跨學科項目式學習是培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要途徑?！皹虻慕ㄔO”項目式學習基于“橋興漢衢”地域文化主題而設計，旨在打破學科界限，引導學生在真實情境中運用多學科知識解決實際問題，深入探究橋梁建設背后的科學與藝術奧秘，促進學生全面發(fā)展，提升其對本土文化的認同感和自豪感。

一、學習多學科知識，為橋的建設奠基

橋梁建設是一項復雜工程，涵蓋多個學科領域的知識。在“橋興漢衢·橋的建設”校本課程的學科課部分，除了必備的數(shù)學知識，教師要著重教授物理學科中重力、拉力、壓力、摩擦力等力學知識，以及化學學科中材料的性質(zhì)相關知識，讓學生明確其在橋梁設計與建造中的關鍵作用。

在數(shù)學知識的學習上，學生要利用相關的幾何與代數(shù)知識，精確計算橋梁的長度、寬度、高度等參數(shù)，合理設計橋梁的結(jié)構(gòu)比例，并依據(jù)材料的規(guī)格和建筑要求確定所需材料的數(shù)量。例如，學生利用三角函數(shù)計算橋梁的坡度，運用面積和體積公式確定建筑材料的用量，為后續(xù)的模型設計和構(gòu)建提供精準的數(shù)據(jù)。

物理學科的教學側(cè)重于力學原理在橋梁建造中的體現(xiàn)，學生要通過實驗和理論學習，深入理解物體在不同受力情況下狀態(tài)的變化。如學生通過探究重力對橋梁結(jié)構(gòu)的影響，明確橋梁自重影響其基礎承載能力；通過分析拉力在斜拉橋中的分布，掌握拉索的受力特點和設計要求；通過研究壓力與摩擦力在橋墩和橋面接觸處的作用，明確合理的結(jié)構(gòu)設計能確保橋梁的穩(wěn)定性。

化學學科的學習圍繞建筑材料展開。學生要了解常見橋梁建筑材料如鋼材、水泥、混凝土等的化學成分、物理性質(zhì)以及化學反應原理。具體來說，學生要明確鋼材的成分決定其強度、韌性和耐腐蝕性，掌握水泥的水化反應過程及其對混凝土硬化性能的影響，從而為選擇合適的建筑材料提供科學依據(jù)。

在完成學科知識的教授后，教師提出項目任務一：依據(jù)武漢市江漢九橋（擬建）的建造需求，結(jié)合給定的數(shù)據(jù)與規(guī)劃圖紙，深入分析、計算江漢九橋的目標承重量，并對橋梁的實際數(shù)據(jù)進行相應倍數(shù)的縮減，以確定橋梁模型的長度、寬度、承重目標等。這一任務能促使學生將所學的多學科知識初步結(jié)合起來，為后續(xù)的模型設計奠定基礎。

二、調(diào)用多學科知識，設計橋的模型

在正式設計橋的模型之前，教師引導學生廣泛了解常見橋梁的類型、特點及應用場景。各小組根據(jù)江漢九橋的實際建設需求和對不同橋梁結(jié)構(gòu)的理解，選擇梁式橋或斜拉橋作為主橋類型。

確定主橋類型后，學生基于江漢九橋的具體建設需求，充分調(diào)用多學科知識，分組繪制詳細的設計圖紙。在這個過程中，數(shù)學知識用于精確規(guī)劃模型的尺寸和比例，確保各個部件的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性；物理知識指導結(jié)構(gòu)設計，依據(jù)力學原理優(yōu)化橋梁的受力分布，如確定梁的截面形狀和尺寸以提高其抗壓能力，設計斜拉索的角度和分布以增強其豎向和水平支撐力；化學知識用于輔助材料的初步選擇，通過分析不同材料的化學性質(zhì)等，為模型的選材提供參考。值得一提的是，有的小組將信息技術融入其中，運用專業(yè)的繪圖軟件繪制設計圖。這有助于他們提高設計的精度和效率，提升信息素養(yǎng)、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。

三、融合多學科知識，制作橋的模型

制作橋梁模型階段，各小組根據(jù)設計圖紙，運用化學知識精心挑選合適的材料，開始動手制作。然而，制作過程并非一帆風順，每個小組都遇到了各種各樣的難題，這也成為學生深度融合多學科知識并加以實踐運用的契機。

橋柱與橋面的連接是普遍存在的難點。部分小組有專業(yè)工具，采用槍釘固定的方式較順利地解決了這一問題。沒有專業(yè)工具的小組面臨更大的挑戰(zhàn)。例如，一個小組在制作過程中，由于橋柱采用圓柱體且在開槽前數(shù)據(jù)計算不夠準確，導致槽開得既淺又大，無法牢固卡住橋面。面對這一困境，小組成員積極思考，嘗試多種補救措施，最終他們巧妙地結(jié)合物理和化學知識，先用熱熔膠填充槽口，增加摩擦力和連接的緊密性，然后將橋面卡入并再次使用熱熔膠固定，成功解決了連接不牢固的問題。另一個小組則遇到了橋面材料光滑難以與橋柱連接的問題，他們迅速調(diào)用物理知識，依據(jù)增大摩擦力的原理在橋面底下墊上一層硬紙板，然后將紙板與橋面一同卡進橋柱，再用熱熔膠固定，也順利完成了連接。在這個過程中，學生不僅學會了靈活運用學科知識解決實際問題，而且培養(yǎng)了堅韌不拔的品質(zhì)和團隊合作精神。他們相互支持，共同攻克難關，最終成功完成了橋梁模型的制作。

四、運用多學科知識，展示探究成果

展示橋梁模型是學生展示項目成果、分享學習心得的關鍵環(huán)節(jié)，也是對學生綜合運用多學科知識解決問題能力的全面檢驗。

各小組運用語文知識撰寫詳細的匯報文案，并利用信息技術精心制作PPT。PPT內(nèi)容涵蓋小組分工、模型尺寸、承重目標、設計圖、材料選擇、制作成本、美工設計、制作過程中的問題及解決方法，以及小組的收獲和感言等。在匯報過程中，學生運用演講技巧，清晰、生動地向觀眾展示項目研究的全過程，語言表達準確、流暢，邏輯嚴謹，充分展現(xiàn)了他們的語文素養(yǎng)。學生還將美術知識融入其中，精心策劃匯報材料的版面設計、PPT制作以及模型的外觀美化等。有的小組在橋面上用水彩筆繪制代表每個成員的卡通圖案，不僅增添了作品的個性色彩，還象征著團隊緊密合作；有的小組結(jié)合武漢的地域特色，如鶴元素，有創(chuàng)意地設計了橋的外觀，使整個作品充滿藝術感染力，讓觀眾在了解橋梁建設知識的同時受到美的熏陶。

在匯報過程中，學生面對觀眾的提問迅速調(diào)動已有的多學科知識解答。例如，當被問及“鳳鳴·觀星橋”的命名源由時，學生將在武漢市動物園近距離接觸珍稀鳥類、在湖北省科技館天文展區(qū)仰望浩瀚星空等的研學經(jīng)歷娓娓道來，他們憑借細致入微的觀察和天馬行空的想象提出：鳳凰在傳統(tǒng)文化里象征祥瑞，它叫聲清脆悅耳，寓意吉祥美好；星星是神秘宇宙的代表，觀星能激發(fā)人類對未知的探索欲。“鳳鳴·觀星橋”把“鳳凰”“觀星”兩者融入橋名，既能體現(xiàn)對自然與文化的熱愛，又能鼓勵大家保持對宇宙萬物的好奇心。

各小組的橋梁模型作品各具特色，有的以造型美觀取勝，但承重能力相對較弱；有的雖然規(guī)模較小，但在尺寸比例的把握上十分精準；有的側(cè)重于承重性能的優(yōu)化，造型相對簡潔。這些差異恰恰反映了學生在項目學習過程中對學科知識運用的側(cè)重點不同，也體現(xiàn)了他們在創(chuàng)新思維和實踐能力上的多樣性發(fā)展。

（作者單位：武漢市翠微中學）