沿着波光粼粼的护城河，在秋色彩荫的指引下，同学们从东华门走向宽阔的午门。研学导师专业的讲解，带领我们走进一个“科学的故宫”，感受它充满智慧与文化的魅力。

       故宫曾经叫做紫禁城。紫，代表着紫徽垣，是天神居住的地方；禁，代表着禁止入内；城，代表着宫城。紫禁城与故宫，两个不同的名字，两条不同的时代线索，代表着这座古老的建筑群两个不同阶段。

       一进午门，迎面便是五座精美的汉白玉石桥，五座桥分别代表着仁、义、礼、智、信的传统儒家思想观念，不仅体现了中华优秀传统文化的代代相传，更是代表了皇权统治者对于儒家文化的重视。金水桥下便是大名鼎鼎的金水河。它在紫禁城内，从西北进，东南出，最后通过藏书阁，从东华门汇入筒子河。之前来故宫只欣赏它蜿蜒曲折的美，今天才理解了它的这种设计还涵盖了防卫、防火、排水等多种功用。以砖木结构为主的中国古代建筑存在易燃的缺点，在古代防火设施简陋的条件下，金水河便成了宫内消防用水的主要来源。当雨季来临，它又是排水的利器。

       熙和门外两侧栏杆上有很多火焰形望柱头，奇怪的是有些望柱头的顶部有孔。老师告诉我们，这是石别拉。石别拉，又称石海哨，是一种古代的警报装置。它的内部被设计成空心状，形成类似哨子的腔体。这种空心的设计使得气流在吹入时能够在腔体内产生振动，从而发出声响。当紫禁城内出现紧急情况时，守卫者会使用特制的牛角状喇叭对准石别拉上方的孔洞吹气。气流通过喇叭进入石别拉的腔体，由于腔体的特定形状和内部结构，气流在腔体内受到挤压和冲击，产生振动，进而发出声音。石别拉的出气口向下延伸，与其他位置的石别拉相通。这样，当一处石别拉被吹响时，声音会通过内部的通道传递到其他相连的石别拉，使它们也同时发出响声。这种共鸣效应使得声音能够迅速传遍整个紫禁城，达到报警的效果。

       从河到桥，再到桥上石柱，在这一环扣一环的历史余韵中，能工巧匠们巧妙地将物理知识融入设计之中，以保障宫内基础设施的功能性和实用性。这是大国工匠独一无二的智慧。

       拾级而上，越过宫宇重重，是太和门广场。广场上矗立着一对威武雄壮的狮子——它们是我国现存最大的青铜狮。东侧是雄狮，脚踩绣球，象征掌握社稷；西边是雌狮，抚摸幼狮，象征子嗣昌隆。两只庞然大物的制成是用了失蜡法——其原理是利用蜂蜡制作铸件模型，通过加热使蜡模熔化流失，形成空壳，再向内浇灌熔液以铸成器物。这种传统工艺至今仍然使用于现代工业，是现代工业对传统技艺的延续，更是物理与化学在历史长河中浓墨重彩的一笔。

       太和殿后面的保和殿，是以前科举考试参加殿试的地方，从前无数文人才子在此凭借满腹经纶一展风华。保和殿后的云龙大石雕是故宫最大的一块石雕。当时的人们运用独到的智慧：边走边打井，泼水成冰，把两百余吨的巨石沿着冰慢慢运送到紫禁城。聪明的古人们巧妙地利用了冰面光滑、摩擦力小的特性，从而减小了合力，减少了做功，省力的完成了任务。可见，物理学在建筑中无处不在，也在我们悠久的历史中无处不在。

       在保和殿的墙面上，有一些看着很神奇的镂空孔洞——老师告诉我们，它的名字叫“透风”，可以使故宫的柱子保持干燥。这种设计体现了古代工匠对建筑材料保护的深思熟虑：通过在墙体中设置透气孔洞，可以有效防止柱子因潮湿而腐朽，延长建筑物的使用寿命。这不仅是一种实用主义的做法，也反映了古人对于自然规律的理解和应用，体现了古人的智慧和在细微之处闪耀着智慧之光的创造力。

       进到珍宝馆展区我们就被阳光下流光溢彩、熠熠生辉的九龙壁所吸引。九龙壁是我国建筑成就的重要标志。寓意中国古代天子之尊的九五之数，整座影壁的设计；将“九龙”分置于5个空间，壁面有九条龙；此外九龙壁的壁面共用270个塑块，也是九五的倍数。这让我不仅惊叹于古人的算术水平。从化学成分来看，其原材料琉璃的主要成分有氧化铅、二氧化硅、氧化铜等。其中，氧化铜是呈色剂，它采用铅丹作助熔剂，主要着色剂是煤、铜、锰、钻等金属氧化物，在氧化气氛中烧成，铁使釉呈黄色，铜使釉呈美丽的翠绿色，锰使釉细紫色，钴使釉呈蓝色等，以形成丰富的色彩。九龙壁的琉璃饰件采用了蓝、白、紫、黄四种颜色，与壁面的云水底纹相映成趣，烘托出水天相连的磅礴气势。可以说故宫九龙壁不仅是艺术的瑰宝，也是科学的杰作。它以其独特的艺术魅力和科学价值，成为了中国古代文化遗产中的一颗璀璨明珠。

       畅音阁，这座令人赞叹万分的三层大戏楼，始建于乾隆三十七年，具有三重檐结构，台基高1.2米，通高20.71米，总面积685.94平方米，采用卷棚歇山式顶覆以绿琉璃瓦黄琉璃瓦剪边。戏楼一共分为三层上层称“福台”，中层称“禄台”，下层称“寿台”。这座三层戏台采用了先进的声学原理——共振技术，使得即使是在较大空间内也能保证声音清晰地传播给观众。在戏曲演出中，还创造性地在演员身上使用了‘威亚’，令演出效果更加惊艳。这样的设计展示了古代中国在音乐表演场所建设方面的高水平成就，同时也促进了戏曲文化的传承与发展。

       在路边我们看到一处特殊的垃圾箱——堆肥箱，在好奇心的驱使下我们靠近打开这个箱子，看到了箱子里装着落叶与枯枝等园林废弃物。老师告诉我们这种装置可以通过堆肥发酵使得枯枝落叶生成有机肥料，又回归故宫土壤。同学们一致认为这种做法不仅有助于减少垃圾的产生和环境污染，还能促进土壤的健康和植物的生长；不仅体现了对自然环境的尊重和保护，也展示了故宫在传承文化遗产的同时，积极融入现代环保理念，努力打造一个绿色、和谐的生态环境。

       同学们怀揣着对传统文化的敬畏与好奇，踏入了那充满历史韵味的实践活动教室。在指导老师的悉心引领下，分成了两组。一组致力于制作宫灯，另一组则专注于创作故宫文创手袋。犹如被赋予了魔法，同学们开始了奇妙的创作。

       坐在书桌前，同学们的情绪饱满而热烈，意趣盎然，仿佛每一位都化身为了小小的艺术家，倾情投入于手中的创作。此刻，科学与艺术融为一体。他们充分发挥自己的想象力和创造力，将心中对故宫文化的热爱与敬仰融入每一笔、每一划之中。经过一番精心雕琢，许多精致独特的作品新鲜出炉，它们不仅承载着同学们的心血与汗水，更蕴含着对故宫文化精髓的深刻体会与传承。在实践中学习，在学习中创新，将传统文化以新颖的形式展现出来，赋予了传统文化新的生命力，将这颗传承文化的种子播撒在学生们的心田，随着成长不断发芽，成为传播和弘扬中华优秀传统文化的重要力量。

       时间稍纵即逝，当同学们再一次站在故宫门前，已是夕阳西下，同学们都流连忘返，感慨万千。在这一次独特的故宫之旅中，同学们首次将视角从历史人文转向这座古老宫殿所蕴含的科学创造和别出心裁的设计，别有一番收获、打开了另一个关于科技海洋的新世界。故宫中古人卓越的科学创造和创新为后人展现了无与伦比的风采，也指引着新一代人不断前行、进步。正如同学们在研学手册中所写，在如今科学发达的年代，我们更应该将故宫的建筑进行数字化保护，做成视频、VR或游戏，让全世界了解宏伟的故宫、科学的故宫以及充满魅力的故宫。一路参观中，同学们领略了故宫的文化与科学，学习了蕴含在这座会呼吸的历史中的无穷奥秘，见证了千百年来劳动人民的聪明与智慧。冰面运输、建筑结构等蕴含着物理知识；材料制作、古法工艺中蕴含着化学知识——这将是同学们心中一次奇妙的历史与未来之旅，一次难忘的碰撞与结合。

       雕栏玉砌应犹在，朱颜未改，历史流转不息。故宫博物院，宛如历史长河中一颗璀璨的明珠，熠熠生辉，其辉煌壮丽之姿令人叹为观止，每一砖一瓦、一梁一柱皆诉说着往昔的辉煌与荣耀。而今，它不再是四四方方的天，而是充满了欢声笑语，朝气蓬勃，有着新时代的阳光朝气、无限可能。回望过去，无数先辈们通过自己的辛勤付出与卓越才能，用智慧和汗水浇灌了中华民族的辉煌历史，为我们留下了宝贵的文化遗产。我们有责任、有义务将其发扬光大，让它成为连接过去与未来的桥梁，将这份独特的文化魅力传向世界，让更多的人了解和认识中国文化的博大精深，让世人都听见这份独特悠扬的回响，体味这份震撼心灵的辉煌。

撰稿：赵一然  李辰暄 狄文 

审核：潘宁