佛科摆模型的制作,可以用一个地球仪使地轴直立起来,安放在一个可使地球仪沿地轴旋转的座上。在地球仪极顶放一高15~20厘米的∩形金属架,两脚在纬度70°左右固牢。架顶用线悬一小摆锤,模型就作成了。用此模型可以说明佛科摆是如何验证地球自转的。
地层褶曲与断裂的实验模型,可分别制两个长40~50厘米、高15~20厘米、宽5厘米的木箱,正面装上玻璃。箱的两端打一孔,穿一手柄,柄端各有一推板。两推板间,如果是实验褶曲,就放上3层不同颜色且缝在一起的厚毛毯片或纸层,并将它们两端用胶水粘在推板上,推动手柄,自然可见形成的褶曲;如果是实验断层,两推板间放上正面画有地层符号并斜锯成3段、切口光滑、倾角小于45°的木块,实验时推拉手柄,即可演示正、逆断层和地垒、地堑了。
构造体系的实验可用粘土受力模型来演示。其工具是漆工刮油灰的刮刀和泥工用的小泥掌;两块长30~40厘米、宽20~30厘米的矩形木板;两个有手柄的推子;一个长20厘米、宽10厘米的活络小木框;一个直径15厘米、中心套有一直径5厘米的小圆的圆板。粘土可适当和人少量纸浆,以增加弹性。
制作压力作用下构造模型时,取一边长8~10厘米、厚2~4厘米的泥块,将各面抹平滑,放在平板上,中心用小杯口轻印上一个浅圆圈,然后用推子在相对的水平方向、缓慢均匀施加压力,至断裂、褶曲现象出现为此。
制作张力作用下构造模型时,取一长宽比为7∶1且厚0.5~1厘米的泥块,放在两块对接的平板上,缓慢均匀从水平方向相对拉开,至断裂现象出现为止。
制作剪切力作用下构造模型时,泥模以厚1~1.5厘米为好,放在两个对接平板上,或活络框内(力的作用前方两对角要留下空隙),上面也印上浅圆圈,然后施以水平方向上的剪切力,至褶曲、断裂体系明显为止。
制作旋扭构造体系模型时,将圆板放在平板上,中心放上较硬的粘土,作为砥柱,其面积略小于中心的小圆板,其余部分放上软硬适中较薄的泥料,其厚度以1~1.5厘米为宜,抹光表面,然后缓慢均匀旋转外圆板,就可呈现出旋扭构造体系模型。
粘土实验构造体系模型的制作可以使学生认识世界和我国山系、构造体系形成的一些机理,培养学生掌握科学实验方法。
三、仿生和仿古模型
现代生物和古生物,或因太小需要放大供学生观察,或因无法购买,皆可用模型来代替。古生物中的三叶虫、菊石等可以用浮雕的方式来表现,只是雕塑时一般应作一个按比例放大的素描底图,将它复制在一个底板上,然后用粘土等材料,以塑箅为工具进行雕塑。这种浮雕要参考一些资料把古生物肉质部分(一般转变为化石后未能保存)也表现出来,而且可作成阴模翻制多个模型。浮雕的模型要在底板上标明比例尺,或注明放大多少倍;模型所示古生物的名称,着上一定的颜色和油漆。古生物中的恐龙、古人类及其所用古石器,现代生物中的鸭嘴兽、针鼹等,可以仿照一定的图画,塑制成立体模型。这种立体模型的制作有的需要先制个底板,在上固定一个架子,架子用铁丝或木条钉制,弯曲成动物塑好后应有的姿态,再在上面缠上布条,作为雕塑的骨架。然后依托骨架往上堆塑油泥或石膏纸浆材料,制作成动物的模型,并进行着色、上油漆。古石器模型的制作,显然不需用底板和架子。有的模型,厂家已有出售,如要复制,应先制作阴模,再翻制。只是立体模型制作阴模,要依面分解成三四个来作。分成多块阴模的目的,在于方便翻制时好脱模。每作一块阴模,要用粘土填实其余部分,逐一完成,并预留一个浇注石膏的口子。浇注石膏时,先将各块阴模对缝捆扎好,然后注入石膏浆,并摇晃阴模,使石膏硬化后成为一较轻的中空模型。
有的现代皮毛动物,购买标本困难,可用人造毛皮加以裁剪,进行缝制。毛皮要选用颜色和毛的长短都相当的,裁剪要适当分成若干小块。缝好的毛皮,内填废毛、棉,使之立体化,并用小玻璃球装饰眼睛。这种模型作得好的,甚至可达到乱真的程度。