序

2022年末，我接到以前的学生，现任连云港师专初等教育学院院长的赵江的电话，希望我能为他的科普读物《孙小圣学航模》写个序。他告诉我，写书的初衷是想写一本中小学生喜欢读的无人机科普读物，正是他的这一初衷让我从犹豫（因为我不懂无人机）变为允诺。

我认可他的写书动机。

航模、船模、车模在我国的课外教育中一直占有重要的地位，之所以如此，与国家有一套完整的赛制不无关系。随着科技的进步，传统的三模也与时俱进，如无人机的入列、建模的增设等，但基层学校组织模型活动的目的基本没变——满足部分学生的兴趣爱好，为学校争取荣誉，鲜有人意识到模型活动的其他育人价值。这一点在有关模型的各种科普书籍中也有所体现。

我认为，模型活动的价值远不止这些。

首先，它可以为中小学生提供活化课内所学知识的机会。

中国教育有待改善的问题之一就是过于偏重学科知识的学习。殊不知学科概念的理解需要经验的支撑，也要有迁移、运用的机会。否则，习得的概念只能是一知半解、囫囵吞枣的知识，专家把这种知识称为“死的、冷藏的、没有用的知识”。如何改变这种状况，一直是基础教育的难题。模型活动恰好可以为解决这一难题提供良策。试想，通过操作航模来理解力的平衡、伯努利定律；通过操作船模来理解浮力的计算公式；通过建模来理解静力学的原理……是不是一种既能激发学生兴趣，又能帮助学生理解概念的深度学习方式？模型可以活化的知识涉及力学、动力学、材料学、数学等多个学科，且具有跨学科的优势。

其次，它可以培养学生的科技素养。

“科技素养”是21世纪教育领域的一个热门词。它强调运用科学、数学知识，创造性地解决真实情境中的复杂问题。STEM素养、工程技术素养是它的近义词。这里讲的科技素养与工程技术人员应该具备的科技素养不同，它是现代社会普通人应该具有的素养之一。科技素养包括多个面向，如关于科技本体的认知，通识技能、工程设计的一般方法及工程思维等。模型活动与科技素养的多个面向都能建立联系，是不可多得的培养学生科技素养的优良载体，对学生形成解决问题的能力大有裨益，因为工程设计的流程为解决问题提供了相似的逻辑框架。

再次，它可以培养学生的兴趣爱好，作为他们未来选择专业、职业的参考维度之一。

能与模型活动建立联系的工程领域有交通、建筑、能源甚至电气，这些领域都是工程的重要领域，中小学生鲜有了解的机会。而通过参与模型活动，学生可以间接地对这些工程领域产生认知，进而发现自己的兴趣爱好，为未来的专业、职业选择提供参考。数据显示，有不少学生选择飞机制造专业和建筑等专业，和他们在中小学学习过社团三模课程的经历有关。

最后，它还可以为实现科技强国的中国梦贡献力量。

中国正在奋发努力地建设科技强国。我国人口基数大，哪怕只有千分之一的学生对科技感兴趣，那也是了不起的科技后备力量。通过模型活动，让更多的学生热爱科技，愿意今后从事与科技有关的工作，实乃中国教育的幸事！至于为国争光的模型高手从中诞生，是顺理成章、水到渠成的事。

如此看来，我认为中小学阶段的模型科普读物起码可以分为三种类型：

1．普及版的模型科普读物。在科技素养和专业训练的天平上，其重心偏向前者。

2．兴趣小组或社团的模型科普读物。在科技素养和专业训练的天平上，其重心处于中间。

3．参赛队的模型科普读物。在科技素养和专业训练的天平上，其重心偏向后者。

《孙小圣学航模》这本科普读物，兼具上述三类科普读物的性质，且更偏向前两类。正是它具有的普通教育的视野，决定了它具有一些与众不同的特点。

从使用对象看，应该是像我一样的无人机“小白”，而非无人机高手。为了吸引无人机“小白”们有兴趣地读书，本书采用了故事性的叙述方式，讲述了对无人机一无所知的孙小圣如何一步步成长为“小飞手”的故事，让读者像读其他故事书一样感到轻松。

从内容结构看，各章节都用一个待解决的主问题引领，较好地解决了故事线性叙述中的移步换景问题。这些问题都是“小白”成长过程中可能遇到的真问题，有与具体操作相关的问题，如如何布置航模工作室、螺旋桨总是坏怎么办等；也有作者认为读者应该了解，而读者未必意识到的问题，如如何读说明书等。

从与课内知识关联的程度看，本书将无人机蕴含的丰富的物理知识，如飞行、悬停原理、传感器工作原理等，深入浅出地镶嵌在故事的叙述中，避免了专门阅读此类知识可能产生的枯燥感，也能使只对无人机操作感兴趣的小读者既知其然，又知其所以然。

从培养工程素养的角度看，本书不仅巧妙地将工程设计的流程嵌入故事中，还为学生提供了如何创造性地解决问题的范例，如如何测量无人机飞行的高度、距离、时间等。

本书还为读者插入了二维码视频，把文字难以表达的模型制作过程、相关实验，通过视频的方式直观呈现。

相信阅读本书的小读者不仅可以享受到操作无人机带来的欢乐，潜移默化的科技素养教育及与课内知识的关联更会让人终身受益！

南京师范大学教育科学学院教授

郝京华

2023年1月8日