嚴(yán)善龍

【摘 要】以綜合實踐活動課程為背景的中小學(xué)STEM教學(xué)實踐活動，是適應(yīng)我國現(xiàn)階段基礎(chǔ)教育改革方向的新型課程。它有別于傳統(tǒng)課程，在增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用知識的興趣與能力的同時，全面提高他們的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)與數(shù)學(xué)素養(yǎng)，不斷提高他們的科學(xué)思維能力與創(chuàng)新創(chuàng)造能力，《紙飛機(jī)折疊與試飛》綜合實踐活動的課程目的正基于此。

【關(guān)鍵詞】紙飛機(jī);計算;中小學(xué)生;飛行原理;科學(xué)素養(yǎng)

STEM教育集科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育之大成，它與綜合實踐活動課程的實質(zhì)內(nèi)涵一樣，注重學(xué)生學(xué)科知識運用與實踐能力培養(yǎng)。作為一個能夠為學(xué)生提供整體認(rèn)識客觀事物的橋梁，STEM教育在讓學(xué)生以問題為導(dǎo)向的實踐探究活動中，把平時學(xué)到的零散知識，變成相互聯(lián)系、能夠達(dá)到以解決問題為目標(biāo)的統(tǒng)一知識整體;它消除了傳統(tǒng)學(xué)科知識的獨立與割裂，突出了實踐應(yīng)用中的跨學(xué)科、趣味性、體驗性、情境性、設(shè)計性、技術(shù)增強(qiáng)性與團(tuán)隊協(xié)作，讓孩子們在解決客觀問題的具體操作中，在獲得更多更理想知識體驗的時候，創(chuàng)造出應(yīng)用于真實生活的新知識，既培養(yǎng)了學(xué)生熟練運用知識解決問題的能力，又為全面有效地提升他們的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)打下了基礎(chǔ)。

一、課程設(shè)計理念

以綜合實踐活動為載體的STEM教育，是以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新思維能力為宗旨的。其中飽含工程、技術(shù)與數(shù)學(xué)計算含量的科技制作活動，更是以學(xué)生獲得積極創(chuàng)造與創(chuàng)新實踐體驗，在以技術(shù)為內(nèi)涵的活動過程中，逐步形成初步的技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。有著豐富現(xiàn)代科技理念的紙飛機(jī)制作活動，正是因應(yīng)了STEM教學(xué)這一客觀需求，從一開始就受到了廣大師生的青睞與喜愛。

歷史告訴我們，在二千多年前的中國，人們就有了對于飛行原理的初步認(rèn)識。那時，人們喜聞樂見的風(fēng)箏，作為當(dāng)時流行的娛樂方式，自然被看作是延續(xù)至今紙飛機(jī)的原始證據(jù)。而公元前西漢時期，作為四大發(fā)明之一的紙的制造技術(shù)出現(xiàn)，更為紙飛機(jī)存續(xù)至今提供了充足的材料基礎(chǔ)。也許從那時起，紙飛機(jī)在被人們當(dāng)作玩具娛樂的同時，也榮幸地逐步走上人類探索飛行原理的實驗舞臺。其后漫長的歲月，人們以此發(fā)端不斷進(jìn)行革故鼎新與發(fā)明創(chuàng)造，終于形成了今天紙飛機(jī)在速度、浮力和外形設(shè)計上更趨于科學(xué)合理的改進(jìn)和完善。1930年，洛克希德創(chuàng)始人約翰·k·諾斯羅普在千百次紙飛機(jī)模擬飛行測試中，破天荒地發(fā)現(xiàn)了真實飛機(jī)的飛行原理。其后，美國萊特兄弟、中國馮如等科學(xué)家們的天才創(chuàng)造，更開啟了飛機(jī)從多翼、單翼到后掠翼的發(fā)展進(jìn)程。大半個世紀(jì)的歲月，人類智慧終于完成了飛機(jī)從低速、亞音速到超音速的跨越;及至今天，各類航天器的神奇誕生，全球探月、火星計劃的成功實施，更史無前例地打開了人類邁步太空的偉大征程。平凡孕育偉大，由紙飛機(jī)發(fā)端的人類科技探究之旅，為現(xiàn)代航天事業(yè)的發(fā)展寫下了濃墨重彩的一筆。今天，將紙飛機(jī)科技制作活動納入中小學(xué)STEM實踐教學(xué)課程，不僅十分有益于發(fā)展中小學(xué)生的科技素養(yǎng)，更為培養(yǎng)他們適應(yīng)未來社會發(fā)展之必備能力與品格打下良好基礎(chǔ)。對此，廣大基礎(chǔ)教育工作者職責(zé)所在，重任在肩。

二、課程實踐實施

選擇學(xué)生熟悉且感興趣的科技實踐項目作為校本活動課程，是學(xué)生STEM科技實踐活動邁向成功的第一步。中小學(xué)生好奇好動的性格特征，加上他們對新鮮事物的濃厚興趣，讓富含現(xiàn)代科技理念的紙飛機(jī)科技制作活動，成為我們打開STEM實踐教學(xué)活動大門的不二選擇。

眾所周知，紙飛機(jī)制作科技實踐活動是鏈接學(xué)生學(xué)科理論知識融合運用的最直接通道，尤其是我們選定的《紙飛機(jī)制作與試飛》，對于涉世不深、知識閱歷尚淺的中小學(xué)生來說，在做中學(xué)、學(xué)中做中，更容易引導(dǎo)他們一步步跨入科學(xué)知識殿堂。如何讓紙飛機(jī)飛得更遠(yuǎn)？小小的紙飛機(jī)蘊含哪些深奧的科學(xué)道理？我們并沒有從簡單的技術(shù)層面向?qū)W生作直接的知識灌輸，而是采用情景導(dǎo)入，借助平時搜集到的視頻影像資料以及各種圖片，從紙飛機(jī)飛行的簡單原理，講述到實體飛機(jī)的復(fù)雜與龐大，講述遠(yuǎn)古人類借助紙飛機(jī)表達(dá)渴望飛行的美好愿望，講述現(xiàn)代人類如何從紙飛機(jī)一步步跨越到載人航天器的宇宙飛行……讓同學(xué)們近距離感受紙飛機(jī)小中見大折射出來的人類飛天壯舉。

紙飛機(jī)的簡單折疊，或許大多數(shù)同學(xué)早己嫻熟于心、手到擒來，但到真正認(rèn)真制作時，大部分孩子難免手足無措，難以拿捏;為了彌補學(xué)生理論知識缺失帶來行動盲目性，指導(dǎo)老師及時對紙飛機(jī)折疊幾個關(guān)健技術(shù)點進(jìn)行了知識輔導(dǎo)，即紙飛機(jī)飛行時，其重力、升力、推力與阻力對飛行質(zhì)量的影響;在給予紙飛機(jī)初始動力后，機(jī)翼面產(chǎn)生怎樣的壓差，仍能使紙飛機(jī)保持較長時間的飛行;還有當(dāng)哈氣增加機(jī)頭重量時，紙飛機(jī)還能繼續(xù)保持穩(wěn)定飛行嗎？知識的活學(xué)活用，并輔之于臨場發(fā)揮，讓孩子們思維一點即通（個別心存疑慮的學(xué)生，我們則進(jìn)行單獨輔導(dǎo)，直至心領(lǐng)神會，了然在胸）。同學(xué)們以敬畏的心情沉浸在科學(xué)知識神奇的邏輯思維中。沒有了平時的喧囂嘈雜，所有學(xué)生凝神靜氣，全神貫注，按照各自選定的主題與方向，對影響紙飛機(jī)飛行的各種因素予以全方位探究。有的探究當(dāng)紙飛機(jī)機(jī)頭定型時，不同紙張、風(fēng)向變化，以及投擲力度、角度、高度的不同對飛行距離的影響，有的則設(shè)定采用相同紙張（A4）與高度時，其它因素的改變，對飛行效果的影響;計算、測量、比較、推理、試驗……相互之間不時爆發(fā)出一陣陣熱烈的研討。孩子們各抒己見，最大限度地發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力。飛機(jī)的大小形狀、機(jī)體幾何中心點的前置、翼面折疊平整以及角度校對，環(huán)環(huán)相扣的結(jié)構(gòu)鏈接，牽一發(fā)而動全身的關(guān)聯(lián)效果，無不顯示孩子們一絲不茍審慎嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

三、課程反思與展望

從無知到有知，從知之不多到知之甚多，《紙飛機(jī)折疊與試飛》科技制作活動，為我校STEM科技實踐活動的順利開展，打開了一扇通往成功的大門。此次活動十分注重孩子們科學(xué)價值觀的培養(yǎng)，突出了學(xué)生見微知著、勇于科學(xué)探究的主題。通過活動，將學(xué)生多個學(xué)科理論知識，延伸并融入到具體實踐操作活動中，深化了STEM教學(xué)目標(biāo)，升華了孩子們熱愛科學(xué)、勤于探索的精神及小組合作意識，讓學(xué)生的科技素養(yǎng)和動手制作能力得到充分提高。然而此次活動仍然存在某些不足，個別同學(xué)對于相關(guān)學(xué)科知識的一知半解，影響了實踐能力的正常發(fā)揮;還有個別學(xué)生依賴性強(qiáng)，疏于探究，思維怠惰，缺乏思考與解決問題的積極性與主動性。雖然如此，畢竟瑕不掩瑜。此次活動，作為我校STEM教育不可缺少的課程形式，不僅拓寬了我們的視野，更為我們健全現(xiàn)代基礎(chǔ)教育人才培養(yǎng)機(jī)制，培育大批具有現(xiàn)代科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新理念人才打下了良好基礎(chǔ)。為此，我們將始終如一，不忘初心，砥礪前進(jìn)！