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、初中科學課程標準，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，并在深圳的五所學校開設(shè)了相關(guān)課程。

關(guān)鍵詞：航模 科學素養(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，承載了科學知識、科學精神以及動手能力等多方面的內(nèi)容，有助于學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升。相較于其他引入學校的機器人、樂高等科學教育項目，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)學校開設(shè)的航?；顒与m然結(jié)合了航空知識，但更多強調(diào)的是運動訓練，即體育活動方面，采用的教學方式也僅僅是針對某項比賽，就某一航模器材反復練習。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)教育小學科學課程標準》《義務(wù)教育初中科學課程標準》中技術(shù)與工程相關(guān)內(nèi)容，以科學知識、科學探究能力、科學態(tài)度的培養(yǎng)為目標，將學生的學習時間劃分為小學、初中、高中年級三個學段，并對分年級的航模課程進行了實踐探索。由于從小學至高中的航模課程學習時間跨度較長，我們基于學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，希望能更好地培養(yǎng)學生的科學素養(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?？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”無償貢獻給學生學習，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賽以及全國青少年航空航天模型錦標賽等比賽的規(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個學時的課程。

這種課程架構(gòu)的設(shè)計，有助于學生保持和發(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)良好的學習習慣，發(fā)展科學探究能力;體驗科學探究的基本過程，發(fā)展學習能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，以及用科學語言與他人交流和溝通的能力;形成尊重事實、樂于探究、與他人合作的科學態(tài)度，同時也有助于學生從航空英模及航空故事中汲取精神力量，提高對科學的興趣，從而提升科學素養(yǎng)。

2 航模課程的具體安排

在提升科學素養(yǎng)的理論指導下，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，同時也是中小學科技興趣課程柔性化的一個創(chuàng)新做法：

（1）每學年上學期以航模套件為主，安排學生動手制作，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，也可以是學生對一學期航模課程的體會。我們會組織航空方面的專家對學生的視頻進行逐一點評，并反饋給學生們，達成航空專家與學生的線上互動。

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

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

（5）課程老師和助教會建立家長群，在群里分享學生上課的照片，跟家長互動。

（6）組織航模興趣班的學生參加“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)學生對航空方面的興趣，學會一些動手的技能，了解一些做事的方法，培養(yǎng)學生的科學精神，提升學生的科學素養(yǎng)。分年級的航模課程是一個跨學科的課題，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，導致在實踐過程中走了不少彎路，但我們始終以學生為主體，與學校、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，要求學生至少學會4種打結(jié)方法。不少家長反映，孩子通過上課不僅學會了給航模橡筋打結(jié)，還學會了系鞋帶，在課外開始要求自己給自己穿鞋。

（2）部分學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，我們便要求學生將學到的知識講給家人聽，下一堂課則請表現(xiàn)良好的同學到臺前演講，并給予一定的獎勵，同學們聽講時明顯更為專心。

（3）在課堂上制作航模時，學生有的快，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)學生的協(xié)作精神。

（4）對于小學生在知識與能力都無法銜接的情況下，如何保持對復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，學習實驗的工程方法，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，提升青少年的科學素養(yǎng)，為他們的繼續(xù)學習和終身發(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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