扑克牌建筑模型的制作

扑克牌建筑模型的制作杭州师范大学附属中学 何威年一、本活动说明结构与设计单元第二节稳固结构的探析安排3 课时，本节教学可让学生通过试验来感受 结构的稳定性和强度。“扑克牌建筑模型的制作”活动设置的目的就是让学生通过扑克牌建 筑模型的制作、试验，感受结构的稳定性和强度，加深对稳固结构的理解。本活动时间约需45 分钟，可以用在学生学习稳定性和强度之后，按照活动手册中 的“活动提示”一步步进行活动。教师可以根据实际情况，灵活处理该活动，可以将它用在 学生学习稳定性和强度之前，让学生探究影响稳定性和强度的因素；也可让学生边学习理论 知识边活动。二、教学建议1. 活动的导入可以用相关的新闻报道，以激发学生的活动兴趣。2. 活动提示 1 的填写可以先请同学回答前面课程中所讲的有关结构强度和稳定性的知 识，然后填写。参考答案：影响结构稳定性的因素（1）建筑模型的重心位置；（2）结构与地面所形成的支撑面的大小；（3）结构的形状。 影响结构强度的因素（1）建筑模型所使用的材料；（2）结构的形状；（3）各构件之间的连接方式。）3. 活动提示 2。可以先请同学仔细阅读所给出的制作建筑模型的具体要求，然后请他 们分析纸牌这种材料用在制作建筑模型结构时的特点：表面光滑、便于裁剪；硬度较大，能 够承受比较大的拉力，但是受压力非常小。教师还可以提示学生进行几个关于结构受力的小测试： （1）可以折叠、可以卷曲，折叠成三棱柱或者卷曲成圆柱体后可以承受比较大的压力， 但是卷曲时表面很难光滑；（2）多张扑克牌叠加后，能够承受更大的力。 另外教师可以事先先制作完成一个符合要求的模型，用指定的方法进行试验，让同学们 形象地了解稳固性的试验方法。）4活动提示 3。让同学分组讨论扑克牌这种材料在制作建筑模型时如何进行连接和固 定？同学设计的方案可以用草图加说明的形式来表达。建议要求每位学生都有自己的设计方 案。参考答案： 胶水直接粘连；用剪刀剪开口子后，两张牌插接；随着连接部位和材料多少的不同，强 度和稳固性各有不同的变化。5分组讨论并确定建筑模型的结构设计方案，将小组讨论确定的设计方案画在各自活 动提示 4 的空白处。提示：可以做成拱形等曲面结构；同时承受风的那一面，受风力的面积一定要尽可能的小。6.设计图完成后，让学生按照图纸开始制作模型。提示：两个同学合作完成一个模型的方式比较好，所以可以安排4 位同学组成一个小组，每个 小组制作两个相同的建筑模型结构。因为进行结构强度试验的模型一般会被破坏；而进行稳 定性试验的模型不会被破坏；所以我们可以使用这个没有破坏的模型进行最后的结构稳固性 的分析。另外，学生制作模型时容易忘记时间，教师应控制好时间，并提醒学生注意时间；可以 制作一个电子倒记时的课件以便记时。7模型制作完成后，进行结构的稳固性试验，得到数据后完成活动提示6 的技术试验 报告。提示： （1）由于时间关系，每个小组第一个作品完成后，可以让学生在自己的桌子上直接进 行强度试验。如果砝码不够的情况下，可以让学生自己携带足够的1 元面值的硬币进行试验。（2）进行稳定性试验时，可以先让学生用力吹一下结构，如果已经失稳，就没有必要 上讲台进行稳定性试验了。如果条件允许的情况下，每小组自行携带一个电吹风，那样就可 以自己完成稳定性测试了。8所有小组都完成测试后，教师选择合适的模型引导学生根据影响结构稳定性和强度 的因素对这些结构进行技术分析。完成问题讨论1。提示： 让学生分析的结构可以是技术试验效果比较好的结构，也可以是同学们制作最多的结 构，还可以是那些典型的符合受力的经典结构。9把问题深化，如果使用少量橡皮泥可以如何改进自己的作品。让同学们讨论并完成 问题讨论 2。提示：教师可以根据需要，把橡皮泥改成橡皮筋或者棉线等其他材料。10.教师在评价学生时，应兼顾各个方面，不能偏重某个方面。可以参考如下的评价表。评价表活动名称制作人日期最终得分（三者平均分）自评他评教师评比重得分点得分点 X比重得分点得分点X比重得分点得分点 X比重方案构思草图绘制模型制作技术试验问题回答总分三、补充资料扑克牌建筑模型之最据报道，现年33岁的布赖恩伯格是美国新墨西哥州圣达菲市的一名建筑师。然而，布赖恩却并非用砖头石块来造房子，他的“建筑材料”是一张张削薄的扑克牌。布赖恩用扑 克牌搭建出来的“房子”有的高达六七米，它们有的是“摩天大楼”的模型，有的是“圆形 穹顶”模型，有的是“大教堂”或“大型体育场”的模型。令人惊讶的是，布赖恩搭建的“扑 克牌房子”虽然高达数米，但布赖恩却完全是一张张垒叠上去的，他在搭建“扑克牌房子” 的过程中从来不使用任何胶水、胶带或其他粘合剂。布赖恩称，他并非随意地将扑克牌堆叠起来，而是使用了一种系统的“建筑方法”，他 的“扑克牌大厦”的几何学结构，有点类似蜜蜂搭建的蜂房。布赖恩称，每7 副扑克牌重达 0.45公斤，他每天大约会使用11.3 公斤的扑克牌搭建“扑克牌房子”，布赖恩称，正是扑 克牌的重量和特殊的格子状结构共同产生作用，才能使这些“扑克牌摩天大楼”屹立不倒。 布赖恩搭建的“扑克牌建筑”总是能“藐视重力”地稳稳竖立着，直到布赖恩认为可以让它 们坍塌时，才弄出一阵轻风将它们刮倒。不过，参观“扑克牌建筑”的人绝对不能打喷嚏， 因为说不定一个喷嚏就能毁掉布赖恩花几周时间造出来的“扑克牌房子”。布赖恩的“扑克牌建筑”已经屡屡创下了吉尼斯世界纪录。最近，布赖恩在达拉斯市的 得克萨斯州展览会上再次搭出了一座惊人的“扑克牌摩天楼”，从而再次刷新了世界纪录。 布赖恩搭建这座“扑克牌摩天楼”时，使用了顶到天花板的脚手架，这座“扑克牌摩天楼” 之所以无法再建得更高，纯粹是因为受到了天花板的限制。据悉，这座“扑克牌摩天楼”是 布赖恩花了一个月时间搭建出来的，它使用了1800副扑克牌，高达 7.86米，一举打破了他 以 前 创 下 的 7.7 米 的 “ 最 高 扑 克 牌 建 筑 ” 世 界 纪 录 。