追寻理趣 且行且吟     王彩霞

作文:神奇的拱形

                      ——2017年秋冬期末叙事

《大学生》 2012年3月刊

时间:2016-06-26 23:11点击: 次来源:好文学作者:佚名评论:- 小 + 大

爱因斯坦:“在天才和勤奋之间,我毫不迟疑地选择勤奋,它几乎是世界上一切成就的催生婆。”毫无疑问我只有选择勤奋工作,细细回顾2017年教学工作,深深的感到一份耕耘一份收获,在工作中我不断成长,不断收获!

2011年北京化工大学“院周”活动评比中,理学院的纸桥承重大赛获得了最高票数。猜猜看,一个用普通打印纸和胶水做的桥到底能承重多少?

在周二的科学课上,科学老师让我们做了一个实验:平桥和拱桥承重力的对比。

日课

纸桥上可站一个人

我们听了老师介绍步骤,分到了实验所需的材料后,便好奇地动手做了起来。

六年级的孩子处于少年心理向青年心理过度期,刚开始的前几节课能明显感觉到孩子们上课浮躁,心不在焉。因此我认真的反思自己的课堂,兴趣是最好的老师。想让孩子爱上科学课,先要对科学产生兴趣。学生一旦对科学产生兴趣,就会在做中学、在玩中学科学。接下来利用多种方法不断刺激,及时激发孩子的学习动力。

2011年底,北京化工大学理学院主办,中国石油大学、北京邮电大学等五所高校参加的纸桥承重大赛,进入了决赛的最终阶段,纸桥两两PK,比赛现场气氛紧张、扣人心弦,两支承重能力出众的纸桥被分在了同一个小组,难分伯仲。砝码越垒越高,两座纸桥依旧稳如泰山,窘况发生了,当准备的所有砝码全部垒上时,依然没有决出胜负。最终不得不先把一支桥上的砝码取下,测出另一支的最好成绩。最后纸桥实际承重量已严重超出了预期——55千克!相当于一个大学生的体重了。新的承重记录产生了!

我们组先测量平桥的承重力。我们将两个桥墩模型放在两旁,再把一张白纸放在两个桥墩之间,一座“平桥”就搭好了。接着,就往平桥上放棋子,开始测量它的承重力。可是才刚放上一颗棋子,“桥”就倒了。于是,我们就把白纸对折了好几次,以增加“桥面”厚度,但还是只能承受几颗棋子的重量。

好的氛围能够让孩子轻松进入学习,好的趣味实验更能让孩子主动发现问题,深入激发科学探究的兴趣。

在大赛中,学生们要做的看似很简单,就是用20张A4纸和普通胶水制作一座纸桥,纸桥总重不超过100g,努力提高它的最大承重量。通过实际操作同学们发现,其实要想取胜并不那么容易,纸桥桥面的承重力与桥面厚度、桥面宽度、桥面折叠与否和折叠方式相关,同学们必须利用物理学知识不断改进纸桥桥面、桥墩的结构,需要无数次试验确定最优的纸桥设计结构。最终一座座造型各异的“大桥”在比赛现场会师,有拼装式的、三角支撑式的,还有桥面镂空式的等等,场面意想不到地壮观。

然后,我们开始测量拱桥的承重力。我们换了一张纸,将它弯成拱形,夹在两个桥墩之间,于是开始向“拱桥”上放棋子。1颗、2颗、3颗……,一次能放上十几颗棋子,使我们大吃一惊。

在教学“形状与结构”内容时,我带领孩子动手做“拱形”实验。虽然课堂气氛很“活跃”,但能看到每个孩子都能积极参与其中,管不了那么多了,让他们自己寻求答案。

在决赛现场,曾有一个团队的选手带着自己的拼装桥和尺子上台,在桌子上边测量边拼装。当主持人问他这其中的玄妙时,他幽默的回答:“其实没什么奥秘,我只是测量好间距,为了更好地遵守规则。”乐于探索的精神和科学严谨的态度就在不知不觉中形成了。

实验结束后,科学老师向我们解释了这其中的道理。原来,平桥承受的力是向下的,而拱桥承受的力除了向下,还有左右两个方向,所以拱桥的承重力要比平桥多得多。

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纸桥大赛连续举办了四年,同学们参赛的热情越来越高,纸桥的承重也屡创新高。

噢,原来如此!拱形—-看似一点小小的平面变化,竟然这么神奇。科学中的奥秘真是变幻莫测!

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比赛中那些优秀的纸桥

在做“拱形”实验的基础上,继续做“框架”实验,孩子们在我的引导下争当“工程师”,看哪一小组做出框架承重能力强。于是他们以小组为单位相互讨论、相互合作,从刚开始笨拙的扎皮筋到最后熟练的制作出一个个框架,他们学在其中乐在其中。

金门大桥

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冠军,桥重98克,最大承重55千克,北京化工大学应化1107班符国钊、魏洪泽、赖仕斌制作。

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结构较为简单,主要由桥墩和桥梁两个部分组成。桥墩是两个互相连接的三角形纸筒,采用该种结构主要有两个原因:一是为了利用三角的结构提高纸桥的稳定性;二是两个相连的三角形可以让桥体在受到重压时桥的两侧仍能保持平衡。圆形纸筒作为桥墩小单元,是因为圆形受力均匀,能很好地抗压且节约纸张从而减轻纸桥的重量。圆形纸筒在与桥梁部分接触的时候能起到很好的缓冲作用,使得纸桥能保持原有的形态。桥梁很简单,就是四根高强度的纸棒,把纸紧紧地卷在一起,这样纸张之间摩擦力更大,使其能承受更大的压力且不易折断。

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看到孩子们对动手实验的课程特别感兴趣,于是我把拓展课程引入,利用周末的时间让孩子回到家里制作“拱桥”,要求制作出的拱桥既美观,还要承重能力强。他们能不能造出一座桥,在我的脑海里打起一个个问号,结果总是让人惊讶的,周一科学课上看到孩子的作品,我都不敢相信自己的眼睛,于是让他们分享自己的制作经验,他们讲拱形的原理运用的非常巧妙,更有一个女孩邀请爸妈也参与制作,用了六个小时做出了一座让六年级师生都称赞的“音符桥”,增加了孩子的自信心。

夕阳和风

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季军,最大承重41千克,桥重98克,中国石油大学化工0901徐希洋、李璟制作。

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