12所学校组团观摩的STEM课 究竟长啥样?
北京故宫、苏州园林、徽派建筑、福建土楼、西藏碉房和云南傣家竹楼,这些古建筑为啥能穿越数百年流传于世?
它们的建筑形态究竟有啥优越性可抵御风灾等自然风险?
这些古建筑的优越性是否可融于现代建筑之中,再造王澍式具有中国味的现代建筑?
这并不是大学建筑系课堂中的设问,而是杭州江南实验学校四年级的STEM课堂!
现在,这一由STEM未来计划联合开发的STEM课“小建筑师”已成为现象级话题,还引来了12所小学教师组团观摩。
不可能的任务
“哪个小组将会是我们江南实验版的普利兹克奖获得者呢?”5月25日,在12所学校见证下,杭州市江南实验学校的科学老师王月将在这堂公开课上揭晓答案。
她将现实中如何建造一座成本与抗风力兼顾的古建筑带入课堂,向学生们介绍了六种具有中国传统特色建筑如北京故宫、苏州园林、徽派建筑、福建土楼、西藏碉房和云南傣家竹楼等的建筑特点。同时,她还讲解了抗风与建筑结构间的关系。
杭州江南实验学校王月老师的“小建筑家”STEM公开课,该课由STEM未来计划联合开发
“同学们想不想动手建个北京故宫呢?”王月宣布了“大比拼”的游戏规则:4人一组制造建筑模型,从六种建筑中选择其中的一种作为建筑形态,要求在规定的建造规格下,记录所用的建筑材料成本,通过稳固性能测评,最后以最低成本、稳固性能评测最优的小组胜出。
之后的课堂就交给了学生。没学过建筑设计、构造原理的小学生们在建造模型上已有一定的困难,还要学会计算建筑成本,造出能抗风的建筑模型。
他们,能完成“不可能任务”吗?
项目经理+会计师+设计师+建筑师的团队协作
为完成老师布置的任务,8个小组开始“比拼”。
每个小组由小组长、会计师、设计师及建筑师4名组员组成。如何分工协作,是小组面临的第一个问题。接着,确定建筑模型方案、绘出设计稿。
在组长的带领下,组员们像建筑师一样做设计,像经济学家一样做成本预算,像工程师一样做模型测试。用课前准备好的材料工具箱,自选恰当的瓦楞纸作为主要建筑材料开始制作。
学生们动手搭建云南傣家竹楼
没有一次就成功的完美方案
作品完成后,进入抗风性能测试阶段。
最初,风力仪以较低的风速吹向建筑模型时,8个小组的作品都没有问题,非常稳固。
但随着风速地提高,大部分作品都抵抗不了“大风的摧残”。学生们又接到了老师的新任务:请改进你们的设计!
这一设置的目的是,让学生体会到科学家和工程师很少能在初次尝试时就能得出完美的方案,利用设计过程来改进初次的设计,并得出满意的解决方案。
带着“为什么自己设计的建筑模型不够稳固”的问题,各个小组都开始了改进自己的建筑模型。
“是不是我们造的不够坚固,还要加厚墙体?”“是不是我们的建筑结构不对?”同学们开始了热烈的讨论,继续改进自己的作品。
有个小组干脆放弃了原来选择的福建土楼方案,进而选用西藏碉房。
给参与课程的学生足够的空间反思和实践,这是STEM课程的优势,在解决实际问题中发挥创造力、培养批判性思维。
学生们动手搭建徽派建筑
20块的“世界屋脊”拿下校级普利兹克奖
意想不到的是,在改进阶段中放弃了初步方案进而选择西藏碉房的第三组最终拿下了第一名。
他们建造的仿布达拉宫的“白色碉堡”只花了20块,仅为最耗材模型成本的36%。更关键的是,这一最低成本模型即便在最大风力的测试仍完好无损。
在向大家介绍“白色碉堡”的设计理念时,组长叶佳琪难掩兴奋,“第一次失败后,我们发现布达拉宫这种依山而建、楼宇层叠的构造很有讲究,没想到还真的挺坚固!”
有的同学对这第一并不服气,亲自用拳头碎房以求验证。没想到,白色碉堡坚若磐石,纹丝不动。
在满屋子观摩老师的见证下,他们并不怯场,简要明了地表达,直面其他小组的“挑刺”。语文课上学到的遣词造句,在这里用了用武之地。
拿下第一名的“白色碉堡”团队
“好玩有趣”是同学们对STEM项目最多的评价。即便综合评分不佳的小组同学,在“小建筑家”的体验中仍觉得充满了乐趣。
他们在STEM项目中呈现出来的创造力正在颠覆老师们的原有认知。“没想到,他们能做出这么生动的模型。孩子们的想象力没有上限!”现场老师无不惊讶。
“‘小建筑家’这课,是STEM项目如何让学生通过团队协作形式,在解决实际问题中综合应用科学、技术、工程、人文和数学等知识的典型教学样本。”有老师这样评价。
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