帮孩子开启一个新天地

陈俊荣

北京市海淀区中关村第三小学（以下简称中关村三小）地处海淀区中关村科技园区核心地带——中国高科技和人才资源最为密集的区域。2011年中关村三小入选北京市金鹏科技团模型分团。此后6年，中关村三小陆续开设了《大家梦 航空梦》航空模型校本课、《航模制作》选修课、航模专项学习等科目，并成立了航模社团，以多方面、多层次的航空课程体系培养了一大批热爱科学的学子。

“哇塞，这个居然能飞这么远”、“老师，您能帮我把橡皮筋系好吗”、“机翼为什么要向上翘”……类似的问题，经常能在三年级航模校本课的教室里听到。这些稚嫩的问题，成为孩子们开启未知航空世界的钥匙。

循序渐进的航模普及

在中关村三小，航模校本课最受孩子们欢迎。它是三年级学生的必修课，共一学年。在课堂上，学生们通过亲自动手制作不同种类的航模，既能了解直升机、固定翼飞机的机体结构，也能明白航空器上升力、阻力、重力、推力相互作用的方式，还能体验模拟遥控飞行。

三年级航模校本课只是简单的航空科普，无法满足一些孩子对航模深层次探究的渴求。这部分学生可以在四年级时申请加入航空模型社团，选择喜欢的航模项目继续深造。目前中关村三小航模社团开设了模型直升机花式、多旋翼竞速、固定翼花式、线操纵等项目。参加社团的孩子不仅锻炼了手眼协调和动手能力，还提高了做事情的专注力和毅力。2016年，中关村三小航模社团抱着学习和分享的态度，走进了北部新区实验学校、万泉河小学等学校，与热爱航空模型的同学一起探索翱翔蓝天的乐趣。

“真正上手飞，才知道飞好不容易。对我来说，最难的是让模型降落在高台上。训练时在这个环节失败的次数最多，摔坏了很多根螺旋桨。后来记清楚错误点，注意在每次飞行时微调，经过多次尝试才找到了技巧”，刚刚参加完全国青少年航空航天模型锦标赛多旋翼竞速项目的姚瑞如是说。从享受飞行乐趣，到初尝失败、学会思考、取得进步，是航模社团里每个孩子经历的拼搏之路。他们经常参加国内航模赛事，且频频获奖。

脑洞大开的航模项目

有了航模校本课和社团的基础后，五六年级学生还可报名参加“航模制作”专项学习——设计、制作、试飞一架KT板遥控模型。对喜爱航模的孩子来说，这又是一个发挥创意的机会。

不过在项目学习过程中，仅有创意是远远不够的。“航模制作”项目要求自行提供设计图纸，用于后续模型零部件的切割和加工。在这一步，学生们需要思考：如何才能让飞行器平稳飞行。为此，他们必须探寻遥控纸飞机的飞行原理，并在机翼机身比例、电机安装位置、遥控纸飞机重心位置等的选择上花费心思。

现在北京市各个中小学都在探索国外流行的STEAM课程，中关村三小的“航模制作”专项学习就是一个很好的案例。在将图纸变成模型零部件时，学生须明白比例尺的定义；在KT板上描绘机翼轮廓时，需学习对称轴、垂线的知识；在切削舵角时，得用到勾股定理……在这个项目中，所有数学知识的学习都源于自身需求，学生们不仅乐于学，而且把知识点记得特别牢。

要把脑海中的想法变成可以飞的模型，还得靠工具。但工具既能用于制作模型，也可能成为伤人的“凶器”。在项目课堂上，正确认识、规范使用工具等劳技知识成为主要学习内容。在正确引导下，直尺、圆规、美工刀、502胶、电烙铁等很快就成了孩子们最亲密的“伙伴”。

探索原理的研究报告

中关村三小六年级学生在毕业前，还有一件“大事”要做，那就是论文答辩，主题自选。2017年，六年级11班张维翰、孟宪昊、李浩铭、陈嘉康、薛善哲共同完成的《无人机自主飞行》，吸引了专家的目光。

“多旋翼无人机靠电机带动螺旋桨旋转产生升力，……利用旋翼转速的不同组合来控制飞行……”，参与论文创作的几个小伙子都是校航模社团成员，专攻模型直升机项目。为了探究多旋翼飞行器的飞行奥秘，他们在创作初期专门拜访了北京航空航天大学无人机所，并随北航杨炯老师进行了无人机组装、自主飞行两个阶段的研究和实践。

研究初期，学生们对航空器不是十分了解。通过参观北京航空航天博物馆，他们对飞机部件及内部结构有了直观认识；接下来又学习了飞行器的飞行原理、无人机的发展历程、无人机的系统构成和作用以及航模的有关知识；尤其对多旋翼飞行器的起源、分类和组成做了深入了解，明确了旋翼与螺旋桨的区别。这些研究成果，构成了论文的前半部分。

在完成了无人机组装和遥控操纵飞行训练后，研究重点转移到无人机的自主飞行上。学生们根据基本原理，进行了无人机自主飞行的試验。首次失败后，杨炯老师对每个人试验机的故障原因逐一进行了分析。最终，大家都顺利完成了第二次飞行。在这个阶段，学生既掌握了无人机自主飞行航线的规划方法，也知道了确保飞行安全的重要措施。

答辩时专家曾问他们，这次研究学习的最大收获是什么？同学们回答是学会了针对某个问题的具体研究方法。在《无人机自主飞行》一文中，孩子们详细列出了研究计划表。

在2017年的毕业论文答辩中，像上述这样的航空类研究小组还有很多，出现了诸如《遥控纸飞机气动性研究》、《多旋翼飞行器使用建议》、《客机A320的改进意见》等优秀论文。

老师可以帮孩子打开一个新天地，但他们认识世界却只能靠自己的视角和努力。6年来的航模校本课，以及后续的航模社团活动等，让孩子们得以窥见航空的精彩，并愿意为之投入精力。这就是中关村三小的航模课堂，一个充满学习和成长机会的地方。endprint