Бумажный самолетик как предмет обучения

Хорошо продуманная STEM-деятельность помогает ученикам начальной школы понять основы физики и дизайна.

Мой отец, директор и учитель с более чем 30-летним стажем, мог найти предмет обучения даже в том, что другие называли мусором. Бумажные самолетики, которые обычно являются причиной для замечаний, для него могли стать поводом для импровизированного урока физики, посвященного сопротивлению и подъемной силе.

Став учителем, я перенял эту образовательную философию. Оказалось, что умение находить поучительные моменты во всем, включая самые простые предметы, дает возможность обучать детей одновременно нескольким дисциплинам. Ведь за прошедшие годы я понял, что полный анализ бумажных самолетиков, работает во всех контекстах. В этой статье на примере своего урока, я объясню Вам, что я имею в виду.

НАЧАЛО УРОКА

Мне нравится, когда мои ученики проводят самостоятельные исследования. Это делает проект понятным для них с самого начала, а также развивает их навыки поиска, которые им понадобятся в будущем. Поэтому, когда я беру бумажный самолетик, я всегда предлагаю своим ученикам узнать цены на билеты на зарубежные рейсы. Таким образом, они имеют лучшее представление о расстоянии, которое должен преодолеть самолет, и времени, в течение которого он должен оставаться в воздухе.

Обычно я выбираю рейс в то место, которое мне хорошо знакомо, ведь таким образом я смогу рассказать детям и о культуре данного города, если найдется подходящий момент. Как только дети узнают о высоких ценах на билеты, я прошу их подумать: «Почему так?». Чтобы помочь им с этим, я предлагаю узнать, сколько часов и миль длится полет.

Вооружившись неким представлением о расстоянии и времени, мои ученики обычно начинают думать о большом количестве топлива, необходимом для полета, а затем устанавливают связь между стоимостью и топливом, что заставляет их критически задуматься о том, как сократить их.

ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ

Когда у детей появляется концепция топливо = стоимость, я спрашиваю их: «Как бы вы построили более экономный самолет, чтобы сделать его доступным для путешествий?» Обычно это ставит их в тупик, и нам приходиться возвращаться к физике.

Когда я спрашиваю их, что заставляет самолет летать, они часто не знают, поэтому я отправляю их в Google, чтобы они сами нашли ответ. Затем мы группируемся и обсуждаем то, что они узнали, и схематически изображаем четыре силы полета: подъемная сила, вес, тяга и сопротивление.

Далее мы говорим о том, какую роль эти четыре силы играют в конструкции самолета. Я спрашиваю их: «Как двигатель помогает самолету летать? У моей машины ведь тоже есть двигатель, почему же она тогда не летает?».

Эти подсказки снова отправляют детей в Google, где они обнаруживают термин «подъем».

Установив, что двигатель самолета обеспечивает подъемную силу, я спрашиваю: «Может ли самолет летать без двигателя?».

Дети даже не пытаются это погуглить. Они просто показывают жестами то, как самолет падает и взрывается. 

Когда они гуглили «полет без двигателя», они удивлялись, узнав, что большинство современных самолетов могут летать в случае отказа двигателя. Зачастую дети быстро приходят к выводу, что чем дальше самолет может лететь, тем меньше топлива он потребляет.

ДИЗАЙН

Когда мы переходим к задаче, я говорю им: «Используйте то, что вы знаете о четырех силах полета, чтобы сконструировать бумажный самолетик, который может лететь на большие расстояния. Ваш самолет должен быть сделан из одного листа бумаги. Он должен быть сложен или скреплен скобами, а не склеен, потому что это изменит сопротивление».

Я установил параметры урока: они могут исследовать проекты бумажных самолетиков на своих компьютерах, могут складывать и пробовать столько дизайнов, сколько у них есть бумаги. Затем я говорю им, что они поделятся своим дизайном с классом и объяснят, почему, по их мнению, это сработало или не сработало.

Моим ученикам дается как минимум два дня на работу над своими проектами, но мы часто настолько вовлечены, что нам нужно больше времени. Каждый день мы встречаемся, чтобы опробовать наши самолеты и обсудить, как мы можем их улучшить. Этот метод проб и ошибок - одна из самых важных частей урока и самая важная часть для всех учащихся.

Мы завершаем наш проект, отправляя наши самолеты в чистое место. Дети управляют своими самолетами и измеряют расстояние, на которое они могут летать. Удаленные учащиеся записывают свои тестовые полеты на видео и делятся ими с классом. Я напоминаю ученикам, что это не соревнование, и призываю их продолжать доводить свои проекты до совершенства и обсуждать способы их улучшения.

Каждый раз, во время этого проекта, некоторые ученики складывают традиционный бумажный самолетик и удивляются почему же он не улетает, в отличие от более оригинальных конструкций, созданных другими детьми. Им трудно осознать, что традиционный бумажный самолетик – худший вариант. Они часто продолжают складывать одну и ту же конструкцию снова и снова и все больше расстраиваются, потому что она не летает.

Я рассматриваю это как один из тех моментов в жизни, которому приучают детей с детства, ведь им всегда говорили: «Такова вещь, такой она и должна быть». Я же пытаюсь своей методикой показать им, что наука - это больше, чем изучение мира вокруг нас. Наука - это акт мечты о том, как все могло бы быть, и как бы мы могли это улучшить.

Лори Бреннейз