跨越河道优秀获奖科研论文

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在现实生活中，一个问题的解决方案往往有多种。如何开拓思路进行创意，集中思路选择一个创意进行方案设计，直至形成最后的问题解决办法的思考方式，对于学生来说是不可或缺并应该及早锻炼的。

一、课程重点

本节课学生将制作一座桥梁，达成课程任务的目标。在之前的科技制作课程或手工课程中，可能学生已经尝试过使用纸张或者吸管来制作桥梁，但本节课的重点并不是要对桥梁的力学性能和结构特性进行深入研究，而是引导学生对问题进行抽象、重定义、分析以及寻找合理的解决方案。不同的材料有不同的性质，利用各種材料不同性质的方法也不相同，由此引发学生对各种材料的不同使用方式的深入思考。

【涉及领域】工程、物理、科技

【建议年级】小学中年级

【建议时间】90分钟

【材料】纸杯或塑料杯；吸管；手工棒（不同规格的）；牙签；绘图纸；棉线；剪刀；胶水；胶带；重物模拟玩具小车

二、课程任务

要求学生自选桥梁的形式，使用自选材料制作一座跨度为30厘米长的桥梁，至少可以承载一辆玩具小车。让学生通过制作桥梁以及对桥梁承重型的评估，对不同桥梁之间的异同点和特点进行简单的分析。

三、课程步骤

1.导入（10分钟）

教师给学生观看一段关于桥梁建设的视频，然后引导学生讨论以下问题。

（1）你见过哪些桥梁的形式？请在黑板上将它们画出来。

（2）简单叙述桥梁搭建的步骤。

（3）视频中是什么形式的桥梁？怎样搭建的？

（4）如果让你来分类，你觉得这些桥梁中哪些是有共同点的？怎样归类？为什么？

讨论完毕后，教师展示桥梁模型（可以是手工制作的桥梁模型），向学生简单介绍常见桥梁的名字及特点。教师可以举例如图1所示的最常见的桥梁形式。在之后的讨论中，鼓励学生使用学到的术语进行讨论。

2.宣布任务及评价量规（5分钟）

【宣布任务】各小组要选择一种桥梁的形式进行制作，并选择需要使用的材料，最终制作一座能够承载一定重量的桥梁，跨度至少为30厘米。由于受到严格的成本限制，最终成品的重量会直接影响到评价，自重越重的成品分数越低。宣布任务后，呈现评价量规（见表1）。

3.设计桥梁搭建方案（15分钟）

教师首先将学生分组，向其展示所有材料，然后要求小组讨论，确定桥梁搭建设计方案，并将设计方案绘制在设计图上，其中包括对材料和分工进行标注。在学生设计桥梁搭建方案时，教师应进行巡视，对迟迟不能决定使用哪一种方案的小组进行指导，帮助他们选定一种方案。

4.制作桥梁（30分钟）

小组设计好以后，要将设计图交给教师进行检查，并领取制作材料。教师在材料的发放上，应该贴近现实世界的情况——在材料发放上有限制。在学生领用材料时，教师就要告知学生“桥梁的总体重量越重，得分就会越低”，并对学生每次领用的材料进行称重记录，以此让学生感受到材料使用方面的限制，从而谨慎使用手中的材料，寻求最佳制作方案。

在学生制作桥梁的过程中，教师应当进行巡视，提醒学生制作的同时要使用小车对桥梁进行载重测试，以确保最终的成品能够承载重物；如果发现桥梁的设计不够合理，应该及时调整。

5.桥梁载重测试（5分钟）

小组完成桥梁制作任务后，教师应检查小组的成品，测量成品的跨度和重量并进行载重测试。如果小组没有通过测试，也先不用立即重新建造。教师应该记录下每一组的成绩（可以记录在黑板上，以便于后续讨论），并采用表格的形式对各小组桥梁成品的特点以及载重测试情况进行记录（见表2）。

6.展示和总结（25分钟）

教师要给每个小组至少5分钟的时间对桥梁作品进行现场演示。每个小组的展示内容包括创意、设计、分工和建造、实验和最终完善的过程以及所设计桥梁的应用设想。教师可以采用提问的形式对各小组进行提示。全班同学也可以进行提问，由小组成员进行解答。问题举例如下。

（1）你们选择的是哪一种桥梁形式？为什么？

（2）制作过程中遇到了哪些问题？怎么解决的？

（3）这种桥梁的形式有什么优点和缺点？

（4）这种桥梁最适合使用在哪些地方？

（5）其他形式的桥梁可以使用在哪些地