风筝,作为中国传统民俗文化的载体,不仅是童年记忆里的“空中精灵”,更是融合科学、技术、工程、艺术与数学(STEAM)的绝佳实践载体,将风筝 *** 纳入STEAM教育,能让学生在动手创造中打通学科边界,实现知识的“活学活用”,下面,我们通过一个面向中小学的风筝 *** 案例,拆解STEAM理念如何落地生根。
STEAM各维度的融合体现
科学(Science):探索飞行的奥秘
风筝的飞行依赖空气动力学原理:当风吹过风筝的翼面时,上方空气流速快、压强小,下方流速慢、压强大,形成向上的升力,学生在实践中会直观感受到:
- 风筝形状(如菱形、三角形)对升力的影响;
- 尾巴的长度与风筝稳定性的关系(尾巴越长,重心越低,飞行越平稳);
- 风速、风向对飞行高度的作用(风速过慢升力不足,过快易失控)。
技术(Technology):工具与材料的选择
*** 过程中,学生需掌握:
- 工具使用技术:安全裁剪竹篾/吸管(骨架材料)、用胶水/胶带固定结构;
- 材料特性应用:对比竹篾的韧性、碳纤维杆的轻便、宣纸的透气性与尼龙布的耐用性,选择适合的材料;
- 测量技术:用卷尺、量角器精准控制骨架尺寸与角度。
工程(Engineering):设计与迭代的过程
工程思维体现在“设计-搭建-测试-优化”的闭环中:
- 设计阶段:绘制风筝结构图,确定骨架连接方式(十字形、菱形);
- 搭建阶段:组装骨架时考虑对称性与承重;
- 测试优化:试飞后发现问题(如侧翻、飞不高),调整骨架角度、增加配重或缩短尾巴,反复迭代直到风筝稳定飞行。
艺术(Art):美学与文化的表达
风筝的“颜值”是艺术素养的体现:
- 图案设计:结合传统元素(龙、凤、牡丹)或现代创意(卡通形象、抽象图案),用色彩搭配增强视觉效果;
- 工艺细节:糊面时的平整性、装饰的精致度,让风筝既实用又美观。
数学(Mathematics):精确计算的支撑
数学贯穿 *** 全程:
- 比例计算:骨架长度比例(如横杆与竖杆的比例为1:1.5);
- 面积计算:风筝翼面面积与升力的关系(面积越大升力越强,但需平衡重量);
- 角度计算:风筝线与地面的夹角(更佳角度约30-60度)。
案例实践步骤(以小学高年级为例)
步骤1:设计方案
学生分组,根据主题(如“环保风筝”“传统风筝”)绘制设计图,明确尺寸、材料、图案,填写《STEAM设计表》(包含科学原理、技术工具、工程结构、艺术设计、数学参数)。
步骤2:材料准备
提供竹篾、吸管、宣纸、废旧塑料膜、棉线、胶水、颜料等材料,让学生自主选择并说明理由(如用废旧塑料膜体现环保理念)。
步骤3: *** 骨架
- 切割竹篾:按设计尺寸裁剪,用砂纸打磨边缘;
- 搭建骨架:用棉线捆绑十字形骨架,确保对称;
- 固定节点:用胶水加固连接处,防止松动。
步骤4:糊面与装饰
- 糊面:将纸张/塑料膜覆盖骨架,裁剪多余部分,用胶水固定;
- 装饰:用颜料绘制图案,添加流苏或彩带增强艺术感。
步骤5:试飞与优化
- 户外试飞:记录飞行状态(是否平稳、高度、是否易坠落);
- 问题分析:如飞不高→增加翼面面积;侧翻→加长尾巴;
- 二次调整:修改设计后再次试飞,直到达到理想效果。
教育价值总结
通过风筝 *** 的STEAM案例,学生不仅掌握了风筝的 *** 技巧,更培养了:
- 跨学科思维:将数学计算与科学原理结合,用工程 *** 解决实际问题;
- 创新能力:在材料选择、图案设计中发挥创意;
- 问题解决能力:通过反复测试与优化,学会面对失败并调整策略;
- 文化认同:了解风筝的历史文化,增强对传统民俗的热爱。
风筝的升空,是知识与创意的共同起飞,这样的STEAM实践,让学生在“玩中学”“做中学”,真正实现了教育的趣味性与实用性的统一。
(注:此案例可根据不同学段调整难度,如初中阶段可引入更复杂的空气动力学公式计算,高中阶段可尝试设计可调节翼面的风筝。)
