2015年青少年高??茖W(xué)營——航天科技與清華專題營精心策劃了一系列富有鮮明特點(diǎn)的營隊(duì)活魂大師講座——清華大學(xué)副校長、中國科學(xué)院院士薛其坤教授對青年人開展學(xué)術(shù)研究給予鼓勵并提出寶貴建議;科技、人文、社科專家就前沿?zé)狳c(diǎn)問題進(jìn)行解讀,增強(qiáng)同學(xué)們的科技素養(yǎng)與人文素養(yǎng)。創(chuàng)客體驗(yàn)營——聽取前沿報(bào)告“我是創(chuàng)客——從創(chuàng)客馬拉松說起”,參觀清華大學(xué)創(chuàng)客中心,分組體驗(yàn)。走近中國航天——參觀中國航天員訓(xùn)練中心、中國空間技術(shù)研究院、中華航天博物館、錢學(xué)森青少年科學(xué)院等航天科研機(jī)構(gòu),體驗(yàn)航天員模擬訓(xùn)練和模擬發(fā)射。以及別具特色的“問鼎蒼穹”氣火箭比賽——動手制作、發(fā)射模型火箭。
活動簡介
“問鼎蒼穹”氣火箭比賽,是2015年高??茖W(xué)營航天專題營的創(chuàng)新活動項(xiàng)目,由中國科協(xié)、教育部主辦,中國航天科技集團(tuán)公司和清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)具體承辦?;顒右云淠J叫路f、參與度高、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn),深受此次航天專題營營員們的關(guān)注與喜愛。
比賽前的2天,營員們以學(xué)習(xí)為主,參觀了體現(xiàn)祖國航天事業(yè)輝煌成就的中華航天博物館、中國空間技術(shù)研究院會展中心、中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心、中國航天員科研訓(xùn)練中心、遙感與數(shù)字地球研究所等航天院所,與航天高精尖科技零距離接觸,親眼目睹中國航天取得的輝煌成就,了解祖國航天事業(yè)50多年來的發(fā)展歷程。
在錢學(xué)森青少年航天科學(xué)院,營員們進(jìn)行了多轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)座椅、太空行走等身體素質(zhì)訓(xùn)練,親身感受到航天員的基本訓(xùn)練和身體素質(zhì)要求。之后,營員們坐在神舟飛船模擬發(fā)射地面控制中心,站在航天工作者的角度體驗(yàn)發(fā)射飛行任務(wù)中高度緊張的心情和成功發(fā)射后的喜悅。
了解到陌生的衛(wèi)星運(yùn)作,感受到龐大系統(tǒng)背后的科學(xué)魅力之后,動手制作、發(fā)射氣火箭模型作為調(diào)動同學(xué)們積極性的趣味活動,不僅要求同學(xué)們動腦思考,還考驗(yàn)動手能力,具有較強(qiáng)的可操作性,適合學(xué)生的知識水平和技能,同時普及航天知識,對學(xué)生校外活動也是有益的拓展和延伸?!皢柖ιn穹”氣火箭比賽采用統(tǒng)一教學(xué)與自主制作相結(jié)合的模式,以分組的形式進(jìn)行個人制作和團(tuán)隊(duì)比賽。
活動流程
制作氣火箭模型
由教師向營員統(tǒng)一講解氣壓模型火箭的發(fā)射原理及制作方法。
氣火箭利用的是空氣動力學(xué)原理,又稱為氣壓式火箭?;鸺P痛怪狈旁诎l(fā)射器上,用力踩打氣閥,可使小火箭飛向高空。由于空氣壓縮產(chǎn)生動力,箭頭堵住了空氣,越密封的小火箭動力越大,飛得越高。
制作方法:剪出箭身形狀卷成空心筒狀,用圓錐狀箭頭堵住箭身的一頭,四周涂滿膠水黏合成一體。剪出4片尾翼,均勻地粘貼在箭身下端。
箭身的選材用有一定硬度的紙,黏合時不能留有空隙,否則空氣會從筒狀箭身里漏出,火箭飛不出去。圓錐形的箭頭與箭身的黏合也要密封。尾翼至少4片并放置在箭身的最下端。
在模型制作階段,營員們積極創(chuàng)新,在完成制作參賽任務(wù)的基礎(chǔ)上,發(fā)揮想象力,在火箭上貼國旗、寫口號、做標(biāo)志,天馬行空的想象中流露出營員們對自己作品的憧憬與自信。
發(fā)射氣火箭模型
為了保證安全,提高發(fā)射效率,在完成火箭模型的制作之后,講師組織營員們先進(jìn)行安全檢測。由講師做示范,用手堵住箭尾的出氣孔并向里吹氣,若氣體堵住,模型火箭沒有漏氣,則證明此模型氣密性良好,具備發(fā)射條件。若火箭模型漏氣,則需要進(jìn)行漏氣檢測,找到漏氣口,進(jìn)行模型的改善。
在所有小組進(jìn)行安全檢測之后,小組代表將火箭模型垂直放在發(fā)射器上,用力踩打氣閥使小火箭飛向高空,并且掌握好方向盡量使小火箭落在靶心。
氣火箭發(fā)射終極評比
在記錄火箭模型發(fā)射準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上,通過各小組成員對本組火箭模型的介紹和終期答辯,最終,根據(jù)作品外觀、發(fā)射距離、發(fā)射后模型的完整程度及團(tuán)隊(duì)合作和答辯表現(xiàn),綜合為比賽的各組成員打分,評選出“問鼎蒼穹”氣火箭比賽一等獎1組、最佳合作獎2組、最佳創(chuàng)意獎2組和最佳答辯獎2組。
活動效果
提高了營員對航天的興趣
活動借助中國航天科技集團(tuán)公司的優(yōu)勢資源,向青少年?duì)I員開放了中國航天員訓(xùn)練中心、中國空間技術(shù)研究院等科研場所,以及錢學(xué)森青少年科學(xué)研究院等重點(diǎn)航天教育實(shí)驗(yàn)室。通過參觀和體驗(yàn),營員們感受到了航天科技的魅力,提高了對航天的興趣。讓營員們在耳濡目染了解中國航天的同時,身體力行感受航天科技。
增強(qiáng)了營員的團(tuán)隊(duì)意識
在氣火箭發(fā)射比賽中,少不了良性競爭。氣火箭模型的制作,也充斥著分工合作。有些團(tuán)隊(duì)是由清華大學(xué)和北京航空航天大學(xué)營員打亂后重新組合的團(tuán)隊(duì),所以在競賽環(huán)節(jié)當(dāng)中,要求營員打破學(xué)校、原有團(tuán)隊(duì)等限制,充分交流、合作,團(tuán)結(jié)一致。制作階段,同學(xué)們積極創(chuàng)新、全身心地投入到手中的模型中去,鍛煉了邏輯思維和實(shí)踐動手能力;發(fā)射階段,營員們以小組為單位,做好分工,在良性競爭中培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作、組織交際和表達(dá)能力。
傳承航天精神,樹立報(bào)國之志
通過在制作中學(xué)習(xí)火箭升空的基本原理,在實(shí)踐中感受火箭發(fā)射的難抑心情,營員們漸漸迷上了航天,也真正感受到了航天事業(yè)的艱辛與偉大,更是對航天精神有了深刻的體會。航天是一項(xiàng)偉大的事業(yè),需要數(shù)代航天人的努力。中國航天的發(fā)展,寄希望于青年一代。作為航天的未來,營員們在航天學(xué)習(xí)、體驗(yàn)和實(shí)踐中,身臨其境地感受到一名航天工作者的心路歷程,有效地激發(fā)了營員對航天科技的興趣,培養(yǎng)了敢于創(chuàng)新、勇于攀登的情懷,傳承了航天精神,樹立了報(bào)國之志。
“在校外各大科學(xué)院所的實(shí)驗(yàn)室和監(jiān)控室中,我們一起了解了地球衛(wèi)星站的工作方式、中國航天員的訓(xùn)練基地、中國航天的發(fā)展歷史等,并參觀了衛(wèi)星與火箭模型,甚至親眼見到了實(shí)物,真令我不虛此行……6天的科學(xué)營結(jié)束了,但我對科學(xué)的探索還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束。感謝清華航天專題營,使我又進(jìn)一步成長了。”
北京市第十二中學(xué)
高忱軒