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Primary Education

快舟一号甲火箭模型制作项目方案

作者

陈卓

长春经济技术开发区北海小学校 吉林长春 130000

一、项目背景及总体设计

该项目依托航天科技教育背景,结合科学与劳动技术课程目标,以纸模型制作为载体,融合多学科知识,旨在培养学生跨学科解决问题能力,激发航天兴趣与民族自豪感。学生需模拟航天工程师,按 1:96比例制作快舟一号甲火箭纸模型,需还原结构、功能及外观,保证稳固性与基础演示功能,使用指定图纸、工具和材料,2 小时内以 2-3人小组协作完成。过程中提供相关资源与教师指导,存在工具安全、胶水处理及复杂部件制作等风险。

本项目旨在培养学生认知与社会与情感的培养并需要专业的创客教室为学生提供充足的硬件设备。认知目标:使学生深入理解火箭发射原理,包括反冲运动、重力转向等知识;掌握结构稳定性要素,如重心、底座面积等关键内容;熟练掌握比例尺换算(1:96)方法,以及几何图形裁剪与拼接技巧;能够准确按照图纸还原火箭外观。社会与情感目标:着重培养学生的团队协作能力,确保小组分工明确,成员能够共同解决问题;提升学生的抗挫折能力,使其能够积极应对制作过程中的失败并不断改进;充分激发学生对航天科技的好奇心与探索欲,进一步增强民族自信心。项目需专业创客教室,配备操作台、多媒体等设施,划分操作区与讲台区,提供剪刀、刻刀、卡纸、图纸等工具材料及电脑、投影仪等设备。

项目适合小学高年级至初中学生,他们具备相关知识与技能基础。实施中可能面临裁剪不精准、结构不稳、分工冲突等问题,可通过提供模板、强化粘合、明确分工等策略解决。 课时安排分三阶段:20分钟认知准备阶段,学生观看发射视频、模拟工具使用;80 分钟模型制作阶段,完成部件组装与细节还原;20 分钟展示汇报阶段,制作发射台、模拟发射并互评总结。

二、实施过程

第一阶段:本阶段包含四项活动。活动 1 为视频导入,教师播放火箭发射视频后,引导学生分享观察到的现象与疑问。要求学生至少记录 3 个特征或现象,并提出 1 个相关问题。表现优秀者能记录 5 个以上内容,且提出有深度的问题;合格者需达到基本要求。活动 2 是分组拆解,各小组分析图纸,拆解火箭部件并推理其功能,需在 5 分钟内至少分析出 5 个部件的功能。优秀小组能分析 8 个以上部件,且汇报内容出色;合格小组完成基础分析与汇报即可。活动 3 为安全培训,教师讲解并示范工具使用方法,学生进行模拟练习,需完成 3 次不同工具的正确操作。优秀者能熟练规范地使用工具;合格者操作无安全违规即可。活动 4 是熟悉图纸,学生需识别 80% 以上的部件并进行预裁剪,裁剪误差不超过 3mm 。优秀者能识别全部部件,且裁剪误差更小、边缘整齐。

第二阶段:本阶段包含两项活动。活动 5 为分步组装,教师示范关键步骤后,学生按步骤进行组装,需完成至少 60% 的组装任务。优秀者能独立完成组装,且模型结构稳固、拼接精准;合格者在指导下完成基础组装即可。活动 6 是急诊上墙,学生将制作中遇到的难题写在纸条上并贴到墙上,同时需为其他小组至少提供 2 个解决方案。优秀者能快速解决自身问题,并提供 3 个以上有效方案;合格者完成基础任务即可。

第三阶段:本阶段为项目收尾内容。活动 7:创意发射与展示评价。学生需在 10 分钟内制作出弹簧动力发射台,要求结构稳固,与火箭模型的适配误差 ⩽2mm 。模拟发射时,操作要流畅,配音需生动;评价环节要客观参与。优秀者的发射台设计巧妙、发射效果好,在评价交流中也能提出有见地的看法;合格者实现基本发射功能并完成评价即可。

三、评价量规

为确保快舟一号甲火箭模型制作项目的评价科学合理,特制定本评价量规,从科学原理、制作精度、团队协作、创新创意、结构稳定性、外观还原度六个维度进行考量,各维度按优秀(8-10 分)和合格(4-7分)两个等级划分标准。

科学原理维度,优秀者能准确讲解火箭结构功能、稳定性原理及弹簧发射动力原理,合格者则能说出部分结构名称,但对原理的理解较模糊;制作精度上,优秀要求裁剪误差 ⩽2mm 、拼接无缝隙、比例准确且发射台部件误差 ⩽2mm ,合格则允许裁剪有明显误差、拼接有缝隙、比例基本符合,发射台能正常使用即可;团队协作维度,优秀表现为分工明确、主动互助解决问题,合格则是有分工但协作效率低,需教师协调;创新创意方面,优秀需发射台设计有创意,合格只需发射台满足基本功能;结构稳定性上,优秀要求模型独立站立⩾30 秒且发射台稳固(体现科学与劳动技能的结合);外观还原度维度,优秀需与提供的图纸完全一致,合格则基本符合图纸要求。通过多维度的综合评价,全面考量学生在项目中的认知技能、实践能力及团队协作等表现。

四、项目团队协作 及作品呈现

团队角色分配中,组长主要负责协调小组整体进度,同时承担组织成员开展讨论以及进行成果汇报的工作;材料员专注于管理小组的各类工具与材料,并对其使用情况进行详细记录;技术员承担复杂部件的制作任务,具体包括刻刀操作、结构加固,以及发射台动力装置的安装等工作。在具体职责任务上,组长需主导小组的分工安排,确保每位成员都能参与到裁剪、组装等具体工作中,让各环节都有专人负责;材料员要监督工具的安全使用,当胶水等材料不足时,及时进行补充;技术员则负责攻克模型和发射台制作过程中的各类技术难题。

五、案例总结

优点:项目实现了跨学科知识的紧密融合,科学原理、手工制作等内容贯穿制作全程;任务分层设计合理,能够满足不同水平学生的需求,如提供预切割部件降低难度,设置可动结构增加挑战;以弹簧为发射动力的发射台制作,进一步强化了物理原理的实践应用。去除涂色环节,减少了制作干扰,更聚焦结构与功能实现。简化发射台制作要求,降低了学生操作难度,更符合项目时间与能力要求。 “急诊墙”机制有效解决了学生制作过程中的实时问题;小组角色轮换制度提升了全员参与度;展示环节通过发射台制作和模拟发射活动,充分激发了学生的创造力和对科学原理的探索热情。

不足:对于小学低年级学生来说,刻刀操作仍存在一定安全风险,后续可考虑替换为儿童安全剪刀或提供更多预切割部件;部分学生在弹簧动力发射台的制作上可能仍存在困难,需加强基础结构搭建的指导。

改进:可增加 “家庭延伸任务” 的跨学科引导,例如布置利用弹簧原理制作简易弹射装置的实验,并要求学生结合实验撰写科学日记进行记录,进一步强化家校联动,拓展学生的学习空间。

作者简介:陈卓,1992 出生,男,吉林省辉南县籍贯,汉族,初级教师,本科,研究方向:小学科学教学