Солом’яні мости – весела та навчальна STEM-заняття для дітей

Діти обожнюють займатися будівництвом та конструюванням. Використайте цю любов до будівництва та перетворіть її на цікаве заняття з STEM, побудувавши мости з соломинок.

Будівництво солом'яного мосту — це освітня діяльність для дітей, яка природним чином залучає їх до вивчення, розуміння та насолоди наукою, інженерією, технологіями та математикою.

Практичні навчальні заняття, такі як будівництво мосту з соломинок, допомагають дітям генерувати ідеї, експериментувати, перевіряти свої ідеї та вдосконалювати їх, а також позитивно впливають на результати навчання.

«Солом'яні мости» — це захоплюючий інженерний проект для дітей, який може зайняти їх навчанням та майструванням на довгі години. Допоможіть своїм дітям прийняти виклик «Солом'яний міст» та проявити свої внутрішні інженерні здібності!

Зміст:

Що таке міст?

Типи мостів

Ідеї для солом'яних мостів

Як зробити балковий міст із соломинок?

Як зробити фермовий міст із соломинок?

Але перш ніж приступити до створення солом'яного мосту, давайте заглибимося в основи мостобудування, щоб зрозуміти науку, що стоїть за цими інженерними дивами.

Що таке міст?

Міст — це споруда, що з'єднує дві точки. Він дозволяє людям, транспортним засобам і тваринам перетинати природні або штучні перешкоди, такі як річки, долини або залізниці. Сьогодні ми також бачимо мости над дорогами — їх будують для зменшення заторів!

Мости важливі, оскільки вони дозволяють нам легко дістатися з одного берега на інший, не обходячи його і не перепливаючи.

Типи мостів

Вивчення мостів може бути захоплюючим досвідом для дітей — це стимулює їхню творчість, навички вирішення проблем та розуміння основних інженерних принципів.

Ось кілька поширених типів мостів:

1. Балковий міст

Балкові мости — це один із найдавніших і найпростіших типів мостів.

Для будівництва балкового мосту потрібна горизонтальна балка (по ній проїжджають транспортні засоби) та опорні стовпи на всіх кінцях, які витримують вагу мосту. Вони здебільшого використовуються для перетину невеликих річок, струмків або прогалин.

Наприклад: Міст через болото Манчак, Луїзіана

Пов'язано: Перегляньте «Наукові цікавинки», де ви знайдете величезну колекцію питань з науки для учнів початкової та середньої школи.

2. Арковий міст

Арочні мости не тільки естетично привабливі, але й дуже економічні. Як випливає з назви, арочні мости використовують армовані арки для розподілу та рівномірної підтримки навантаження.

Вони спираються на опори, розташовані на обох кінцях кривої. Існують різні типи арочних мостів залежно від положення прогону відносно арки.

• Арочний міст з проїжджою частиною – у цьому арочному мості проїжджа частина повністю знаходиться над аркою. Приклад арочного мосту з проїжджою частиною: міст Нью-Рівер-Гордж, Західна Вірджинія
• Прохідний арочний міст – у прохідному арочному мості основа арки знаходиться нижче проїжджої частини, а вершина арки піднімається над нею. Міст через гавань Сіднея є прикладом цього типу арочного мосту.

Знаменитий залізничний міст, по якому проїжджає «Хогвартс-Експрес» у фільмах про Гаррі Поттера, — це арочний міст під назвою «Віадук Гленфіннан». Чи можете ви вгадати, до якого типу належить цей арочний міст?

3. Підвісний міст

Підвісні мости — це знаковий винахід; вони підвішені на (товстих) сталевих тросах, які витримують вагу моста.

Ці сталеві троси, які називаються підвісними тросами, з'єднані між собою та підтримуються високими вежами, міцно утримуючи проїжджу частину мосту.

Відомі приклади підвісних мостів — це міст «Золоті Ворота» та Бруклінський міст.

4. Фермовий міст

Фермові мости — це, мабуть, найміцніший і найбезпечніший тип мостів. У мостах цього типу для підтримки та збалансування навантаження на прогоні використовуються з'єднані між собою міцні трикутні рами, відомі як ферми!

Приклади фермових мостів: міст Ікіцукі та міст Кінгстон-Райнкліфф

Заняття з побудови солом'яних мостів для учнів: ідеї для конкурсу солом'яних мостів

А тепер давайте поринемо у практичну пригоду з будівництва солом'яних мостів! У ході цього творчого та освітнього заняття діти навчаться виготовляти солом'яні мости та перевіряти власні ідеї щодо їх будівництва.

У рамках цього заняття ми будемо будувати два типи популярних мостів:

• Балковий міст
• Фермовий міст

Хоча будівництво балкового мосту з соломинок є досить простим і є чудовим заняттям з STEM для учнів 4 класу, будівництво фермових мостів з соломинок є дещо складнішим і займає більше часу. Тому це підходить як проект з STEM для учнів середньої школи.

Коротка порада: не забудьте додати здорову дозу гумору за допомогою цих наукових жартів та каламбурів.

Балковий міст: як зробити міст із соломинок крок за кроком

Почнемо з простого балкового мосту, щоб підготувати дітей до цього заняття зі створення мосту з соломинок. Створення простого балкового мосту є чудовим попереднім заняттям перед проектом з створення фермового мосту з соломинок і допоможе дітям зрозуміти та оцінити складність будівництва мостів із соломинок.

Матеріали, необхідні для солом'яного мосту:

• Питні соломинки
• Скотч (бажано малярський)
• Легкі предмети для випробування, такі як монети або паперові стаканчики

Інструкція з виготовлення солом'яного мосту

Крок 1: Першим кроком у виготовленні такого мосту з соломинок є створення опори для балки. Щоб зробити опору, візьміть дві соломинки та склейте їх скотчем біля одного кінця, утворивши V-подібну форму.

Крок 2: Далі додайте ще одну соломинку до опори, щоб утворити пірамідальну форму. Зробіть дві пірамідальні солом'яні опори.

Крок 3: На останньому кроці візьміть дві соломинки та приклейте їх скотчем до солом'яних опор, щоб сформувати прогони солом'яного мосту. Можливо, вам доведеться відрегулювати соломинки, щоб збалансувати балковий міст.

Коли все буде готово, поставте паперовий стаканчик на прогони мосту, щоб перевірити його міцність. Ви можете покласти монети в стаканчик, щоб перевірити, яку вагу він може витримати.

Фермовий міст: як зробити міст із соломинок і скотчу

Тепер давайте побудуємо солом'яний міст, щоб створити модель фермового мосту. Це одна з найкращих конструкцій солом'яного мосту, в якій використовуються трикутні форми з соломи, щоб надати міцності конструкції мосту.

Матеріали, необхідні для солом'яного мосту

• Соломинки
• Скотч
• Ножиці
• Лінійка

Покрокова інструкція з побудови солом'яного мосту

Давайте втілимо наш солом'яний міст у життя, виконавши такі кроки: Ви можете розділити «будівництво солом'яного мосту» на три різні етапи:

• Створення основної конструкції.
• Бічні опорні балки.
• Збірка всіх елементів.

Крок 1: Створення основи.

Оскільки соломинки дуже легкі, вам потрібна міцна основа для мосту! Міцна основа забезпечить стабільність мосту та допоможе уникнути його нестійкого падіння.

Ви можете зробити основу, з'єднавши вертикальні соломинки або склеївши горизонтальні соломинки. Горизонтальний солом'яний міст буде легшим!

З іншого боку, основа мосту з вертикальних соломинок буде міцнішою, оскільки матиме більше клею та об’єму.

• Горизонтальний міст: Соломинки зазвичай мають довжину 15–20 см. Ви можете зробити їх довшими, з’єднавши дві соломинки. Це легко, оскільки соломинки гнуться. Використовуйте скотч, щоб з’єднати їх. Для горизонтальної основи мосту вам знадобиться 5–6 довгих соломинок. З’єднайте їх горизонтально — і основа готова!
• Вертикальний міст: Вертикальний міст вимагає більше часу, але це найміцніша конструкція солом'яного мосту. Для цього вам знадобляться дві довгі соломинки (30–40 см) і кілька маленьких соломинок (усі нарізані точно по 8 см). Розмістіть довгі соломинки паралельно одна до одної, на відстані 8 см. Тепер починайте встромляти маленькі соломинки вертикально між обома довгими соломинками, поки повністю не закриєте проміжок між ними.

Ми вирішили зробити горизонтальну основу.

Крок 2: Створення візерунків ферм

Вам знадобиться чотири трикутні ферми!

• Наріжте соломинки довжиною 10 см для трикутної конструкції.
• Вам потрібно з'єднати три соломинки, щоб зробити одну ферму.

Крок 3: Виготовлення верхньої частини фермового мосту

Щоб спростити конструкцію мосту, склейте 5–6 соломинок скотчем, так само як і основу, щоб зробити верхній пояс фермового мосту.

Крок 4: Збирання частин мосту.

Прикріпіть ферми до обох боків основи мосту так, щоб вони стояли на ній вертикально. Насамкінець приклейте верхню балку мосту до ферм, щоб завершити конструкцію мосту.

Ось і все! Ваш солом'яний міст готовий! Покладіть на міст легкі предмети, такі як іграшкова машинка, маленька гумка, монетка, збільшуючи вагу, щоб перевірити його міцність і з'ясувати, при якій вазі міст обвалиться.

Зверніть увагу на ділянки, що виявляють ознаки слабкості, і подумайте, як можна поліпшити конструкцію та міцність мосту. Додавання до конструкції додаткових ферм — один із способів підвищити її міцність.

Пов'язано: Поєднайте цю веселу діяльність з іншими захоплюючими інженерними завданнями для дітей.

Пам’ятайте: у цьому конкурсі з будівництва мостів у рамках STEM головне — це радість, навчання та відкриття чарівності створення мостів своїми руками. Немає єдиного правильного способу побудувати мости з соломинок!

Дайте волю своїй творчості, експериментуючи з різними конструкціями та техніками, перетворюючи свій солом'яний міст на шедевр. Додайте більше соломинок або змініть компонування, щоб знайти найкращу конструкцію солом'яного мосту, яка задовольнить інженера у вас.

Останні думки…

Навчання дітей основним знанням з будівництва та інженерії — це корисне та пізнавальне заняття. Воно дозволяє їм розширювати та досліджувати нові горизонти людських можливостей.

Під час створення цього солом'яного мосту не забудьте розповісти дітям про різні типи мостів та про те, як і чому вони з'явилися.

Навчання стає цікавим, коли супроводжується експериментами та практичними заняттями. Одночасно заплануйте з дітьми коротку поїздку до найближчих мостів у вашому місті — на прикладах вони вчаться швидше!

Джерело: Straw Bridges – Fun and Educational STEM Activity for Kids