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太仓的桥——基于教科版小学科学六年级《形状与结构》单元的梯度教学
发布时间:2019-05-22 20:34:58

 

※ 本文为太仓市实验小学省前瞻性项目《促进学生深度学习的自由课堂实践研究》教学案例

※ 作者丨陈宇祝,太仓市实验小学,太仓市小学科学学科带头人

※来源丨科普时报(2019年5月10日 第08版 教育·智慧 )

 

     我们学校所在的江南小城,早古的时候,据说是皇帝的粮仓,是块风水宝地,2500年来没有过大灾,“太仓”之名,由此而来。太仓地理位置优越,去上海市中心1小时车程,去苏州市中心,也是1小时车程,所以这里既有小城的秀美也有现代的便捷。

     因是水乡,桥就多,小到田间渠头的水泥板,蜿蜒小河上的拱桥,大到那些通往长江入海口大河上的各种拉索桥、悬索桥,各种各样的桥,连接起各方各向的路,市中心短短一条致和塘上,跨了3条元代石桥,历经600年风雨,至今仍可通行,这在全国都很少见。

     对桥的习见,让我们的学生很少会去思考这其中的道理。桥么,不就两边两个墩,中间搭起来,就是桥了……孩子们十分的不以为然。

      我们的课堂,就在这样撇着嘴巴的不以为然中开始了。

 

 

01

搭纸桥

 

 

     搭纸桥,是他们遇到的第一项挑战。比一比谁的纸桥承重力大。小组凑一起讨论一下,什么方法?什么材料?桥墩有啊,实验室里有很多木块的;桥面也可以有啊,老师轻飘飘发下来几张复印纸,孩子们有点怀疑,这行不行啊?“行人”不可能有,怎么办?找过来一些铁垫片,都一样重哦,再把桥墩的间距规定好,这个标准就有了。

     学生们小组里“嗡嗡嗡”,开始了各种设计,把纸桥搭成什么样的都有,圆的扁的加厚的……然后小心翼翼地把垫片放上去,测承重,连放上去的手法都仔细考量,然后记录自己组的数据。他们发现自己低估了纸的承重,垫片越放越高而有的形状纹丝不动,于是,他们又把钩码拿出来用,这下,够用了。

     他们发现,宽面没有厚度更厉害,变形过程中,WW这样的形状更厉害,又有厚度又是WW这样的形状,最厉害。而最有创意的一组,搭了个尖塔型,居然也把垫片放上去了,但是当同学们边笑边问:“人怎么走到那个尖尖上去?”的时候,原本得意于自己创意的小组就有点尴尬了,最后灵机一动说,我们这个用来设计桥墩。

 

 

 

02

做考察

 

 

     他们开始关注到桥梁的学问,老师说到“元代三桥”,他们有点懵,后来恍然,原来就是每天走路看到的那几条老桥啊,有的上面砖头都有点掉了,就跟老人也掉了牙齿似的,要600年了吗?那得是多少辈以前的老祖宗也在上面走过啊?!

     之后一课,他们找来家乡的桥的资料给大家看,有的百度,有的PPT,有的直接就跑老桥那里拍了张照片,投在实物投影下。不查不知道,一查,才发现这一道道无声的风景,有很多讲究,桥面上有的有桥心石,有的没有;桥侧面,有的有桥耳,就是那块突出的石头,有的没有;有的古桥上清晰的留着石乳丁,石雕纹,桥名石,但也有的古桥,则让藤蔓遮住了所有的精美细节……然而共通的,这些元代石桥,都是拱桥,沿桥一路,还有不少风景名胜可以细细品味。几座古桥立数百年不垮,串起太仓文化脉络,他们对于桥的兴趣猛增。

 

 

 

03

拱形的研究

 

 

    随后,我们对拱桥进行了专项的研究,还是那两个桥墩,还是一张复印纸,但是,同学们的注意力集中到了拱形承重的问题上来,他们小心地搭好了桥墩的距离,然后从不同的角度开始观察拱形承重变形的各种情况,把观察到的情况以数据和图片辅助的方式,记录下来:

     这并不是一份材料可以反复使用的情况,他们发现,一旦这个拱形变形了,它第二次再实验的承重情况就直线下滑,所以,机灵的小组留意到,在材料盒子里有类似西瓜皮一样的搭建材料的时候,就忍不住用这些“西瓜皮”来代替,然后发现,只要拱足不动,这个“西瓜皮”越压越紧,反而会越来越牢固。

     拱形真是神奇,孩子们感叹着,走出实验室。

 

 

 

04

桥的形状

和结构

 

 

     在这一个课程中,我们认识更多的桥,经常去上海的孩子,介绍浦江上的各条桥,甚至搜集到南浦大桥的螺旋状引桥的故事,有的介绍杭州湾跨海大桥,也有的介绍国外名桥,比如伦敦塔桥,金门大桥等等。这些现代大桥打开了大家的视野,优美的桥形、磅礴的气势,让孩子们对于桥愈加喜爱。在细线、钩码和直尺的组合下,学生们通过实验比较,发现了拉索桥对于桥面的作用力以及设计中无可替代的大跨度。

——也许,我们自己也可以设计我们自己的桥?他们拿起笔,跃跃欲试,开始了自己的桥梁设计和创作。

     随后的假期,他们和小伙伴一起,搭建了各种桥的模型,再带到课堂上来,一起来评价和分享,一起来实测承重。他们带来了太仓元代周桥的模型,带来了新浏河上斜拉索桥,模型社团的孩子因为会做小亭子,居然还带来了太仓老闸镇的廊桥模型。那些做得精美的桥,他们舍不得测承重,就放在那边欣赏。有的对自己的桥很有信心,直接就用钩码开始上手测承重,更有做结构模型的孩子,直接钩码盒子“哐哐哐”放上去,然后再次得意洋洋,吹嘘自己的桥有多好,有多好。最喜有些男孩子的“皮糙肉厚”桥,什么也不介绍,就推着班里的“大吨位”直接站上去测量,直接用实力说话。

 

     真的觉得很好,这样一群孩子和我一起,用这样一种快乐的方式,从一张张薄薄的纸开始,从一叠叠资料开始,从一份份数据开始,从一页页照片开始,从一个个模型开始……走进了科学课的探究,走近了家乡的桥,走近我们自己的工程与设计。

 

 

 


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