第04版:基础教育
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2021年10月13日 星期

搭乘“火箭”,叩访科学蓝天
——记安吉蓝润天使外国语实验学校科学教师王印

□本报实习记者 金 竹

国庆长假,电影《我和我的父辈》上映。看到影片最后一个单元剧《少年行》,安吉蓝润天使外国语实验学校的学生们感到分外亲切——影片中的“大蹿天猴”水火箭发射的场景他们再熟悉不过了,因为这支水火箭正是他们在科学教师王印的带领下亲手制作的。

水火箭由饮料瓶首尾相接组成,能在4秒内飞行上百米,到达一定高度后,还将实现二级分离与舱体回收。今年5月,“天问一号”奔赴太空的当天,王印带领学生制作的水火箭在学校操场发射成功,就曾引发网络热议。但那个时候,王印心中其实充满忐忑:这一次飞行试验能成功吗?随着“嗖”的一阵呼啸声,水火箭笔直而平稳地蹿上蓝天,“分离舱”也弹出降落伞,顺利完成回收。操场上爆发出一阵欢呼尖叫声,学生们拍红了手掌,站在一旁的王印终于舒了口气,紧绷的脸上露出笑意。

发射原理严谨,制作过程好玩,这是学生们愿意走近科学、体验航天魅力的原因。被这种好奇与兴趣吸引,王印开设的以“太空探索和人类文明”为主题的校本课程,成为全校最热门的选修课之一。

水火箭激发学生科学兴趣

每次水火箭飞行试验前的晚上,王印都会在操场上忙活到半夜,一次又一次进行布置与测试,为第二天的发射做好充分的准备。

“火箭”的发射并非一蹴而就的,在此之前,王印的水火箭团队遭遇过无数次失败,接口漏气、方向不正、开伞过早……手工教室里至今还放着好几个不完美的试验品。但王印并不气馁,他发动学生们收集废弃饮料瓶、塑料管这些日常物品,观察研究每一种材料的特性,从而选择新的材料作为“火箭”的零部件。这位教师与他的学生们,誓要将“火箭航天梦”实现得尽善尽美。

水火箭是王印校本课程的第一个科学项目,至于为什么选择它当第一个,王印说:“水火箭是极佳的科学道具。它的发射原理与真正的火箭相似,且制作材料简单易得。经过设计和改造,水火箭还可实现二级分离、垂直回收等操作,将复杂深奥的航天知识,通过具象可观的科学试验传达给孩子们。”

紧张刺激的水火箭发射过程,给了孩子们一个被惊艳的机会,他们对未知事物的好奇心被激发。王印认为,人类天然喜欢有冲击力的、震撼的事物,火箭轰鸣腾空的瞬间,会挑动刻在人类基因里的探索欲望。成年人如此,孩子们更不例外,没有人能够抵挡水火箭升空带来的喜悦。“学生在现场看水火箭发射,看它几秒内飞到半空中,听到升空时激动人心的声音,那种震撼和看电视不一样!”

巧用身边材料,打破惯性思维

王印教室的黑板旁挂着两幅学生绘制的水火箭设计图。在这门选修课上,学生们除了能根据特定步骤制作水火箭,还可以自己绘图设计、改造“火箭”。从收集废弃饮料瓶、塑料管到不断尝试绘图再到亲手制作,水火箭的每一个步骤都凝聚了他们的心血。在教室里,经常能见到学生们戴着护目镜、白手套,专心致志地切割饮料瓶,热火朝天地讨论“火箭”舱体的组装程序。

然而,无论学生怎么设计、改造,王印始终要求他们必须使用身边最常见的材料,比如饮料瓶、垃圾袋。至于为什么不购买加工好的工业零部件,王印对此有自己的想法:“让学生拿着加工好的配件去做手工,会错失太多创造的机会。”科学创新要打破固化的思维,那些已经被定型的工业配件,会把学生的想象力困囿在一个狭小空间里,而换成寻常生活中的材料,效果将截然不同。旧水管做“轨道”,塑料片做“弹性伞舱门”,垃圾袋变成“降落伞”……日常材料迸发出新的活力,这种打破固有认知的创新行为,也是王印带领学生制作水火箭的意义所在。

“况且,从儿童的心理角度来看,把现成的工业零部件按说明书拼凑好,和主动寻找身边最普通的材料、发挥创造力去做一个超级‘牛’的东西,这两者带来的冲击力是完全不同的。”王印从事小学科学教育多年,对儿童认知心理颇有研究。他认为,手工创作带来的成就感,也是持续激发儿童对科学之兴趣的秘诀。

王印不要求小学生完全掌握复杂的科学原理,毕竟水火箭这类实验所涵盖的力学知识要到初高中才被讲授。他想做的,是引导学生亲自动手,体验制作过程中的各种细节,培养对科学的浪漫好奇。

王印认为,在科学学习上,太早让学生“不犯错误”或过早被灌输各种专业知识,就少了童年自由发展、主动探索的乐趣。结合自身的成长经历,他提到:“我对科学的兴趣,也源自小时候自己鼓捣手工的经历。”小时候的王印会用糖豆壳当模具做蜡烛,还会拆卸废旧的电器,或用废木料制作“宝剑”。即便幼年的他还不理解蜡烛熔点、榫卯结构等理论,但当他长大后接触机械等专业科目时,童年的手工经验能帮助他快速理解知识。因此,王印把自己儿时的科学经验应用到教学上,让学生用身边常见的材料体验、创造,让他们感受到原来“科学就在身边”。

科学创新没有标准答案

王印有一个视频号,用于记录日常水火箭的制作和实验视频。全国各地不少对水火箭和航天感兴趣的中小学生看到后给王印发来微信、邮件,还有的找他当面提出对模型的改进建议。王印乐见这些对水火箭的讨论,他最欣慰的就是看到学生动脑动手、全身心地参与到创新之中。他们的问题往往显得稚嫩,建议也大多不成熟,但王印在乎的不是一个标准答案,而是拨开迷雾走向科学的热忱之心。

在王印的科学课堂上,他也把这种创新精神发挥到极致。学生尽可以大胆发挥自己的想象力和自由创造力,把一切有趣的想法挥洒出来。即便学生提出的观点天马行空,拿出的作品千奇百怪,只要其中有思考的痕迹,有用心探索的意图,都会得到王印的肯定和赞许。

“人人都想考100分,都想要一个完美的答案,但是科学创新哪有那么多标准答案?”每一个作品无论是否成功,都承载着一段思索与操作的经历,承载着孩子们试图向外敞开、拥抱蓝天的渴望。这种对科学、世界和未来的渴望,值得教师的首肯与鼓励。因此,王印的课程没有传统的评分模板,成绩的好与坏,全在于学生是否调动起手脚与大脑,是否全心全意投入过程。


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