紙牌屋搭建

齊麗　付國玲

教學(xué)背景：

如何建造房屋，怎樣的結(jié)構(gòu)才能讓房屋更穩(wěn)固，是初中學(xué)生十分感興趣的問題，用紙牌搭建房屋可以幫助學(xué)生感知這樣的過程.每一張紙牌相當(dāng)于建筑物中的“面”（如，墻和樓板）.如何搭建？搭建滿足什么條件？建筑物是否符合要求？學(xué)生從中可以學(xué)習(xí)到關(guān)于材料、圖形、結(jié)構(gòu)、搭接、穩(wěn)度、硬度等方面的知識.學(xué)生在搭建過程中可以嘗試如何用“面”來搭建空間.其二，紙牌在生活中很常見，度量的標(biāo)準(zhǔn)也很規(guī)范統(tǒng)一，在搭建過程中可以真正觸摸到“建筑物”，比在圖紙上抽象的線條更適合學(xué)生的感知“建筑物”.第三，在搭建過程中可以培養(yǎng)學(xué)生從二維空間到三維空間的思維能力.從物理學(xué)的角度上來講，用卡片搭“建筑物”和實(shí)體建筑是相似的，既要考慮房子搭起來不倒塌，又要考慮當(dāng)我們讓房子能夠有一定承重的時(shí)候，房子要穩(wěn)，要能承受一定的壓力.本節(jié)課就是讓學(xué)生用一副普通撲克牌，采用小組合作的方式設(shè)計(jì)并搭建符合要求的相對穩(wěn)定的“建筑物”.

在搭建中還有一些值得考慮的方面：如果只是為了承重，可以把紙牌單純地摞在一起，此時(shí)就是承重最多的狀態(tài)，但它并不是房屋.所以最好再提出其他條件：比如，房屋結(jié)構(gòu)完整、符合一定高度、圍成的空間體積最大、頂部能承受一定的壓力、側(cè)面也能承受一定的壓力以及單個(gè)空間跨度最大等等.再有是不是允許紙牌彎折黏合.若不容許彎、折及黏合，就是板構(gòu)的基本應(yīng)用練習(xí).若是容許彎、折及黏合就是用盡量少的材料解決問題，所有這些在本節(jié)課程中都有一定的設(shè)計(jì)和考慮.

授課年級：七、八年級

授課時(shí)間：100分鐘

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）科學(xué)目標(biāo)

能用科學(xué)方法設(shè)計(jì)并用紙牌搭建出一個(gè)能承擔(dān)一定物重的房屋，并經(jīng)過測試來檢驗(yàn)紙牌屋的各項(xiàng)指標(biāo).培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力并逐步培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)理念.

（二）技術(shù)目標(biāo)

能完成紙牌搭建房屋的設(shè)計(jì)，了解一張紙牌的承重能力，上網(wǎng)了解采用什么結(jié)構(gòu)和方法能增加紙牌的承重能力，感知材料的性質(zhì)和用途.

（三）工程目標(biāo)

在實(shí)際搭建過程中學(xué)習(xí)簡單的工程力學(xué)知識;在解決問題的過程中，學(xué)生要在實(shí)踐中逐步自己設(shè)計(jì)活動(dòng)過程中活動(dòng)要求，在活動(dòng)要求范圍內(nèi)找到解決問題的方案，并在實(shí)驗(yàn)中測評設(shè)計(jì)方案的合理性，再進(jìn)一步完善方案設(shè)計(jì).在實(shí)際活動(dòng)中逐步培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.

（四）人文目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手制作的興趣，通過搭建房屋，激發(fā)他們的創(chuàng)造精神，在實(shí)際操作過程中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力及解決問題的能力.

（五）數(shù)學(xué)目標(biāo)

搭建中應(yīng)用到數(shù)學(xué)的幾何圖形和基本測量，了解并運(yùn)用三角形的穩(wěn)定性及柱形結(jié)構(gòu)承重較大原理.

二、教學(xué)重點(diǎn)

通過完成用紙牌搭建建筑物的活動(dòng)，讓學(xué)生了解不同幾何結(jié)構(gòu)的承重原理，使學(xué)生感受到解決實(shí)際問題的完整步驟，即建立活動(dòng)要求、搜索相關(guān)資料、提出基本設(shè)想、選擇其中一個(gè)方案使之完善、檢測并嘗試改進(jìn).

三、教學(xué)難點(diǎn)

讓學(xué)生感受在實(shí)際工程建造過程中得完整步驟，并能用實(shí)驗(yàn)、反思的思維模式去改進(jìn)方案設(shè)計(jì).

四、教學(xué)準(zhǔn)備

撲克牌、透明膠帶、刻度尺.

五、教學(xué)過程