水火箭升空、筷子搭桥:杭州这所中学八年级学生“动手”上第一课
近日,杭州市丁荷中学开学典礼上,校长王豪钟说:“打破书本与实践的壁垒,让科学学习走出课堂、走进体验、融入生活。”学校响应国家义务教育科学教育“做中学”领航行动部署,典礼结束后,八年级学生先听了一场脑机接口科技讲座,随后分成两大组,一组搭桥梁模型,一组发射水火箭。

校门口的“科技梦想墙”是当天最早的打卡点,有学生写下“我想知道,人工智能未来能让我和动物对话吗”,也有人定下计划“这学期我要完成一艘能自动避障的智能船”。问题没有标准答案,动手之前,好奇心先被摆到了最前面。
42度、500毫升:学生自己测出来的答案
水火箭项目来自新教材第五单元“工程实践”。课本只给了流程,没给答案。一个小组在设计图上标注了“发射角42度、水量500毫升”,负责解说的学生解释,这是反复测试后的最优组合:水量太多喷不动,太少推力不足,空气还得留足空间,压力才能攒起来。从课本上的原理到一次成功的发射,中间隔着的是反复的测试和调整,这套基于实测数据优化方案的思路,在以前的科学课上并不多见。

也不是每个小组都这么顺利。一个男生用热熔胶枪粘尾翼,反复几次都粘歪,旁边同学不断催促,他头也不抬地说自己已经被烫过十次。粘歪的尾翼到了操场上才显出后果,水火箭“砰”地窜出去,在空中偏了方向,安全线外的学生先是一阵惊呼,紧接着有人喊:“偏了偏了!”发射间隙,老师没有急着点评成绩,讲起了中国航天器的回收技术,降落伞、反推发动机、缓冲结构,和水火箭一样,都要在反复试错中找到平衡。
桥塌了,才知道能承重多少
桥梁组的规则是:桥总长不低于30厘米,最窄处不低于20毫米,看谁承受的矿泉水最多。真搭起来,问题接二连三。有的小组胶涂得太厚,筷子之间滑来滑去;有的桥面做得漂亮,一上重就从中间折断。一个女生看着刚搭好的桥塌了,说小学做过类似的,那时候糊弄糊弄就过去了,这次是要真承重的。她和组员商量后决定把三角形支撑加密,理由是物理课刚学过,三角形最稳定。课本上的知识被拿到手里用了一次,就不再是课本上的了。

测试环节,水桶吊在桥下,一瓶瓶加水,纪录不断被刷新。有学生小声嘀咕怕塌了丢人,旁边同学接了一句:“不塌怎么知道能承多少。”这句话像是对“做中学”最直白的注释,失败在这里不是丢人的事,它是测量的一部分。
先看见科技,再动手做科学
科技讲座安排在动手之前,学校有自己的考虑。一位科技企业技术员展示了机械臂在琴键上弹奏,也展示了智能仿生手如何帮截肢患者完成精细动作。现场有学生举手问:“那只手洗澡的时候能不能摘下来?”讲师回答能,穿脱很方便,台下笑成一片。互动环节,有学生上台和仿生手握手,下来后形容“力度挺轻,不像机器,有点温度”,想了想又说,“像握着一个会动的手”。先看见科技真实的样子,再回到操作台前动手,手里的胶枪和筷子似乎就有了方向。

活动结束时,一个刚发射完水火箭的男生在擦手上的水。问他下次还想不想再试,他笑着说当然想,下次要把尾翼做成四个,对称的那种,肯定比这次飞得远。王豪钟校长在典礼上说的那句话,此刻有了具体的模样:“追风赶月莫停留,平芜尽处是春山。”对这些八年级学生来说,科学不再是课本上需要背诵的段落,而是手上沾过的水、被胶枪烫过的那一下,以及下一次想要飞得更远的念头。