中国传统科技文化与STEM教育——风筝

2023-08-22 11:54 [来源:华声在线] [作者:李湘黔] [责编:黄爱民]

　　STEM知识素养

　　一、人文知识

　　风筝的发明是人类对天空向往的表现。风筝起源于我国春秋时期。相传最早的风筝是由墨翟即墨子发明的，墨翟采用木质材料做成可以乘风飞行的“木鸢”。“墨子为木鸢，三年而成，飞一日而败”，说的是墨子研究试制了三年，终于用木板制成了一只木鸟，但是这只木鸟只飞了一天就坏了。墨子制造的这只“木鸢”就是中国最早的风筝，也是世界上最早的风筝，距今已有2400年。墨子把制作木鸟的设计工艺传授给了自己的弟子公输班即鲁班。据《墨子‧鲁问篇》记载：“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。”鲁班把竹子劈开，做成了喜鹊的样子，在空中飞翔的时间长达3天之久。又据明代《刘氏鸿书》所载，鲁班所制木鸢用在了军事上：“公输班制木鸢以窥宋城。”

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　　最初风筝主要用于传递信息和其他与战争有关的用途。从隋唐开始，由于造纸工业的兴起，民间用纸代替丝绸制作风筝；到了宋朝，放风筝成为人们十分热衷的一项户外活动。宋朝人周密在《武林旧事》中写道：“清明时节，人们到郊外放风鸢，日暮方归。”这里的“鸢”指的就是风筝。北宋张择端的名画《清明上河图》，宋苏汉臣的《百子图》里都有放风筝的生动景象。如今，我国放风筝活动对促进中外文化交流，加强中外各国人民之间的友谊，发展经济和旅游事业都有着十分重要的作用。

　　二、科学知识

　　风吹在风筝下表面，产生一个垂直于风筝表面的压力，这个压力可以分解为竖直方向的分力和水平方向的分力。竖直方向的分力使风筝上升，水平方向的分力使风筝远离。同样的，风筝线的拉力也可以分解为水平和竖直两个分力。当风速较大时，压力较大，风筝上升。此时应该将风筝线放长，风筝远离。所以风筝越飞越高远。

　　放飞风筝时，接近地面的风速往往较小，不足以使风筝上升，所以需要人为助跑来加大风的压力。当风筝上升到一定高度时，风筝受力平衡，不再上升，稳定的漂浮在空中。

　　STEM活动实践

　　一、创意实践

　　简易风筝的制作

　　材料：

　　细绳（棉线较好）、剪刀、小刀、尺子、两根等长的竹条（约5 mm厚、10 mm宽，90cm长）、风筝面料（风筝纸、轻薄塑料等）、锯子、浆糊（或双面胶）、粉笔（或蜡笔）、铅笔、木胶

　　创意参考步骤：

　　1.在一根竹条的中点处做上记号；在另外一根竹条距离一端20 cm处做上记号。将两根木条在记号处垂直交叉摆放，通过粘合及细绳捆绑固定。

　　2.在两根竹子的两端分别用小刀在水平方向刻划出一个小口。用细绳沿着4个小口绕一圈，拉直并打结，风筝的外框便制作出来了。

　　3.裁剪出一个与线圈面积、形状相同的风筝纸。将风筝纸粘贴固定在风筝骨架和外框上。在风筝尾部粘贴两根塑料飘带。