
北京市八一學校(以下簡稱“八一學校”)建校70多年來,始終不忘科技強軍使命,奠定了以科技教育著稱的辦學特色。2016年底,八一學校成功發射中學生第一顆科普衛星,并牽頭成立了中國航天科技教育聯盟,使八一01星發揮了“啟明星”的作用。近年來,八一學校繼續探索,走出了一條極具特色的航天科技教育發展之路。
中國航天科技教育聯盟成立8年來,延續“中國首顆中學生科普衛星”模式,八一學校也持續參與到中國青少年科普衛星星座工程中。
八一08星已于今年搭載天舟貨運飛船在中國文昌航天發射場發射。
中國科學院城市環境研究所和中國科學院力學研究所的專家進行了八一06星載荷研制的項目設計與工程實施。他們帶領學生設計研制的微小生物通用載荷艙,具備制氧、加濕、保溫、環境光照、保壓等生命維持系統,并具備果蠅生活圖片、運動數據以及各種環境參數記錄存儲能力,設計尺寸為4.445厘米,質量為700克,為目前世界上最小的獨立星載果蠅艙之一。2019年,在內蒙古自治區阿拉善盟,果蠅艙被送入高空并成功返回,學生針對果蠅艙的環境數據和果蠅的運動情況進行了分析。
為進一步探索航天特色科技教育模式,八一學校和眾多高校、科研機構共同開發了基于學科的航天PBL(以問題為導向的教學方法)課程。近年來,八一學校不斷摸索課程開發與實施形式,聯合業內專家與八一學校物理、生物等學科老師一起,設計了眾多基于學科的航天類探究課程,并在高中階段實施。
“月球電磁城堡”課程,以在月球環境建立超導電磁屏蔽基地為項目背景,學習其中的科學原理與工程設計。以項目式學習的方式,結合實驗,指導學生認識宇宙射線、輻射、超導、電磁屏蔽等專業內容。
493b05ecea88d68ebba8b60d488ab7a9“微重力下果蠅生存狀態探究”課程,以探究空間環境對生物體運動及睡眠行為的影響為目的,以模式動物果蠅為研究對象,研制了一套能夠在空間環境下滿足果蠅基本生長需求并實施檢測活動的密閉實驗艙,并實現對裝置的在軌測控、數據存儲及回傳。
“基于機器學習的遙感圖像識別”課程,結合高中信息技術“人工智能初步”模塊中的機器學習核心內容,以遙感衛星圖像分析為項目背景,幫助學生深入理解人工智能、機器學習與深度學習的基本概念。通過項目式學習,學生將利用最近鄰算法、神經網絡和卷積神經網絡等技術,探索遙感圖像的場景分類任務。該課程不僅關注技術實現,還注重培養學生在航天與信息技術交叉領域的應用能力,提升他們解決實際問題的創新思維與實踐能力。
這些課程延續了八一學校航天科技課程的設計思路,旨在激發學生講科學、愛科學、學科學、用科學的科學探索熱情,并在真實航天項目背景下,促使學生將學科知識融入探究任務設計中,加深對抽象學科概念的理解與知識運用,提升系統思維及解決真實問題的能力。
八一學校不斷探尋校內航天科技教育深化開展的模式,陸續建設航天特色科技實驗室,以實驗室為載體開展航天科普課程及實驗研究,并依托大學、科研機構資源,逐步建立中學、高校的貫通人才培養模式。
航天特色科技實驗室根據航天工程分為火箭主題實驗室、衛星主題實驗室、空間站主題實驗室等,分別以衛星研制與載荷設計、火箭原理與發動機、空間站與地外基地等航天工程為背景,開發并實施面向中學生的普及、提高課程及挑戰項目。
宇宙浩瀚無垠,我們都是渺小的存在。然而,正是這種對未知的渴望驅使著人類前行。接受航天科技教育,樹立起遠大航天夢的青少年,將會帶著夢想飛得更高更遠!
(責任編輯 / 王佳璇 美術編輯 / 周游)
尊敬的各學校領導、教育工作者:
在科技飛速發展的當下,眾多學校積極探索將科技融入教育教學的創新模式,形成了各具特色的科技特色校。為了分享這些優秀的經驗和成果,我們特向各學校征集科技特色校案例。
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1、學校科技教育理念與規劃
2、科技課程設置與教學案例
3、開展的科技活動與競賽成果
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