春天到了，去踏青;夏天到了，去避暑;秋天到了，去采摘;冬天到了，去玩雪;这是玩耍，旅游。

去老山山麓，吟诗，写生，植物分类，野外求生，这是绿色PBL;赴雨花陵园，聆听英烈事迹，抄写革命家书，测量雨花石子，探寻雨花成因，这是红色PBL;登牛首山上，观佛塔风格，量建筑高低，搭穹顶模型，叹力学神奇，这是金色PBL。

2022年11月4日，南京安生学校初中生的牛首山之行，不是秋游，是又一次的科学与人文相结合的建筑研学之旅……

看一看!惊叹

伫立山脚，正前方，一座仿唐建筑风格的九层佛顶塔矗立眼前：蓝天下，白云间，非仰视不见其顶;

登上山腰，视野顿时开阔：仿唐高塔的左前方，一座现代穹顶建筑赫然眼前，这就是荣获中国建筑界最高奖“鲁班奖”和“詹天佑奖”的佛顶宫;

从佛顶塔、佛顶宫之间望去，牛头禅院更上一层;远远望去，禅院内一座古色古香的弘觉寺塔，掩映在翠绿、橘红、金黄的秋叶之间。

看，是研学的基础;看得好奇，好奇生疑，疑而启思。

问一问!深切

“佛顶宫”穹顶的外面，为什么全是“凸起”的棱体?一位同学好奇地问。

一位同学脑洞大开：这是菩萨头顶上的“鬈发”，相似形嘛!一位同学似有所悟：是释迦摩尼的头顶;另一位同学补充：托尔斯泰也是“鬈发”，波浪更大(《托尔斯泰》，八上二单元课文)。

好奇的潘多拉盒子一旦打开，问题就一个个提出来了。

“这塔屋檐上的柱子为什么是直的?”

“这个是榫卯，这个是斗拱，这个是瓦当，历史老师给我们讲过!”

站在塔前，经过一番“刨根究底”，学生知道：佛顶塔是一座仿唐建筑，塔高约88米，九级四面;与对面明代弘觉寺塔**的不同是，斗拱硕大，屋檐深远，端庄大气，气势恢宏。

榫卯结构探寻中，有学生见到历史课学过的“螭(chī，传说中的龙)吻”——龙头鱼身的一个神兽，便问：“怎么只有这一个脊兽啊，‘骑凤仙人’呢?”

在场的**人员大吃一惊，问学生从哪得知“脊兽”这个专业术语?原来，去年《文物探秘》CAS课“中国古建之美”历史专题中，学生已初识古建之美、初知古建之型。

实地观察，建筑实物得到再认，课堂知识得到印证。

同学们边走边看，边走边问，边问边讨论，边问边记录，颇有所得：牛首山上，集宫殿、佛塔、寺庙、园林于一体，融建筑、佛教、考古、园林的历史与文化于一体;原来，过去不太了解的牛首山，还真是别有洞天，不同凡响。

学一学!震撼

佛顶宫的穹顶，有什么神奇?请跟随同学们一起来到“力学之美”大讲堂。

一双双筷子，开启了穹顶受力之旅。学生用力掰断一根筷子，再用力掰断20根筷子，直接感受力的存在——参与其中，兴趣浓厚。

什么是力?力学之父是谁?

课堂讲解，从阿基米德讲到柏拉图，追溯到亚里士多德，最后再到牛顿。力学课堂将理论知识铺垫得极其到位。

从物质结构本身，结合相应生活例举让学生感受结构在各种外力效应、温度效应、误差效应，以及支座形变效应等各种效应作用下的承载受力情况，引导学生：如果用筷子围成一个形状去建造房屋，你觉得什么样的结构更稳定。

学生们脱口而出：“三角形。”

课堂从室内搬到室外。

学生实地观察，佛顶宫大穹顶，南北长约220米，东西宽约160米;大穹顶结构体由两棵大型树状结构柱，2棵小型树状结构柱和全镂空铝合金穹顶三部分结构组成空间结构体系，这是综合了南京夏日高温、热岛效应等因素。

同学们观察穹顶镂空结构既欣喜又震撼。欣喜，是因为与他们自己所说一样，镂空位置皆是最稳固三角形结构;震撼，是穹顶之大、穹顶之美、穹顶之力，从未见过。

“力学之美”大讲堂，好似一场及时雨，解学生求知之渴，尤其是尚未学习“力学”的七、八年级学生。

知识，就是力量。力学知识，是探究穹顶之美的钥匙;科学知识、科学探究，是学生未来走向创造的力量。

测一测!体验

一座佛顶塔，一座弘觉塔，双塔对峙，极有意思。

佛顶塔外，老师问：“记得上课说过的比萨斜塔吗?如果地基不平，建造的塔很容易倾斜;但是你怎么知道现在我们脚下是水平的呢?”

水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差。如图所示，在地面点A、B两点竖立水准尺，利用水准仪提供的水平视线，截取尺上的读数a、b，则A、B两点间的高差hAB为：

老师又问：“如果高度差为0，说明什么?”很多学生想到并回答：“说明水平，说明地是平的。”

为了验证这个“结论”，学生立即开始进行测量——

**步：观察水准仪是否调平;

第二步，眼睛通过水准仪目镜观察境内十字准星，一遍寻找一遍调节焦距;

第三步，找到十字准星后对准远处标尺，读出数值;

第四步，;不断改变标尺位置多次多处数据作差值。

结果：差值几乎为0——佛顶塔所在广场几乎是水平的。

搭一搭!合作

研学的高潮时刻到了——搭建穹顶模型。

穹顶就像是一个倒扣的碗。施工前必须要作精密的数学计算，整个结构体的应力要能达到“平衡”，不然沉重的穹顶会造成底下支撑它的圆形墙体开裂。

同学们对穹顶的探究、手绘、测绘后，动手搭建模型，感受、体验三角形在建筑中的使用。

同学们分为6个小组。通过击鼓传沙*的趣味游戏，决定搭建穹顶结构的顺序和方式;小组长争先恐后地抢答题卡和搭建木料(榫卯材料)，然后各自搭建自己小组的模型，感受三角形和球形的结合转化，感受各种角度的“力”和“平衡”。

最后，全体同学通力合作，将各组小模型合理利用、有效组合，搭建了一个由300多个榫卯(件)组成的巨大的、坚固的穹顶。

一个奇妙的时刻到来了，一个奇妙的景象诞生了——身后，是建筑学家们、建筑工人们创造的建筑奇迹，佛顶宫穹顶;眼前，是初中生们、研学研究的学子们搭建的穹顶模型：一上一下，一大一小，相互映衬，“距离”是这样的“近”!

回望佛顶宫，一场有趣、有悟、有得的建筑探究之旅结束了。

有人也许不以为然：“问”，并非石破惊天;“学”，亦非高深科学;“搭”，更非惊世发明;……

不!这不是学生的探究;中学生的研学探究，就是这样：激发兴趣，学习方法，养成习惯，播下好奇、探究的种子，培育爱好科学、尝试创造的精神，滋养独立担当、团结合作、积极进取、报效国家的美好人格;……

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