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火箭发射台制作教程（塑料瓶做的二级水火箭刷屏）

mxj 发布：2023-06-21 16:14:00 72

前几天，一个用简易塑料瓶制作水火箭，发射一升空的视频刷屏了。如何用塑料瓶制作两级水火箭？这枚火箭背后隐藏着怎样的科技教育理念？

“三、二、一！”随着全校400多名师生的倒计时，三枚水火箭同时发射，在天空中划出一道美丽的弧线空。

▲蓝润天使外国语实验学校水火箭比赛

这是浙江安吉蓝润天使外国语实验学校水火箭比赛的精彩一幕。其中，一名理科老师在发射员和学生之间不停地检查指导，确保比赛顺利进行。

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在一号火星探测器着陆的当天，他在自己的视频号“王”上发布了一个用塑料瓶做成的水火箭上升空的视频，短短半天就突破1300万，被人民日报、央视新闻等媒体转载。

视频中的火箭可以实现两级分离，每一级都可以自动打开降落伞让箭安全着陆。别出心裁的设计引起了在场学生的欢呼，也引起了评论区众多网友的共鸣。

如何用塑料瓶制作两级水火箭？这枚火箭背后隐藏着怎样的科技教育理念？近日，北京科技报记者专程来到浙江安吉蓝润天使外国语实验学校，揭秘网络名人“水火箭”的秘密。

▲王银在学校的木工房。

两级降落伞水火箭背后的“奥秘”

学校的木工房里，各种材料和工具摆放整齐，手艺感和仪式感扑面而来。这里就是视频中网络名人水火箭“天使二号”诞生的地方。在谈到设计这个水火箭的灵感时，王银说一切都来自于校本课程的主题实践课。本课程每学期设置一个主题，全校围绕主题进行跨学科、跨年级的综合学习。

“这学期恰逢我国火星探测器田文一号发射，所以学校制定了‘探索与人类文明’的主题，开设了‘火星生存’、‘火箭运输’等科学课题。根据这个主题，我决定在科学手工课上开设水火箭课程，并设定了带领学生制作两级分离式水火箭的目标。”王银说。

与单级水火箭相比，制造两级分离式水火箭的难点主要有两个:一是实现两级的自动分离，二是自动打开两级火箭的伞。

为了分离两级火箭，王银通过一段软管、一段硬管和一个单向阀制成了一个特殊的分离器。两级火箭密封对接时，气体通过两段管道和单向阀送入两级火箭。火箭发射前，软管受到高压，紧紧“抓住”里面的硬管，强大的摩擦力将第一级和第二级箭结合在一起。随着火箭上升空，一级箭体内的压力会随着水的不断泄漏而降低，软硬管之间的摩擦力不足以束缚住上面的二级箭，所以二级箭会在后坐力的作用下与一级箭分离。

▲两级分离水火箭的分离器

“之所以选择做两级分离的水火箭，是为了更模拟真实的火箭发射；另一方面，火箭分离后，二级火箭由于重量减轻，推进速度会更大。经过观察，学生对相关的科学原理会有更深的理解。”王银说。

第二级火箭的自动开伞是另一个难题。要抓住打开降落伞的机会，不能太早，也不能太晚。在尝试了多种不同的方式后，王银最终采用了最稳定的“侧开伞”方案，通过玩具上的延时发条来控制伞舱的开启，也就是视频中二级火箭的开启功能。

▲二级火箭开伞延时工具(左)的原理类似于玩具上的延时发条(右)。

▲二级火箭采用侧开伞设计。

王银表示，视频中看到的水火箭并不是“完整版”，未来还会有更多改进。“我们会根据不同的需求定制不同版本的水火箭。比如为了让它飞得更远，可以改进导轨和尾翼的设计；为了使火箭能够垂直着陆，我们将研制一种多降落伞火箭。首先，我们会打开一把引导伞来初步降低下降速度，然后从顶部打开大伞，这将使着陆位置更加准确，并使垂直着陆成为可能。”

锻炼动手能力

让孩子展现不一样的自己

王银介绍，自己主导的科学手册课程是本学期开始的，目前还在探索完善中。由于相关的系统课程很少，他收集和借鉴了国内外的相关经验，结合自己的手工学习经验，循序渐进地设计了一套校本课程内容。从最基本工具的使用，到一些相对复杂的小设计、小发明的制作，锻炼学生的综合能力。

▲王银制作的手工车指导学生。

谈及开设《科学手册》课程的原因，王银坦言，他在教学中发现不同学生接受不同类型信息的能力有很大差异。有些学生对读书、听课等方式不够敏感，缺乏学习效率，但往往动手能力很强，从小到大都能举一反三。开设科学手工课程就是为了给这些学生提供一个差异化的学习平台。

王银说，他敏锐地意识到了这一点，因为他从小就是一个热爱动手实践的人，在动手实践的过程中，他收获了更多的感悟和经验，甚至比从课本上学到的还要多。在学校的木工房里，王银向记者展示了他和学生们制作的作品，包括可以连续行进数百米的手推车、可以特定方式打开的风琴盒、可以放大手机镜头焦距实现微距摄影的相机、相机辅助工具等。制作它们的初衷是出于个人兴趣和教育意义。

▲王银制造的手机模具，放置手机可以实现微距摄影(左)和微距摄影(右)。

“通过手工制作，我感受到了与自然的亲密交流，所以我觉得这样引导学生去感受和理解科学，激发学生发自内心的对自然的好奇心和探索欲望，会更有说服力。所以我的手工课虽然以严格著称，但还是很受同学欢迎。”王银说道。

手工制品提高综合能力

属于“磨刀不误砍柴工”

然而，与学生们的一致好评不同，目前一些家长对科学手工课持观望或犹豫的态度，甚至有些家长担心通过手工进行科学教育的效率太低，难以抓住重点，影响学习效率。对此，王银表示，科学手工课并不像很多家长想象的那样只是“玩”。实际上是培养学生解决问题的实践能力和终身成长能力，而不是简单的学习课本知识。

“比如水火箭的开伞方案，我们设计了很多版本。虽然理论上没有问题，但是真正具体到发射上。因为火箭处于高速运动状态，所以会推导出来。在设计过程中，可能会遇到各种意外的紧急情况。视频中成功发射的背后可能是8-9枚破碎的火箭弹。这种克服困难的宝贵经验只有通过亲身经历才能感受到。”王银说，“因此，手工课不是浪费时间，而是能让孩子进入一种深入探索的状态，自发地感受科学探索的过程，激发他们的原创能力。”

即使在科学知识的学习中，王银认为参加科学手工课也能起到显著的辅助作用，属于“磨刀不误砍柴工”。通过课程中的动手和观察，大量的科学现象以感性的方式进入孩子的记忆。当孩子接触到相关的科学理论时，他们的学习速度会远远超过没有亲身经历的孩子。