摘要: 原標題:三二一發(fā)射!這群縣城小學(xué)生竟用塑料瓶造火箭獲贊無數(shù) 三、二、一,發(fā)射! 眼前是7個飲料瓶做成的三級水火箭,高1米7,重約1公斤。閥門打開
原標題:三二一發(fā)射!這群縣城小學(xué)生竟用塑料瓶造火箭獲贊無數(shù)
“三、二、一,發(fā)射!”
眼前是7個飲料瓶做成的三級水火箭,高1米7,重約1公斤。閥門打開,水火箭的尾部高速噴出高壓氣和水,在天空中劃出一道水波線。幾秒鐘的時間,火箭就歷經(jīng)了兩次分離,最終直沖上180米的高空。
這一幕發(fā)生在浙江安吉縣藍潤天使外國語實驗學(xué)校小學(xué)部的操場上,也出現(xiàn)在水火箭總設(shè)計者、科學(xué)老師王印的短視頻里?,F(xiàn)實中,前后共有80多名小學(xué)生參與了火箭的制作和發(fā)射,現(xiàn)場時常發(fā)出陣陣歡呼。在抖音上,這些平凡材料承載著的航天夢想,在“科學(xué)老師王印”的賬號下,則收獲了五湖四海的網(wǎng)友近200萬次贊。
王印用短視頻記錄水火箭發(fā)射
飲料瓶、塑料片、木塊
最終制成1米多高的水火箭
做水火箭緣起藍潤小學(xué)某學(xué)期的主題活動——“太空探索和人類文明”。
作為一年級至四年級的科學(xué)老師及四年級的班主任,王印琢磨可以帶孩子深入這個領(lǐng)域。他自小熱愛手工,學(xué)過機械專業(yè),就利用周末反復(fù)研究,用身邊的材料自制可發(fā)射的水火箭。
按照王印的說法,水火箭的原理其實跟真正的火箭一致。艙體主要由飲料瓶銜接而成,把水注入“動力艙”,加入高壓,在反沖力的作用下,“水火箭”就能快速升空。
他研究后得出結(jié)論,廢棄的飲料瓶可以制成動力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘。此外還需要很多零配件,比如要用空心螺絲把飲料瓶串起來,用PVC塑料片制成水火箭的尾翼,還有橡膠的或是塑料的連接管,保證水火箭不漏氣、脫開。計算下來,一個水火箭的成本僅僅是50元錢。
任何的一個制作環(huán)節(jié)出問題,就會導(dǎo)致水火箭發(fā)射失敗,況且普通的材料要實現(xiàn)精密并不容易。最難的是要在瓶底正中心打孔,王印使用的是最普通的可樂塑料瓶,但飲料瓶底部凸起,不平也不圓,很容易打不正孔,造成火箭的動力點和重心不在一條線上,發(fā)射后容易偏離軌道。
為解決這個問題,王印又設(shè)計了輔助工具,先在凸起處靠中心的位置手動瞄點,用電烙鐵烙個小孔,再用不同粗細的鉆頭逐漸將小孔擴大。后來,他還專門開發(fā)了打孔器,只要幾秒鐘就可以打一個標準的中心孔。
他和另外一位科學(xué)老師,利用周末,花了一天做出了初版的一級水火箭。完工時已是傍晚,下著小雨,他們興沖沖地跑去操場發(fā)射。水火箭沒飛幾米,傘就打開了,兩人只好加班加點改造新版本。下一個周末,下午陽光正好,他們又拿著成品跑到操場,叫來附近打籃球的學(xué)生一起幫忙發(fā)射。這一次,起飛筆直,按時開傘,但密封性不夠,火箭落地后無法再次使用。
他們前前后后做了四個版本,反復(fù)打磨結(jié)構(gòu),最終在學(xué)校的一場運動會上發(fā)射成功,收獲孩子們的尖叫。
水火箭準備發(fā)射時圍觀的孩子們
80多名小學(xué)生,實驗60多次
在200多米長的操場上圓航天夢
有了成品,王印將制作水火箭編成了選修課,沒想到意外火爆。
他一共收到了80多名小學(xué)生的報名。王印本打算招一個班,結(jié)果報了四個班的人數(shù)。制作水火箭的報名門檻是三年級以上,也有不少一二年級的孩子找到他說想學(xué),王印不想挫傷孩子們的熱情,他先評估學(xué)生的動手能力,適當放寬入門的標準,分成四個班開課。
每一位孩子都可以從零開始,做一支屬于自己的水火箭。最基礎(chǔ)的一級水火箭居多,成品高一米二左右。歷經(jīng)十幾節(jié)課,大約一學(xué)期的時間便可完成,孩子們還可以隨著王印一起參與多次發(fā)射。
在每周一節(jié)的科學(xué)課上,他和學(xué)生們一點一點地推進制作。手工嫻熟的部分孩子,則可以參與到更為復(fù)雜的二級、三級水火箭制作中來。他們也嘗試制作助推火箭,這種火箭除分級外,兩邊還有兩個助推器,與真實的火箭更為接近,他們需要設(shè)計一個降落傘艙,在火箭分離的同時將助推火箭的降落傘打開。
王印帶孩子們制作水火箭
依舊沒有現(xiàn)成的教程,王印和其他老師一起研究,還邀請孩子們出謀劃策。這是一場沒有固定答案的探索,需要大家共同想辦法。有孩子提出可以嘗試用拉鏈結(jié)構(gòu),有人建議借鑒發(fā)條原理,還有位小男孩說可以借助一級火箭的分離拉落助推器的傘帽,無需增加額外的結(jié)構(gòu),還能保證水火箭的重量不再增加。
王印記得,提出建議的小男孩當時五年級,有一點口吃,說起話來磕磕絆絆的,但他每次在手工課上發(fā)言頭頭是道,能感覺到想法總在源源不斷地涌出。他對航天興趣濃厚,夢想著成為一名機長。
三級水火箭與一、二級相比,在瓶子的連接方式、開傘方式、尾翼部分和分離裝置都有升級。一級水火箭無法在空中完成分離,二級水火箭能完成一次分離,而三級水火箭能分離兩次。重量更小、速度更強,飛行高度也能達到180米,制作也更為復(fù)雜。
每一次做好成品,王印都把發(fā)射交由孩子們來完成。這些小學(xué)生給塑料瓶裝水、打氣,王印在后面提供指導(dǎo)。
王印的抖音短視頻里,記錄著他們經(jīng)歷過的不少失敗,這些火箭有的飛不高,有的飛歪了,有的過早分離或分離不了,還有的不開傘,或是直接掉下來摔壞了。發(fā)射有時在白天,有時天已黑了下來,地點大多選在學(xué)校的操場上,操場僅有二三百米長,不足標準的運動場大小,好幾次實驗,水火箭都飛出了學(xué)校。
1年零3個月后,經(jīng)過60多次的發(fā)射實驗,他們的水火箭從一級升級到三級。
一級水火箭(左)、“天使一號”水火箭(中)、二級水火箭(右)
農(nóng)村90后老師的科學(xué)探索
短視頻獲全國網(wǎng)友200萬點贊
這些航天探索的誕生,離不開王印一直以來對手工的癡迷。
王印今年33歲。他在山東泰安東平縣東瓦莊村出生、長大,爺爺是工人,總在家里敲敲打打,他還跟著爺爺在工廠里住過一陣。二十多年后,談起做手工,他能一口氣說完幾個故事。9歲,他用廢棄的塑料瓶、筆芯,加稀釋過的紅墨水,做了簡易的溫度計。他還制造過與水火箭原理類似的空氣炮彈,發(fā)射時一飛沖天。
每天,他從村西走到村東上小學(xué),路上常有村民把廢棄的鋁放在爐子里融化,堅硬的固體慢慢變成泛紅的銀亮色液體,村民把液體倒入模具,再做成勺子和鍋。大人做大的,王印回家自己做小的,他找來一把沒用的老錫壺,比鋁制品更軟,做幾厘米長的小勺子。
后來,他從農(nóng)村考到山東農(nóng)業(yè)大學(xué)讀農(nóng)業(yè)機械。大二時,在一門講鍛造的專業(yè)課上,他發(fā)現(xiàn)自己小時候就已摸索過相關(guān)的手工制作,一看便會。本科畢業(yè),他考上華東理工大學(xué)機械制造和自動化相關(guān)專業(yè),但讀到第二年,他決定退學(xué)。他更希望與人交流,而非跟機械打交道,想將幫助自己成長的動手學(xué)習(xí)理念應(yīng)用在更多的教育場景中。
王印和孩子們一起探討水火箭制作
王印選擇成為一名科學(xué)教師,輾轉(zhuǎn)任教過三所小學(xué)。這些學(xué)校位于上海郊區(qū)、黃山邊緣、浙江縣城,都離他的家鄉(xiāng)山東很遠。在第一所學(xué)校時,那里有間閑置的車庫,激活了他幼時的手工愛好。很多個周末,他都泡在車庫里,買來各種工具,做所需的各類生活用品。
孩子們周末不回家,跑去看他做手工。王印決定帶著他們“開干”。他們曾一起看過一部名為《武士刀傳奇》的紀錄片,片子里講,一把武士刀會經(jīng)過反復(fù)鍛打,最后的成品有5000多層紋理截面。這個細節(jié)打動了一位小男孩,他說,老師,我也想做一把武士刀。
王印表示支持,那就去做吧,他幫小男孩找來一些基礎(chǔ)材料。沒想到,小男孩扎進去了,在兩個月的課余時間里,他做了十幾把,終于做出一把滿意的木質(zhì)武士刀。一次,小男孩嫌做出的刀不夠精細,偷偷抹淚,但很快,又重新拿起工具投入制作。
這個畫面觸動了王印,他記得,這個孩子之前不算堅韌,但在做武士刀的過程里成長了,“原來一個孩子擁有這么大的熱情時,可以如此投入,面對反復(fù)的挫折鍥而不舍”。后來,全班同學(xué)在小男孩興趣的影響下,紛紛加入武士刀的制作。
這件事讓王印明白,培養(yǎng)孩子不見得只在理論課上下功夫,教育也不僅僅是老師在講臺上灌輸,還應(yīng)該跳出來思考如何培養(yǎng)學(xué)生的品質(zhì)和能力,激發(fā)他們的探索欲,為未來埋下一顆種子。
不久后,他成了一名專職的科學(xué)老師,主要帶孩子們做手工。2020年,他來到浙江安吉藍潤天使外國語實驗學(xué)校,利用一個周末的時間,他跑去安吉縣最大的五金店,把倉庫每層貨架上的東西都看了一遍,僅僅為了解手工材料。
他把水火箭的研制、升級、實驗,一一記錄下來,發(fā)在抖音上。如今,單條視頻最高播放破千萬,獲69萬點贊。網(wǎng)友在他的短視頻下留言,“這才是科學(xué)課該有的樣子”“給孩子們種下了科學(xué)的種子,放飛了他們對未來的憧憬”“一次次的失敗,一次次的改進,一次次的探討,這才是科學(xué)探究精神”……
王印給孩子們講解水火箭原理
縣城小學(xué)的三尺講臺
也可以是中國的空間站,或地球的南極
因為短視頻,“水火箭”出圈了,王印帶孩子們探索航天的旅途卻剛剛開始。
這兩年,中國在航天領(lǐng)域頻出成就。2020年7月23日,“天問一號”探測器成功發(fā)射,將探測器送入預(yù)定軌道,開啟火星探測之旅。2021年4月,我國自主研發(fā)的空間站(天和核心艙)成功發(fā)射并入軌運行。2021年6月,神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接,三名航天員順利進駐天和核心艙。2021年9月,神舟十二號載人飛船與天和核心艙成功實施分離后返回地球……
如果說,航天成果點燃了人們內(nèi)心的火焰,王印則希望借著東風(fēng),讓孩子們鉆研的興趣更持久一些。后來,為了制作便捷,他用3D打印技術(shù)優(yōu)化了水火箭的材料結(jié)構(gòu)。他又和學(xué)生們一起還原了天和空間站的模型,將廢棄的小型塑料瓶,一一區(qū)隔成核心艙、載人艙和載物艙。
他給五金店的老板打電話,請對方送來白色的噴漆,用小賣部買來的四罐紅牛做成耐壓的密封艙體,一共花費五個多小時,完成了空間站。
王印和團隊研究的中國空間站模型
火星車也是他們的航天作品之一。王印和團隊設(shè)計的火星車有六個輪子,每個輪子都帶電機,最前面的兩個遇到障礙還能抬起來翻越。原料還是身邊的零碎物件,雪糕棒、竹簽、瓦楞紙板、玻璃珠,十幾個小時之后,成品誕生。
事實上,這些課只是“入門”。王印把自己的手工課命名為“藍潤工程師”,前兩個字是學(xué)校的名字,他希望通過手工課培養(yǎng)孩子們的工程師思維和動手能力。
在進階的課程上,他們還做遙控車。王印提供電池、導(dǎo)線、接收器和電機,孩子們則三三兩兩自行創(chuàng)造屬于小組的專屬車輛。整個動力系統(tǒng)及車的外觀結(jié)構(gòu),都要孩子們自己設(shè)計,每組做出來的樣式五花八門,從三個輪子到六個輪子,有三角形的車,也有像是登陸外星時才用得到的設(shè)備,頗具創(chuàng)造力。
回想小時候的經(jīng)歷,王印覺得自己得到的最大資源就是“空間”。他想過學(xué)美術(shù),但拿不出報課外班的錢。在20多年前的山東農(nóng)村,常見的是鐵絲等身邊的材料,他于是自己琢磨。“因為一直在做,偶爾失敗也就失敗了,節(jié)奏并不著急。”
那支自己設(shè)計的溫度計,他后來帶到學(xué)校,班里沒開科學(xué)課,老師把同學(xué)們召集到一起,將溫度計放在教室前的大石頭上,陽光斜照在上面,看到液柱里的紅墨水慢慢爬升,同學(xué)們發(fā)出驚嘆。
因此,王印也想給他的學(xué)生們提供松弛的環(huán)境,“給孩子們找尋、創(chuàng)造和試錯的空間,自己解決問題,而非一味地追逐標準答案。”
學(xué)校給王印一間專用的木工教室,這里常常能看見孩子們的身影,這些學(xué)生有時拿著扳手擰螺絲,有時戴著護目鏡和白手套,或是在測量和裁剪各種材料。不少孩子寫完作業(yè)后,會跑來做自己的研究,除了每周的四節(jié)校本選修課外,王印也常來指導(dǎo)學(xué)生,直到天黑才回家。這些沉浸在手工探索里的孩子,每次考試都能考出不錯的成績。
王?。ㄗ螅┱谥谱骺臻g站
站在縣城小學(xué)的三尺講臺上,他常常把學(xué)生鏈接到其他城市,或是地球的另一邊。他常講自己去過的地方,長白山的石頭帶著大大小小的孔洞,因為這里曾是火山口,他讓學(xué)生們想象巖漿在地里噴出遇到空氣瞬間冷卻的樣子。他拿出自己拍攝的星空延時視頻,講解星星的轉(zhuǎn)動如何體現(xiàn)地球的自轉(zhuǎn)。他描述南極的極晝極夜,講起地球的四季變化。
他保持著通過抖音記錄教學(xué)生活的習(xí)慣,向更多人傳達動手的力量,希望為教育提供另一種可能性??傆行W(xué)生追著他問,什么時候更新視頻。上百個家長跟著他的視頻和孩子一起動手制作,還有人告訴他,愛上實驗后,小孩經(jīng)常在家中提出各種問題,也會自己利用廢棄材料塑造新物件,就像王印的小時候。
來自全國的科學(xué)老師也因為短視頻找到他,海南的、遼寧的、廣東的、廣西的……他們都想和王印學(xué)做水火箭。前不久,一位河南農(nóng)村的老師在王印的指導(dǎo)下,帶孩子們完成了水火箭的制作和發(fā)射。
最讓王印感到驚喜的是,有一天,他問孩子們未來的夢想,好多人都提到,想成為一名航天員或是火箭工程師。
師生們在操場發(fā)射水火箭
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