2018-科学教育在国家战略中的重要意义
发布时间： 2025-01-04
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科普时报5-4
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科学教育
下面我们将通过制作纸飞机和橡
筋动力模型飞机，揭秘航模起飞的基
本原理，从材料、机翼、尾翼，以及
配重平衡等方面解读航模飞行的秘
密。
机翼翼型与空气动力学
我们通
过制作纸飞机，进行了飞行测试。发
现飞得好的纸飞机都采用的是上凸下
平的机翼翼型，并且不同造型纸飞机
的飞行状态，滞空时间和飞行距离都
不相同。
原理：
在气体中流速越大的位置
压强越小，因此，翼型尤为重要，必
须像雄鹰滑翔时的翅膀一样
—
—“上
凸下平”，才能为纸飞机飞行提供升
力。
在
纸
飞
机
的
折
叠
中
，
机
翼
的
布
局也十分重要。狭长的机翼一般适
合远距离飞行，而翼展较宽的飞机
滞
空
时
间
会
相
对
更
长
。
除
此
之
外
，
翼面的大小和抛的角度也会影响纸
飞机飞行。
纸飞机的材料选择与飞行效果的
关系
纸张种类众多，但在制作纸飞
机时，所有的小朋友都选取了印刷纸
作为材料。为了探究纸飞机对材料的
要求，下面进行了
3
种纸的摩擦力实
验，并分别试飞了牛皮纸、素描纸、
印刷纸折叠的同样形状大小的纸飞
机。
原
理
：
粗
糙
材
质
的
纸
张
会
加
强
与空气的摩擦力，而光滑的纸张与
空气的摩擦力就相对较小，可以加
长空中滞留时间。但太光滑的材质
容易使空气流在流经机翼时，与机
翼发生分离，导致机翼的升力迅速
下降。
其次，纸飞机的飞行效果和纸的
重量和硬度也有很大关系。太软的纸
会导致纸飞机无法支撑，而太重的纸
又会增加飞机重力。因此，表面较为
光滑、质感较硬、质量较轻的纸张才
是最佳选择。
橡筋动力模型的制作
制
作一架
橡筋动力模型飞机，通过无数次试
飞，我们发现，没有上反角的橡筋动
力模型飞机很难飞行稳定，而重心稍
有不对也会导致试飞失败。
原理：
橡筋式动力飞机模型的飞
行，主要依靠拧紧的橡筋带动飞机前
方的螺旋桨，当螺旋桨转动时，会将
飞机前方的空气向后排开，从而获取
向前飞行的动力。上反角是指机翼基
准面和水平面的夹角，常应用于大型
飞机上，以提高飞机的稳定性和旅客
的舒适性。飞机飞行时如果出现侧滑
现象，上反角可以达到迅速修正的目
的。一般来说，飞机重心位置应该在
距离机翼
50%的位置。重心靠前靠后
都会影响模型的飞行效果。
风洞试验
我们自行制作的橡筋
动力模型飞机，尽管已经调整地很
好，但还是会因为不同大气条件影响
飞行效果。
原
理
：
为
了
更
好
地
观
测
航
模
在
不同大气条件下的飞行效果，科学
家们在地面人工建立稳定的气流场
—
—
风
洞
。
在
风
洞
中
，
我
们
能
通
过
调
整
气
流
参
数
，
改
变
飞
行
角
度
等
，
直观地观测飞机模型飞行时气流的
流动状态，从而更方便地对飞机进
行调试。
通过以上的制作我们发现，纸飞
机要采用质量较轻，材质较硬，较为
光滑的材料。纸飞机靠翼面的上下压
强差提供升力，因此要采用上凸下平
的形状。狭长的纸飞机更适合远距离
飞行，翼展大的纸飞机滞空时间较
长。
橡筋动力模型飞机除了压强差，还
有橡筋为其提供飞行动力。制作模型
时，上反角的设计可以加强飞机的稳定
性，调试时，可以通过配重来调节重心。
几百年前，飞行只是人类遥不可
及的梦想。现如今，人类运用智慧，
制造出比鸟飞得更高、更快和更远的
飞机。而飞机中的种种设计，都能体
现在航模中。航空模型用它的趣味性
和知识性，吸引了广大青少年，也为
飞机的未来提供了无数遐想。
航
模
飞
起
来
的
秘
诀
航
模
飞
起
来
的
秘
诀
□
□
小心宝
教育
·
智慧
8
编辑/李
苹
2018.5.4
科
普
时
报
博采众长
多彩世界
科普时报讯
（
记者
李苹）
今年是第
49
个世界地球
日，为了让青少年能够“讲好地球故事”，广泛普及地球科
学知识，4
月
26
日，第二届北京市中学生地学知识竞赛颁
奖仪式在中国地质博物馆举行。经过初赛和决赛，最终产
生一等奖
22
名、二等奖
36
名、三等奖
52
名、优秀奖
81
名。
“我已是第二次参加地质知识竞赛，虽然没做过多准
备，可来到赛场却依然感到激动和期盼。打开试卷，如同
几十亿年地球的地质历史长卷又一次缓缓展开，展现在眼
前的是五彩斑斓的宝石家族、波澜壮阔的地质运动、沧海
桑
田
的
物
换
星
移
、
无
私
养
育
万
物
生
灵
的
地
球
母
亲
的
宝
藏……”获得一等奖的北师大附中西城实验学校张瀚文向
科普时报记者发表了获奖感言。
据介绍，继去年成功举办首届北京市中学生地学知识
竞赛后，北京市今年共有
12
个区
32
所学校近
6000
名学生
报名参赛。最远的有来自延庆区的十一学校、第二中学。
北师大二附中西城实验学校、北师大良乡附属中学、顺义
九中学校均有超过
500
名中学生参赛。可见活动在学校和
学生中影响越来越大，经大赛组委会专家细致、严格的评
审，此届评选出了近
200
名优胜者。
荣获一等奖的中国人民大学附属中学翟元莉表示，地
学带给她的不仅仅是知识，更是一种全面、整体的思维方
式。地学强调人与自然相适应，和谐发展，在快速城市化
进程中，更需“呵护”人类共存的地球家园。
仪式上，中国地质博物馆、中国国土资源报社、自然
资源部科技与国际合作司相关负责人为优胜者颁奖。中国
地质博物馆负责人表示，虽然我们对地球的了解日渐深
入，但至今还有许多未解之谜等待去探究。希望地学知识
竞赛能为孩子们打开学习地球科学的大门，能够更加了解
地球，爱护家园，尊重自然，珍惜资源，使人类在地球上
能长久的生存与发展。
尽
己
所
能
呵
护
地
球
家
园
第
二
届
北
京
中
学
生
地
学
知
识
竞
赛
颁
奖
近日，朝鲜宣布停止核武器试
验，集中精力抓经济建设。朝鲜最
高领导人金正恩提到科学教育工作
中带来的革命性转变，提出“以科
学突飞猛进，以教育保证未来”的
战略口号，并就加快科技强国、人
才强国明确提出任务和途径。很多
网站和公众号都转发这一消息。朝
鲜在宣布改革开放这一重大进程的
同时将科学教育提到了重要位置，
说明朝鲜看准了科学教育在国家发
展中的重要作用和战略意义。
美国是当今世界头号科技强国
和综合实力强国，一直都十分重视
发展科学教育。美国于
1958
年颁布
了
《国防教育法案》，将自然科学
确立为三门基础核心课程之一，从
此奠定了科学的重要地位。美国在
发展科学教育的过程中，非常具有
危
机
意
识
，
一
直
组
织
大
量
的
科
学
家、科学教育专家和科学教师一道
努力，提升科学教育的水平。除了
全体学生的科学素养水平，美国还
十分重视创新人才的培养。大量的
科
技
特
色
高
中
都
设
有
独
立
研
究
课
程
，
学
生
通
过
独
立
研
究
课
程
的
学
习，完成独立的研究项目，提升创
新
能
力
和
独
立
开
展
科
学
研
究
的
能
力。2013
年，在奥巴马总统的主导
下，美国提出
STEM
教育战略，旨
在加强美国
STEM
领域人才的培养
和储备，保持美国的国际竞争力和
优势地位。
近一段时间，随着“中兴”事
件的风起云涌，网络上流传着一份
半导体行业的国际顶尖企业名单，
其中日本企业占据半壁江山。日本
非常重视科学教育的发展，在国际
教育评价协会
（IEA）
组织开展的数
学
与
科
学
成
就
趋
势
研
究
（TIMSS）
评价中，日本学生的排名始终在前
列。近年来，日本几乎每年都有诺
贝尔奖获得者产生。
毫
无
疑
问
，
科
学
教
育
在
日
趋
激
烈
的
国
际
竞
争
中
具
有
重
要
的
战
略
意
义
。
世
界
各
国
都
认
识
到
这
一
点
，
相
继
进
行
科
学
课
程
改
革
，
促
进
科
学
教
育
发
展
，
提
升
公
众
科
学
素质水平。
科学是国家发展和社会进步的
源动力。国家要发展，要强大，核
心是自主创新。习近平总书记多次
提到科技创新的重要性，指出核心
技术是国之重器。技术研发的基础
是科学发展，核心是人才培养。党
的十九大报告中指出“我国要加快
建
设
创
新
型
国
家
，
要
瞄
准
科
技
前
沿，强化基础研究，实现前瞻性基
础研究、引领性原创成果的重大突
破。”十九大报告中还提出“培养造
就一大批具有国际水平的战略科技
人才、科技领军人才、青年科技人
才和高水平创新团队。”我国在进行
科技战略布局时充分考虑了人才培
养的重要位置。国家要有更好的发
展，需要大批的科技精英和高水平
的创新人才，同时也需要数以亿计
的高素质劳动者和数以千万计的能
工巧匠。而这一切，都需要科学教
育在从幼儿园到小学、中学甚至大
学对下一代进行科学探究的引导，
让学习者学会探索自然的方法、培
养其正确的科学态度，培养创新精
神和实践能力。
从小抓起，培养深厚的人才土
壤，孕育出大批的高水平的科技人
才，提升国家的竞争力，这是科学
教育在国家战略中的重要意义，更
是科学教育的重要使命！
（作者系中国科普研究所副研究员）
科
学
教
育
在
国
家
战
略
中
的
重
要
意
义
□
□
李秀菊
“4
月
21
日，是我们最难忘的
一天。一大早，我们便赶往上海极
地中心码头，见证‘雪龙号’
—
—
第
34
次南极科考队凯旋归来。迎
接雪龙的人群中有第一批赴南极科
考，却已是满头银发、坐在轮椅上
的老科学家；有怀抱着小宝宝、翘
首以盼亲人的叔叔阿姨，其热烈感
人的氛围，感染着现场每一个人。”
为了拓宽同学们的视野，增强
海洋意识，提升爱国情操，
4
月
20-22
日，北京市和平里四小优质
教育资源带师生代表一行
12
人，
参加了迎接“中国第
34
次南极科
学考察船雪龙号”凯旋活动，上述
一番话是学生们参加活动的肺腑之
言，“在岸边，周身红白相间的南
极科考船呈现在我们眼前，庞大威
武，神秘庄严！可以想象在南极那
冰雪覆盖的银色世界中，她像一条
火红的中国巨龙令人瞩目”。
据专家介绍，这次“雪龙号”
远征，除了完成科考任务以外，还
为我国第五个南极科考站
—
—罗斯
海新站正式在恩克斯堡岛奠基，建
成后将填补我国在西南极地区的考
察站空白。
师生们首先参加了简短的迎接
“雪龙号”第34次南极科考队科研成
果的启动仪式，之后，学生们便飞奔
到科学家叔叔、阿姨的身边，以小记
者的身份，对他们进行现场采访。
一位学生表示，“我们有幸与科
考队员面对面的交流，真是一段难
忘的经历。科考队员告诉我们，此
次科考任务历经165天，航程3.8万
多海里，遇上了恶劣天气、冰雪覆
盖、危险地形等考验。南极科考工
作不分昼夜，每时每刻需要对仪器
设备进行检测，在天寒地冻开展高
强度工作。
随后，我们登上‘雪龙号’，
在二副邢豪叔叔的带领下开始参
观。驾驶舱像个百宝箱，各种地
图、雷达、信号灯……让我们看得
眼花缭乱。船上两架负责救援、运
输和侦查等工作的直升机
—
—血鹰
号和
KA-32，为我们展现了它矫
健的身姿”。在学生们的眼中，南
极是那么神秘而遥远，令人向往！
据老师介绍，在
2017
年
11
月
3
日，“雪龙号”出征时，该校师生
也在那送行队伍中。当时，科考队
员朱龙叔叔带上了该校的校旗，它
飘洋过海、乘风破浪，见证了英勇
的风雪极地人可歌可泣的南极精
神。“‘雪龙号’已成为我们的牵
挂和期盼，我们会一直关注它的每
一次出征与归来。祝“雪龙号”科
考事业圆满成功、硕果累累”！
看着孩子兴奋的神情，家长纷
纷表示，“通过此次活动，在孩子
的心中深深地种下了海洋梦，科学
梦!”“出发前一周，孩子利用所有
课余时间查阅相关书籍，了解相关
知识，记录感兴趣的问题，充满着
好奇心踏上了征程。尽管事先做足
了准备，但当亲身站在‘雪龙号’
身边时，还是被震撼到了。感谢学
校，不仅让孩子们亲身体验航海科
教事业的光荣，更亲身感受到了祖
国的强盛”。
（北京市和平里四小优质教育资
源带师生代表成员：董墨浓、梁潇
桐、杨欣然、吴佳蔚、王禹程、宋
琪、李笑宇。指导老师：赵瑞霞）
迎“雪龙”回家
□
□
何实
由
中
国
科
学
院
科
学
教
育
联
盟
（筹）
主办的“第五届高端科研资源
科普化教学应用展示交流”活动，4
月
26
日在中国科学院学术会堂举行。
来自国家部委、十余个省区市的科
技、教育管理部门负责人和近
500
名
中小学校长、科技教育负责人会聚一
堂，就如何利用中国科学院高端科研
资源优势，推进创新驱动发展和科教
融合，推动基础教育领域的科学教育
工作等展开交流研讨。
利用高端科研资源改革创新中小
学科学教育与研学课程已成为科技
界、教育界关注的热点之一。如何在
实践中将资源落地，更好地基于中科
院的高端科研资源，进一步与中小学
校的教学实践相结合、支持学校教育
是本次活动的最大亮点。科学技术部
政策法规司调研员邱成利认为，基础
教育阶段是培养科学创新关键期，引
导青少年爱科学、懂科学、用科学是
科学家和科普工作者的工作任务之
一。中国教育科学研究院国际比较研
究中心主任王素从欧美国家在科技教
育方面的最新成果出发，为如何将高
端科研资源应用于我国中小学科技教
育提供了全新的灵感。中国科学院科
学传播局马强介绍了中科院在科学教
育方面的规划和实践，北京市海淀区
教育委员会副主任赵建国则以海淀区
科学教育的创新举措和成果，展示了
科技强区、教育强区的风采。
本次活动还特设“最好的教育在
路上”和“如何用好中科院高端科教
资源”两个分论坛，来自中科院声学
所、动物所、计算所的专家从科学家
视角，来自旅游行业管理部门的领导
从管理者视角，来自中国科学院附属
实验学校、北京市101中学、北京交通
大学附中、陈经纶中学、沈师附属学
校、西安高新一中、南京成贤街小
学、南昌市洪都小学的校长、主任们
从教育者的视角，分别作了“微报
告”交流。现场信息量巨大，交流气
氛热烈，代表们大呼过瘾。
据
悉
，
中
科
院
科
学
教
育
联
盟
（筹）
将在中国科学院科学传播局领
导下，组织更多形式多样的活动，全
面推动中小学科教融合和科学教育发
展。
推动中科院高端
推动中科院高端
资源转化
资源转化
展示新时代科学教
展示新时代科学教
育力量
育力量
□
□
陆建伟
陆建伟
全球未来太空学者大会启动
日前，全球未来太空学者大会启动。这是在多家航天单
位及专家的支持下，由青少年国际竞赛与交流中心发起的面
向全国及“一带一”路国家青少年的航天产业模拟活动。旨
在传承探索未知勇于创新的航天精神；为航天事业培养储备
人才；增加青少年国际理解；提升青少年面向未来的核心素
养和能力。
赛事报名截止日为
6
月
10
日，赛事内容由学生们组成航天
投标团队依照国际深空发展联盟的方案征集要求，完成月球背
面永久性基地的设计。据介绍，此活动以来自小学、初中和高
中的学生以团队为单位，通过项目制学习的方法去研究、设
计、制作太空基地，需要考虑基地结构、运营、人居、商业开
发等内容，设计将通过海报、论文、模型、演讲等多样化的方
式进行展示。且优胜队伍将受邀参加今年
12
月举行的“嫦娥四
号”现场发射活动，与航天专家对话，见证人类探月史上历史
性的一刻。
人工智能助力数字中国建设
4
月中旬，在首届数字中国建设峰会上，科大讯飞推出了
新一代人工智能翻译机
2.0，支持
33
种语言的即时互译、中英
文之间的离线互译，满足出国旅游、工作、医生问诊等多种
场景的日常交流。科大讯飞福建分公司总经理刘云峰告诉中
国经济网记者，讯飞听见对标准普通话的转写准确率达
95%
以上。
据介绍，讯飞翻译机
2.0
还支持中文与英、日、韩、法、
西、德、俄等
12
种语言的拍照翻译，以及粤语、四川话、东北
话、河南话四种方言翻译，适用于点餐、购物、认路等场合。除
了翻译功能，讯飞翻译机
2.0
还推出英语口语学习、全球上网等
服务，为用户学习、工作、旅行带来便利。
当下，我国正迎来数字经济时代。人工智能作为最新的前沿
科技，将对传统行业带来颠覆性影响，催生出新的业态和商业模
式，驱动数字经济发展，开启数字经济的新时代。据了解，科大
讯飞目前已深入教育、医疗、车载、智慧城市、政法、客服等众
多领域，推出各项应用，对行业的数字化转型正产生深刻的影响
和变革。
万维望远镜科技项目喜获殊荣
第
33
届重庆市青少年科技创新大赛于
4
月落下帷幕，重
庆巴蜀中学的的朱沛禹、方柯翔、张申泽三位同学的
《基于
万维望远镜的引力波光学对应体搜索和观测网络》
喜获重庆
青少年科技创新大赛的一等奖。
三位同学从小喜爱天文，学习了一定的天文知识。一次偶然
机会他们接触到包含海量真实天文观测数据的万维望远镜系统，
便积极学习了它的操作和使用方法。在国家天文台
China-VO
团
队的辅导下，历时二年时间，三位同学建立起基于万维望远镜的
引力波光学对应体搜索和观测网络系统的初步模型，获得了专家
老师们的认可。
今后，他们计划通过万维望远镜平台收集光学望远镜观测
数据，并对数据整理分析，最终再在平台上将结果呈现出来。
这是一个基于万维望远镜系统的非常有意义的创新和实践，是
数据驱动的中学天文教学的具体案例。
“相约雪龙
寄梦南极”。北京市东城区和平里
第四小学海洋科普系列活动之一见证了
—
—
虽然大自然并没有赋予人类如鸟一般飞行的本领，但人类却用
自己的智慧，制造出了各种各样的飞行器。其中航模是最基础的模
拟飞行器，深受广大青少年的喜爱。尽管不同航模的设计、动力来
源、飞行特点都不尽相同，但每一种航模，都能克服地球重力，翱
翔天际。航模为什么可以飞起来，它的制作又有哪些秘诀呢？