脆弱如纸的鸡蛋壳,却能承受成年人的握力;看似单薄的穹顶建筑,却能屹立百年不倒。这种 “弱” 与 “强” 的巨大反差,正是 “薄壳结构” 的神奇之处。6月18日,在太原市迎泽区第二实验小学的科学课堂上,学生们将通过亲手实验,打破对 “薄” 与 “弱” 的固有认知,见证科学如何将 “脆弱” 转化为 “坚韧”,开启一场充满惊喜的科学探索之旅。
悬念开场:鸡蛋的“抗压之谜”
课程伊始,科学老师手持一枚普通鸡蛋,向学生们提问:“你们觉得这枚看似脆弱的鸡蛋能承受多大的压力?” 这个问题瞬间点燃了学生们的好奇心。随后,老师邀请了几位同学上台参与 “握鸡蛋挑战”。当同学们发现无论怎样均匀用力,鸡蛋都难以被握碎时,课堂气氛达到了高潮。这一奇妙的现象让学生们纷纷陷入思考:为什么薄薄的蛋壳能承受如此大的压力?
实验揭秘:蛋壳的“神奇力量”
为了揭开这个谜底,老师带领学生们开展了一系列实验。在 “小鸡啄壳” 模拟实验中,学生们分组合作,利用铅笔模拟小鸡的尖嘴,尝试从蛋壳的内外两侧戳破蛋壳。实验结果让大家惊讶不已:从外侧戳破蛋壳明显比从内侧更困难。紧接着,学生们又进行了蛋壳承重极限测试。他们用4枚鸡蛋搭建起简易的支撑结构,然后小心翼翼地在上面放置书本。随着书本数量的不断增加,4枚小小的鸡蛋竟然托起了数十本书,这一结果让学生们惊叹于蛋壳强大的承重能力。
在实验过程中,老师引导学生仔细记录实验数据,并对实验现象进行分析。通过讨论,学生们逐渐明白,蛋壳的曲面结构能够将受到的压力均匀地分散到整个表面,从而大大提高了蛋壳的承重能力。这种独特的结构特性正是薄壳结构的奥秘所在。
古今对话:薄壳结构的“建筑传奇”
为了让学生们更好地理解薄壳结构在生活中的应用,老师展示了大量古今中外的经典建筑案例,如中国的赵州桥、古罗马的万神殿、澳大利亚的悉尼歌剧院等。这些宏伟的建筑不仅让学生们领略到了人类智慧的结晶,更让他们深刻体会到了薄壳结构在建筑领域的巧妙运用。老师还鼓励学生们在教室里寻找薄壳结构的物品,灯泡、安全帽模型等纷纷成为了大家讨论的对象。
此次《蛋壳与薄壳结构》授课活动,不仅让学生们在轻松愉快的氛围中掌握了科学知识,更激发了他们对科学探索的热情。许多学生表示,通过这堂课,他们学会了用科学的眼光去观察生活中的事物,发现其中蕴含的奥秘。学校相关负责人表示,未来将继续开展此类丰富多彩的科学活动,为学生们提供更多探索科学世界的机会,培养他们的创新思维和实践能力。
(网易山西 张敏 助编 刘佳鹭)