STEM X 校園：走出課堂試揸飛機
【明報專訊】聖公會聖十架小學校長陳頌康說，STEM學習有3種模式，分別是課堂內學習、課外活動式學習及拔尖式學習，這次全校學生透過課堂內學習的模式，以專題研習來認識飛機飛行原理，當中原來有原因，校長說：「我們於今學年搬來位於舊機場範圍的新校舍，故與常識科主任陳寶儀等想到結合這個社區的特色，以『飛機』為主題學習STEM。」
■紙飛機認識重力、阻力、升力及推力
你會摺紙飛機嗎？別輕看這小玩意，它可讓大家了解重力、阻力、升力及推力！
同學們問：「摺紙飛機鬥遠還是鬥久？」原來有分別！
大家來猜猜，鬥遠和鬥久分別是哪一架？為什麼？(圖A、圖B)
錦泓、柏熙、芷茵摺過紙飛機，錦泓留意到重量(重力)對飛機飛行快、慢的影響。芷茵則通過比賽及不斷改良，明白飛機對稱的重要，因為對稱才可令飛機平衡。柏熙也說：「我學會了計算速率，即一段特定時間內飛機可以飛多遠。」
■飛機飛行原理
常識科教師李日朗的小提示：
伯努利定律
飛機要在天空飛，首先要克服兩大難題——有重量就會下降的地心吸力，以及當飛機前進時、空氣與它相反的力量——阻力，根據伯努利定律，當推動飛機前進的「推力」大於阻力、飛機向上升的「升力」大於重力，飛機就可以起飛上升於空中了！
重力→紙飛機的重量
推力→拋射紙飛機、讓它向前的力度，紙飛機靠人手或紙飛機發射台推動
升力→當氣流或流體的流動速度不同，會產生不同的壓力。機翼上方的氣流比機翼下方的快，代表了其壓力較小，由較大壓力的機翼下方將飛機向上舉起，因而可以上升。
阻力→影響紙飛機的升力和阻力的因素主要是機翼的面積，面積愈大，空氣的升力及阻力也會愈大。
看過提示，大家知道答案了嗎？紙飛機本身是沒有動力的，需人或發射台拋射，而機翼提供的阻力會減慢它下降的速度。
根據提示，面積愈大，阻力愈大，只要紙飛機能保持平衡，有較大面積的紙飛機，可以減慢下降速度，飛得較久！這種現象便稱為「滑翔」。
雖然真飛機的構造及製作原理複雜得多，但從紙飛機中可了解飛機在空中承托重物前進的原理，算是認識了起飛的秘密呢！為了讓同學有更真實體驗飛機起飛時的狀態，學校特意設置模擬小型飛機駕駛艙(圖C)，當中使用了成人小型飛機師課程所用的學習軟件——Microsoft Flight Simulator，常識科教師楊裕新說：「軟件有很多功能，可讓同學完全了解飛機實際操作過程，現階段同學先用此學習起飛，其他例如飛機降落的原理及操作，比較複雜，暫時還未接觸到。」從紙飛機中，學到飛機起飛會遇上阻力，現在可通過Flight Sim，控制飛機起飛，要學習飛機可以移動方向的秘密呢！
■考考你
紙飛機需靠人為提供推力，而且不能控制方向。真的飛機不單可以飛，還可控制方向，靠引擎產生極大的推力，用機翼、方向舵與升降舵的設計來控制方向、改變飛行姿態，你知道它們的位置及功用嗎？在(圖D)填入正確答案！
A. 副翼：幫助飛機左、右轉向
B. 方向舵：左右擺動，控制飛機向左、右航行
C. 升降舵：上下擺動，控制機頭向上、向下
■知多點
啟德機場
啟德機場於1925年至1998年7月6日期間運作，後來香港國際機場遷往赤鱲角。2007年政府展開啟德發展計劃，重新規劃啟德機場範圍，建成啟德郵輪碼頭、公屋、小學等，改建成市民可共享的社區，未來還會興建香港兒童醫院！
■想一想
1. 除了飛機上升、移動方向的操作，你還想知道飛機哪些知識？為什麼？
2. 你認為學習飛機的知識，與社區連結有何關係？可以怎樣應用於社區中呢？
■關鍵詞
伯努利定律 Bernoulli's principle
反作用力 reaction force
地心吸力 gravity
上升 lift
文：大海
圖：大海、學校提供
[常識學堂 089期]
