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脚踏实地 仰望星空——高一小学开展星际远航强国探索

     “神舟”“嫦娥”“北斗”“天问”……半个多世纪以来,中国航天事业从一片空白到跻身于世界先进行列的发展历程,是中国强国梦不断实现的真实写照。高安路第一小学在“天问一号”即将登陆火星前夕开展了以“脚踏实地  仰望星空”为主题的科技节学习探索活动,同学们以“太空行走、运行动力、星际控制”为研究内容,通过“找寻资料、设计设想、实验验证、获得方案”的方式研究登陆火星的子项目。



    更接地气的航天探索

    兴趣是最好的学科引导。启动仪式上,学校搭建了一个接近真实的地球与火星系统,再现了“天问一号在文昌航天发射场发射升空,并成功进入预定轨道后的过程,激发学生们极大的探索热情。

    那么,怎么将“火星探索”任务与课本知识学习结合起来呢?

    四年级组的张敏老师,结合第5单元《沉与浮》学科知识,设计了有趣的“地表降落器项目天问登陆器上包含着中国首辆火星车,如何可以让它软着陆火星,你有什么好的方案?

    五年级组的陈志依老师则结合自然第1单元《简单机械》、第2单元《动力玩具》的内容,聚焦“人类活动与物质环境的关系”,模拟了一个有意思的场景:“‘天问一号火星车登陆火星之后,火星环境复杂,火星上行驶困难重重,需要向全校学生招募“火星车”设计师。在学校搭设的火星地表模拟地形上,用编程、遥控、巡线等方式实现火星车的自主行走。


    逐梦远航的“真实”学习

    为了更科学地开展探索,学校有幸邀请到了在我国首次火星探测任务中担任“天问一号环绕器GNC分系统设计师、软件设计团队负责人谭晓宇高级工程师来到校园,给学生讲解天问一号火星探测之旅,让学生了解任务的背景和意义。

    工程师老师的介绍让高一学生对奔赴火星有了更强全面的了解,也激发起学生们更多的好奇:火星上到底有水吗?火星上的地形是怎样的?火星上的大气与地球类似吗?

    随着项目任务的推进,学生们主动学习火星地形和大气的知识,小组成员共同完成了项目规划表。


    项目规划表

    学生们翻阅相关书籍,查阅相关文献资料,通过小组合作了解了许多关于火星的知识,整理资料,完成了设计稿,为设计降落器和火星车作准备。






    一架架火星登陆器和火星车也在学生手中搭建出来。火星上环境和地球不太相同,学生们设计火星登陆器和火星车又有哪些特点?

    基于火星地形复杂,四6班的滕越同学带领着组员们结合自然课学到的知识,探讨了如何在地形复杂,要完成降落器直立降落。为了让探测器更平稳地降落,组员们经过一番讨论,确定了让降落器重心下降的方案,确保降落器降落时的直立。


    基于增大支持面可以增加降落的稳定性,四4班的王弈涵带领着组员改进降落伞的底座,通过增加落地面积的原理让降落伞落地时更稳。

    基于火星上特殊的地形和大气,五7班的钟秋源在收集资料后,组员了解到火星的气候恶劣,为了让火星车的使用寿命更长,组员们决定选用一种新型隔热材料,来抗热抗寒、阻挡辐射给外壳带来的损害。又考虑到金属对于信号的阻隔,小组把天线外置并扩大了接收信号的仪器的面积。完美解决了隔热和信号传输的问题。

    火星上也会有沙尘暴,五7班的刘丰源担心沙子会影响到太阳能板的供能,提出了在太阳能板上设置一个“刮沙器”,在沙尘暴后开启,刮走太阳能板上的灰尘,让火星车能够持续获得太阳能,保证更长时间的运行。


    一次次的尝试、一次次的修改让作品更加符合项目任务。


    实现中国梦的远大理想

    在科技节展示出项环节,学生们在“实验场地”释放自己的“降落器”验证火星登陆器的软着陆效果,搭建的火星车在模拟火星地表的场地验证自动驾驶的稳定性。验证的同时,同学们也向身边人介绍着自己的设计和制作的原理。




    经历科技节的学生深刻体会到祖国航天成果的来之不易。生活在幸福年代的高一学生们亲自动手实践学习老一辈航天人自力更生、艰苦创新的精神,并把这股精神化在实践探索中,为了中国的强国梦积蓄能力。

    航天强国梦不是一代人完成的,真正的高技术是花钱买不来的。相信今天在高一小学学生心里种下的航天梦想一定会生根发芽,长成未来支撑强国梦的参天大树。

    文:姚俊岭

    图:陈志依

    以上内容来源于“高安路第一小学”公众号

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