12月2日,鄞州区江东中心学校校园里成了一片欢乐的海洋,一年一度的“理创节”正在如火如荼地进行,其中最引人注目的项目,莫过于面向一至六年级全体学生的“水顶球挑战赛”。这不仅仅是一场游戏,更是一次将数学计算、动手实践与科学原理完美结合的综合实践。
现场:
乒乓球在水柱上“跳舞”
比赛现场,气氛紧张而热烈。一个个由学生们自己制作的水顶球装置“严阵以待”,一根根水管连接着打气筒和水桶。随着小选手们奋力打气,水流从管口喷涌而出,顶端的一枚乒乓球仿佛被一只“隐形的手掌”稳稳托起,在水柱上轻盈地旋转、舞动。
“我们成功了!高度正好是15厘米!”一声欢呼从四年级赛区传来。原来,这只“隐形的手掌”正是著名的伯努利原理。活动现场总负责人、科学老师陈波向记者解释:“当水的流速加快时,它周围的气压会降低,周围较高的气压就像一只无形的手,把乒乓球‘推’回了水流中心。同学们通过打气筒控制水流向上的速度,实现水流冲击力与重力平衡,从而使小球稳定悬浮在指定位置。”
孩子们在游戏中,真切地体验并初步理解了这一流体力学的基本概念,而且,通过前期的团队协作、动手实践,还体会到了工程的乐趣。本次挑战赛独具匠心之处在于,每个队伍的目标高度并非由裁判直接给出,而是需要队员们共同解答一道与本年级知识水平相符的数学题。解题得出的数字,才是他们需要冲击的“冠军高度”。
记者看到,在操作区旁,孩子们或围成一圈,或趴在地上,眉头紧锁地进行着计算。“这道题的关键是理解周长公式”“快,我们的答案是约等于28厘米”……笔尖的沙沙声与现场的加油声交织在一起。这一刻,抽象的数学公式变成了开启实践项目大门的“金钥匙”。
团队协作:十分钟内的极限挑战
据了解,本次活动由学校数学与科学教研组联合组织,以班级为单位报名,最终选拔出代表队参加全校挑战赛。每支队伍都面临着“十分钟”的极限挑战。这十分钟内,队员们需要完成从解题、确认答案到操作装置、稳定球体的全过程。这不仅是对知识的考察,更是对团队协作、动手能力和心理素质的综合考验。
“慢一点,打气打得慢一点!”“稳住!保持这个力度!”在六年级的赛区,一支队伍的三名队员负责稳定装置和观察高度,一名“主力”队员则全神贯注地控制着打气的节奏,试图将小球稳定在目标高度区间内,以争取更长的“悬浮时间”来获得附加分。每一次成功地稳定住乒乓球,都引来队友和围观同学的阵阵掌声;每一次意外地掉落,都伴随着短暂的叹息和立刻调整、再次尝试的决心。
来自301班的参赛队长李泊宁分享了团队协作的策略:“我们进行了分工,由数学基础好的同学主导解题,动手能力强的同学主要负责装置调试和操作。在准备和比赛过程中,大家不仅更快掌握了解题思路,也弄清了水流速度、气压与悬浮效果之间的关系,收获很大。”
“我们希望通过这种项目式、游戏化的方式,打破学科壁垒,让学生们感受到,数学不是枯燥的符号,科学不是深奥的理论,它们是可操作、可验证、能解决实际问题的工具。”陈波说,比赛中悬浮起来的不只是乒乓球,更是学生们被激发的好奇心、在实践中锻炼的协作能力与解决真实问题的意识,这些正是面向未来的核心素养的重要组成部分。