ULC劍橋國際高中學(xué)生課堂｜這項實踐物理抽象知識的作業(yè)，你完成了嗎？
來源：好上學(xué) ??時間：2024-03-04
平衡無處不在，生活中的平衡哲學(xué)、視覺中的平衡都能給我們帶來美感。在物理學(xué)中，張力平衡指的是在不同對象的張力和重力平衡中，其空間組織構(gòu)成了一個持續(xù)平衡的拉伸和壓縮的連續(xù)狀態(tài)，其中還蘊含了運動和能量的概念，目前正被運用在不少新銳建筑設(shè)計中。
Physics Class
I hear and I forget. I see and I remember. I do and I understand.
不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之。
——荀子
你知道為什么人體單腳能站立嗎?這是由于張力平衡(Tensegrity Sculpture)的原理。
平衡無處不在，生活中的平衡哲學(xué)、視覺中的平衡都能給我們帶來美感。在物理學(xué)中，張力平衡指的是在不同對象的張力和重力平衡中，其空間組織構(gòu)成了一個持續(xù)平衡的拉伸和壓縮的連續(xù)狀態(tài)，其中還蘊含了運動和能量的概念，目前正被運用在不少新銳建筑設(shè)計中。
我在課堂上用物理知識解釋建筑中的張力平衡現(xiàn)象
用雪糕筒、足球等解釋生活中常見物體的不同平衡狀態(tài)
國慶假期前，我給G10物理快班(Fast Track)的同學(xué)布置了制作張力平衡模型的作業(yè)。這項作業(yè)要求學(xué)生制作張力平衡的模型，展示兩個靠著弦、繩等柔性物體聯(lián)結(jié)的物體有著各自的重心，并與力臂構(gòu)成的力矩在對抗中平衡。
G10物理快班里的大部分同學(xué)都是來自國內(nèi)傳統(tǒng)學(xué)校的新生。平時，課上的實驗，學(xué)生們總是喜歡互相參考數(shù)據(jù)，或者還沒有做實驗就急于問結(jié)果，缺乏觀察實驗現(xiàn)象的耐心，并且對自己實驗技能不自信。
增加物體穩(wěn)定狀態(tài)的方法：增加底部接觸面、讓物體重心低于接觸面
布置作業(yè)之初，我希望能打破做練習(xí)題的常規(guī)作業(yè)方式，用頭腦風(fēng)暴創(chuàng)造模型的形式來激發(fā)學(xué)生的想象力和學(xué)習(xí)熱情，同時啟蒙他們在科學(xué)中創(chuàng)造、體驗建筑藝術(shù)的美感。
坦白說，布置作業(yè)前我還是有些顧慮的，擔(dān)心學(xué)生制作不出模型，從而打擊了他們對創(chuàng)作項目的信心。所以，我同時提供了另外一項作業(yè)選擇——介紹能源的演講。
果然，大部分學(xué)生選擇了介紹能源的演講。不過令我驚喜的是，班里有三分之一的學(xué)生還是堅持選擇制作張力平衡的模型。其中，Ella利用簡單的雪糕棒制作出了凌空的三角形模型，更是創(chuàng)意十足。
學(xué)生制作的張力平衡模型作品
當(dāng)我邀請班里幾名同學(xué)分享他們對模型作業(yè)的感受時，Vincent說，“當(dāng)我看到模型在張力平衡狀態(tài)下成功立起來時，我真的驚了。”
以下是兩名學(xué)生對模型作業(yè)的感想：
01
老師布置了模型作業(yè)后，我就在網(wǎng)上搜索制作張力平衡模型的資料。期間，我刷到了一個用雪糕棍成功做成模型的視頻，這給了我靈感。
我當(dāng)時立刻就去文具店購買了所有制作模型所需要的材料。一開始，我用了各種各樣的方式嘗試去固定木棒，但重復(fù)做了幾次，我都無法形成穩(wěn)定的模型。沒辦法，我又重新上網(wǎng)查找固定雪糕棒的方法、技巧。沒想到，再試驗了幾次后，我就成功了。
說實話，在我最后一次試驗時，我還抱著“這次應(yīng)該也會失敗吧”的念頭。但當(dāng)模型成功立起來的時候，我之前幾次制作失敗而帶來的挫敗感，瞬間就被成功的喜悅沖散了。
我覺得做練習(xí)題、動手做實驗這兩種作業(yè)形式都很實用：做題目能幫助我們更全面地熟悉課程大綱里面的各種定義及運用;動手做實驗，比起只做題目則更有趣，還會讓自己更有動力去學(xué)習(xí)新知識。
——Ella
02
這次實驗作業(yè)感覺挺有趣的，讓我擺脫了以往枯燥無味的刷試卷模式，既能從中得到快樂，還能學(xué)習(xí)、加深物理知識。
假期中，為了完成這個模型，我先在網(wǎng)上買好材料，然后按照圖紙去把零件拼裝起來。期間，調(diào)整鏈子長度時，我遇到了困難——要調(diào)整到適宜的長度使物體平衡并不是一件容易的事，當(dāng)然，我最后還是成功完成了!
——City
關(guān)注【幫你擇?！浚貜?fù)“擇校百科”獲取《國際學(xué)校最全擇校百科全書》，了解國際學(xué)校擇校方方面面，擇校更清晰!
