授课地点:物理课——中途岛号航母 美国历史课——圣地亚哥老城
教学目标:通过航母上战斗机的起飞降落讲解,了解牛顿三大定律的知识运用。讲解航母上的发电原理,并动手实验,学习电流的产生原理。通过浮力实验,学习阿基米德定律在航母上的应用。走访圣地亚哥老城,了解加州诞生的历史与文化。
清晨,住家为孩子们准备了在美国的第一顿早餐,早餐过后将他们送到了集合地点。毕竟是抵美第一天,时差还是有的,但孩子们整体的精神状态不错,他们的精力远比成人要旺盛很多。
中途岛号上的物理学课程 不一样的教学方式
经过近一小时的车程,我们来到了举世闻名的中途岛号航母博物馆。当见到这艘航母的那刻,同学们非常震撼,人类文明在1945年,就造出了这么壮观的大船,令人叹为观止!参观的人群来自世界各地,各式各样的体验让人深切感受到美国早期的科技发展。
中途岛号航空母舰曾是美国海军航母中的“三朝元老”, 由于服役时二战已结束,因此也常常称其为美国二战后的第一代常规动力航母,和福莱斯特级航空母舰和小鹰级航空母舰一起构成了美国战后的三代常规动力航母。
中途岛号的退役老兵,在这里担任义务讲解员。我们在这里为孩子们订制了三节特殊的课程。老师介绍完牛顿三大定律之后,开始讲解牛顿第二定律在航母上的应用并播放相关视频。因为航母上甲板比正常的机场短 10 倍,战斗机如何起飞降落就需要应用到牛顿第二定律。
中途岛号上的战斗机是利用蒸汽弹射。航母下面有一个储水器,在飞机需要起飞的时候锅炉会把储水器的水烧开产生蒸汽,甲板的上一个挂钩会把飞机前轮挂住,要起飞时飞机会加到全速,然后被压缩的蒸汽配合飞机的速度让飞机成功起飞。飞机返回的时候尾部会伸出一个铁钩,用铁钩勾住甲板上一根巨大的铁绳为飞机减速。
飞机起飞和降落都需要根据飞机的质量和加速度来计算所需要的力。同学们参与了一个有趣的实验,用气球模拟飞机,看谁的飞机最快到达终点。
因为航母执行任务时没有任何提供电力的地方,所以需要提前携带贮藏好电的电源或是在航母上发电。美国老师讲解发电的原理:电磁铁。电磁铁由磁铁和铜线圈组成,通过旋转磁铁把电子移动电子到铜线上,铜线再把需要的电运输到需要的地方。
重达70000多吨的中途岛号航母是如何在水中浮起来的呢?美国老师给同学们布置了一个实验,让同学们用锡箔纸造船,并比赛谁的船能载的弹珠最多。航母的船底会贮藏食用的淡水,航行所需的燃油,以及一些进来的海水。在航行的过程中需要调整这些液体的位置来保持航母的平衡。老师给同学们一个航母的模型,不同颜色的螺帽会模拟不同的液体,同学们需要移动不同的螺帽的位置来让航母最终保持平衡。
加州诞生地——圣地亚哥老城
结束了中途岛号的课程与实践,孩子们走进位于城市中心的圣地亚哥老城,领略西班牙和墨西哥风情。圣地亚哥老城是加州的诞生地,是西班牙早期殖民地,同时也是第一批欧洲人定居之所。这里充满西班牙风格的建筑,以及各式墨西哥传统风味的餐厅,体现了老城所经历的沧桑,也透着深厚的历史文化积淀。
老城很美,是一座很有沧桑感的历史古城,一条街,两边都是一层或两层的小房子,每间都是商店或小博物馆,街边的一些建筑被规划成小博物馆,展示旧时的器材用具或是书信制度,一些老房子则变成了咖啡厅或纪念品店。
老城有不少现场表演、专业剧场,工匠和画廊,艺术氛围浓厚。老城见证了加州最早的发展史,走在老城的大街上,像是走进西部牛仔拓荒的世界。时间推动历史,学生们走进老城,见证了那个时代、现在和未来的变迁与憧憬。
此次研学活动以美国住家生活为基础,以体验式学习为主要教育方式,以跨学科理论为依据,在行走中开阔眼界,在学校围墙之外游历成长。从今天的情况可以看出,授课空间的转移,为学生带来的最直接变化是,学习兴趣更浓厚,无需强调纪律;学习效果更明显,无需布置作业。