一根小火柴,做成“火箭”模樣,能飛多遠?
2.3米!這是文瀾中學孩子們交出的答案。去年寒假中,文瀾中學的孩子們沒有書面作業,只有兩項實踐功課:一個是制作“火柴火箭”,動手動腦,還有一個是以信息時代的生活為背景,創意發揮,拍攝一則DV故事。
學校專門組織了一場“火柴火箭”比賽,來檢驗學生的科技成果。每個班級推選出幾位最有經驗的選手,現場制作并發射“火柴火箭”,按飛行射程和準確性來定勝負。
比賽中表現優異的學生,將前往新加坡參加新加坡英華中學組織的“火柴火箭”比賽,與世界范圍內的小伙伴一同探究“火柴火箭”的小奧妙。
小小火柴火箭 最遠能“飛”出2.3米
一盒火柴、一張30×30cm的鋁箔紙、一支膠水、若干吸管、回形針、釘子,這些就是制作一枚火箭的所有材料。比賽規則要求,在45分鐘內,每個學生用一根火柴制作一個火箭,每人有三次發射機會。
還未到限定的時間,絕大多數學生就完成了三枚“火柴火箭”的組裝。
三枚“火箭”整裝待命后,就進入了“發射”時間。學生們帶著各自研發成功的“火箭隊”參賽,把小“火箭”放在底座上,點燃一根火柴,對準包有錫箔紙的火柴頭加熱,由于反沖作用,“火箭”迅速從底座向前噴射。
三個小時之后,比賽結束,冠軍是一位初二的男生,成績很漂亮,火箭最遠射出了2.3米。
在實驗中理解科學
科學老師許宇偉是比賽的評委,在他看來,“火柴火箭”看似制作簡單,但里面蘊藏的科學含金量可是杠杠的。
比如火柴頭部的錫箔紙包幾層才能發揮最大威力,尾翼怎么裝才能保證火箭的穩定性,大小又該如何取舍?因為尾翼太大飛不起來,太小就變得不夠穩定。還有,發射架又該怎么搗鼓才能既保證穩定性又能使飛行軌跡更準確?
這些科學的數據,都要通過制作背后的小實驗才能得出。許老師看過學生上交的制作報告,很多孩子都學著運用控制變量,一次次地改進試驗,去探究如何實現最完美的“火箭”飛行。
初一(6)班學生甘晏昊制作的“火箭”就是如此,底盤很“扎實”,用膠水把3枚回形針牢牢固定而成。而這個創意,正是經過不少次的反復試驗,“最先試驗的‘十字架’造型,能飛出4米多,試了幾次,還是覺得不夠穩定,就想出回形針的方法,試驗中最遠飛了8米多。”
許老師說,學生在制作中表現出來的創新和鉆研能力遠遠大于他的預期,“火柴頭部錫箔紙要包得相對厚些,加熱后的威力更大,但是火柴梗不能包太厚,太重會影響飛行。怎么辦?有孩子很會動腦筋,把錫箔紙剪成直角梯形的樣子,就很好地解決了這個問題。”
“其實原理知識在課堂都學過,但孩子們通過實驗去驗證如何增強反沖力,減少空氣阻力,能夠幫助學生更好地去深入了解這些力學知識。”
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