近日,“湖畔追光”东莞松山湖中小学科学大讲堂(第一季)走进东莞市松山湖第二小学。本次活动由东莞市松山湖宣传教育文体旅游局主办,东莞市松山湖第一小学承办,东莞松山湖科技教育指导中心、东莞市松山湖第二小学协办。活动特邀东莞理工学院机械工程学院副教授宋加雷博士,为四年级学子带来《动物飞行和飞行器仿生设计》主题科普讲座,带领同学们从自然界的飞行高手身上寻找科学答案,了解仿生飞行器背后的设计思路。
探秘自然飞行
“什么动物可以飞?”讲座伊始,宋加雷博士从这个有趣的问题出发,这一问题迅速将同学们带入奇妙的动物飞行世界。他从远古翼龙讲到鸟类、蝙蝠和昆虫,介绍大自然孕育出的形态各异的飞行高手:游隼能够高速俯冲,蜂鸟可以在空中悬停,北极燕鸥则能完成漫长的迁徙。
这些神奇的飞行本领背后,究竟藏着怎样的科学秘密?讲座中,宋加雷通过生动的图片与科学案例,引导同学们观察动物的翅膀结构与飞行方式,发现自然界中精妙的飞行智慧。从翅膀形态到飞行姿态,从迁徙行为到悬停能力,同学们在案例中逐步认识到,动物的飞行本领并非孤立的现象,而是与身体结构、气流环境等密切相关。
解码飞行原理
鸟儿为什么不会从空中掉下来?庞大的飞机又是如何飞上蓝天的?
围绕这些问题,宋加雷通过直观的图示,讲解了飞行中的四种作用力——升力、重力、推力和阻力,并将鸟类翅膀与飞机机翼进行对比,揭示自然飞行与航空技术之间的奇妙联系。
讲座中,宋加雷介绍,鸟类可以通过调整翅膀和羽毛控制飞行状态,还能巧妙利用上升气流盘旋攀升、滑翔远行。从鸟儿的翅膀到飞机的机翼,从自然气流到航空科技,同学们逐渐发现:大自然就是一座充满智慧的科学实验室。通过对比讲解,抽象的飞行原理与具体的自然现象建立起联系,也让同学们对“向自然学习”有了更直观的理解。
师法自然智慧
在仿生飞行部分,宋加雷以蜂鸟和蜜蜂为例,介绍了科学家研究动物飞行的过程。小小的蜜蜂,每秒竟能拍动翅膀200多次;蜂鸟又是如何实现灵巧的空中悬停?他结合高速摄影与计算机模拟,展示了相关研究手段。研究发现,昆虫飞行不仅依赖翅膀的快速拍动,还与翅膀形态及气流变化密切相关。
这些发现,也为微型飞行器的设计带来了灵感。从模仿蜂鸟飞行的Nano Hummingbird,到哈佛大学研发的RoboBee微型机器人,再到我国科研团队研制的“机械小飞虫”,一个个精巧的仿生飞行器案例,让同学们感受到科技创新的无限可能。孩子们认真记下笔记,从观察自然到探索原理,再到工程创新,仿生科技让大自然的智慧插上了科技的翅膀,也让孩子们的科学世界打开了一扇门:通过这一路径,向同学们展示了科学研究如何从自然观察出发,逐步走向技术应用。
播撒科学种子
从鸟类翱翔到昆虫振翅,从飞行原理到仿生设计,这场科学讲座为孩子们打开了一扇探索自然与科技的新窗口。科学的魅力,不仅在于寻找答案,更在于不断提出新的问题。
据了解,“永葆对世界的好奇”是松湖二小始终坚守的办学理念。未来,学校将继续依托“湖畔追光”科学大讲堂等优质科普平台,让前沿科学走近儿童,让科学家精神浸润校园,在孩子们心中播撒探索与创新的种子。