北盘江大桥,跨越云南和贵州交界的北盘江大峡谷,全长1341.4米,桥面到谷底垂直高度565米,垂直高度和桥梁跨度均属世界罕见,因刷新世界第一高桥纪录而闻名中外。
近日,宁波市曙光小学501班的五名学生历时20天,用纸制模型“复刻”北盘江大桥,在临摹制作过程中体会中国制造、中国气概。此模型在学校科技节进行展示时,得到了学校老师们的一致好评。
这些孩子们第一次尝试就做出了如此精致的模型,是如何办到的?其实,这背后还有一位很厉害的科学老师。
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一个充满挑战的作业
今年10月,宁波市曙光小学的科技节给五年级的学生布置了一个充满挑战的作业,让学生以纸为主材料,打造一座“惊世桥梁”。
桥的制造,融合了大量的科学技术、高端的制造工艺、美学的应用等,是一个综合且复杂的超级工程。该校科学老师马央辉说:“中国在造桥的造诣上独树一帜,很多高难度问题都被攻克了,成就了一个个奇迹。桥的样式各异,有桥面下拱形、桥面上拱形、悬索、斜拉索等,有跨江跨河的,有跨海跨峡谷的,还有城市立交桥。为什么要用这些样式,不同的跨越对桥的建造又有什么独特的要求?它们背后又有哪些原理呢?带着这样的问题,我们引导孩子先做调查,再进行临摹制作。”
为了让孩子们做得更专业、更逼真,马央辉率先动手制作了跨海大桥、拱形桥、立交桥等四种类型的桥梁模型,其中,有孩子们熟悉的杭州湾跨海大桥、赵州桥等。
马老师说,他每天上完课,有空时就做一点,断断续续用了三个星期的时间。“别小瞧了纸制模型,不同的模型,它所蕴含的科学知识、所需的动手能力并不相同,是一项高端的技术活。我把它们做出来后,孩子们就可以近距离地观察桥的各种特征了。”马央辉说。
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一群锲而不舍的人
有了老师的榜样,孩子们也干劲十足!但制作纸桥,看似简单,实则困难重重。首先,因为纸桥桥墩无法插入桌面,纸桥的稳定性成一个问题;其次,根据规则,桥面需要承重十斤左右的重量,什么样的纸、什么样的形状才可以承受这样的重量?第三,如果制作大跨度的桥梁,如何让每根“悬索”都拉住桥面来承受重量呢?以上这些问题,成为每位参赛者需要攻克的难题。这些难题不仅涉及材料科学、力学原理方面的知识,更是对学生创新思维和动手能力的综合考验。
为了解决难题,孩子们积极动脑,用了很多巧妙的设计来突破难关。有的底部加一块纸板用来模拟地面,便于桥墩的固定;有的用三角形结构来增加稳定性;有的用拱形来支撑桥面;有的用较厚的手工硬纸板来做桥面;还有的别出心裁用卯榫结构拼接纸板,来增加跨度。
最终,501班的五位同学制作的北盘江大桥模型在各项评比中均得满分,获得纸桥组第一名的好成绩。小组代表郑俊逸同学自豪地介绍说:“我们用了斜拉索结构,还在桥塔上增加了风力发电机,以保证桥梁日常的供电。”
对于孩子们的创意,该校校长何灿军感到十分惊喜:“这些设计不仅展现了孩子们对科学知识的灵活运用,更体现了他们敢于想象、勇于创新的精神风貌。”
纸造模型项目,让孩子们经历了从纸造到智造的过程,感受了科学的魅力。何灿军表示:“这项活动不仅培养了孩子的动手实践能力与科技创新能力,还能深刻体会我国建造师们的伟大与不易,民族自豪感油然而生。”
□现代金报 | 甬派 记者 钟婷婷 通讯员 何畏