（来源：中国航空报）
李明玉
航空强国，根基在人才，希望在少年。如何把厚重的航空理论、型号研制故事和档案史料转化为基础教育的育人养分，让青少年读懂航空、热爱航空、立志投身航空事业，是航空科普工作需要持续探索的重要课题。
将航空特色资源融入中学STEM教育，以真实航空工程问题为牵引，开展跨学科、项目式探究，让青少年经历“提出问题—设计方案—试验测试—迭代优化”的过程，既能拓展STEM教育的实践情境，也能使航空报国精神变得可感、可知、可践行。
航空工程是生动的跨学科教材
STEM教育强调科学、技术、工程和数学的有机融合，倡导在真实情境中“做中学、探中学”，培养学生的证据推理、工程设计、批判性思维和协同创新素养。航空工程正是这一教育理念的生动载体。其中，生物学关于结构与功能、生物与环境相适应的内容，也能为学生理解航空工程提供独特视角。
一架飞机从设计到试飞，处处体现多学科的交融：机翼的升力、阻力和失速特性涉及流体力学，机身框架和起落架设计考验材料力学与结构工程，外形布局和重量分配离不开几何测量、数据计算与数学建模。鸟翼形态、羽毛和骨骼等结构与飞行生活的适应关系，则可以帮助学生从生物学和仿生设计角度，思考自然界的飞行方式对航空工程的启示。从图纸到样机，从风洞试验到试飞验证，更是技术方案不断打磨、反复优化的系统工程。可以说，航空为青少年理解科学原理、体验工程实践提供了丰富而真实的情境。
近年来，航模社团、科技节展演、航空展馆研学和专家讲座等活动，让更多青少年有机会走近航空。这些形式生动有趣，能够迅速激发学生对飞行的兴趣。但如果活动仅仅停留在航材展示、静态参观和知识讲解，学生容易关注“能不能飞起来”，却很少继续追问：为什么采用这样的翼型？为什么必须控制重量？鸟类的形态结构为什么能够适应飞行，又能为工程设计提供哪些启示？试飞不理想，问题究竟出在结构、材料、控制系统，还是气流条件？
从“看航空”到“做航空”，关键就在于引导学生透过现象理解背后的科学原理与工程约束，像航空设计师一样面对矛盾、权衡取舍、反复试错。
把真实工程问题转化为探究任务
航空史料、公开研制档案和型号攻关故事，为这种转变提供了可能。经过公开、脱密和教学化处理的史料，不只是讲述航空发展历程的材料，也可以成为青少年开展科学与工程探究的鲜活资源。早期机型设计中的技术难题、结构强度与轻量化之间的矛盾、不同部件之间的重量配平问题，都蕴含着丰富的科学原理和工程思维。公开的仿生设计、航空医学和机场生态等资料，还可以与生物学中的结构与功能、人体生理、生物与环境等内容建立联系。与教科书中经过简化的理想案例相比，真实航空问题更能让学生理解科研工作的复杂性与艰巨性。
例如，可以围绕“低速状态下如何改善机翼的升力表现”设计探究项目。教师可以先提供鸟翼图片、观察记录等学习材料，引导学生观察鸟类适应飞行的形态结构，理解“结构与功能相适应”的生物学观点；再提供经过筛选的航空背景资料，引导学生比较生物飞行与人工飞行的异同，分析问题、提出假设，并运用科学和数学知识研究升力与阻力，测量机翼弦长、翼展，计算机翼面积和展弦比，建立简单的量化比较标准。
随后，学生可以分组绘制改进方案，使用卡纸、泡沫板等材料制作简易模型，在安全的实验条件下开展对照测试，记录不同方案的表现，并据此调整机翼弧度、厚度和布局。测试中出现的问题，往往比一次成功更有教育价值：有的方案改善了升力表现，却增加了阻力；有的方案增强了结构稳定性，却带来了重量上升。通过比较生物结构与工程模型，学生还可以认识到，仿生设计不是简单复制生物外形，而是在理解结构与功能关系的基础上，结合具体工程条件进行转化。学生会逐渐明白，工程设计不是寻找脱离条件的“完美答案”，而是在多种约束中寻求相对合理的平衡。
探究的最后，还可以结合公开的航空研制故事，引导学生回望航空前辈走过的道路。他们会发现，技术进步同样经历反复测算、试验和改进，许多突破都诞生于艰苦条件和长期坚守之中。由此，科学探究便不再只是公式、模型和数据，严谨求实、自立自强、协同攻关的精神也会在实践体验中自然生长。
从一次活动走向一门课程
航空资源进入校园，关键不在于举办多少场活动，而在于能否沉淀为可持续、可复用的课程体系。这需要航空企业、科研院所、档案馆、科普基地与学校建立更加紧密的协同机制。
行业单位熟悉航空发展史和工程背景，可以协助筛选适合青少年学习的素材，做好专业审核与保密审查；一线教师熟悉课程标准和学生的认知规律，可以把专业素材转化为适合不同学段的驱动问题、任务清单、实验指引和评价工具。生物等学科教师还可以从生命现象、生物学概念和科学探究方法出发，对仿生设计、航空医学、机场生态等素材进行教学转化。双方通过联合备课，共同开发包含背景材料、导学问题、观察记录、实验方案和拓展阅读的项目资源包，才能让优质航空资源真正转化为教学资源。
在课程实施上，可以结合生物、物理等学科教学以及校本课程、综合实践、课后服务和研学活动统筹安排，避免完整项目被碎片化课时割裂。航空装备设计师、档案研究人员和科普工作者也可以参与课程指导，让学生了解真实的研究过程与职业生活。学生的探究记录、模型作品和科普短文，则可通过校园科技节、航空文化活动等渠道展示，形成资源开发、课程实施、成果展示和反馈改进的闭环。
评价方式也应随之改变。航空STEM项目不能只看模型是否漂亮、飞行是否稳定，更要关注学生能否准确理解问题、提出合理假设、运用数据支持判断、客观分析方案优劣，以及在小组合作中承担了什么任务。对于涉及生物学的内容，还应关注学生能否通过观察和比较，说明生物结构与飞行功能之间的关系，能否运用证据解释生物原理与工程设计之间的联系。把资料研读、观察记录、实验记录、方案迭代和反思日志纳入评价，才能引导学生重视探究过程，而不是只追求一个看似完美的作品。
与此同时，保密要求必须贯穿资源开发和教学实施全过程。进入课堂的档案、图片、数据和技术资料，必须经过严格审核，严禁将未公开、未脱密的型号资料和敏感试验数据用于教学或网络传播。只有在守住安全底线的前提下，航空资源的教育价值才能得到充分释放。
航空科普不仅要让青少年看见蓝天事业的精彩，更要让他们理解精彩背后的科学规律、工程艰辛与长期坚守。依托航空档案和工程资源建设STEM课程，可以让沉淀的史料成为鲜活的教材，也可以让跨学科教育拥有真实、厚重而富有中国航空特色的实践情境。
当青少年循着航空前辈的足迹，开始观察、思考、测算、试验和改进，航空报国的种子便可能在心中悄然生根。今天在课堂上观察鸟翼、探究机翼、琢磨结构的少年，未来或许会走上航空科研与生产岗位，为祖国的航空事业接续奋斗。推动更多优质航空资源走进校园、融入课程，久久为功，必将为航空强国建设积蓄生生不息的青春力量。（作者单位为首都师范大学）
