一根小火柴,做成“火箭”模样,能飞多远?
2.3米!这是文澜中学孩子们交出的答案。去年寒假中,文澜中学的孩子们没有书面作业,只有两项实践功课:一个是制作“火柴火箭”,动手动脑,还有一个是以信息时代的生活为背景,创意发挥,拍摄一则DV故事。
学校专门组织了一场“火柴火箭”比赛,来检验学生的科技成果。每个班级推选出几位最有经验的选手,现场制作并发射“火柴火箭”,按飞行射程和准确性来定胜负。
比赛中表现优异的学生,将前往新加坡参加新加坡英华中学组织的“火柴火箭”比赛,与世界范围内的小伙伴一同探究“火柴火箭”的小奥妙。
小小火柴火箭 最远能“飞”出2.3米
一盒火柴、一张30×30cm的铝箔纸、一支胶水、若干吸管、回形针、钉子,这些就是制作一枚火箭的所有材料。比赛规则要求,在45分钟内,每个学生用一根火柴制作一个火箭,每人有三次发射机会。
还未到限定的时间,绝大多数学生就完成了三枚“火柴火箭”的组装。
三枚“火箭”整装待命后,就进入了“发射”时间。学生们带着各自研发成功的“火箭队”参赛,把小“火箭”放在底座上,点燃一根火柴,对准包有锡箔纸的火柴头加热,由于反冲作用,“火箭”迅速从底座向前喷射。
三个小时之后,比赛结束,冠军是一位初二的男生,成绩很漂亮,火箭最远射出了2.3米。
在实验中理解科学
科学老师许宇伟是比赛的评委,在他看来,“火柴火箭”看似制作简单,但里面蕴藏的科学含金量可是杠杠的。
比如火柴头部的锡箔纸包几层才能发挥最大威力,尾翼怎么装才能保证火箭的稳定性,大小又该如何取舍?因为尾翼太大飞不起来,太小就变得不够稳定。还有,发射架又该怎么捣鼓才能既保证稳定性又能使飞行轨迹更准确?
这些科学的数据,都要通过制作背后的小实验才能得出。许老师看过学生上交的制作报告,很多孩子都学着运用控制变量,一次次地改进试验,去探究如何实现最完美的“火箭”飞行。
初一(6)班学生甘晏昊制作的“火箭”就是如此,底盘很“扎实”,用胶水把3枚回形针牢牢固定而成。而这个创意,正是经过不少次的反复试验,“最先试验的‘十字架’造型,能飞出4米多,试了几次,还是觉得不够稳定,就想出回形针的方法,试验中最远飞了8米多。”
许老师说,学生在制作中表现出来的创新和钻研能力远远大于他的预期,“火柴头部锡箔纸要包得相对厚些,加热后的威力更大,但是火柴梗不能包太厚,太重会影响飞行。怎么办?有孩子很会动脑筋,把锡箔纸剪成直角梯形的样子,就很好地解决了这个问题。”
“其实原理知识在课堂都学过,但孩子们通过实验去验证如何增强反冲力,减少空气阻力,能够帮助学生更好地去深入了解这些力学知识。”
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