• 沒有找到結果。

人類飛行夢想的實現

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "人類飛行夢想的實現"

Copied!
6
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)

人類飛行夢想的實現

一以聯想方式來學習科技

壹、前吉 在天空中飛翔一直是人穎的夢想, 從天燈、熱氣球等的相繼出現,一直 到西元 1903 年,萊特兄弟駕著飛行者 號飛上天空,人類飛行的夢想終於實 現了。當然這項成就絕非是一夕之間 就冒出來的,這樣的成果乃是結合過 去前人的精華,加上發明者無數次的 實驗及失敗,一再地修正所得到的結 果,真可說是苦盡甘來。 隨著科技技術的發達,人類在航 空技術的研究發展上,也因之而突飛 猛進。從過去的螺旋槳飛機、噴射機 到v<.箭,乃至於今日的太空梭,飛行 器的日益更新,讓「世界地球村」的 文化隨之產生。

貳、主題發展過程

一、;原起 當古代人額還無法在天空飛翔時, 天空曾是屬於鳥兒翱翔的天地,看到 鳥頓在天空飛翔的姿態,人額隨之有 許多模仿的動作出現,漸漸地飛機便 產生了。在氣球和飛機等飛行物未發

曾敏雲

明之前,人類總是看著空中的鳥兒, 渴望著有一天也能像鳥一般的在空中 翱翔,於是開始試著瞭解鳥翅膀的複 雜性,以製造在天空中飛翔的機械。 十八世紀末,法國人成功地利用 氣球把人送上天空,這種氣球和後來 發明的飛船一直被使用到本世紀初期, 但是利用空氣浮力的氣球或飛船有一 缺點,那就是速度太慢。從那時起, 有許多人開始研究利用固定翼的浮力 來飛行,終於,美國的萊特兄弟使用 滑翔機完成了人頭首次的飛行,因而 得到了空前的榮譽。他們兄弟倆一面 從事腳踏車的製造,一面於西元 1900 年起做飛機的研究和試驗,反覆地做 滑翔機的模型試驗,他們總共做了一 千次以上的試驗,以研究滑翔機的性 能。終於於西元 1903 年 12 月 17 日在 北卡羅萊州的契底霍爾成功地完成飛 行,這是歷史上最輝煌的飛行。 看到人額飛行史是如此的壯觀, 一路上充滿著成功的喜樂,也充滿著 失敗的心酸,不得不讚嘆人類的偉大, 因此引發自己探索此領域的知識。經 過自己在圖書館百科全書叢中的多次 穿梭,閱覽相關書籍的介紹,再透過

15

的一明

年一卷

9-2 EJE 司3

"一育

技 汁 31 1 舟 1

(2)

課堂上和老師及同學的討論,漸漸地, 研究主題的內容便有了部份的雛型, 茲分述如下。 二、飛行的歷史 能夠飛翔在空中的神和動物, 由此可知,人頓很早就期望在天空中 飛翔。早期人類試行飛翔所用的工具, 最常見的是使用像鳥翅振動飛行的方 法,也有人使用像老鷹一般的大鳥或 紙罵來飛行。 採用科學方法向天空挑戰的人, 除了達文西以外,尚有多人,茲列舉 一些具有代表性的人物介紹如下(見 表 1

)

約西元前 2000 年,根據希臘神話, 為克里特王邁諾斯建造迷宮的工匠代 達羅斯,替自己和兒子製作了翅膀, 雙雙逃出所在島嶼。西元 1010 年,馬 姆斯伯里的奧立佛本篤會教士,在他 的手臂上裝上翅膀,從塔上跳下,他 前進了一小段臣離,但摔斷了雙腿。 西元 1486-1500 年,義大利藝術家達文 西畫出撲動翅膀裝置(撲翼飛行器) 的設計圖,還有降落傘和直升機。西 表 l 飛行史 西元前 2000 年 西元 1010 年 西元 1486-1500 年 西元 1783 年 西元 1804 年 西元 1844 年 西元 1852 年 西元 1853 年 西元 1896 年 西元 1903 年 西元 1939 年 西元 1947 年 1999年 4 月 生活科技教育 32卷第 4期 克里特王道諾斯 奧立佛本篤會教士 義大利藝街家達文西 法國人蒙哥費爾兄弟 美國凱茱 亨森 吉法爾 凱萊爵士 美國科學家蘭利 萊特兄弟 德國人奧海因 美國人耶格爾

16

元 1783 年法國人蒙哥費爾兄弟,在法 國凡爾賽宮施放了一個氣球,攜帶公 雞、羊和鴨各一隻,數星期之後又施 放一個乘載兩個人的氣球。西元 1804 年英國準男爵凱萊發明實用飛機,他 建造了一架滑翔機模型,為以後的飛 機設計提供了基礎。西元 1844 年完成 第一個完整的機械動力式飛機設計, 亨森設計出飛行蒸汽車,並製造了 6 公 尺長的模型。西元 1852 年第一架飛艇 由吉法爾建造並飛行成功。它是一個 雪茄型的氣球,採用蒸汽機做為動力。 西元 1853 年凱萊爵士製造了~架實物 尺寸的滑翔機,據稱曾載著他的馬車 俠飛越了一個山谷。西元 1896 年美國 科學家蘭利建造串翼蒸汽動力模型機 「飛行器」。西元 1903 年世界上第一 架機動飛機飛行成功,由萊特兄弟完 成,他們在美國東部的契底霍克駕駛 該機飛行了 260 公尺。第一次世界大戰 期間,在戰爭中首度使用飛機,飛機 成為武器,且在速度、航程和強度方

面也大為躍進。第二次世界大戰期間,

各式的戰鬥機、偵察機及轟炸機相繼 出現。西元 1939 年首次噴射推進飛行 由海因克爾 -He178 噴射機完成,採用 德國人奧海因設計的噴射引擎。西元 1947 年貝爾 X-I 型實驗火箭飛機,由 美國人耶格爾駕駛,首次突破音速。 西元 1970 年第一架寬身噴射式客機被 音 747 r 巨無霸噴射機」開始服役。載 客量達 550 人,使得國際旅行成為家常 便飯。 主、主題聯想方式 飛機所帶來的不只是實現了人頭 飛行的夢想,同時也因為飛機的誕生, 『世界地球村』也因之而產生,飛機

(3)

的快速帶給人額相當大的方便性。 茲就『噴射式引擎飛機』這個主 題作發散性聯想,針對系統、原理、 設備、前身及種額等五個方面發展, 其聯想圖如圖 l 所示。 噴射式引擎飛機的系統可分為導 航定位系統、照明系統、推進系統、 穩定系統等;原理方面可聯想到流體 力學;設備方面可聯想到黑盒子、航 空站、安全設備等;至於前身,則有 模型飛機與人可以像鳥一樣的飛行兩 個例子;再者,種要買方面便包含戰鬥 機、客機、火箭、直昇機、太空梭等。 四、主題聯想範例 此次研究主題即以噴射式引擎飛 機為出發點,分別就噴射式引擎飛機 的系統一導航定位系統、照明系統、 推進系統、穩定系統;原理 流體力 學;設備一黑盒子、航空站、安全設 備;前身一模型飛機、人可以像鳥一 樣的飛行;種類 戰鬥機、客機、火 箭、直昇機、太空梭等方面作發展, 由於考量到每一個子項的平均性,故 在每一個分支皆是飛展到適度便停止, 以使每個分支能平衡。茲以一個小學 生的角度,進行此項主題的聯想,在 此僅就前十子項作發展過程的描述(見 圖 2

)

1. 導航定位系統:因導航定位系統 需雷達站的輔助以確認方位,同 時雷達站的偵測工具 雷達,便 是用無線電波感應的;另一個在 導航系統長距離助行系統洛蘭導 航,是航行時重要的輔助工其, 其原理是來自於都←勒效應。 人可以像鳥 一樣飛行

航空器

安全設備

飛行記錄器

國 l

17

心卅一明

年一卷

GJ-7- 仇VJ-『4J

mw

一育

叫11 ,寸干 活 生

(4)

電磁感應、 法拉第 定律

2. 照明系統:最直接聯想的便是電 燈,至於電燈的前身便是煤氣燈, 再者,照明系統需電的配合,因 此發電機便出現了,其理論基礎 是來自於法拉第定律中的電磁效 應,同時其線圈的材質使用是利 用到銅。 3. 推進系統:由於飛機的動力乃是 以噴射引擎為主體,同時引擎具 有三種主要的特徵:燃燒煤油、 帶動一部壓縮機的燃氣輪機以及 新式飛機所採用的螺旋槳風扇式 引擎,以下螺旋槳風扇式、第二 1999 年 4 月 生活科技教育 32 卷第 4 期 國 2 18 春秋戰國木椅(木材) 穌;希(紙張) 代風扇噴射式....等便是引擎的演 進。 4. 穩定系統:所謂的穩定系統便是 指飛機在避免俯仰的穩定特性, 以保飛行安全,其聯想到最直接 的便是亂流。 5. 飛行記錄器:是每一部飛機中一 個重要的飛行記錄器,由於人類 為了能方便找尋它,故在其外表 色彩上是採用紅色的。 a 航空站:內含許多裝置,在通訊 上主要的是無線電導航台及對講 機,無線電導航台其理論基礎是

(5)

遵循著結合航空學及電學的航空 電子學,通訊方式有較早期的以 摩斯符號傳送的方式,及更早期 的信號彈及煙火,至於對講機便 是使用到 FM 收發無線電來通訊。 7. 安全設備:飛安一直是空中運輸 工具最在意的,絲毫不可有任何 的疏失,在保護乘客安全的設備 中,包括引擎的警告燈、引擎的 滅火裝置、聲音記錄器及飛行記 錄器及緊急裝備。 8. 人可以像鳥一樣地飛行:若推到 最古者的年代裡,可從 A 些事蹟 中,發現前人相齒地嚮 f主飛 f丁, 如西方達文西的畫中可看出一些 端倪,同時在中國史上,春秋戰 國時的木薦及紙薦也是一些較具 代表的。 9. 模型飛機:也是人類嚮往飛行的 影射,以前模型飛機所使用的能 源以石油為主,其材質以巴沙木、 鋼琴線,米漿紙為主,同時這也 促成萊特兄弟發明了第一架的動 力飛機。 10. 流體力學:物理特性有白努利定 律中的升力、阻力、重力及推力, 在升力上,一般聯想到的便是有 氣體的幫助才有升力產生,故有 氯氣及熱空氣的出現,之中藉由 氯氣升空的便是飛艇,而藉由熱 空氣升空的有以布為主的蒙哥爾 菲熱氣球,及以紙為主的天燈, 至於阻力、重力及推力暫且不作 說明或聯想。 以上便是整個研究主題發展的過 程,尚有許多地方可再做修正與補足, 相當具有彈性,其發展圖見附錄一。 19

參、結論

飛翔曾是人類遙不可及的夢想, 天空曾經是鳥類專屬的園地,過去人 類只能望著天空心生羨慕之情,但經

過人額多年的努力,今日夢想已成真,

這些全是由於前人的耕耘及播種,後 人才有的成果與建樹,故現代人民需 好好地珍情這一切。 隨著科技及資訊的快速變遷,加 上交通的便利,人類的生活改善了許 多,欲使今日的社會更為便民,人人 便應盡一切的努力,哥哥揮最大的潛能, 促使科技更為普及,使得這個地球上 的每一份子皆能享受到科技,並讓科 技走向便利人類之道,讓科技不再只 是少數人的專利。

肆、後記

發展這次的活動,心中感覺己多 不同,總覺得自己觸及到相當廣的領 域,雖然只是片面的資訊,但透過此 項活動,自己成長了不少。教育是多 元的,故教學活動亦可是具有彈性且 活潑的,在進行教學時,最為重要的 是學生絕對要有強烈及主動的學習意 願,如此,科技教育便不孤單了。 在本篇文章中,是希望透過一個 與科技相關的主題,經由老師與同學 主動學習的態度,漸進地去認識噴射 式引擎飛機,同時慢慢地發展出學生 所建構出屬於自己的知識體,經由學 生主動蒐集資料的方式及小組腦力激 盪的方式,讓活動生動化,同時讓學 生能對科技的事物有更深一層的體驗, 以培養其正確的科技素養。 工藝教育曾是被其他科目所遺棄 的,工藝教育的轉型,一直不受到世 1999年4 月 生活科技教育32卷 4期

(6)

人的重視,這也許是多年下來聯考制 度下的另一種產物吧!但今日這個關 鍵時刻,科技教育所帶來的改變已足 以使教育這個大環境作一些改變,不 管是教師或是學生,甚至於學校及家 長,大家皆須好好重視這個科技教育。 透過科技教育,大家可將所失去 的東西再次找回,同時獲得補救,每 個人都需要這樣的課程,畢竟它不再 只是過去「大量生產」的工藝課程。 在教材的難度上已降低,在廣度上也 將更為廣泛,所以,它將使人民具備 今日科技社會中所應有的基本素養, 以因應科技文明的到來。 既然教材的廣度增加,難度降低, 則其教學方法便是很重要的一環,如 何將教學內容透過活潑的教學活動呈 現出來?便是值得大家一起努力的。 教師是教學中的催化劑,在教師的教 學生活中,教師宜主動去建構自己的 知識體,同時和學生同成長,已獲得 教學上的成就與寶貴的經驗。

參考書目

木村秀正等著,錢尊義譯(民 6 7) 世界科技發展全集 3 :航空。台北: 自然科學文化事業公司。 生活叢書編輯編著(民 70) , LIFE 科 學文庫一飛行。台北:時代出版社。 傅鶴齡(民 74) ,航空科學。台北: 大中國國家圖書公司。 (作者現為台灣師大工技怎碩士班研 究生) (續第 14 頁)

參考文獻

Barnes

,

B.

(1

982). The science-technology

relationship: A model and a query

,

So-cial Studies of

Science, 口, pp.

166-172.

David

,

P. (1975). Technical choice

,

innova-tion and economic growth. New York:

Cambridge University Press.

DeBresson

,

C.(1975). Understanding

tech-nological change.

New York:

Bl

ack

Rose.

Maley

,

D.

(1

989). A study ofthe

technolog-ical evolution of a city. Reston

,

VA:

In-temational Technology Education

Asso-clatIOn.

Maley

,

D.

(1

984). Answers to questions on

明付 科且 hf 4 『 第 卷 勻缸 句3

-教

R月一 -L A 吋-←才心

年一科

mw

一活

"一生

teaching technology. Reston

,

VA:

Inter-national Technology Education

Associ-at

lO

n.

Paray

i1,

G.

(1

991). Technological

knowl-edge and technological change.

Technol-ogy in society

,

13

,

pp. 289-304.

Pavitt

,

K.

The objectives of science policy

,

Science and Public Polic

y,

14

,

4

,

pp.

182帽 188.

Saviotti

,

P. P.

(1

983). Systems theory and

technological change. Futures

,

18

,

6

,

pp.

773-786.

Waetjen

,

W. B.

(1

991). Technology and the

humanities-affinity and tensio

n.

Reston

,

VA: International Technology Education

Association.

參考文獻

相關文件

一個一個夢飛出了天窗 一次一次想穿梭舊時光 插上竹蜻蜓張開了翅膀 飛到任何想要去的地方 一個一個夢寫在日記上 一點一點靠近諾貝爾獎

在 第一講的開始, 我們就明確地指出: 線性代數是研究線性空間, 即向量空間、 模和其上 的線性變換以及與之相關的問題的數學學科。 這一講中,

第8段: 經過練習,飛飛游泳的速度 變快、變好,甚至學會在星 光下找方向。只是,他不敢

分類法,以此分類法評價高中數學教師的數學教學知識,探討其所展現的 SOTO 認知層次及其 發展的主要特徵。本研究採用質為主、量為輔的個案研究法,並參照自 Learning

飛馬座的這匹會飛的白馬名叫「皮葛色斯 ( Pegasus )」,在希臘神話中有不少的 傳說。相傳希臘神話的大英雄「伯修斯 ( Perseus )」(

(一) 所有必修部分和延伸部分的課節都納入時間表內,所有班級的數學課節畫 一為七堂,全班修讀相同的課題內容(見圖

「老師知道了在討論一、二的兩件事後,要求 班中有份「 嘲笑別人的男生」 和「 杯葛別人的 女生」

•接受學生的想法 (不糾正). •引導(不是提問)有目的的合作思考和探索