实施过程（根据教师和学生的汇报录音整理）
教师代表
继初一课程“走进圆明园”之后，不少学生对园中的古桥产生了浓厚的兴趣，结合初二物理课堂上所学，他们不约而同地选择了研究古桥中的力学问题。校外，在清城睿现数字研究院桥梁专家徐柯工程师指导下，由清华附中物理组的一群朝气勃勃的年轻教师带领，学生们展开了研究圆明园古桥中的力学问题的探究。
物理组老师们有幸于2014年11月20日拜访了圆明园研究领域的权威学者郭黛姮先生（图4—37）。郭先生思路敏捷且极为健谈。我们从圆明园遗址的发掘清理谈到圆明园的复建之争，再到打造“数字圆明园”的艰辛历程，一段段故事背后流淌的是半个世纪的时光……
图4—37 著名的古建筑学家郭黛姮先生给力学组老师讲中国古桥的历史
听郭先生讲圆明园，讲中国古桥的发展，实在是人生一大幸事。将郭先生所讲的故事一一转述给同学们，大家都对“圆明园古桥”课题充满了跃跃欲试的期待。
力学组按照不同的选题分成3个小组。每个小组的活动都分为三个阶段，第一阶段是做寒假小组汇报，在寒假前各组老师已经为各组分配了寒假测量桥梁的任务，而在这次活动上学生们汇报了寒假实际测量桥梁的结果。第二阶段是前往了中科院文献情报中心，那里有老师教他们如何准确迅速的查找所需要的资料。第三阶段是做开题报告，各组介绍了自己的初始课题。想要做好一个科学研究，第一步就是要提出新颖有意义的课题，这些课题不仅要与力学知识挂钩，还要具备趣味性、实用性以及可推广性。第二步就是要设计方案，要设计需要准备的、需要做的以及各时间节点。第三步就是实验操作，现在学生的知识还是有限的，所以现在想得到什么结论，必须要通过实验。第四步就是建立理论模型，在分析一些实验结果以及测量数据之后能够得出结论，得出预想化。最后也是我们所要追求的就是实际应用，将理论变为现实，让那些理论方案不再空虚。在这次研究中三个组都遇到了同样的困难，就是预想课题太高大上难以实现，在清华大学郭黛姮先生和桥梁专家徐柯工程师的指导下三个小组各自又重新开始了新的课题。
12周的时间对这个课题实在有限。作为指导教师，每个周二下午我看到几个孩子认真而忙碌的身影。眼看着他们先做了一个颇有些不知天高地厚的开题报告，有个组竟然计划想做全中国的石拱桥资料集锦的APP，不过有梦想总是一件好事。接下来，与桥梁专家面对面，去中科院查阅文献，几次圆明园实地测量，研究设计方案。掌握了足够多的背景知识后，研究方向才开始从理想回归现实，变得明确和具体。临近尾声，可能每个组还没有拿出实质性的成果，但整个调研、试错和修正的过程是宝贵的。科研决不是一蹴而就的，煎熬的过程也是成长的过程。
最后，想谈一点自己的感想，说是指导教师，其实是跟同学们在一起学习和成长。举个例子，我们组要借鉴的如意桥，本是很普通的一座桥，为什么叫如意桥呢？只有当你站在这座桥上，才能领略此桥出神入化的意境。往西看，能看到佛香阁和万寿山的全景，把圆明园和颐和园的景色尽收眼底，是谓“如意”的由来。
学生代表
在初一的时候，我们就有走进圆明园的专项课程，而现在是要更深入地研究圆明园，我们称之为再进圆明园。这次，我们是把目光集中在了圆明园的古桥。
在走进圆明园时，我们感性地认识了圆明园，学到了关于历史、政治、古建筑等一系列知识。如今，力学组再进圆明园，是以桥为专题，作单向深入的研究，从而学会了理性思考，理性研究。
力学组共有三次大型活动。第一次是寒假成果汇报。在寒假前，老师给我们布置了寒假测量桥梁的任务。在这次活动上，我们各组汇报了寒假实地测量桥梁的结果。第二次是前往中科院学习。我们去了中科院文献情报中心，那里有老师教我们如何准确、迅速地查到所需要的资料。第三次是做开题报告。各组介绍了各自的初始课题，开始了研究的第一步。
想要进行科学研究，第一步就是提出新颖、有意义的课题。这些课题不仅要与力学知识、生活挂钩，也要具备趣味性、实用性与推广性。第二步，通过实验操作来得出结论。因为现在我们的知识还是有限的，有时只能“知其然而不知其所以然”，因此，我们需要通过实验来解决问题。第三步，在分析实验或是测量数据后，要建立理论模型，得出理论方案。第四步，也是我们最终所要追求的—实际应用，是将理论模型运用到现实中，使理论变为现实。
在研究中，力学组的三个组都遇到了同样的困难—预想课题难以实现。但是，在徐柯教授、郭黛姮教授和校内指导教师的帮助下，各组又都重新开始了课题。
力学1组的课题是翻板桥的设计与研究。2组研究古代石拱桥薄弱点实验与分析。3组做古桥保护与环境设计。
“回顾一个月来的研究工作，我们的初始方案失败了，但是在这整个过程之中，我们学习到了很多知识，收获了许多宝贵的经验。更为重要的是在探索科学的道路上，挫折与失败是难免的，但是我们应该学会及时调整自己前进的方向，并且怀有一颗追逐科学、不放弃的心。”这是郝嘉琛同学在进行汇报时的发言片段。
图4—38 复原后的如意桥
我们组同学关于翻板桥的进展基本还在查阅文献、总结方案阶段。对于课题内容的调整，同学们认真诚实地总结了关于“残桥复原”这一课题，收获了经验和教训。对翻板桥的实现方法，计划分古代轮轴和现代齿轮两种方法。对于桥梁的尺寸比例，参考了圆明园“四十景图”中的一座梁桥—如意桥（图4—38）。