風(fēng)箏在我國(guó)沿用數(shù)千年，它具有極其深厚的中華歷史文化底蘊(yùn)。該項(xiàng)目融合了數(shù)學(xué)知識(shí)、歷史知識(shí)、美術(shù)知識(shí)和物理知識(shí)等，通過(guò)實(shí)踐操作，讓學(xué)生在動(dòng)手過(guò)程中獲取知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題。從數(shù)學(xué)的角度，通過(guò)研究圖形的性質(zhì)和變化探究風(fēng)箏，讓學(xué)生從風(fēng)箏實(shí)物中抽象出三角形、四邊形等基本圖形，分析圖形的特征，運(yùn)用軸對(duì)稱、平移等圖形的變化設(shè)計(jì)風(fēng)箏，在動(dòng)手過(guò)程中深入理解數(shù)學(xué)原理；從歷史的角度了解風(fēng)箏的起源發(fā)展和文化寓意，弘揚(yáng)風(fēng)箏傳統(tǒng)文化，堅(jiān)定學(xué)生的文化自信；從物理的角度了解風(fēng)箏的飛行原理，能從力學(xué)的角度解釋風(fēng)箏的飛行；從美術(shù)的角度自主設(shè)計(jì)風(fēng)箏的形狀，繪制風(fēng)箏上的圖案。

　　借助制作風(fēng)箏，讓學(xué)生先了解風(fēng)箏：風(fēng)箏的歷史文化和不同造型、分析風(fēng)箏骨架的圖形特征及其原因，再動(dòng)手繪制風(fēng)箏圖紙、根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)風(fēng)箏，最后展示制作的風(fēng)箏，并進(jìn)行放風(fēng)箏，體驗(yàn)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。

　　活動(dòng)目標(biāo)

　　1.了解風(fēng)箏的起源發(fā)展以及歷史文化，同時(shí)學(xué)習(xí)關(guān)于風(fēng)箏的藝術(shù)作品及制作過(guò)程，體會(huì)各學(xué)科之間的聯(lián)系與應(yīng)用。

　　2.能夠運(yùn)用三角形、四邊形的知識(shí)分析風(fēng)箏的形狀特征，掌握?qǐng)D形的平移、對(duì)稱等數(shù)學(xué)知識(shí)在風(fēng)箏設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)自主設(shè)計(jì)風(fēng)箏。

　　3.在制作風(fēng)箏的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維；在放風(fēng)箏的過(guò)程中，用物理力學(xué)解釋風(fēng)箏起飛的原理。

　　教學(xué)過(guò)程

　　本活動(dòng)主要分三個(gè)課時(shí)完成，第一和第二課時(shí)為課內(nèi)課時(shí)，第三課時(shí)為課外課時(shí)。

　　第一課時(shí)認(rèn)識(shí)風(fēng)箏探秘原理

　　（一）聚焦問(wèn)題

　　觀看介紹風(fēng)箏的視頻，了解風(fēng)箏的起源和文化寓意。風(fēng)箏起源于中國(guó)春秋時(shí)期，后來(lái)經(jīng)過(guò)不斷改良和發(fā)展，并逐漸成為人們休閑娛樂(lè)的一種方式，我國(guó)山東省濰坊市每年都會(huì)舉辦一次風(fēng)箏節(jié)。不同地域的風(fēng)箏具有鮮明的文化特征，各種造型的風(fēng)箏寄托著人們美好祈愿與祝福。

　?。ǘ┨岢鰡?wèn)題

　　教師展示濰坊世界風(fēng)箏博物館各式各樣的風(fēng)箏，并提出問(wèn)題。

　　任務(wù)1：觀察圖片，畫(huà)出不同形狀風(fēng)箏的骨架草圖；

　　常見(jiàn)的風(fēng)箏骨架有：三角風(fēng)箏骨架、四邊形風(fēng)箏骨架和沙燕風(fēng)箏骨架，它們的骨架草圖如下：

　　任務(wù)2：分析風(fēng)箏骨架圖的圖形特征，說(shuō)明如何精準(zhǔn)繪制，揭秘原理。

　　提出引導(dǎo)性問(wèn)題：

　?。?）以上各個(gè)圖中包含哪些基本的幾何圖形？這些圖形有什么共同特點(diǎn)？

　?。?）軸對(duì)稱圖形和三角形的穩(wěn)定性在風(fēng)箏制作中的作用是什么？

　?。?）什么是等腰三角形？它具有哪些性質(zhì)？

　　（4）如何精準(zhǔn)繪制風(fēng)箏的骨架？

　　學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分小組討論交流，合作解決以上問(wèn)題，小組代表發(fā)言。

　　學(xué)生歸納出以下結(jié)論：

　?。?）風(fēng)箏沿中線對(duì)折，左右兩邊完全重合，說(shuō)明風(fēng)箏的骨架圖都是軸對(duì)稱圖形；上述圖形中包含三角形、四邊形等基本的幾何圖形，其中每個(gè)圖形中都有三角形。

　　（2）軸對(duì)稱圖形不僅使風(fēng)箏看起來(lái)美觀，還可以使風(fēng)箏保持力學(xué)平衡、確保穩(wěn)定飛行，優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)效率等。而三角形的穩(wěn)定性可以使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的風(fēng)箏起飛后不懼大風(fēng)。

　　（3）每個(gè)風(fēng)箏中都含有等腰三角形，等腰三角形具有兩個(gè)底角、兩個(gè)腰相等和“三線合一”的性質(zhì)。把風(fēng)箏沿中線對(duì)折，可以得到相等的邊、角。

　?。?）畫(huà)出風(fēng)箏的一半圖紙，利用軸對(duì)稱性可以完成另一半的設(shè)計(jì)。

　　第二課時(shí)繪制圖紙?jiān)O(shè)計(jì)風(fēng)箏

　　任務(wù)1：查閱資料，了解風(fēng)箏的制作過(guò)程；

　　任務(wù)2：確定合適的比例尺，繪制風(fēng)箏圖紙；

　　師生活動(dòng)：教師引導(dǎo)學(xué)生利用軸對(duì)稱性尺規(guī)作圖補(bǔ)全以下風(fēng)箏造型，學(xué)生再小組合作，確定合適的比例尺，繪制本小組要設(shè)計(jì)的風(fēng)箏圖紙。

　　任務(wù)3：根據(jù)圖紙，制作簡(jiǎn)易風(fēng)箏，各小組設(shè)計(jì)了3種不同的風(fēng)箏：

　　方法1:制作三角風(fēng)箏

　?。?）骨架搭建

　　用兩根80cm竹條搭建頂角72°的等腰三角形；在距頂點(diǎn)30cm處水平固定36cm橫桿。

　　（2）蒙面裁剪

　　將布料對(duì)折，沿三角形輪廓外擴(kuò)2cm剪裁；面積計(jì)算：蒙面面積=三角形面積+邊料面積；在風(fēng)箏的表面繪制出精美的圖案。

　　（3）尾翼平衡

　　添加三條飄帶。

　　方法2：制作四方風(fēng)箏

　?。?）骨架交叉

　　將100cm縱向竹條與80cm橫向竹條垂直交叉固定，交點(diǎn)距兩端50cm和40cm；

　　（2）蒙面處理

　　沿四邊形四邊縫制包邊，預(yù)留穿竹條的通道；面積做大化：實(shí)際蒙面面積=0.5×100×80=4000cm2；在風(fēng)箏的表面繪制出精美的圖案。

　　方法3：制作沙燕風(fēng)箏

　?。?）骨架搭建

　　將竹條按照?qǐng)D紙上的尺寸切割好，確保長(zhǎng)度和角度都符合要求。使用細(xì)線將竹條按照?qǐng)D紙上的形狀綁在一起，形成風(fēng)箏的骨架。

　?。?）蒙面裁剪

　　選擇合適的紙或布，確保其輕便、耐用且易于著色。根據(jù)風(fēng)箏的尺寸，將紙或布裁剪成相應(yīng)的形狀，然后將其固定在骨架上；在風(fēng)箏的表面繪制出精美的圖案，如燕子形狀、云朵等，增加風(fēng)箏的美觀性。

　　第三課時(shí)展示風(fēng)箏實(shí)地放飛

　　任務(wù)1：展示制作完成的風(fēng)箏，介紹風(fēng)箏的設(shè)計(jì)理念和制作過(guò)程；

　　任務(wù)2：探究影響風(fēng)箏飛行高度的因素；

　　要讓風(fēng)箏飛的更高，需要綜合運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)原理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化技巧和操作策略。具體可以選擇開(kāi)闊地帶，迎風(fēng)坡最佳；45°黃金角度起飛等。

　　任務(wù)3：在室外放風(fēng)箏，比比誰(shuí)的放的更高更遠(yuǎn)。

　　通過(guò)風(fēng)箏制作與數(shù)學(xué)原理探索的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，強(qiáng)化了幾何直觀、運(yùn)算能力等核心素養(yǎng)，培養(yǎng)了在真實(shí)的情境中綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，更培養(yǎng)了跨學(xué)科思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。最終通過(guò)放風(fēng)箏競(jìng)賽，真正做到了“做中學(xué)”。

　　撰稿：陳志群

　　編輯：潘舒璠

　　審核：魏艷紅