纸桥承重实验:结构小建筑师

一张薄薄的纸,能承受多重的重量?结构小建筑师,快来动脑动手,将纸折叠、卷曲、拼接,搭建一座坚固的纸桥,测试它的承重极限,探索结构力学的奥秘!

游戏内容介绍

游戏中提供虚拟的A4纸、胶水、剪刀等材料。孩子可以选择不同的桥型进行搭建:平板桥、拱桥、斜拉桥等。搭建完成后,可以将不同重量的“砝码”(小方块)放置在桥面中央,测试桥梁的承重能力。桥会随着重量增加而逐渐变形,直至坍塌。游戏记录最大承重值。

孩子将探究:哪种形状的纸桥最结实?为什么把纸卷成圆柱或折成波浪形能增加强度?桥墩的位置和距离如何影响承重?理解结构设计中“形状影响强度”以及“分散压力”的基本原理。

核心学习目标

1. 结构强度认知:认知不同结构形状对承重能力的影响。

2. 力学原理启蒙:启蒙压力、张力、结构稳定性等基本力学概念。

3. 问题解决与优化:面对“桥塌了”的问题,思考并尝试优化设计方案。

4. 工程思维培养:体验“设计-搭建-测试-改进”的简单工程流程。

游戏难度分级

初级:简单平板桥
用单张纸搭建平板桥,测试其极限承重。

中级:加固与改造
允许对平板桥进行折叠、增加桥墩等简单加固。

高级:挑战拱桥与斜拉桥
尝试搭建拱桥或简易斜拉桥模型,比较其承重能力。

专家:自由设计挑战
给定纸张数量限制,设计并建造承重能力最强的创意纸桥。

家长互动建议

1. 家庭纸桥大赛:用真实的纸和书本作为砝码,举办家庭纸桥承重比赛。

2. 观察真实桥梁:外出时引导孩子观察各种桥梁的形状,讨论为什么设计成那样。

3. 讲解著名桥梁:观看赵州桥、金门大桥等著名桥梁图片,讲述其结构特点。

4. 联系建筑结构:解释房屋的横梁、拱门等也运用了相似的结构原理。

游戏特色功能

材料与工具模拟:提供虚拟纸张、剪刀、胶带,模拟真实操作。

物理坍塌模拟:模拟桥梁过载时的弯曲、变形直至坍塌的过程。

承重排行榜:记录并展示不同桥型的最高承重纪录,激发挑战欲。

结构应力显示(简化):承重时,用颜色提示桥身受力较大的区域。

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