小规模生产简单美观(手工小规模生产简单)

前几天，一个用简易塑料瓶制作水火箭，发射L 空的视频刷屏了。如何用塑料瓶制作二级水火箭？这枚火箭背后隐藏着怎样的科技教育理念？

摄影/本报记者通讯员/朱

图形编辑/陈永杰

“三、二、一！”随着全校400多名师生的合唱倒计时，三枚水火箭同时发射，在空中划出一道美丽的弧线空。

这是浙江安吉蓝润天使外国语实验学校水火箭比赛的精彩一幕。其中，一名理科老师在发射架和学生之间穿梭，不停地检查和指导学生，确保比赛顺利进行。

这位老师是王银，一位最近很受欢迎的科学老师。目前在教一年级到四年级的科学课，也是四年级的班主任。

在一号火星探测器着陆的当天，他在自己的视频号“王”上发布了一个用塑料瓶做成的水火箭上升空的视频，短短半天播放量就超过了1300万，被人民日报、央视新闻等媒体转载。

视频中的火箭可以实现两级分离，每一级都可以自动打开降落伞让火箭体安全着陆。别出心裁的设计引起了在场学生的欢呼，并在评论区引起了众多网友的共鸣。

如何用塑料瓶制作二级水火箭？这枚火箭背后隐藏着怎样的科技教育理念？近日，北京科技报记者专程来到浙江安吉蓝润天使外国语实验学校，为您揭秘网络名人的“水火箭”。

❅ ❅ ❅

两级降落伞水火箭背后的“秘密”

学校的木工房里，各种材料和工具摆放整齐，手艺感和仪式感迎面而来。视频中的网络名人水火箭“天使二号”就是在这里诞生的。谈及设计这个水火箭的灵感，王银说一切都来自于校本课程的主题实践课。本课程每学期有一个主题，全校围绕主题进行跨学科、跨年级的综合学习。

“这学期正好赶上我国火星探测器田文一号的发射，所以学校制定了‘探索太空与人类文明’的主题，设置了‘火星生存’、‘火箭运输’等科学课题。根据这个主题，我决定在科学工艺课上开设水火箭课程，目标定在带领学生制作两级分离式水火箭。”王银说。

与单级水火箭相比，制造两级分离式水火箭的难点主要有两个:一是实现两级的自动分离，二是自动打开两级火箭的降落伞。

为了实现两级火箭的分离，王银通过一段软管、一段硬管和一个止回阀制成了一个特殊的分离器。两级火箭密封对接时，通过两段管道和单向阀向两级火箭供气。火箭发射前，软管处于高压状态，里面的硬管紧紧“抱紧”，强大的摩擦力使一、二级火箭体结合在一起。随着火箭上升空，第一级火箭内的压力会随着水的不断泄漏而降低。软硬管之间的摩擦力不足以束缚上面的二级火箭，反冲力会使二级火箭与一级火箭分离。

“之所以选择做两级分离的水火箭，是为了更模拟真实的火箭发射；另一方面，火箭分离后，二级火箭由于重量减轻，推进速度会更大。观察结束后，学生将对相关的科学原理有更深刻的理解。”王银说。

第二级火箭的自动开伞是另一个难题。要把握开伞时机，不能太早，也不能太晚。在尝试了多种不同的方式后，王银最终采用了最稳定的“侧开伞”方案，通过玩具上的延时弹簧控制伞舱的开启。才让视频中的二级火箭有了开伞的功能。

王银表示，视频中看到的水火箭并不是“完整版”，未来还会有更多改进。“我们会根据不同的需求定制不同版本的水火箭。比如为了让它飞得更远，可以改进导轨和尾翼的设计；为了让火箭垂直着陆，我们将研制多伞火箭。先打开导向伞初步降低下降速度，再从顶部打开大伞，这样会使着陆位置更加准确，使垂直着陆成为可能。”

❅ ❅ ❅

锻炼能力

让孩子展现不一样的自己。

王银介绍，他领导的科学手工艺课程是本学期开设的，目前还在探索完善中。由于相关的系统课程很少，他收集了国内外的相关经验，结合自己的手工学习经验，设计了一套循序渐进的校本课程内容。从最基本工具的使用，到制作一些相对复杂的小设计、小发明，锻炼学生的综合能力。

谈到开设科学手工艺课程的原因，王银承认，他在教学中发现不同学生接受不同类型信息的能力有很大差异。有些学生对阅读、听课等不够敏感。，而且缺乏学习效率，但他们往往很有实战能力，而且能举一反三。开设科学手工艺课程就是为了给这些学生提供一个差异化的学习平台。

王银说，他敏锐地意识到了这一点，因为他从小就是一个动手的人，在动手的过程中，他获得了更多的感悟和经验，甚至比他从课本上学到的更多。在学校的木工房里，王银向记者展示了他和他的学生们制作的作品，包括可以连续行驶数百米的手工车、可以以特定方式打开的机械箱、可以放大手机镜头焦距实现微距摄影的相机、相机辅助设备等。制作它们的初衷是为了个人兴趣和教育意义。

▲王银制造的手机模具，放置手机可以实现微距摄影(左)和微距摄影(右)。

“通过手工制作，我感受到了与自然的亲密交流，所以我觉得用这种方式带领学生体验科学、了解科学会更有说服力，可以激发学生发自内心的对自然的好奇心和探索欲望。所以我的手工课虽然以严格著称，但还是很受同学欢迎。”王银说道。

❅ ❅ ❅

手工制作提升综合能力。

它属于“磨刀不误砍柴工”

然而，与学生的一致好评不同的是，目前部分家长对科学手工课持观望或犹豫的态度，甚至有家长担心通过做手工进行科学教育的效率太低，难以抓住重点，影响学习效率。对此，王银表示，科学手工课并不像很多家长想的那样只是“玩玩”。实际上是培养学生解决问题的实践能力和终身成长，而不是简单的学习课本知识。

“比如水火箭的开伞方案，我们之前设计过很多版本。虽然理论上没有问题，但是真正具体到发射上。由于火箭处于高速运动状态，在设计时会产生各种突发情况。视频中成功发射的背后可能有8-9枚破碎的火箭。这种克服困难的宝贵经验只有通过亲身经历才能感受到。”王银说，“因此，手工课不仅不浪费时间，还能让孩子进入一种深入探究的状态，自发地感受科学探索的过程，激发他们的原创能力。”

即使在科学知识的学习上，王银认为参加科学手工课也是很有意义的，属于“磨刀不误砍柴工”。通过课程中的动手和观察，大量的科学现象通过感性的方式进入了孩子的记忆。孩子进入科学理论学习，速度会远远超过没有亲身经历的孩子。

“我小学二年级做的一些手工作品，可能要等到大学二年级才学会原理，但小时候那些模糊的印象，可以让我学习的时候一目了然。这是我的亲身经历。从事教育工作后，我了解到英国教育家怀特海提出的‘浪漫-精密-综合’三阶段循环理论，更加坚定了我的认识。所以我认为，在小学开展科学手工课是符合科学教育规律的。”王银感慨道。

通过科学手工艺课程，王银正在逐步将“从传授科学知识到提高学习能力”的教育理念付诸实践。他表示，今后将继续推动包括水火箭制作在内的科学手工艺课程的进一步发展，并将其总结为有计划、有规律的课程，为新时代的科技教育做出贡献。