仿“中国芯”锻炼逻辑思维 小学生用5万多片积木复刻楚城
2021-11-11 14:50:19 来源:楚天都市报
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灵秀的双阙望楼屹立在城墙之上,五彩的滚珠穿行于机关之中发出清脆的声响,来往的师生不时驻足欣赏讨论……这是近日出现于武汉市江岸区长春街小学中庭里的一景。

据了解,该校积极响应国家“双减”政策,11月起引入了“建构大师跨学科课程”作为学校课后服务时段的自选课程,并于11月8日正式开课。在课程正式开始前的搭建活动中,师生们一起用积木复刻出东湖楚城,用轨道积木仿形集成电路。

一次搭建蕴含文史数等学科

在课程正式开始之前,学校举办了一场“强中国心,造中国芯”主题搭建活动,让孩子先行感受“建构魅力”。

在“强中国心”的主题板块中,建构大师与长春街小学的师生们结合武汉的地域历史特色,选择了荆楚文明这一丰富厚重的文化切面,决定运用积木复刻东湖楚城——春秋战国时期楚国都城郢都纪南城城门。

用有1:3:15黄金建筑比例的KAPLA积木,无胶水、无卡扣、无螺丝等任何辅助固定工具的纯重力搭建,要还原出城楼的古拙与恢弘,学生们面临着极大的挑战。

经过反复的测算、实验与建构导师悉心的讲解,孩子们逐渐熟悉了KAPLA积木的搭建技巧。一名三年级的小学生感叹:“一开始真不相信,没有卡扣和凹槽的积木,居然可以搭建这么大的作品。但上手搭建以后,就觉得特别有趣和减压,为了搭得更逼真,我还查了不少楚国的资料呢。”

据介绍,搭建的城墙内部采用了十字互锁的木片结构,纵横交错,平均16个木片为一个结构单元,最终形成宽厚而稳定的墙体,在无固定辅助的情况下保持了最优的稳定性。

城墙上的双阙望楼,采用了类中国尊的造型,在搭建上采取了渐进式外扩结构,让塔楼更具气势与灵秀,还原了古代战争条件下的建筑风格。而屋面、屋脊、屋饰局部的折线运用避免了造型的僵硬冷峻,最大限度地利用了矩形的木片还原双凤脊饰,展示了楚人崇火尚凤的习俗。

经过建构大师项目组与长春街小学师生的共同努力,耗时7日的楚城复刻版成功完成,整体建筑长5.4米,宽1.2米,高1.9米,运用了多达54000余木片。

前来参观的长春街小学教研团队评价说:“整个搭建过程,蕴含与交织了历史、文学、物理、数学、美术等多种学科知识,并无时无刻不考验着孩子们的专注力、耐心与沟通协作的能力,是一次非常优秀的跨学科实践活动。”

仿“中国芯”锻炼逻辑思维

在搭建活动现场,木制“中国芯”引来众多师生的注意。

据介绍,“中国芯”作品采用实物编程的方式,运用全球轨道积木之王的瑞士积木Cuboro,以滚珠模拟电子,以木质轨道模拟集成电路中的金属线路,通过可视化、可触化的轨道游戏深入浅出地展示了集成电路中的电子流动,为学生们提供了观察芯片微观世界的趣味性视角。

活动中,同学聚精会神地搭建着三维立体空间,时不时发出阵阵惊叹。“原来芯片的线路是这样走的,没想到小小的芯片里竟然有这么大的学问。”该校一名同学说。

记者看到,积木的内部轨道有着直行、多方向转弯、下沉、十字通路等多种不同的功能,因此,看似相同的木块,实则可以组建出无限奇妙的三维立体空间。通过师生们巧妙的设计,滚珠进入轨道后,将随机分成8路行进,其通行过程模拟了计算机内的编程运行,如循环、跳转、条件选择、加速、缓冲等各个环节。

“虽然看上去只是木块与轨道的拼接,但作品中多条复杂性并/串行线路设计实则需要运用大量路径计算、空间构建思考、抛物线落点设计等各类知识,在搭建过程中可以很好地培养孩子们的设计思维和工程思维。”课程的导师说。

长春街小学校长杨红说:“通过轨道积木仿形集成电路,既有创意,也有深意,这对学生们的空间想象、逻辑思维、专注力与创造力都是很好的锻炼。愿少年们能通过设计与搭建该作品,读懂时与势的呼唤,自小树立中国志气,努力实践,敢于创新,未来能够勇担时代重任。”

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