STEM小项目：纸环飞机
——简单材料激发学生的创意
纸环飞机，最早见到是在广西师大科学教育研究所读研究生时，泰国的Jan chai教授给我们上课时带来的。当时觉得好玩儿，而自己制作了一个却飞得不怎么样。如今，要准备校园科技节，希望全体学生都有活动参与。但是低年级的学生玩什么好呢？不仅有趣，而且制作难度上讲还需要简单，最好还能给学生自主创新的空间。纸环飞机再次跃入我的脑海。
一时兴起，就在办公室里随手做了一个（纸环基本上是手撕出来的），但还是飞得不怎么样（不走直线）。直到办公室的一位年轻老师抓起它试飞时，看着她斜向上扔的动作，我突然悟到：释放瞬间，我可能没让飞机平行滑动，引起了气流对后面纸环的撞击，从而导致受力不平衡，纸环飞机就拐弯或是翻跟头了。再一试，果然效果好很多，确实应当是水平抛出。接着，我又认认真真地用直尺和剪刀把旧书的封皮纸剪成纸环。试飞一下，哈，效果更好了，信心也有了！
随后，我检索到一篇关于纸环吸管飞机在中小学应用的教育硕士论文，还搜到一个制作视频（https://www.iqiyi.com/w_19rzk04h21.html）。职业经验告诉我，这样的题材别看材料简单，但最能给学生创新空间。好了，有了给学生上课搞活动的素材了。
首先，我用一个有趣的人类飞行探索史短片来导入主题，吸引学生的注意力，激发学生的创新欲望。
接着，开始介绍纸环飞机（准确一些是叫滑翔机吧）。
（注：组合的图片来自网络）
再呈现一些老师或是同学的作品。
纸环飞机有仿生学的知识在其中——骨骼中空充气，无牙、骨空、尾骨退化等，这极大减轻了鸟体的重量，更有利于它们的飞翔。纸环飞机的吸管就有类似中空结构的模拟特点。
（注：图片来自网络）
纸环的作用，不太好说得清楚，但是伯努力原理总是少不了的，至少能引发学生对“穿过环的空气与周围空气是不同的”这一模型建构有些理解。通过吹纸的小实验来讲一讲并结合飞机机翼的升力作用，学生会学到一些科学知识。
（注：图片来自网络）
（注：图片来自网络）
（注：图片来自网络并略做改动）
然后，提出小比赛的要求——
2.在规定的起点抛掷（两人齐飞，由老师统一口令）。
3.每人两次机会。
4.前十名同学获得老师的奖品。
接下来，就是发材料和工具了，主要包括双面胶、透明胶带、有弯头的吸管、废旧纸张、学生用圆头小剪刀，直尺自备。这里，我并没有讲太多制作要领，只是说了一下其他同学的创造性（学生作品中的创造是我原本想不到的，为进一步教学推广增加了素材，真是教学相长）。
因为有过铁丝陀螺、气动火箭等项目的教学经验，我始终坚信两条：
一是相信学生，相信他们有能力，而且往往超过老师（比如我做的铁丝陀螺也就能转80多秒，但学生能超过100秒），要放手给他们做。在校园科技节的纸环飞机比赛上，获得最好成绩的是三年级学生（8.05米），而且三年级学生飞行距离在5米以上的人数多于五六年级。在革命老区武乡送教下乡时，给那里的学生也开展了这一活动，结果飞行最远的也是三年级学生，而且达到了9米多。
二是越简易的材料往往更能让学生发挥各自的特长，学生的创新创造才有实际的载体。在这一内容的普及教学和科技节比赛中，学生的作品让我脑洞大开。比如，六年级某个男生的纸环飞机飞行得很直很平稳，原来他把透明胶带在纸圈上缠了一圈，增加了纸的质量和韧性。破除胶带粘的功能定势，变更成其他用途，这不是一种创新思维吗？另外两个同学的纸环飞机在空中会旋转（自旋，这就类似子弹在空中旋转前进时有的稳定性），原来他们把吸管后面的大纸环压扁了一些。也许这是他们的无心之作，但科学史上有多少发明创造不是来自于偶然？所以，我对他俩大加赞赏，特别是能突破常规，不拘泥于非要是规则的圆环这一方面。还有的学生不再把纸环放在吸管两端，而是有的在中间或是两环相近等等，也有很不错的飞行成绩。三年级学生在比赛中展示出多环、吸管加长，特别是一位同学把吸管的弯头折成巧妙的角度，比赛中两次发射都是平稳地飞行到基本相同的位置……
制作时间大约十分钟后，就开始有学生初步完成作品。老师把皮卷尺展开8米长，让学生从讲台处抛出试飞。飞行地直且超过3米远的，就能得到个人表扬卡一张。鼓励学生继续改进，或是再奖励一根吸管让其重新创作。
对于作品飞行得好的同学（如视频1中 https://v.qq.com/x/page/k3201tu7qtn.html ）要多鼓励；对于纸环飞机出现拐弯或翻跟头的同学（如视频2 https://v.qq.com/x/page/m3201ihso53.html 视频3 https://v.qq.com/x/page/e3201kljy42.html ），要及时指出可能存在的问题（如大小环的半径差别要适当大；抛出前要瞄一瞄，看看大环与小环的中轴线是否一致；抛出的动作是否平稳……）
每个人都有纸环飞机后，如果时间允许可以组织一次小比赛。
结语：有时想想，学生为什么比我们成人更有创造力？因为束缚少，因为更能专注，因为更有兴趣，而我们需要给他们的只是一个机会，一个起点，他们就会展示出更多创造力！。
深度学习的追求之一就是创造性。所以，这些材料看似简易的题材却往往能给学生更多创新空间。今后，还要在这方面多做开发与应用尝试。
