中国教育在线浙江站讯(记者 赵小倩 通讯员 钱佳芹)众志成城抗新冠肺炎,在疫情面前,我们的“逆行者”创造了一个又一个的奇迹。其中,仅用十天时间就建成的“雷神山”医院,这样的创举也震惊了世界,其建筑结构中的工程类原理引发了杭州丁兰实验中学师生的思考。为了致敬这些与时间赛跑的“逆行者”,杭州市丁兰实验中学结合十天建成“雷神山”医院的社会背景,组织开展了“再战雷神山”的线上科学活动。
在杭州市丁兰实验中学付丽卿、朱萍航、叶琼琦三位科学老师的指导下,大家通过开展一系列承重结构的设计和制作活动,引导兰心少年逐步体验工程师们建造“雷神山”医院时的设计奥秘,最终完成迷你版“雷神山”医院结构模型的制作。接下来,我们一起来回顾兰心少年的精彩瞬间吧!
“开工”前期 万事俱备
兰心少年主要通过互联网视频直播,进行线上迷你版“雷神山”医院结构模型的即时性挑战制作。在活动开展前一天,老师们会通知学生在线下准备好所需材料。大家将在规定的时间内,将单一材料和组合材料进行结构创意设计,完成承重测试。
考虑到实际情况,兰心少年制作模型的所用材料均为家庭简易材料,以便搜集。在准备制作模型材料中,主要是纸、牙签、吸管、扑克牌、一次性筷子、双面胶、细铁丝和细绳等,所选用进行承重的物件则是书本。在事前,兰心少年就对这些材料的搭建原理进行初步了解,自我探索各类材料的运用技巧。
“施工”制作 奇思妙想
在制作过程中,兰心少年有8-10分钟时间自主思考,或者是查询相关材料,发挥想象力进行结构设计,剩余30秒时教师进行语音提醒。兰心少年将单一材料和组合材料进行结构创意设计,利用20分钟时间进行结构搭建和测试,直至达到最佳承重比。尽管可利用的材料有限,但却限制不住兰心少年天马行空的想法,大家脑洞大开,运用多学科知识制作了各种创意十足的模型。
同时,老师们与兰心少年实时连线,进行线上指导与多元化评价,帮助兰心少年更好地制作结构模型,以培养学生创新能力、跨学科综合能力、团队协作及问题解决能力。
“竣工”验收 习得感悟
在结构制作完成后,兰心少年还利用书本承重进行测试模型结构,按照承重比=重物的总质量/该结构的质量,比较承重比的大小来进行评分。这次活动中,大家取得了不错的成果,一起来看看吧!
结构质量25g,承重17.5kg,承重比700
我把白纸卷成纸筒,并在中间加入了吸管,做了四根这样的承重柱,并把它们固定在白纸上。因为担心这样不是很牢固,所以我在扑克牌上剪了洞,把纸筒塞进去,再粘贴牢固。在试验的时候,我发现它容易倒塌,没有预料中那么结实,在几番尝试调整后,才终于成功了。我在短时间内制作一个这样的模型已深感不易,然而我们一线的抗“疫”者们却在短短十天内就建造出体量庞大、稳固如山的“雷神山”医院,向他们致敬!更为中国力量感到骄傲!
——陈睿宁同学
结构质量42.5克左右,承重24.5kg,承重比576
在活动中,我与爸爸一起动手,先构思好结构的主要框架,然后我们俩分工合作,爸爸搭建,我来调整。过程中,我们有分歧,但都一一化解,这使我们配合更加默契。在放置重物时,我由于视角有限,爸爸就成了我的第二双眼睛,放置书时我根据他的提醒和自我的判断,才可以找准重心,使结构更加稳定,这次活动让我更加明白了团队合作的重要性。我不禁想到这次疫情,是我们众志成城,全民一心共同对抗病毒,才有了今天稳定的局面。春暖花开,期待重返校园日!
——黄苏天同学
结构质量42.5克左右,承重24.5kg,承重比576
在这次活动中,我选择的是三角形,因为三角形具有稳定性。在进行称重测试时,我发现效果不够理想。我认真分析了一下,觉得有以下原因:首先三角形结构虽稳定但过于松散,无法托起重物,其次是我和我爸没有商量好,导致我们各做各的,没有协调到一起。这次活动只是我们两个人在参与,那在“雷神山”医院建造时,这些建筑结构要经过多少次组装制作,设计者和建筑工人又要经过多少次沟通调整,他们何止是在用劳动和智慧与时间赛跑,希望自己今后也能像他们一样,像所有抗“疫”工作者一样,为国家尽一份自己的力量,致敬英雄!
——黄川同学
在本次活动中,我们立足于“雷神山”医院建立的关键步骤,通过工程类任务中的承重问题为载体,设计一系列的即时性挑战,学生从单一材料研究到整合材料运用,再提出大容积、模块式拼接等要求,最终完成兼顾承重、容积、拼接等要求的迷你“雷神山”医院结构模型的设计和制作。同时,兰心少年们也从中体验到“雷神山”医院背后的工程师们的伟大和不易,向疫情背后默默付出的工程师们及抗“疫”的英雄们致敬!
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