静力学中，作刚体或刚体系的受力分析图非常重要，而受力分析图的关键是理解各种约束的性质，如果仅仅通过图形和讲解，很多学生理解起来很费劲，而通过动画演示，可以起到事半功倍的效果。
下面列举了其中的两个动画截图。
图3-1固定铰支座动画图3-2移动铰支座动画
运动机构
在讲解运动学时，涉及很多运动机构，以往都是配一个机构简图，然后用文字描述该机构如何运动，非常不直观，需要学生去想象，很多同学不能很好理解。
配合理论和例题讲解，制作了若干动画，通过演示动画，使学生快速了解了该机构的运动情况，对理论和例题的理解有极大的帮助。
下面列举了其中的两个动画截图。
图3-3曲柄连杆机构运动动画截图
图3-4某二自由度机构运动动画截图
平面假设
材料力学中的平面假设是众多应力公式推导的基础，对平面假设的理解至关重要。
制做了拉压、扭转、弯曲的平面假设动画（图3-5～图3-7）。
图3-5拉压平面假设动画图3-6扭转平面假设动画
图3-7弯曲平面假设动画
其它动画
对仅仅通过文字和图片学生不容易理解的内容，制作了相关的动画，如平面弯曲和非平面弯曲的概念（图3-8）。
图3-8平面弯曲和非平面弯曲
《科技与奥运》
《科技与奥运》是2008年北京奥运会期间推出的科普教育片，由中央电视台、武汉电视台等单位联合摄制，共35集，每期18分钟。
此前，著名科学家周光召为《科技与奥运》题词：
“通过科学欣赏体育，通过体育理解科学”，高度概括了本片的制作宗旨。
节目以独特视角解析了科技元素在体育运动发展中的重要作用，用体育、奥运与科技的完美结合，诠释了“科技奥运”的丰富内涵。
其中的科技元素很多是与力学紧密相关的。
在课间给学生播放了一些精品，受到了学生们的高度肯定和好评。
图3-9《体操ABCDE》一集中关于体操与转动惯量的关系
结合力学游戏开展研讨式教学
设计了“找重心和21点”、“走钢丝”和“香蕉球与飞去来器”等多个力学游戏。
增强课堂教学的趣味性和互动性。
做一些力学游戏，把一些枯燥难懂的理论寓于轻松快乐的游戏当中。
找重心和21点
“找重心和21点”游戏与力学中的重心、摩擦和平衡有紧密关系，在讲解完重心概念后，讲解摩擦时，结合“找重心和21点”游戏开展研讨式教学。
1.游戏介绍
老师拿起教鞭，问学生，教鞭重心在何处，一学生拿起教鞭看了看，想了想，把手指放在教鞭下方试了几下，未果。
老师拿过教鞭，把左右两手的食指分别放在教鞭接近两端的下方，使教鞭平放，然后左右两手的食指向教鞭中间部分逐渐用力，发现左右两手的食指交替移向教鞭中间部分，最后两手指汇交于教鞭下一点，此点上方即为教鞭重心。
老师拿出一张20元纸币和一枚1元硬币（共21元，即为21点），要求学生把纸币拉直使纸币形成一平面，该平面与水平面垂直，然后把硬币水平放在纸币上缘处静止10秒钟以上。
一学生直接把纸币拉直，然后在纸币上缘处放硬币，放了几下，一松手硬币都立刻掉了下来。
老师拿过纸币和硬币，没有直接把纸币拉直，而是先把纸币折弯，把硬币放在纸币弯角上缘处，然后把折弯的纸币缓慢拉直，待纸币拉直后，惊奇的一幕发现了，硬币停止在被拉直纸币的上缘处。
两个游戏是同一个原理。
找重心游戏，移动手指过程中，由于两手指受到教鞭的正压力逐渐发生变化，根据库仑摩擦定律，导致两手指和教鞭接触处的允许最大摩擦力也跟着发生变化，两手指就会交替地移向教鞭中间部分，而教鞭始终处于准静态平衡，教鞭重心只能局限在两手指之间，当两手指汇交于教鞭下一时点，此点上方即为教鞭重心。
21点游戏，把纸币拉直过程中，纸币与硬币各接触点处的正压力逐渐发生变化，根据库仑摩擦定律，导致纸币与硬币各接触点处的允许最大摩擦力也跟着发生变化，硬币相对于纸币会发生位移，而硬币始终处于准静态平衡，硬币重心只能局限在与纸币接触点所围大致呈三角形的面积内，待纸币拉直后，三角形变成一线段，而硬币重心只能停留在这条线段上，因此，硬币就停止在被拉直纸币的上缘处。
2.研讨式教学设计
老师演示完游戏后，邀请几个同学分别来做找重心游戏和21点游戏，在学生好奇的基础上，研讨下面的问题：
（1）找重心游戏中，分析过程中两手指与教鞭间的摩擦力是如何变化的？
静、动摩擦力是怎样交替变化的？
（2）左右两手的食指与教鞭接近两端的下方的初始接触位置会影响最后的结论吗？
（3）左右两手的食指向教鞭中间部分交替移动过程中，教鞭重心为什么始终保持在两手之间？
（4）教鞭重心为何能自动停留在两手指正上方？
（5）21点游戏中，分析过程中纸币与硬币间的摩擦力是如何变化的？
静、动摩擦力是怎样交替变化的？
（6）硬币重心为何能自动调整到与纸币的接触线上？
3.效果分析
学生积极参与，课堂气氛相当热烈，加深了对知识的理解，教学效果非常好。
走钢丝
“走钢丝”游戏与力学中的转动惯量和人的反应时间有紧密关系，在讲解动力学的动量矩定理时，引出了转动惯量的概念，结合“走钢丝”游戏开展研讨式教学。
1.游戏介绍
“走钢丝”表演是在拉紧悬空的绳上走、跳舞或表演翻筋斗。
1997年7月4日，新疆“达瓦孜”传人阿迪力没带任何保险绳，仅用13分48秒就徒步走完600米跨越长江三峡高空钢绳，首次打破吉尼斯世界纪录。
2.研讨式教学设计
给学生放映观看高空“走钢丝”的视频。
然后老师有做了一个关于人反应时间的游戏，让一学生张开一手的拇指和食指，老师把一张100元的纸币放在两手指之间，要求学生在看到老师松开纸币后去抓住纸币，抓住可据为己有。
但学生尝试了几下都不能抓住纸币，这是因为人从看到纸币落下，再命令手去抓，这都需要反应时间，而且这个时间比我们想象的要长。
其实“走钢丝”就是一个表演者感觉摔倒，然后命令自己调整的不断重复的过程。
表演者手拿一根杆子是为了增大自己个杆子的转动惯量，使得自己有更多的反应时间。
研讨下面的问题：
（1）走钢丝时表演者为何手拿一根杆子？
（2）杆子的方向是否可以沿着钢丝方向？
（3）杆子的长度和重量对“走钢丝”有何影响？
（4）虽然杆子可以增大转动惯量，但也增大了倾覆力矩，为何有利于保持平衡？
3.效果分析
学生们跃跃欲试，围绕游戏展开热烈的研讨，比起简单的填鸭式告诉式的教学，效果不言而喻。
香蕉球与飞去来器
“香蕉球与飞去来器”游戏与流体力学中的伯努利方程有关系，不在《工程力学》讲授范围之内，在上第一堂课时，为了增强学生对力学的兴趣，开阔学生的视野，结合“香蕉球与飞去来器”游戏开展研讨式教学。
1游戏介绍
香蕉球，又称“弧线球”，足球运动技术名词。
指足球踢出后，球在空中向前并作弧线运行的踢球技术。
弧线球常用于攻方在对方禁区附近获得直接任意球时，利用其弧线运行状态，避开人墙直接射门得分。
当球在空中飞行时，若不但使它向前，而且使它不断旋转，由于空气具有一定的粘滞性，因此当球转动时，空气就与球面发生摩擦，旋转着的球就带动周围的空气层一起转动。
若球是沿水平方向向左运动，同时绕平行地面的轴做顺时针方向转动，则空气流相对于球来说除了向右流动外，还被球旋转带动的四周空气环流层随之在顺时针方向转动。
这样在球上方的空气速度除了向右的平动外还有转动，两者方向一致；而在球的下方，平动速度（向右）与转动速度（向左）方向相反，因此其合速度小于球上方空气的合速度。
根据流体力学的伯努利定理，在速度较大一侧的压强比速度较小一侧的压强为小，所以球上方的压强小于球下方的压强。
球所受空气压力的合力上下不等，总合力向上，若球旋转得相当快，使得空气对球的向上合力比球的重量还大，则球在前进过程中就受到一个竖直向上的合力，这样球在水平向左的运动过程中，将一面向前、一面向上地做曲线运动，球就向上转弯了。
若要使球能左右转弯，只要使球绕垂直轴旋转就行了。
看来关键是运动员触球的一刹那的脚法，即不但要使球向前，而且要使球急速旋转起来，不同的旋转方向，球的转向就不同，这需要运动员的刻苦训练，方能练就一套娴熟的脚头功夫，只有经过千锤百炼，才能达到炉火纯青的地步。
其实，何止是足球有"香蕉球"，乒乓球、排球、网球等都有利用旋转技术创造出各种飘忽不定、神秘莫测的怪球，如乒乓球中的弧圈球、排球中的飘球等都是根据这个原理创造出来的。
香蕉球的原理是依照空气动力学的。
就是球面与空气的相对速度越大，球面受力就越大，球的弧度就越大。
假设从球的正上方向下看（视线与地面垂直），同时球的运动轨迹的瞬时方向与你的视线垂直向上，球是逆时针旋转。
球的右侧与空气的相对摩擦速度比左侧大，这时球的运动方向就会向左偏移。
相对摩擦速度越大，球的偏移量就越多，也就是弧度越大。
这个是弧度，下面说高度。
再假设从球的正侧面看（视线与地面平行），同时球的运动轨迹的瞬时方向与你的垂直向左。
假如球是顺时针旋转，球的下部与空气相对摩擦速度比上部大，球下落的就越快。
这样比较难绕过人墙（但绕过去就是威胁）。
反之，球下降的就越慢，但是容易绕过人墙（但球速慢，给守门员反应的时间太多）。
飞去来器（boomerang）又名回旋镖、自归器、飞去飞来器等其它名称，顾名思义就是飞出去以后会再飞回来。
它的形状有“V”字型、香蕉型、钟型、三叶型、“十”字型、多叶型，以及其它的各种造型。
很多人在电视中曾见过杂技表演者将飞去来器飞出去以后绕观众的头顶盘旋一圈在一片惊呼声中又飞回表演者的手中并获得满堂喝彩（其实只要多加练习你们也可以做得到）。
“V”字型和香蕉型的飞去来器曾是澳大利亚土著人的传统狞猎工具，熟练的猎手向猎物发出飞去来器以后，如果没有击中目标飞去来器会神奇般的返回发出者的手中。
飞去来器飞行的原理同香蕉球类似。
2.研讨式教学设计
在观看视频的基础上，研讨下面的问题：
（1）月球上能踢出香蕉球吗？
（2）踢出去时足球的旋转方向与足球的飞行方向有何关系？
（3）飞去来器扔出去时不旋转，它还可能回来吗？
（4）打排球时不让排球旋转，排球的飞行轨迹有何特点？
（将飘忽不定，产生卡门涡街）
3.效果分析
从香蕉球与飞去来器延伸开去，讨论了乒乓球的弧圈球等，紧密联系生活实际，加深了对力学的兴趣。
教学网站的创建
创建了《工程力学（双语）》教学网站，拓展课堂知识。
网站中含有课堂知识的历史沿革、工程应用、研究进展和重要资料等。
学生通过阅读教学配套网站上的课外读物，拓展课堂所学到的知识。
学校的网络不应该仅仅是学生下载课件的地方。
网站除了下载课件和平时作业答案外，还包括力学重要网站（如中国力学学会等）的链接和下面的重要内容。
力学相关资料
力学中有一些常用的资料需要经常查阅，为了方便，网站中列出了这些资料工学生查阅。
这些资料有：
1.国际单位制：
国际单位制基本单位、国际单位制前缀表、力学中的单位换算
2.线段、面积和实体的一些性质：
常见线段形心表、面积形心表、平面图形形心表、平面曲线形心表、空间实体形心表、空间曲面形心表
3.转动惯量表
4.惯性矩表
5.型钢表：
热轧等边角钢、热轧不等边角钢、热轧槽钢、热轧工字钢
6.常见约束表：
平面约束表、空间约束表
7.常用材料的滑动摩擦系数和滚动摩阻系数
8.常用工程材料的主要力学性能
9.梁在简单载荷作用下的变形
10.一些基本物理常量
11.空气、水、地球、太阳系一些常用数据
12.术语表对照（中文-English-Русскийязык）
13.工程力学英汉词典
力学竞赛
1.周培源大学生力学竞赛
初赛命名
上世纪八十年代的中国，百废初兴，科技的发展却面临科技队伍的断层和人才匮乏的瓶颈制约。
振兴教育，培养新一代高素质的创新人才是时代的呼唤。
全国大学生力学竞赛在这样的背景下开始酝酿。
1986年8月在呼和浩特市召开的《力学与实践》编委会上，北京大学武际可教授建议举办一次大学程度的力学竞赛，获得一致赞同。
中国力学学会理事长郑哲敏院士听取了有关工作汇报并安排《力学与实践》编委会（竞赛组织委员会）筹办。
组委会成立了两个命题小组，武际可教授任理论力学、流体力学课程组长，徐秉业教授任材料力学、弹性力学课程组长，同时向全国有关专家学者征题，共获得58份回函，提供了140余道题。
命题组精选整编了28道作为初赛题，在《力学与实践》1988年第1期刊出，要求参赛者在约一个半月的时间内寄回答案。
组委会从62份答案中评选了31人进京复赛（一人因故缺席）。
通过严格的笔试和口试，评选出了一、二、三等奖共17名。
颁奖会由武际可教授主持，著名力学家张涵信、张维、庄逢甘、郑哲敏、王仁、黄克智等院士及高教社易钟煜副主编颁奖。
本次竞赛还得到了有关高校、高教社和著名力学家钱令希院士赞助。
在国内外享有声誉的我国力学界的大师们参与这项赛事，极大地激励了青年学生的学习热情，也活跃了力学界学术气氛，对我国力学教学具有重要的促进作用。
“中国青年报”于1988年10月13日报导了此次竞赛。
再赛更名
从1992年到2004年的第2至5届竞赛可以看作这项竞赛活动发展的第二阶段。
为了鼓励青年学生学习老一辈科学家为科学的献身精神，这项竞赛从1996年第三届起改名为“全国周培源大学生力学竞赛”。
根据首届竞赛的反馈意见，为了吸引更多的学生参赛，竞赛内容精简为只含理论力学和材料力学两门工科学生普遍学习的课程；为了保证平等竞争，采用了闭卷方式，在全国各考点同一时间用统一试卷竞赛。
这一措施收到了很好的效果，从东海之滨到西部新疆，从东北地区到特别行政区香港，竞赛得到了全国高校领导、老师和学生的热烈响应。
同学们珍视这个机会，将竞赛看作21世纪科技大战场角逐预演的擂台，许多高校希望通过竞赛使教学更上一层楼，同时也将竞赛作为展示教学水平与教学改革成果的一个窗口。
竞赛规模在第二阶段得到了阶跃式发展，第一届全国62人、12单位参赛，第二届1389人报名参赛，第三届1711人报名参赛，第四届25个省市、81所高校、2752名学生报名参赛，第五届30个省（市）、自治区，164所高校7617人报名参赛，表明“全国周培源大学生力学竞赛”已经有广泛的代表性，在高校有了重要的影响。
在北京赛区历届竞赛中，中国力学学会理事长，第一届郑哲敏院士，第二届，第三届庄逢甘院士，第四届白以龙院士，第五届崔尔杰院士都带队看望参赛选手，给青年学生以极大鼓舞。
我校近几年组织参加了周培源大学生力学竞赛，配合大赛的培训与选拔，网站中给出了历届试题及答案，供学生学习参考。
2.结构设计大赛
“结构设计大奖赛”最初作为清华大学四大竞赛之一，以“激发同学的创造力，培养对专业的热爱，锻炼实际动手能力，建立科学的思维方法、严谨的工作态度”为根本目的，通过几年来大赛组织者的努力以及大量开拓性工作，已经摸索出一条具有自身特色的发展道路。
“结构设计大奖赛”为低年级的同学发挥丰富创造力和自学钻研精神，为高年级同学利用较全面的专业知识，进行更深更广的研究创造了一定的条件。
可以说,“结构设计大奖赛”为同学搭建起一座通往科学技术圣殿的桥梁。
“结构设计大奖赛”每年举行一次，由在科研、教学和工程领域富有经验的专家、教师组成命题委员会和评判委员会负责大赛的命题和成果鉴定，并且作为大赛组织工作的顾问。
网站中给出了历届作品精选，可供学生们揣摩。
下图是2004年我校材料专业学生参与并获得一等奖的情况。
课堂知识的历史沿革
网站中添加了力学简介、力学大师、力学大事年表、中国古代对力学的研究等课外阅读内容，期待开拓学生的视野，加深对力学的进一步理解。
力学简介从发展简史、学科性质、学科分类几方面概括了力学这门科学。
力学大师列出了古今中外的一些力学大师，从他们的成就我们可以看到力学的发展历史，督促着我们孜孜不倦地为力学做出自己的贡献。
力学大事年表则列出了力学主要概念、定理、定律、方法产生的年代和相关贡献者。
中国古代对力学的研究是我们灿烂中华文明的一部分，讲述了我国古代人民对力学这门古老科学的贡献。
趣味力学
趣味力学列举了若干与生活紧密相关的力学趣味问题，供学生课外阅读，包括：
1.投铅球时的角度应该是多少?
2.投铅球为什么要滑步?
3.往高处流的水
4.为什么肥皂泡总先上升后下降?
5.为什么桥都设计成凸形的?
6.为什么旋转球不走直线?
7.自行车身上的力学知识
8.让鸡蛋站起来
9.“香蕉球”的奥秘10花样滑冰时为什么能转得那样快?
11.火车头做得轻些好吗?
12.江河大堤与水库大坝
13.为什么滑水运动员站在滑板上不会沉下去呢？
14.漫话乒乓球与力学
15.为什么水槽的下水管常做成弯曲的?
16.车沿同一斜面下滑的过程中重车为什么比轻车快?
17.走钢丝表演中的平衡
培养学生的动手能力
除了结合每年一届的“结构设计大赛”培养学生的动手能力外，设计了一个课外趣味作业，让学生们发挥想象力制作欹器，培养学生的动手能力。
1.什么是欹器
欹器，又常被称做歌器。
它是一种灌溉用的汲水罐器，是我国古代劳动人民在生产实践中的创造。
欹器有一种奇妙的本领：
未装水时略向前倾，待灌入少量水后，罐身就竖起来一些，而一旦灌满水时，罐子就会一下子倾覆过来，把水倒净，尔后又自动复原，等待再次灌水。
关于“欹器”的最早的有关记载，可见于战国时《荀子》一书《宥坐》编。
这里“宥”字相当于“右”字。
“宥坐”也即“右坐”或“右座”。
所谓“欹器”是鲁王用来代替今人所说的“座右铭”的。
《宥坐》篇的记载如下：
“孔子观于鲁桓公（公元前711年～前694年在位）之庙，有欹器焉。
孔子问于守庙者曰：
此为何器?
守庙者曰：
此盖为宥坐之器。
孔子曰：
吾闻宥坐之器，虚则欹，中则正，满则覆。
孔子顾弟子日：
注水焉。
弟子挹水而注之，果中而正，满而覆，虚而欹。
孔子喟然而叹日：
吁!
恶有满而不覆者哉!
”
2.制作欹器
我们的老祖宗善于记载历史，但在早期，他们不善于画图描绘，虽然欹器“虚则欹，中则正，满则覆。
”但欹器是什么样的没有记载，后人根据历史的有关记载，凭想象做出了几个欹器，如右图存于故宫中的欹器，它的主人是光绪的爸爸，用它警醒自己低调，特别是在慈禧面前。
欹器的原理涉及到了重心和平衡的概念，要求学生凭自己想
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