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早在原始社会时,我国就有了独木桥和数根圆木并列拼接成的木梁桥。战国时期,单跨和多跨的木、石梁桥已普遍建造。桥的种类有很多种,如梁桥、拱桥(单拱桥、双拱桥)、索桥(悬索桥、斜拉桥、吊桥)、拉升桥、旋转桥、高架桥等。桥也是很多的故事起源,如赵县的赵州桥、飞夺泸定桥、黄河大桥等。
STEM课程之《桥》中,我们给学生介绍中国桥梁的骄傲历史,教育他们立志做祖国的栋梁之材,具体教学内容如表1,适用年级为7—8年级。
建造桥梁是一个大工程,在实际的建造过程中,需要考虑很多因素,在实际的科学课堂中,不可能面面俱到。以第二课《静止的桥》为例,我在执教时选取了最关键的桥梁和桥墩作为研究对象,选用了最常见的A4纸、双面胶作为材料。
《桥》的主要材料包括:20张A4纸/人、60枚硬币/组、双面胶、剪刀、钩码、吸管、回形针、棉绳、定滑轮、竹签等。
教学片段:人体大桥游戏
(可能是因为在北方的缘故,谈到桥,学生了解得并不多。所以我在课堂上首先引导他们走进桥的世界,桥是怎么出现的?桥有哪些种?为什么会有这么多种不同类型的桥?同时,适时引入“人体大桥”游戏。)
师:我们来玩一个有趣的游戏,需要6名男生,哪些同学敢来挑战一下?
(6名男生跑上来。)
师:我们需要7个凳子,一字排开,每个人坐在一个凳子上,然后前面一个人躺在后面一个人的腿上,依次躺下去,再把下面的凳子抽掉。
(6名同学按照指示依次躺了下去,然后撤掉凳子。)
师:他们做到了!现在大家讨论一下,他们为什么可以不倒?
(学生分小组讨论。)
生:这就是一个梁桥的模型,身体构成了桥面,小腿构成了支撑的桥墩。所以它能够稳定住,不倒塌。
学生通过游戏亲身体验,能真正理解桥梁基本的构成和受力情形,并且大大增加了课程的趣味性。
教学片段:桥墩测试
师:桥梁由四个部分组成,它们分别是桥跨、桥墩、桥台、支座。今天我们用纸桥做一个简单的测试,首先我们来做一个桥墩。大家先假想一下,哪种柱体的桥墩最坚固呢?为什么?
生:三棱柱,因为三角形具有稳定性。
生:四棱柱,因为四棱柱多了一条边。
生:五棱柱,因为五棱柱又多了一条边。
(学生哄堂大笑。)
生:圆柱,因为圆柱是圆的。
师:好,我先不公布答案。大家用你们手上的A4纸做出这几种柱体,然后进行承重测试。
(学生测试。)
师:哪个小组公布一下你们的测试结果?
生:圆柱承重最大,五棱柱第二,四棱柱第三,三棱柱承重最小。
师:好,你的回答很完整、很准确。所以,我们平时所见到的柱子大部分都是圆的。
通过提问,了解同学们对桥的结构的了解程度;通过猜想,增加了同学们对桥墩测试的兴趣。
教学片段:桥面的设计
师:桥面是桥的主体部分,有一定的跨度。我们学过一首毛主席的诗,里面就有这样的语句,哪位同学知道?
生:我知道,毛主席的《水调歌头·游泳》写道:“一桥飞架南北,天堑变通途。更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖。”
师:老师为你的文学素养点赞!下面我们就要进行桥面的称重测试。我们测试一下平面形、凹形、W形、O形。
(PPT展示,测试过程略。)
师:好了,时间到。哪位同学展示一下你们的测试结果?
生:通过测试,我们发现O形的是最结实的,能够承受的重量最大,然后依次是W形、凹形、平面形。
师:好的。你总结得很到位。那么我们还可将以上的几种形状进行组合,构成更加坚固的结构。大家小组讨论一下有哪些组合?
(讨论十分钟后,学生得出了一些组合,如图1。)
师:下面各小组就可以根据之前了解的知识来搭建一座纸桥。
通过同学们熟悉的诗句入手,转入对桥面的研究。由于同学们对于桥面形状掌握得不够多,直接提出可以降低难度。学生通过实验,切身体会不同结构的不同结果。
教学片段:硬币悬浮桥
师:除了用纸,我们还可以用硬币来搭建桥梁。
生:只用硬币吗?
师:对。我现在问大家一个问题,一枚硬币放在桌边,怎样才能不掉下去?
生:多靠里面放一些。
师:还有别的办法吗?
生:上面压上东西。
师:还有别的办法吗?大家想办法在桌边用硬币搭建一个伸出桌面的悬浮桥(出示图片,如图2)。现在大家开始尝试。
師:刚才我们用硬币进行了悬浮桥的设计,其实硬币还可以做出其他样式的桥梁。
生:真的吗?
师:当然是真的。我们先来看几种桥梁的图片(出示图片,其中有拱桥、梁桥等多种类型的桥),你们用硬币尝试一下。
开始做的过程中,同学们掌握不好力度,硬币特别容易掉落,但他们一旦掌握了硬币与硬币衔接的位置,一座桥很快就可以搭起来。通过不同材料的使用,学生明白,很多种材料都可以为我们所用,只要是设计合理,都可以达到使用的效果。通过亲身实验,他们在尝试过程中,体验神奇的力学力矩。
这个环节的学习,让同学们开阔思维,发挥自身想象力和动手能力,做出不同种类的桥。当然这还是存在一定难度的,因为想到和实际做到还是存在一定差距的。
点
STEM课程之《桥》中,我们给学生介绍中国桥梁的骄傲历史,教育他们立志做祖国的栋梁之材,具体教学内容如表1,适用年级为7—8年级。
建造桥梁是一个大工程,在实际的建造过程中,需要考虑很多因素,在实际的科学课堂中,不可能面面俱到。以第二课《静止的桥》为例,我在执教时选取了最关键的桥梁和桥墩作为研究对象,选用了最常见的A4纸、双面胶作为材料。
《桥》的主要材料包括:20张A4纸/人、60枚硬币/组、双面胶、剪刀、钩码、吸管、回形针、棉绳、定滑轮、竹签等。
教学片段:人体大桥游戏
(可能是因为在北方的缘故,谈到桥,学生了解得并不多。所以我在课堂上首先引导他们走进桥的世界,桥是怎么出现的?桥有哪些种?为什么会有这么多种不同类型的桥?同时,适时引入“人体大桥”游戏。)
师:我们来玩一个有趣的游戏,需要6名男生,哪些同学敢来挑战一下?
(6名男生跑上来。)
师:我们需要7个凳子,一字排开,每个人坐在一个凳子上,然后前面一个人躺在后面一个人的腿上,依次躺下去,再把下面的凳子抽掉。
(6名同学按照指示依次躺了下去,然后撤掉凳子。)
师:他们做到了!现在大家讨论一下,他们为什么可以不倒?
(学生分小组讨论。)
生:这就是一个梁桥的模型,身体构成了桥面,小腿构成了支撑的桥墩。所以它能够稳定住,不倒塌。
学生通过游戏亲身体验,能真正理解桥梁基本的构成和受力情形,并且大大增加了课程的趣味性。
教学片段:桥墩测试
师:桥梁由四个部分组成,它们分别是桥跨、桥墩、桥台、支座。今天我们用纸桥做一个简单的测试,首先我们来做一个桥墩。大家先假想一下,哪种柱体的桥墩最坚固呢?为什么?
生:三棱柱,因为三角形具有稳定性。
生:四棱柱,因为四棱柱多了一条边。
生:五棱柱,因为五棱柱又多了一条边。
(学生哄堂大笑。)
生:圆柱,因为圆柱是圆的。
师:好,我先不公布答案。大家用你们手上的A4纸做出这几种柱体,然后进行承重测试。
(学生测试。)
师:哪个小组公布一下你们的测试结果?
生:圆柱承重最大,五棱柱第二,四棱柱第三,三棱柱承重最小。
师:好,你的回答很完整、很准确。所以,我们平时所见到的柱子大部分都是圆的。
通过提问,了解同学们对桥的结构的了解程度;通过猜想,增加了同学们对桥墩测试的兴趣。
教学片段:桥面的设计
师:桥面是桥的主体部分,有一定的跨度。我们学过一首毛主席的诗,里面就有这样的语句,哪位同学知道?
生:我知道,毛主席的《水调歌头·游泳》写道:“一桥飞架南北,天堑变通途。更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖。”
师:老师为你的文学素养点赞!下面我们就要进行桥面的称重测试。我们测试一下平面形、凹形、W形、O形。
(PPT展示,测试过程略。)
师:好了,时间到。哪位同学展示一下你们的测试结果?
生:通过测试,我们发现O形的是最结实的,能够承受的重量最大,然后依次是W形、凹形、平面形。
师:好的。你总结得很到位。那么我们还可将以上的几种形状进行组合,构成更加坚固的结构。大家小组讨论一下有哪些组合?
(讨论十分钟后,学生得出了一些组合,如图1。)
师:下面各小组就可以根据之前了解的知识来搭建一座纸桥。
通过同学们熟悉的诗句入手,转入对桥面的研究。由于同学们对于桥面形状掌握得不够多,直接提出可以降低难度。学生通过实验,切身体会不同结构的不同结果。
教学片段:硬币悬浮桥
师:除了用纸,我们还可以用硬币来搭建桥梁。
生:只用硬币吗?
师:对。我现在问大家一个问题,一枚硬币放在桌边,怎样才能不掉下去?
生:多靠里面放一些。
师:还有别的办法吗?
生:上面压上东西。
师:还有别的办法吗?大家想办法在桌边用硬币搭建一个伸出桌面的悬浮桥(出示图片,如图2)。现在大家开始尝试。
師:刚才我们用硬币进行了悬浮桥的设计,其实硬币还可以做出其他样式的桥梁。
生:真的吗?
师:当然是真的。我们先来看几种桥梁的图片(出示图片,其中有拱桥、梁桥等多种类型的桥),你们用硬币尝试一下。
开始做的过程中,同学们掌握不好力度,硬币特别容易掉落,但他们一旦掌握了硬币与硬币衔接的位置,一座桥很快就可以搭起来。通过不同材料的使用,学生明白,很多种材料都可以为我们所用,只要是设计合理,都可以达到使用的效果。通过亲身实验,他们在尝试过程中,体验神奇的力学力矩。
这个环节的学习,让同学们开阔思维,发挥自身想象力和动手能力,做出不同种类的桥。当然这还是存在一定难度的,因为想到和实际做到还是存在一定差距的。
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