数学探秘者联盟A

好思研学“科技+N”专栏

好思研学简介

视频概览

课程信息

时间：上午11:00-14:00（3小时）

地点：科技馆（科学教室、数学力学展区、5D影院、深海电梯体验区）

参与对象：8-15岁青少年（分低龄组8-12岁、高龄组13-15岁，含跨龄协作环节）

参与人数：每场限15人

活动性质：数学主题科普研学活动

说明：5D影院、深海电梯体验享受补贴价半价

课程主题

“几何与力学的魔法

——解锁藏在生活里的数学密码

课程目标

1、知识目标：通过实践与探究，理解圆的几何特性、旋转双曲面的空间结构、悬链线的力学平衡原理；结合场馆体验，认识数学在科技与自然中的应用。

2、能力目标：提升动手实践能力（制作模型、搭建装置）、逻辑分析能力（对比实验、计算载荷）及跨龄协作能力（团队完成挑战任务）。

3、情感目标：打破“数学抽象枯燥”的刻板印象，激发对几何与力学的兴趣，培养“用数学视角观察世界”的思维习惯。

课程亮点

1、“做数学”而非“学数学”：通过动手制作、实验对比、竞技挑战，将抽象的几何与力学知识转化为可操作的实践，让数学“看得见、摸得着”。

2、跨龄协作与分层教学：分龄任务适配不同认知水平，跨龄挑战促进互助学习（高龄组带低龄组），实现“以强带弱、共同提升”。

3、科技与传统结合：引入3D打印等现代技术，同时保留绳索、砝码等简易材料，展现数学实践的多元路径。

4、场景化知识迁移：从教室实践到展厅探秘，再到5D电影与深海电梯的体验，让学员发现数学在科技、自然、生活中的广泛应用。

课程流程

1、11:00-11:10 探秘集结·任务发布

地点：科技馆入口处

内容：学员签到，发放“数学探秘任务卡”（含知识点记录、实践评分、勋章兑换规则）；以“车轮为什么大多是圆的？”“桥梁为什么能承重？”等问题引入主题，分组并推选“探秘队长”。

2、11:10-12:00 分龄探索·主题实践

地点：科技馆科学教室

低龄组：车轮的秘密

课程内容：讲解《车轮一定是圆的吗？》核心知识——圆的滚动特性（圆心到边缘距离相等）、非圆形（椭圆、勒洛三角形）的运动轨迹差异；

实践任务：用积木搭建简易小车，分别安装圆形、椭圆形、勒洛三角形车轮，在斜面上测试行驶稳定性与效率，记录对比结果；

创新应用：每组优化“异形车轮小车”设计，参与趣味竞速赛，观察哪种形状车轮更适合平稳行驶，获胜组获“几何小能手”勋章。

高龄组：双曲面工坊

课程内容：讲解《旋转双曲面》原理——由直线绕定轴旋转形成的空间曲面，及其光路反射特性（聚光、散光）；

实践任务：使用IME3D打印技术制作双曲面模型，搭配手电筒测试其对光线的反射效果，记录光斑变化；

创新应用：搭建“双曲面聚光装置”，调整模型角度聚焦阳光，尝试点燃火柴，对比不同结构的聚光效率，获“空间设计师”勋章。

3、12:00-12:40 跨龄挑战·悬链线桥梁

地点：科学教室

课程内容：讲解《悬链线很结实》核心知识——悬链线的自然下垂形态与力学平衡原理（两端受力均匀分布）；

实践任务：跨龄分组（低龄组协助固定绳索，高龄组计算砝码位置），用绳索+砝码模拟悬链线结构，设计简易桥梁模型；

创新应用：开展“桥梁承重赛”，逐步增加砝码测试模型最大载荷，高龄组计算应力分布（简化公式估算），低龄组记录数据，获胜组获“力学工程师”勋章。

4、12:40-13:10 科技馆数学展区探秘

地点：科技馆数学力学主题展区

内容：在导师引导下参观“滚球轨道”“异形齿轮”“悬链线拱模型”等展品，结合上午实践知识，完成任务卡中“原理匹配”挑战（如“找出利用悬链线原理的展品”），加深对数学应用的理解。

5、13:10-13:30 5D电影观影·深海电梯体验

5D电影：观看《数学的自然密码》主题影片，了解蜂巢的六边形结构、海螺的螺旋线等自然中的数学规律，感受“数学是自然的语言”；

深海电梯：体验特色项目，观察深海压力下的结构变化（如舱体形状设计），联想“几何形状与抗压能力”的关联，拓展数学在极端环境中的应用认知。

6、13:30-14:00 成果分享·总结颁奖

地点：科学教室

内容：

跨龄组展示“悬链线桥梁”成果，分享设计思路与承重数据；低龄组、高龄组分别汇报车轮测试、双曲面实验结论；

导师总结圆、双曲面、悬链线的核心数学原理，梳理“几何形状-功能应用”的逻辑链；

颁奖环节：根据任务卡完成度与实践表现，颁发“数学探秘之星”综合勋章及电子证书；

课程反馈：鼓励学员课后观察生活中的数学现象（如拱桥形状、灯罩结构），延续探索兴趣。

课程总结

本课程以“数学探秘”为核心，用3小时串联起几何实验、力学挑战与场馆漫游，让青少年在“玩中学”中揭开数学的神秘面纱。从异形车轮的运动差异到双曲面的聚光特性，从悬链线桥梁的承重原理到自然中的数学规律，课程不仅传递了知识，更重要的是引导学员发现：数学不是课本上的公式，而是解决问题的工具、解释世界的逻辑、创造发明的基础。这场研学之旅，为青少年打开了一扇“用数学视角看世界”的窗口，让“探秘数学”成为一种有趣的生活方式。

下午课程

铁血铸魂・荣耀征程

地点：中国（西北）军事装备体验展

视频概览

课程目标

1、 让参与者了解我国军事发展历程、重要战役及武器装备知识，增强国防观念和爱国情怀。
2、 通过亲身体验军事项目，感受军事文化魅力，培养对军事领域的兴趣。
3.、在体能训练等环节中，提升参与者的身体素质、平衡能力、协调性及团队协作意识。

课程对象

青少年及幼儿群体（学生研学、军事爱好者等）

课程流程

15:30 - 16:30 乘车前往西北军事装备体验馆。研学导师进行简短的开营致辞，介绍下午研学活动的目的、流程、安全注意事项，强调团队纪律。 将学生分成若干小组，每组8 - 10人，推选小组长，发放研学任务卡。学生明确研学目标与流程，建立团队意识，了解安全要求。
16:30 - 17:30 军事长廊探秘 由专业讲解员带领参观军事长廊，通过详细讲解我国军事发展的重要节点、重大战役等内容，让参与者系统了解军事历史。组织参与者近距离观看战斗机、航母、坦克、导弹、原子弹、氢弹等武器模型，讲解员介绍各类武器的性能、用途等知识，满足参与者对武器装备的好奇心。
17:30 - 17:50火炮参观 团队进入火炮区，专业人员先进行安全讲解，随后详细介绍火炮的操作原理、构造、瞄准方式等知识。在专业人员指导下，参与者亲手尝试模拟装填、发射等操作环节，感受火炮的魅力（团队共2发炮弹体验）。
17:50 - 18:30动态坦克深度解读
1、教官带领学生来到动态坦克展示区，讲解动态坦克在战场上的战术用途、重要作用及相关经典作战案例，利用多媒体设备播放坦克作战视频片段，营造身临其境的氛围。
2、安排学生围绕动态坦克体验。每车安排固定人数，在专业教官带领下乘坐装甲车，模拟真实作战环境，让参与者感受军事行动的紧张与刺激。
3、小组内开展“假如我是坦克指挥官”的情景模拟讨论活动，每个小组选派代表分享作战策略，教官给予点评与指导。
18:30 - 19:10体能训练。参与者进入儿童军事体能训练场，进行军事体能障碍训练，在锻炼中增强身体素质，提高平衡能力和协调性，同时培养克服困难的勇气。
19:10 - 20:10 返程途中，研学总结与分享 1、各小组回到集合地点，围绕研学任务卡，对本次活动的收获进行总结梳理，制作简单的汇报海报或思维导图。 2、小组代表依次上台展示汇报成果，分享自己在研学过程中的所学、所感、所悟。 3、研学导师对各小组的表现进行综合评价，对学生的学习成果给予肯定与鼓励，再次强调国防教育的重要性，激发学生的爱国热情。 展示法、评价法、总结法，让学生巩固知识，强化情感体验，提高表达能力。4、举行简短的闭营仪式，为表现优秀的小组和个人颁发小奖品（如军事主题徽章、笔记本等）。 5、 学生有序归还研学物资，在老师和导师的带领下安全返程。

注意事项

1、所有参与者需听从工作人员和专业讲解员、教官的安排，遵守活动纪律和安全规定。
2、在体验火炮操作、乘坐装甲车等项目时，严格按照专业人员的指导进行，确保自身安全。
3、爱护场地内的设施和展品，不得随意损坏。
4、青少年幼儿需在家长或老师的陪同下参与活动，家长和老师需尽到监护责任。
5、参与者穿着舒适的衣物和鞋子，便于进行体能训练等活动。
6、活动过程中如遇特殊情况，需及时向工作人员反映。

预期成果

通过本次下午半天的研学课程，参与者在有限的时间内，全面体验军事文化相关项目，不仅学到了军事知识，还在实践中提升了自身能力，深化了对国防教育的认识，将爱国情怀和国防意识根植于心。