航模STEM课程里的飞行梦

2018-11-02 07:32
陕西教育·综合版 2018年10期
关键词:航模遥控科技

航空模型活动因具有科技性、实践性、趣味性而深受学生喜爱,不少学校都以课外活动的形式开展,而把航模活动升级为正规的航模科技课程是可行的。中山市第一中学“航模的设计与制作STEM课程”已成功实施多年,并实现常态化教学,成为独具特色的校本课程:

教练带飞真机

开发全套航模STEM课程资源,编写全套航模课程教案,配套教学课件PPT、视频等,航模校本教材已经公开出版发行,成为全国首本航模STEM课程教材。

航模课程教师撰写的相关教学设计连续几年获得广东省综合实践活动课程优秀教学案例一等奖或二等奖。根据航模教学撰写的科技教学方案,获得省青少年科技创新大赛辅导员项目一等奖。

参与航模STEM课程的学生,成绩优异的同学组成学校航模队,多次参赛,获得国家、省、市级奖数百项。航模STEM项目教学激发了学生科技创新的热情,课余有更多的学生积极参加发明创造活动和科技模型设计制作活动,每年有多位同学获得各类科技竞赛的奖项,学生课余发明获得国家专利20多项。多名航模学生因科技创新获奖参加自主招生成功被重点大学录取。

开设航模课程5年多,已经连续4年有学习航模的学生通过空军和民航“招飞”体检成为真正的飞行员,其中空军航空大学飞行与指挥专业有5人,北京航空航天大学、南京航空航天大学和中国民航飞行学院的飞行专业有8人,学校因此获得空军招飞优质生源中学。获得全国航空特色学校荣誉称号。

那么,我们的课程是如何实施的呢?

2017年,《中小学综合实践活动课程指导纲要》颁布,明确规定综合实践活动课程的四大活动方式为“考查探究”“社会服务”“设计制作”“职业体验”,可见,开展设计制作专题项目教学将是综合实践活动教学的重要方式之一。所谓设计与制作项目教学,就是通过某个具体的设计与制作主题项目,学生应用数学、科学、技术、工程等知识,进行技术实践范畴的研究性学习过程。其科技性、综合性和STEM教学有天然的共性,从某种意义上来说,STEM教学就是设计与制作项目的研究性学习教学,显然,基于设计制作的STEM教学是一种实用的有效的综合实践活动教学模式,正在成为综合实践活动课程的重要模式。

课时教学任务具体教学内容STEM的体现第1-2课航模基础知识设计的一般过程(1)学习了解航模的飞行原理、结构、组成、技术参数等。(2)学习产品技术设计的一般过程和方法。(1)航模理论需要物理和科学知识。(2)设计的知识需要应用通用技术知识。第3课仿真纸飞机制作和比赛(1)根据说明书指引,制作仿真纸飞机。(2)应用飞行知识调试纸飞机。(3)进行纸飞机飞行比赛。(1)识读产品说明书是技术素养。(2)调试飞机需要应用航模技术。第4课一级橡筋动力制作与飞行(1)根据说明书指引,制作一级橡筋动力飞机。(2)应用飞行知识调试橡筋动力飞机。(3)进行飞行比赛。(1)根据说明书制作飞机,锻炼动手能力。(2)调试和飞行需要应用航模技术。第5-8课遥控模拟飞行练习(1)模拟器安装与使用。(2)模拟操控技术练习一:起飞转弯。(3)模拟操控技术练习二:航线飞行。(4)模拟操控技术练习三:降落。第9课遥控固定翼教练带飞(1)通过熟知遥控器设备,教练带学生飞真机。(2)指导学生调试遥控航模设备。模拟遥控飞行练习主要是训练手脑协调能力和分析判断能力,初步掌握遥控技术。(1)教练带飞保证飞行的安全性和成功率。(2)调试遥控航模需要应用工程技术知识。第10课遥控固定翼学生自主飞行练习学生独立调试和操控遥控航模飞机的飞行。(1)调试航模设备需要应用技术知识。(2)操控飞行需要应用飞行知识。第11-14课设计并制作KT板创意航模飞机(1)设计一架自己喜欢的KT板飞机。(2)根据设计方案,制作好飞机。(3)优化改进自己的飞机性能。(1)航模飞机外观设计需要数学知识。(2)航模飞机结构设计需要应用工程学知识。(2)制作航模飞机需要应用技术知识,这是本课程的重点和难点,耗时最多,难度最大,学生的成功感最高。第15-16课教学成果展示和考评(1)模拟遥控技术定量考核。(2)航模作品外观室内展评。(3)外场飞行技术展示。考核评价需要应用数学知识。

能够作为STEM课程的项目有很多,我在实际教学中发现航模就是很好的项目,开展航模的设计与制作课程,学生需要学习航空理论知识,要学习掌握航模的无线遥控技术,还要应用多学科知识设计和制作自己喜欢的航模飞机,既锻炼了工程设计思维,又养成了动手能力。航模的设计制作课程体现了综合性、科技性和系统性,是很好的STEM项目课程。

作为完整的课程,航模STEM课程当然要有一系列的软硬件,课程软件体现为:需要规划航模STEM课程方案,设定课程内容,编写全套航模课程教案、教学课件和航模校本教材,整好课程评价方案等。课程硬件体现为:要配备航模课程专用制作室,外场训练场地,常规教学所需的耗材、设备、工具等。

我校航模STEM课程教学周期为一个学期,每班每周一次,每次2节连堂,共16次32节,具体见表格(50页):

我们采取的课程评价办法是综合的:过程性评价,主要根据学生的平时表现给出成绩。形成性评价:主要是根据学生设计制作的作品进行评价,从模型外观成绩+飞行比赛成绩两个方面综合给定成绩。自我评价:学生对自己的作品表现自我评分。民主评价:班级和小组对某个作品给出评分,计算平均分。教师最后综合评价:模块教师综合前面4个方面的分数,对学生给出总成绩。

在开展航模STEM课程教学几年的实践中,我也有了一些反思:

1.开展航模STEM教学要有适合学生的好项目。STEM教学的核心是科技性,要有科技含量的项目才能叫做STEM,在不同学段开展航模STEM课程,要根据学生的知识认知水平,相应地设置让学生感兴趣而且学得会的航模科技活动项目,不必盲目追求开展高精尖的航模项目,应该从一些基础的、简单的科技项目开始,关键要找到适合本校学生实际能力水平的航模项目,让学生都可以理解和参与动手制作这样的航模STEM课程,学生才喜欢,才有良好的育人效果。

2.开展航模STEM教学需要优化整合资源。各个学校的办学条件各不相同,城市比农村学校有更优越的硬件设备,开展航模STEM教学的条件肯定有差异,但不管什么学校,我们都有综合实践活动和劳动技术必修课程,这就可以借助整合技术实践课程的资源,利用现有的技术实验室的设备和创客空间等,优化适合本校的航模STEM活动室,让课程整合促进学校的科技教育,提高每一个学生的综合科技素质。

3.开展航模STEM教学要走校本特色之路。科技是第一生产力,创新是发展的动力,学校有责任和义务开展科技教育,培养学生的科技创新能力,STEM教学正成为世界教育的主流,我们没理由缺席。以我校为例,我校将航模科技教育和自主招生相结合,开展基于技术设计与制作的航模STEM教学作为校本特色课程,鼓励航模学生参加航模比赛和其他科技创新创客项目比赛等,所以我校每年都有优秀的科技创新作品和发明获奖,突出我校科技教育特色。

(本文系“课程故事”专题精选来稿。投稿邮箱:3049680152@qq.com。)

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