开展航空模型活动的实践与思考
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(台州市第一中学,浙江台州 318000) 当今时代,经济社会的快速发展,对人才提出 了多层次、多样化的要求。高中教育是人才培养的 重要阶段,但目前普通高中“千校一面”、高度同质 化的局面,无法适应社会对人才培养的需要。 化课程结构,提高课程质量。为此,2011年,浙江省 教育厅下发了《浙江省特色普通高中学校标准(试 行)》,要求学校构建丰富且具有特色的学校课程体 系,满足学生全面而有个性发展的学习需要和经济 社会发展对多样化人才的需要。选修课程在高中的 课程是育人的关键。转变育人模式,首先应优 了人气,课余时间在此贮足浏览和相互交流讨论的 学生很多,这里俨然成了他们的另一个学习场所。 其次,我们还将科技长廊作为对高一新生进行始业 教育的参观点,每年都要专门组织新生学习参观。 这一者让学生了解我校的“倡导科技”的教育特色, 成的问题作为再研究的资源,引导学生不断地将 化学科技教育的内容进行深入和拓展,继续对生 成的新课题进行研究,进而丰富、调整甚至重新布 置化学科技长廊的内容。如“从海水提取化学元 素”的研究激发了学生对“蟹、虾中甲壳素的提出 和应用的研究”“对海底天然气开发和应用现状的 二者让学生了解科技就在我们身边,激发了他们参 与科技研究的兴趣和信心。 我们把化学科技廊视为学生的“第三位老师”, 这就意味着环境已不再是没有生命、完全物化的东 西,而成为了一种富有人格魅力的教育力量。环境 就如同教师一般具有了教学的功能,它对学生的认 知具有激发性,使学生处于积极的学习状态,并通 过利用各种环境获得对周围世界的认识,从中产生 研究”等课题研究的兴趣。化学科技廊这一“动态 学习环境”在学生的“互动对话”中不断丰富和变 化,学生也在不断质疑、发散、交流与分享信息中 提高观察、思维、交往以及表达的能力,增强了研 究的自信心。 经过一年多长廊环境创设活动的全新体验,教 师们明确了环境教育的价值,更新了自身的教学理 念,能在课堂教学中为学生提供自主合作学习的环 境,并结合实际充分挖掘文本资源,对课本知识进 强烈的自我意识。这就要求我们对环境创设进行 “设计”,以充分发挥环境的促进功能,使得“偶然的 环境”变成“教育的环境”。 四、动态环境——让“廊”在“对话”中变化 行拓展延伸,放手让学生进行自主学习,关注学生、 信任学生。对学生而言,在与环境的互动中,主体性 的发挥可帮助他们树立自信心,萌发自主建构知识 经验的意识与积极探究、学习的欲望。通过文献调 查、实地考察、宣讲实践和长廊装饰等历练,学生们 学会了合作、交流和思辨,获得了科学知识、科学方 法和操作技能,增强了关注社会、关注生活、服务社 会、参与决策的意识。 环境创设的内容不是一成不变的,而是可以 随时变化、增减的。实践中,我们专门在化学科技 长廊中开辟了一块供学生提问的“学习贴吧”,学 生通过学习可以对各研究过程或结果发表自己的 意见,提出自己的观点和质疑,研究小组的学生可 以进行解释和商榷。我们把学生在学习中不断生 …曼… 更是对理论知识的一种内化、一种升华。在这个过 程中,学生可以加强人际交流,树立合作意识,培养 实事求是的科学态度。 此外,航模活动的开展在我校有着较长的历 开设应运而生。 为了能更好地顺应教育改革,我校秉承20多 年来以对科技教育为特色的办学理念,提出了“科 技教育生活化”的办学思路,于是,各类选修课的申 报和开设也热火朝天地展开。 航空模型(简称空模)就是指不能载人的、符合 一史,积累了一定的经验,并培养了一批优秀的指导 教师。学校就有国家一级航空航天模型裁判员1人, 国家二级航空航天模型裁判员3人,这为航模活动 的开展提供了有利的师资保障。 二、如何有效开展航空模型活动 定技术要求的、重于空气的飞行器。其技术要求 是最大飞行重量不得超过5千克,最大升力面积不 大于1 50平方公寸,最大翼载荷不得超过每平方公 寸100克,发动机气缸工作容积不大于l0立方厘 米。航空模型一般可分为自由飞类、线操纵类、无线 电遥控类、像真模型类等四个大类。 一、为什么要开展航空模型活动 中国民航局于2011年3月明确表示,将 在吉林、广东、黑龙江三省低空开放试点的基础上, 进一步在湖南、湖北、广西与内蒙东部扩大试点范 围,争取到2015年实现全国低空空域的全面开放。 这个消息预示着中国将从汽车时代开始迈人飞机 时代,而这个时代的到来对于现在的中学生来讲更 是一个空前的挑战,因为他们将领舞中国飞行时代 的开始。在不久的将来,飞行及飞行器设计将会成 为新的热门技能和职业,而航空模型可以为这个时 代的到来提供最基础的知识积累,也可以为他们在 更高、更深领域的发展提供一个方向。 中学生对飞行很是憧憬,对了解飞行的基本原 理有很强的需求。飞行是很多人的梦想,拥有广阔 的蓝天,能在蓝天上翱翔,是很多在校学生所向往 的。在强调素质教育的今天,各校都在培养学生综 合能力方面花了大力气,但是因为种种原因,学生 的动手能力始终不强,而社会却对这种高级技工方 面的人才表现出前所未有的需求,所以在学生时代 就注重动手能力的培养变得迫在眉睫。在模型这个 项目上有这么一句话,叫“三分飞行七分修理”,也 就是说如果你接触模型十分钟的话,那么你飞行的 时间最多不超过三分钟,你要花七分钟的时间在飞 机的制作、维修和调试上。而这“七分钟”恰恰是自 身动手能力得到锻炼的最好机会。所以,接触航空 模型的学生在比如电烙铁、扳手、台钳等工具的使 用方面相比于其他学生有着独到的优势。另外,通 过现场观察教练制作飞机模型,直至自己设计动手 制作飞机模型,不仅是对前期理论知识的实践检验, 皿 . 首先,航空模型活动是一个持续认知的过程, 具有阶段性和连续性的特点,考虑到不同年龄学生 的认知水平不同,活动可以按照学生的年龄段进行 划分。我们主要从以下几个年龄段进行划分。 1.高一第一学期:制作橡筋动力飞机(直升机) 和简单的有动力飞机,让学生对飞机的原理有个基 本的认识。 2.高一第二学期:制作遥控飞机(直升机),了解 飞机飞行的理论基础(伯努利方程)及遥控的初步 知识。 3.高二第一学期:制作遥控飞机(直升机),能够 比较熟练地掌握航空模型的基本操作,对于日常的 维护和修理有一定的理论和实践水平 4.高二第二学期及更高年级:自制模型飞机, 较熟练的掌握使用遥控设备,知道各个元件对模型 飞机的作用,会简单调试和试飞模型。 其次,具体活动方案的制订,是活动能真正落 实到每个学生的保证。按照不同的认知和能力水 平,可选择如下方案。 1.举行航模比赛,如手掷模型比赛、橡筋动力 模型飞行比赛、电动模型飞机比赛等。这样的活动 以学生自己动手、调试为主,促使他们加强对飞机 结构和原理的认识,也让学生开始接触电烙铁、扳 手、电动工具等工具的使用。需要指出的是,这三个 项目具有难度递增的特点,可以根据学生的实际情 况选择其中之一开展,也可以全部开展。 2.研究一个关于飞机的物理问题,如飞机与空 气动力学、飞机飞行的基本原理、飞机的形状对飞 行的影响、飞机的控制原理、飞机的力矩平衡问 题、遥控飞机的遥控原理等。这一活动的研究方法 可以以文献、资料查阅为主,也可以结合参观模型 和实验,具体根据自身的实际情况选择。 3.举行飞行器设计比赛,具体包括阐述设计理 念、设计的创新之处,进行可行性分析,并制作模型。 4.举行遥控模型比赛(P5B,P5C)。这一活动既 能检验学生的水平,也能通过交流学习别人先进的 技术,还能为高考加分提供一条新的渠道。 5.举办讲座,如相关航空模型专家来校授课, 让学生了解遥控的基本原理及方法、航空模型的基 本要领及比赛规则。这一活动主要是以专家授课为 主,学生通过学习,充实自己的理论知识,为提高动 手能力奠定理论基础。 6.KT板飞机的制作及调试。这一活动围绕学生 的动手和实验能力,可以检验学生是否将理论知识 和技能的学习融会贯通。另外,指导老师也可以通 过这样的活动,给学生在模型乃至真飞机的设计上 提供有价值的参考意见,指导学生以后的发展道路 和方向。 再次,对活动结果的评估是成功开展航模活动 的有力补充,教师要对学生的成果从“科学性、创新 性、实用性”等方面进行综合评价,可以通过研究报 告、展板、科学报告会、各种模型比赛、飞行器设计 比赛等方式对学生的学习情况进行反馈。这既是对 学生阶段性学习的总结,又能为学生接下来的学习 做好铺垫。 三、开展航空模型活动的意义 首先,通过活动,学生的团队意识得到了明显 加强。从学员进入航空模型队的那一刻起,我们就 给他们进行团队意识的教育,让他们知道未来的成 败不能仅靠一个人的菲薄力量,而是要靠团队的共 同努力。在一中航空模型队,每个人都是主角,自己 的事情自己做,但又不脱离团队。每次参加比赛,不 管大型的比赛还是小型的表演,不管是参加的队员 还是没有参加的队员,在现场我们必须是一个互相 帮助、互相支持的团队。 在这种团队精神的指引下,我们逐步形成了以 P5B、P3C、P3T项目为特长的团队新格局。在全国、 省、市、区的比赛中多次创造了好成绩,特别是近几 年,我们获得了全国P3C项目银牌1人次;获得省 级比赛一等奖6人次,二等奖3人次,团体第一名1 次;获得市级比赛大大小小的奖项不下50人次;连 续六年获得区组织的科技文化艺术节P3C项目一 等奖。 其次,学员的课外知识得到了拓展,动手能: 显著提高。学生对飞机的基本结构、常用术语、基 飞行原理、基本控制原理、遥控器的使用和基础 识、简单的电子电路知识等有了简单认识。这一: 面使学生丰富了课外知识,增加了对模型,特别 航空模型的了解,增强了对航空模型的兴趣,另一 方面也为学校的科技教育增色不少。 苏霍姆林斯基说:“手是意识的伟大培育者,, 是智慧的创造者。”动手能力的培养是航模活动I 重要意义所在,而经过这样有针对性地锻炼,学 受益匪浅,并能在生活中加以应用。同时,这也促j 了学生自身情感、人生态度、价值观的升华。 四、成果背后的反思 在社会、学校、家长不断追求高考成绩的背: 下,学生的课外活动时间受到了不断挤压和冲 学生疲于完成学习任务,很难再有更多的时间花: 航模上,而航空模型活动恰恰对课外时间的要求J 较多,甚至要牺牲学生的周末时间。为了赶上更! 的训练时间,我们总是要在太阳出来之前就赶到 场地训练。所以,这几年,参加活动的高一学生越 越少。 如何让学生既在自己的兴趣爱好上有所发扫 又能尽量不影响正常的学习,选修课程的开设将: 一个很好的契机。因为成为选修课程后,学生的: 视程度、时间保障和学分机制,都会为航空模型{ 动的开展带来便利,进而让科技教育在高中教育・ 得到真正的落实。 另外,在航模活动中还暴露出一些其他的小I 题,比如教师的角色转换和提高教师积极性的I 题,不同地域、不同学校的教师队伍建设问题,学 如何权衡不同选修课程的比重,如何建立更好的 价,等等。这些都需要我们通过摸索逐步加J 解决。