分年級的航模興趣班課程實踐

李漢東 羅燦 郭依凡

摘要：參照我國義務(wù)教育小學(xué)、初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，按年齡段與課程內(nèi)容兩個維度設(shè)計了分年級航模興趣班課程，并在深圳的五所學(xué)校開設(shè)了相關(guān)課程。

關(guān)鍵詞：航模 科學(xué)素養(yǎng) 課程實踐

0 引言

航模是一項科技和體育結(jié)合的運動項目，承載了科學(xué)知識、科學(xué)精神以及動手能力等多方面的內(nèi)容，有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升。相較于其他引入學(xué)校的機器人、樂高等科學(xué)教育項目，航模項目承載的內(nèi)容要豐富得多，但在分年齡段設(shè)定由易到難的不同教育任務(wù)方面尚有所欠缺。目前，大多數(shù)學(xué)校開設(shè)的航模活動雖然結(jié)合了航空知識，但更多強調(diào)的是運動訓(xùn)練，即體育活動方面，采用的教學(xué)方式也僅僅是針對某項比賽，就某一航模器材反復(fù)練習(xí)。因此，分年級航模課程的設(shè)計是一個非常有必要的創(chuàng)新之舉，也是一項不易的挑戰(zhàn)。

本文結(jié)合我國《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》《義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中技術(shù)與工程相關(guān)內(nèi)容，以科學(xué)知識、科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)為目標(biāo)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)時間劃分為小學(xué)、初中、高中年級三個學(xué)段，并對分年級的航模課程進行了實踐探索。由于從小學(xué)至高中的航模課程學(xué)習(xí)時間跨度較長，我們基于學(xué)生的年齡特征與認知規(guī)律，按航空知識、航空故事、航模制作、工具使用、航空小實驗、航模維修、航模比賽七大模塊，設(shè)定了不同的課程內(nèi)容與目標(biāo)，希望能更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1 航模課程的架構(gòu)設(shè)計

我們組織教育工作者、航模愛好者以及航空科普工作者對分年級的航模課進行探索，重點征求學(xué)?？萍颊n程教師的意見做出了課程設(shè)計。

首先，我們將航空模型分為8類，以適應(yīng)不同年齡段的學(xué)生（見表1），并開發(fā)了近100種模型成品、半成品、航空實驗等，包括利用公司的“航空創(chuàng)客平臺”研發(fā)的航空模型（見表2）。另有許多航空模型是來自模友的饋贈，如北航吳波校友將1982年的獲獎作品“立體紙模型”無償貢獻給學(xué)生學(xué)習(xí)，其他模友也貢獻出珍藏多年的航空模型。

其次，我們建立了航空知識庫，并收集了大量航空相關(guān)視頻、圖片資料，包括航空知識、機型、設(shè)備、人物、故事、競賽以及中外教育理論等多方面內(nèi)容，每一方面包括若干子項（見表3）。

（1）航空知識包括航空器的分類、航空器的構(gòu)成和組成、氣動布局、重心、飛行原理、顫振、發(fā)動機、超視距空戰(zhàn)、航空電子、飛機結(jié)構(gòu)、飛機環(huán)境、航空武器、翼身融合體、音爆等80個知識點。

（2）航空機型包括戰(zhàn)斗機、強擊機、轟炸機、反潛機、運輸機、直升機和客機、無人機等60余種機型。

（3）航空設(shè)備主要是指飛機的各種部件及設(shè)備，包括機身、機翼、尾翼、起落架、發(fā)動機、高度表、空速表、陀螺儀、航炮、航空炸彈、空空、地空導(dǎo)彈、塔臺等。

（4）航空人物包括飛機設(shè)計師、飛行員及航天員，比如錢學(xué)森、劉大響、吳大觀、戴明盟，雷強、李中華、顧誦芬、黃志千、孫聰、景海鵬、楊利偉、戚發(fā)軔等。

（5）航空故事包括熱氣球、飛艇、風(fēng)洞、航空史上的許多第一等。

（6）航空競賽包括青少年的紙飛機通訊賽，飛北、全國航空航天模型錦標(biāo)賽以及全國青少年航空航天模型錦標(biāo)賽等比賽的規(guī)則。

（7）教育理論包括STEAM教育、創(chuàng)客思維、創(chuàng)造性思維、逆商等方面。

隨后，我們以航模器材為核心，延伸了航空知識、航空故事、航模制作、工具使用、航空小實驗、航模維修、航模比賽等七大模塊，并做成課程包，每個課程包可以進行1～3個學(xué)時的課程。

這種課程架構(gòu)的設(shè)計，有助于學(xué)生保持和發(fā)展對航空知識的好奇心和探究熱情;了解與認知水平相適應(yīng)的航空知識并得到拓展;培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，發(fā)展科學(xué)探究能力;體驗科學(xué)探究的基本過程，發(fā)展學(xué)習(xí)能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，以及用科學(xué)語言與他人交流和溝通的能力;形成尊重事實、樂于探究、與他人合作的科學(xué)態(tài)度，同時也有助于學(xué)生從航空英模及航空故事中汲取精神力量，提高對科學(xué)的興趣，從而提升科學(xué)素養(yǎng)。

2 航模課程的具體安排

在提升科學(xué)素養(yǎng)的理論指導(dǎo)下，以航模教具為核心，以航空知識庫為支撐，我們完成了航模興趣班的課程包，自己設(shè)計制作輕木包裝盒，其中包括課綱、航模以及工具、輔助材料等。下面以輕騎士橡筋動力模型為例說明（見圖1）。

課程老師通過課程包中的資料，可以輕松地組織課程內(nèi)容，也可以根據(jù)學(xué)生的情況調(diào)節(jié)課程內(nèi)容，避免了教材的呆板。航模課程包的設(shè)計，有助于航模課程的市場推廣，同時也是中小學(xué)科技興趣課程柔性化的一個創(chuàng)新做法：

（1）每學(xué)年上學(xué)期以航模套件為主，安排學(xué)生動手制作，享受飛行的樂趣。

（2）上半年課程結(jié)業(yè)，安排學(xué)生在家長的幫助下拍攝一個小視頻，可以是航模飛行，也可以是學(xué)生對一學(xué)期航模課程的體會。我們會組織航空方面的專家對學(xué)生的視頻進行逐一點評，并反饋給學(xué)生們，達成航空專家與學(xué)生的線上互動。

（3）每學(xué)年下學(xué)期以原材料和半成品為主，安排學(xué)生親自使用工具，培養(yǎng)耐心。

（4）學(xué)年結(jié)束，安排學(xué)生及家長參觀公司基地。在學(xué)生參觀學(xué)習(xí)的過程中，向家長進行匯報，具體講述課程內(nèi)容以及學(xué)生們的表現(xiàn)。

（5）課程老師和助教會建立家長群，在群里分享學(xué)生上課的照片，跟家長互動。

（6）組織航模興趣班的學(xué)生參加“飛北”等航模比賽活動。

（7）授課時結(jié)合航空時事新聞或者航空節(jié)日，講述航空事件背后的故事，提高學(xué)生對航空事業(yè)的認知和興趣。

3 航模課程的改進與提升

航模興趣班課程設(shè)計的初衷是培養(yǎng)學(xué)生對航空方面的興趣，學(xué)會一些動手的技能，了解一些做事的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。分年級的航模課程是一個跨學(xué)科的課題，而我們由于對教育，特別是青少年的心理和生理特點缺乏深入的了解，導(dǎo)致在實踐過程中走了不少彎路，但我們始終以學(xué)生為主體，與學(xué)校、家長以及社會資源密切配合，不斷發(fā)現(xiàn)問題，并進行及時的修正和調(diào)整：

（1）我們在上課時發(fā)現(xiàn)有學(xué)生對給橡筋動力航模的橡筋打結(jié)這一步驟仍顯生疏，便安排了一堂額外課程——日本漁夫結(jié)繩的11個方法，要求學(xué)生至少學(xué)會4種打結(jié)方法。不少家長反映，孩子通過上課不僅學(xué)會了給航模橡筋打結(jié)，還學(xué)會了系鞋帶，在課外開始要求自己給自己穿鞋。

（2）部分學(xué)生對老師講的航空知識和故事興趣不大，但對動手非常感興趣，我們便要求學(xué)生將學(xué)到的知識講給家人聽，下一堂課則請表現(xiàn)良好的同學(xué)到臺前演講，并給予一定的獎勵，同學(xué)們聽講時明顯更為專心。

（3）在課堂上制作航模時，學(xué)生有的快，有的慢，我們便將三人分為一個小組，相互幫助和討論，完成模型后一起放飛，以培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神。

（4）對于小學(xué)生在知識與能力都無法銜接的情況下，如何保持對復(fù)雜的航模的興趣等問題，我們尚未有較好的解決方法，日后將聽取各方意見，做進一步的探索。

4 結(jié)語

總體來說，分年級航模課程的實踐，能夠使青少年在玩航模的過程中，持續(xù)地接受航空知識，學(xué)習(xí)實驗的工程方法，了解航空探索過程中的艱辛歷程，從而把對航空的興趣變成愛好，長大后投身科技及航空事業(yè)。

人類正經(jīng)歷以人工智能為代表的第四次工業(yè)革命，中國社會主體上正緊跟，甚至引領(lǐng)世界的發(fā)展。在此背景下，航空模型作為中小學(xué)課外科技教育項目的一個選擇，其課程設(shè)計更要在工業(yè)文明的成果上進行思考，培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新意識，提升青少年的科學(xué)素養(yǎng)，為他們的繼續(xù)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展打好基礎(chǔ)。這對于建設(shè)創(chuàng)新型國家，實現(xiàn)經(jīng)濟社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展也都具有十分重要的意義。

參考文獻

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