摘要: 原標題:中學生造衛星,前往火星實地觀測 海淀這所中學名校有絕活兒! 對于不少人來說,火箭發射、研究行星運行和天文觀測等名詞,略顯遙遠而神秘
原標題:中學生造衛星,前往“火星”實地觀測 海淀這所中學名校有絕活兒!
對于不少人來說,火箭發射、研究行星運行和天文觀測等名詞,略顯遙遠而神秘,但對于北京市八一學校的學生而言,了解、體驗并實踐這些知識,卻是日常學習的內容之一。有意思的是,八一學子不僅在課堂上學習這些知識,還能前往“火星”進行實地觀測與開展實踐。
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所謂“火星”,并非指太陽系行星,而是指青海省海西州冷湖鎮,因所處的俄博梁雅丹地貌,酷似火星表面,此地被稱作“地球上最像火星的地方”。冷湖鎮賽什騰山區域平均海拔約4000米,地理位置、氣候、空氣潔凈度和海拔等方面都具有開展光學觀測和天文研究的優勢,也成為航天研學的理想之地。
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近日,由中國教育學會與北京市八一學校聯合主辦的第三屆“逐夢星辰”科技主題教育活動在青海省海西州冷湖鎮舉辦。來自全國17所航天特色學校的師生、航天領域專家和教育界人士共同參與。
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據了解,為滿足國家發展對國防科技各領域創新人才的需求,今天八一學校將科技教育特色由航天向更多領域拓展,探索構建更加完整和體系化的國防科技育人模式。
課堂搬到“火星”
激發學生的探索精神和創新能力
“宇宙到底有多大”“星星為什么會發光”“被黑洞吞掉的東西都去哪了”“航天器為什么不會掉下來”“為什么要在月背登陸”“如果太陽往后退十倍,照到地面的光會減少多少”……2024年7月18日,中國科學院國家空間科學中心研究員、中國航天科普大使周炳紅老師在“最像火星的地方”——青海省海西州冷湖鎮,做完《飛向更遠的太空》的主題講座中,和現場同學一起探討這些有趣的科學問題。
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這是第三屆 “逐夢星辰”科技主題教育活動現場。同學們聆聽講座,互動交流,踴躍回答。而早在活動籌備階段,同學們就已經未雨綢繆,預習了五天的線上課程,提前掌握火箭的工作原理與制作流程,還發揮創意設計出各具特色的火箭模型。
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“哪些因素可以讓火箭發射的更高?”“哪些因素會影響火箭的穩定性?”“火箭發射受哪些天氣影響?”……帶著一系列疑問,同學們到達冷湖后,通過實踐找到答案。經由老師指導,學生親手組裝并發射了自己的第一枚火箭。并在隨后24小時的緊張挑戰中,再次打造出新的火箭作品。并且,大家還在火星地貌進行《火星救援》徒步探險,并參觀亞洲最大的天文觀測基地——冷湖天文觀測基地。
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冷湖,柴達木盆地邊緣一個被戈壁環抱的小鎮,卻是世界級的天文觀測基地。八一學校牽頭開啟冷湖行,目的在于為學生提供一個切實可靠的實踐場所,培養學生的航天素養,激起內在的探索欲望與學習熱情。在航天專家與天文學家的幫助下,參加活動的中學生更深入地了解宇宙的奧秘與星空的美麗。同時也為教師搭建一個溝通共享與資源輻射的平臺,讓教師們交流科技教育經驗,探討創新人才培養新模式。
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八一學校校長沈軍說,已經成功舉辦三屆的“逐夢”系列活動,目的在于搭建一個交流共享及資源輻射的平臺,共同探索科學教育和創新人才培養的實踐經驗。通過舉辦全國性科技教育活動,幫助更多青少年了解并熱愛航天科技,激發探索精神和創新能力。
中學生也能造衛星
聯合北航推出“英才計劃”
作為八一學校的科技教育的一大特色,從提出方案到實際運用,航天特色教育至今在八一開展時間已有十余年。學校不僅多次舉辦生動有趣的航天實踐活動,還形成了一系列豐富多彩的課程。在課程設計、教學方式變革和資源對接等方面,八一人有獨特的思考與設計,進一步完善航天特色教育的體系。
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很多人都還記得,2016年,由航天專家指導、八一學校40余名中學生全程參與研制并主導載荷設計的一顆小衛星——“八一·少年行”衛星在太原衛星發射中心,由長征二號丁運載火箭發射升空,這是我國首顆中學生科普衛星。
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“通過在小衛星項目上的真實工程實踐探索,學校已經積累出一套完整的航天特色教育模式。”沈軍校長介紹,為了滿足國家發展對國防科技各領域創新人才的需求,學校將科技教育特色由航天向更多領域拓展,建立起更加完整和體系化的國防科技育人模式,真正肩負起時代賦予的“培養科技專長、鑄就科技脊梁”的教育使命。
八一學校目前開設10余門航天科技主題的選修課,比如以“航天工程”為主線設計的“科技”課程群精品課程,在小學階段,重在航天科普與簡易模型制作;在初中階段,加強航天科學實踐比重,依托實驗室,圍繞八大主題,開展科學研究實驗;在高中階段,強調課題引領下的項目制學習,在十大主題下,開展包括衛星測控與天地聯通、仿真衛星設計與應用、北斗衛星應用、月球探測器設計與探究等具體課程內容。
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“在校園里,我心中種下了一顆奔赴星辰大海的種子。我積極參加學校組織的各項航空航天類課程,還參加了科技節的水火箭制作活動。我相信,隨著我漸漸長大,這顆種子也定能長成參天大樹!”八一學生彭欣然說道。
八一學校還成立航天少年科學院,分別以衛星研制與載荷設計、火箭原理與發動機、空間站與地外基地、探測器設計及衛星數據應用等航天工程為背景,開展“星、箭、站、器”航天科普課程及實驗研究。
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“愛科學、重創新,是我們學校多年形成的好傳統。為了更規范系統地設計航天課程,我們成立了八一航天少年科學院,把真實的工程實踐和學科教學內容結合起來,通過三級導師模式設計探究實踐任務,激發學生們的學習興趣,改變他們的學習方式和學習習慣。”八一學校校長助理兼科信中心主任李銳表示。
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圍繞航天科技教育,八一學校在教學方式進行新的探索:一是以科學家的角色走進實驗室;二是合作學習;三是從Steam思維轉向設計思維。Steam思維與設計思維的最大區別,是為什么做這件事情的思維。問題尋找,是很多創新素養中學生缺少的。因此,八一學校要加強學生創新思維的培養,自己去尋找問題并解決問題。
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為了發掘更多航天科技人才,今年1月入圍海淀區首批拔尖創新人才培養基地校的八一學校還聯袂北京理工大學、北京航空航天大學等985名校,聯合推出“英才班”,實行“中學+大學”雙導師制,邀請知名大學教授走進八一課堂,開展跨學段、跨學科混合式教學,課程覆蓋數學、物理、通用技術、信息技術學科等。
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基礎教育需要著眼學生未來30年
在航天特色教育的探索實踐中,八一學校擁有自身深入的思考和定位,即希望站在世界航天科技發展前沿,圍繞國家航天科技戰略需求,把握高中航天教育使命,培養能進入一流學科,繼續深造的航天科技后備人才。八一全體教師秉持“每個生命的成長都和我有關”的育人理念,努力為學生提供優質資源和科學方法,讓學生發揮特長,取得成就。
八一學校摒棄傳統“選拔”方式,本著自愿原則,鼓勵每一個對航天有興趣的孩子都能參加航天課程,接受專業培訓。
值得關注的是,近年來,在航天科技教育領域,八一學子取得一系列非常有分量的成績:
2019年6月,八一學校牽頭研制的首例中學生太空生物實驗艙“方舟一號”在阿拉善成功發射;
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2020年7月,八一學子參與研制的科普衛星“西柏坡號” (八一02星)發射成功;
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在2023年全國航空航天模型錦標賽、全國青少年航空航天模型錦標賽及全國航空模型公開賽三站比賽中,孟皓陽獲得三金兩銀,曾大川獲得一金;
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在2023年北京市中小學生天文知識競賽中,陳鈺璋、周其新、何翰翔、郭尉含弘、董博旸、蔡妍熹、孫嘉陽,獲得北京市級一、二等獎;
在2023年全國青少年航天創新大賽中,顧啟航獲得全國二等獎;
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與此同時,在航天科技特色人才培養方面,八一學校也探索更為多元的育人模式:
7年前,八一牽頭成立“中國航天科技教育聯盟”,整合全國優質國防科技教育資源。截止至今,衛星工程已經從01星發展到08星,涉及9省18市的學校;
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3年前,八一學校聯合航天科技集團、中科院、清華大學等高校和科研院所的科研人員,設計了《月球電磁城堡》、《內角流空間微重力研究》、《微重力下果蠅生存狀態探究》、《基于卷積神經網絡的遙感圖像場景分類》四個精品航天系列課程;
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去年4月,北京市八一學校啟動“逐夢深藍”項目,開啟了中學生“無人艇”研制、應用及課程開發工程。未來,我國首艘由中學生全程參與研制的“無人艇”將在八一學子手中誕生;
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去年10月,八一聯合華為與遞歸創新院,簽訂“機加英才計劃”,以賦能基礎教育創新人才培養為使命,以系統性思維開展系列創新性活動,助力八一學生發展、教師發展、學校發展;
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今年3月,八一成為北京市首批拔尖創新人才培養基地校,并與北京航空航天大學合作開設“英才班”,致力于選拔創新人才、為國家輸送高質量人才。
今天,八一學校正在以實驗室研究項目為載體,探索高校科研院所與中學共建航天科普課程的教育新途徑,依托大學、科研機構資源,逐步建立中學、高校貫通的人才培養模式。正如沈軍校長所說,我們為學生的3年服務,要他3年好,但是不能把他30年的事情拋開,把30年拋開,是不完整的教育。我們很多教育人,都在追求30年。如果更多學生能夠愛科學、種下以后從事科學工作的種子,“那我們的工作就是有價值的”。





















