蘇州市吳江區(qū)楊嘉墀實(shí)驗(yàn)學(xué)校以蘇州市吳江籍“兩彈一星”功勛科學(xué)家楊嘉墀院士命名,2024年2月入選教育部全國(guó)首批科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)學(xué)校。近年來(lái)學(xué)校不斷創(chuàng)新科學(xué)教育形式,完善科學(xué)教育校本課程,嫦娥六號(hào)項(xiàng)目課程就是其中之一。
嫦娥六號(hào)是中國(guó)探月工程的一部分,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展有重大意義。在全球首個(gè)月球背面探測(cè)器嫦娥六號(hào)采樣返回地球之際,學(xué)校以此次航天任務(wù)為契機(jī),開發(fā)了嫦娥六號(hào)相關(guān)項(xiàng)目課程。該課程以社團(tuán)活動(dòng)的形式單獨(dú)開課,課程的實(shí)施通過(guò)驅(qū)動(dòng)型問(wèn)題展開,主要分為以下三個(gè)環(huán)節(jié):
角色定位,確定探究主體——要求學(xué)生將自己設(shè)定為項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師,引導(dǎo)學(xué)生從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施、效果評(píng)價(jià)等多個(gè)維度解決問(wèn)題。在實(shí)際操作中,教師僅提供思路和方向,所有內(nèi)容都給學(xué)生預(yù)留思考空間。
開展先導(dǎo)知識(shí)學(xué)習(xí),積累科學(xué)知識(shí)——引導(dǎo)學(xué)生開展課程概述的學(xué)習(xí),通過(guò)自主閱讀、摘錄概要、獨(dú)立思考等方式,了解嫦娥六號(hào)探月工程的歷史背景和現(xiàn)實(shí)意義,培養(yǎng)學(xué)生的航天興趣,了解我國(guó)在國(guó)際航天領(lǐng)域的成就和貢獻(xiàn)。學(xué)生通過(guò)討論和調(diào)研,總結(jié)了發(fā)展航天的重要意義:一是戰(zhàn)略震懾、保家衛(wèi)國(guó)的國(guó)防需求,二是天體物理學(xué)研究方面的科學(xué)探索,三是推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新等多個(gè)學(xué)科、技術(shù)的發(fā)展。
探究如何探月,體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)流程——整個(gè)項(xiàng)目探究活動(dòng)分三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段,學(xué)生用小球做月球和地球的模型,在不使用尺子和角度測(cè)量工具的情況下,通過(guò)自己查閱參考圖片,采用繩子纏繞的方式動(dòng)手操作,畫出經(jīng)緯度和地軸。遇到無(wú)法確定等分、經(jīng)緯度理解不深等問(wèn)題時(shí),組織討論,提出改進(jìn)辦法。第二階段,做出標(biāo)記。學(xué)生自主查閱北京、西昌、酒泉、文昌等衛(wèi)星發(fā)射基地的經(jīng)緯度,并在地球上標(biāo)出。第三階段,將氣球作為地球或月球模型,做一個(gè)地月的模型。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力和向心力的基本知識(shí),討論軌道與速度的基本關(guān)系,并由此展開對(duì)軌道的調(diào)研。學(xué)生們以小組為單位,用鐵絲做出月球軌道的模型,并形成嫦娥六號(hào)運(yùn)行的基本軌道雛形。第四階段,總結(jié)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的流程,經(jīng)歷了從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到提出問(wèn)題,再到解決問(wèn)題的完整過(guò)程。學(xué)生根據(jù)模型以小組匯報(bào)展示的形式,能大致闡述從發(fā)射到返回的全過(guò)程。
嫦娥六號(hào)項(xiàng)目組在實(shí)施過(guò)程中,需要解決的問(wèn)題有直徑的測(cè)量、比例的應(yīng)用以及地軸的方向和安裝等,這部分內(nèi)容涉及小組合作方法及展示辦法。在課程的探究中,學(xué)生非常投入,始終對(duì)嫦娥六號(hào)保持高度的熱情;各個(gè)小組配合默契,分工合理,團(tuán)結(jié)合作。在了解嫦娥六號(hào)的組成、落月、返回的整個(gè)過(guò)程、通信方式等航天知識(shí)基礎(chǔ)上,各個(gè)小組分別確定各自的挑戰(zhàn)方向并進(jìn)行操作實(shí)施。學(xué)生在解決以上問(wèn)題的同時(shí),還發(fā)展了空間想象力、提高了小組合作學(xué)習(xí)的能力以及演講表達(dá)能力。
嫦娥六號(hào)項(xiàng)目組最后取得的物化成果主要有:嫦娥六號(hào)系列模型——包括地月模型、軌道模型、嫦娥六號(hào)探測(cè)器模型、火箭模型、返回艙模型,以及嫦娥六號(hào)關(guān)鍵技術(shù)調(diào)研報(bào)告。嫦娥六號(hào)項(xiàng)目課程結(jié)束后,每個(gè)小組都拍攝了匯報(bào)短視頻,并寫了作品簡(jiǎn)介。學(xué)校采用學(xué)生自評(píng)、組內(nèi)互評(píng)和教師評(píng)價(jià)的多元參與的方式,從參與態(tài)度、活動(dòng)能力和素養(yǎng)養(yǎng)成三個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行了課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。
(作者單位系蘇州市吳江區(qū)楊嘉墀實(shí)驗(yàn)學(xué)校)
《中國(guó)教育報(bào)》2024年07月05日第6版
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