如果想讓孩子早一點(diǎn)兒接觸航天,我們該怎么做呢?
其實(shí),各個國家的喜歡航天的家長都面臨著這個問題,于是就逐漸催生了好多航天類的課程,比如美國宇航局就聯(lián)合STEM 教育機(jī)構(gòu)推出了一系列專門為孩子們準(zhǔn)備的有趣的航天課程,啟蒙、探索、挑戰(zhàn)各個主題循序漸進(jìn)。那么這些課程到底是什么樣子呢?讓我們一起來看一下吧。
2018年7 月,STEM 教育機(jī)構(gòu)聯(lián)合K12 視覺藝術(shù)課程推出了為期一周的《宇宙狂想曲》系列課程,將宇宙啟蒙與視覺藝術(shù)相結(jié)合,在充分調(diào)動孩子們學(xué)習(xí)、實(shí)踐的積極性的情況下,科普航天知識。
第一課是讓孩子們從太陽系開始初步接觸宇宙這個概念。
比如,可以讓孩子們知道,太陽系中有多少顆行星、誰是最美的、誰是最大的、誰是最小的、誰是最熱的、誰是最冷的、誰的年代最久遠(yuǎn)、他們是由什么物質(zhì)組成,結(jié)合這些實(shí)際的航天知識,進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作。
孩子們可以通過學(xué)習(xí)色彩混合、對比,利用身邊的素材,規(guī)劃連接各個星體的“星際軌道”,創(chuàng)作出相互交連、關(guān)系緊密的太空世界。
和第一節(jié)課不同,第二節(jié)課主要是從宏觀的角度來描述我們所處的地球。
制作一個地球的模型,給孩子們講述從太空看是什么樣子、解剖開是什么樣子,使孩子們了解地球的外貌、海洋和陸地的分布以及地球的組成部分——地核,地幔、地殼,并讓孩子們借助彩色的橡皮泥來親自手動制作“地球”,最后用“繁星”點(diǎn)綴美麗的太空,讓孩子們的記憶更加深刻,在愉快的玩耍中了解地球。
這一套宇宙啟蒙課的最后一節(jié)課是一個科普大綜合。在第一課的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步講解了太陽系八大行星的尺寸、顏色以及在太陽系中的運(yùn)行軌道情況等細(xì)節(jié)特征。
然后,讓孩子們在這些知識的基礎(chǔ)上發(fā)揮自己的想象力,用橡皮泥和其他媒介制作出各個行星的模型,規(guī)劃星球軌道,并進(jìn)行開放性的構(gòu)圖設(shè)計(jì)。
(3)介質(zhì)回收系統(tǒng)技改后,生產(chǎn)介耗由4.5 kg/t降低至3.0 kg/t,按年入洗原煤240萬t計(jì)算,可節(jié)省450萬元。
從設(shè)計(jì)結(jié)果上來看,孩子們基本上還原了我們地球與太陽系其他行星的關(guān)系。
航天課程當(dāng)然不會僅停留在簡單的科普太陽系的層面,科普過之后,為了進(jìn)一步調(diào)動孩子們的積極性,加深他們對航天的認(rèn)識,就需要針對一些簡單的航天問題設(shè)置一些有趣課程,讓他們在思考中體驗(yàn)航天的樂趣。
保羅是一位不愿與人交往的男孩子。老師們?yōu)榱俗尯⒆觽兞私馓战德湎嚓P(guān)的知識,同時幫助保羅交朋友,在講述了相關(guān)的必要理論和思想之后,給大家出了這樣一個有趣的問題:假如保羅在一次太空探險中遇到了危險——他的小太空船出現(xiàn)了故障,那么,他在太空中能安全降落嗎?一個降落傘能做到嗎?他該怎樣設(shè)計(jì)?
在這節(jié)課里,保羅學(xué)會了和伙伴愉快合作,并利用空間工程、天文學(xué)等知識思考和試驗(yàn),與小伙伴們一起通過建立實(shí)驗(yàn)組和對照組,反復(fù)修改方案,成功制造出能安全著陸的降落包。
為了讓大家學(xué)習(xí)登月過程的知識,這節(jié)課講述的是一次充滿趣味和挑戰(zhàn)的月球探險:你和隊(duì)友必須從月球成功取回一塊“月球冰”。你們應(yīng)該怎樣完成這次任務(wù)?
針對明確的問題需求,孩子們的好奇心被更好地激發(fā)出來。整個課程就會在此基礎(chǔ)上,告訴孩子們在整個過程中,作為“航天工程師”的他們需要哪些計(jì)算方法及數(shù)據(jù)素材。比如,如何確定登月位置,收集月球環(huán)境特征等重要數(shù)據(jù)。
而為了科學(xué)準(zhǔn)確地獲得數(shù)據(jù),孩子們又必須親自設(shè)計(jì)一顆“ 衛(wèi)星”和“氣球火箭”。當(dāng)攜帶探測器的衛(wèi)星氣球火箭被成功發(fā)射后,就可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)在機(jī)器人的幫助下尋找到“月球冰”。
經(jīng)過了探索系列的學(xué)習(xí),相信孩子們的航天知識和動手能力都有了顯著的提升。在這之后,就需要給孩子們來點(diǎn)兒真正的挑戰(zhàn)了……
火星登陸車設(shè)計(jì)和空間站資源回收循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
教孩子們設(shè)計(jì)一款火星車是一個不錯的挑戰(zhàn)。孩子們需要解答:火星和地球的環(huán)境有什么不同?如果人類到火星,會不會舉步維艱?
那就讓我們像美國宇航局的工程師一樣去設(shè)計(jì)在火星上可以使用的登陸車,以及在火星上可以靈活操作的車輛吧。
在這門課程里,孩子們需要綜合學(xué)習(xí)如何運(yùn)用物理科學(xué)、電子科學(xué)等方面的知識,做到多學(xué)科融合,實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的地表環(huán)境(包括溝壑、坡度、沙地等)及天氣環(huán)境下,讓自己設(shè)計(jì)的火星登陸車可以高效安全地工作,在設(shè)計(jì)過程中,體驗(yàn)航天的困難與魅力。
當(dāng)然,火星車還不是最難的,作為挑戰(zhàn)系列的最后一節(jié)課,讓孩子們考慮如何建立一個能夠充分做到資源回收利用的空間站,成為了STEM 航天系列課程的壓軸挑戰(zhàn)。SpaceX 公司的重型火箭發(fā)射成功后,馬斯克讓人類可以自由生活在太陽系的其他星球的愿望又進(jìn)了一大步。但在繼續(xù)探索太陽系的旅行里,主要問題之一是對資源的需求無法滿足。距離我們3天可以到達(dá)的月球,是我們最好的外星基地建設(shè)的選擇嗎?
在這一門課里,我們的小科學(xué)家們需要運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)、幾何、空間結(jié)構(gòu)等學(xué)科知識和技術(shù)。他們必須要想清楚:是去尋找一個理想的實(shí)驗(yàn)臺,還是建立一個回收和再利用資源的系統(tǒng)來解決資源缺乏的問題呢?
最后的結(jié)果如何,就要看我們小科學(xué)家們的想象力了。
怎么樣,看過這樣一個系列的有趣的課程,是不是覺得給孩子上航天有關(guān)的課程也沒有那么難?