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自制水火箭发射升空!王老师的科学课也太好“哇”了????

类别:科技 发布时间:2024-04-28 10:35:00 来源:齐鲁晚报齐鲁壹点

在第9个中国航天日到来之际,王印和学生们也完成了重型水火箭的制作。此次制作的是一级重型水火箭,高度2米1,直径24厘米,体积是原来一级水火箭的九倍,具有更强的推力。王印制作的水火箭,也正式增加到了第七种类型。

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王印:其实这个重型水火箭的比例跟我们长征五号新一级比例差不多,是比较胖胖的,就是那个胖五,所以我们可以用它来模拟胖五这款火箭。像这边的一个捆绑助推水火箭可以模拟我们长征二号,就是我们神舟十八号,把宇航员飞到太空里面这枚火箭。这种水火箭我们还在测试当中,前面已经实验了三次,发现都有一些问题,现在还在尝试去解决这些问题。

王印是浙江安吉县一所小学的科学老师,3年前,王印带着学生用8个塑料瓶做出水火箭,发射高度可达180米,而一度火出了圈。

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为了这次重型火箭的升级,王印选择通过每周一小时的课堂,来分解支撑发射的步骤,为了让学生们体会什么是推力,他带着学生通过简易木板、矿泉水桶等简易工具做了一辆反冲力载人小车。

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王印:反冲力是我们小学科学四年级的内容,很多老师会拿水火箭来演示反冲力是一种什么样的状态。我当时想着它除了能够去演示我们科学概念,它还能够去激发孩子的科学学习热情,甚至激发他的航天梦都有可能。所以我们就想我们把这个水火箭做得更专业一点、更大一点,所以要做更专业的水火箭,就要把这些简单的饮料瓶想办法串在一起。

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用废弃塑料水瓶做水火箭,有利的是可以培养学生们有效利用废弃物保护环境,弊端则是制作难度大,除了需要根据瓶子的形状进行设计改造外,更难的是其中耐压以及密封不易解决。

不断调整之下,王印和学生们对于水火箭有了新的想法,想要做到像真火箭一样,具备更多的能力。终于在1年零3个月后,经过60多次的发射实验,他们的水火箭从一级升级到三级。但是由于受限于材料、设计思路等问题,水火箭的改造进入了一个瓶颈期,此时,王印在被人赞叹之外又多了一层质疑,是不是在浪费时间。

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王印:最早期的时候有人会觉得水火箭不就是一个大玩具吗?它的价值在哪里?他是没有看到它的教育价值,所以肯定也会有这种误解的声音,这就是一个玩具,这就是孩子简单的拼装一下而已,他们不知道孩子们经历了什么。也有人说你这是在炫耀什么?你这是在证明什么呢?其实也不是炫耀,也不是证明,因为我不希望我的孩子只是活在一个证明自我的状态里面,我也不想活在一个我想要求证明给世界看的层次里面,不是在证明什么。而是在想这么美好的一个东西,能不能去激发更多孩子的热情?

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在王印的想法中,一直都是希望通过孩子感兴趣的活动,来激发兴趣,在学知识的同时还能培养较强的动手能力。

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看到学生们一起制作水火箭之后的变化,让王印更加坚持了继续升级水火箭的想法,想要为学生们种下一颗科技的种子。

王印通过教学生的同时,也在学生中的脑洞中,找到了解决问题的灵感。

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王印:其实之前在研究垂直回收火箭时候,孩子们提出来了各种各样的设想,尤其是这个支腿,他们有的会在雨伞的结构上获得灵感,有的会在液压杆上获得灵感,就是我觉得孩子们脑洞还是挺大的。

结合自己和学生们的想法,不断的尝试,虽然大部分的实验会失败,但是学生和王印却没有因为多数的失败而放弃继续改造的想法。王印和学生确定了新的升级计划,制造一个重型水火箭,让它具备回收以及可以看到发射轨迹等功能。

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王印:水火箭制作当中除了要解决动力问题,还要解决返回问题。怎么平安返回,既不会摔坏火箭又不会砸到人,所以这个延时开伞机构就非常重要。当时我们其实尝试了各种各样的发条,其实我们小时候就玩过这种跳青蛙,玩过这种我们叫上弦的小车,其实就是发条小车。它拧转的部分还是会回转的,这个回转的速度刚刚好能够用来作为延时机构,所以就想到来用它做这样一个模块。你看这样一个模块其实它就是一个简单的齿轮箱结构,如果你能够用简单的方法解决复杂的问题,这才是最厉害的一个思路。

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由于需要用到大号的塑料水桶,以往水火箭的零部件已经无法适配,多次调整了方案,王印选择通过3D打印来完成关键的零部件制作,为此他自学了3D打印设计以及制作。但是大部分的制作耗材还是选择废弃的塑料水桶一类的材料。

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王印:其实我们在学科学时候也有这种环保概念,在我们五年级学习里面,环境与我们里面也讲到了这种资源怎么再利用,其实这些都暗含在了我们这个项目里面。就是这些东西它可以变废为宝可以再利用。其实不只是在这些方面,就是这些材料你拿到手里之后,孩子们会看见一个最普通的东西变成最好玩东西的时候,那时候带给孩子的成就感。

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本周四,神舟十八号载人飞船发射,王印和学生一起观看了发射直播。

学生:八、七、六、五、四、三、二、一,点火。

王印:你看它其实速度挺慢的一开始,然后越推越快。

王印:它为什么要设计一个分离的助推器呢?

学生:这样减轻重量。

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王印:希望我们的科学课程不要离生活太远,它一定就是扎根于生活来自生活,这个就是我们随手可见的饮料瓶、矿泉水瓶,那我用它的来做这种实验的话,孩子们会觉得原来它可以变得如此的有趣,可以唤醒孩子这种学习科学的热情。他也会慢慢地意识到原来科学离我们不远,工程设计离我们也不远,你只要用心去研究,你可能都会做出一些好玩的、有价值的东西来。

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