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中美英才班 | STEM挑戰(zhàn)——組團(tuán)“做”個過山車吧!

時間: 2018年12月06日 來源: 中美英才班 作者: 美視師一學(xué)校

做過飛機(jī)模型,做過降落傘,可你親手做過“過山車”嗎?在中美英才班的STEM挑戰(zhàn)課上,同學(xué)們組團(tuán)來挑戰(zhàn)啦!

 

廢紙、透明膠、彈珠……看似平平無奇的材料,在中美英才班學(xué)生們的巧手下,將煥發(fā)出怎樣的神奇光彩?


在本輪的STEM挑戰(zhàn)中,他們將用課堂所學(xué)的物理知識運(yùn)用到實(shí)際生活中,并掌握和了解過程中涉及的英語專業(yè)術(shù)語,用英語來解釋團(tuán)隊制作過山車模型的工作原理。

 

額,頗為燒腦??!看來,這堂課涉及的面還挺廣!但看同學(xué)們毫不怯場,早已摩拳擦掌、躍躍欲試…… 



精彩即將放送,快來一起圍觀吧!或者,你也可以一起試試,利用身邊常見的簡易物品制作過山車模型哦!

 

整個模型制作過程涉及物理動能、勢能、牛頓第二定律、能量守恒原理、重力、摩擦力等大量物理知識。為更好地完成任務(wù),全班分為3個大組,以團(tuán)隊形式進(jìn)行創(chuàng)新合作。

 

 

 

高能預(yù)警:燒腦制作原理

通過牛頓第二定律推出豎直回旋軌道的最高點(diǎn)臨界速度。

通過動能定律,同時考慮重力、摩擦力做功,結(jié)合臨界速度計算出所需初始高度。

對水平回旋軌道處理上,結(jié)合牛頓第二定律對向心力計算,對軌道側(cè)面做出適當(dāng)設(shè)計。




遇到的問題

在制作過程中,他們也遇到了許多問題。這些問題也是過山車設(shè)計者們經(jīng)常會遇到的。
 

如何使彈珠順利通過各軌道點(diǎn)?

 坡度角度多少合理?

 軌道弧度和彎度的設(shè)計?



 

是騾子是馬,還得拉出來溜溜!

根據(jù)三組制作出的過山車模型的特殊功能,老師們進(jìn)行了判分。
 




遇到的問題

在制作過程中,他們也遇到了許多問題。這些問題也是過山車設(shè)計者們經(jīng)常會遇到的。
 

如何使彈珠順利通過各軌道點(diǎn)?

 坡度角度多少合理?

 軌道弧度和彎度的設(shè)計?

 



精彩呈現(xiàn)

經(jīng)過無數(shù)次試驗、改動、重新設(shè)計……有驚無險,同學(xué)們終于陸續(xù)將自己的制作成果呈現(xiàn)在我們面前,高低錯落,有模有樣,給大家點(diǎn)贊!
 



 


在中美英才班學(xué)生們的學(xué)術(shù)發(fā)展中,STEM項目起著至關(guān)重要的作用。STEM——是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(xué)(Mathematics)這四門學(xué)科英文首字母的縮寫,是當(dāng)今世界各國提倡的新教育理念。

 

近年來,源起于美國的“STEM教育”迅速火爆全球,在很多國家包括英國、德國、日本、中國等掀起一股熱潮,并將STEM 視為未來經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展需要的重要技能。

 

2017年2月,教育部出臺的《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》,首次在基礎(chǔ)教育中把工程、技術(shù)與科學(xué)結(jié)合起來,體現(xiàn)出了STEM的理念,展現(xiàn)出其發(fā)展趨勢。

 

生活中,大多數(shù)問題的解決,往往需要仰賴多種學(xué)科的知識。而一個完整的STEM課程,是基于現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題,以工程設(shè)計過程為主導(dǎo),提出自己的解決思路。

 

此次過山車模型制作亦是如此。小課堂也拼創(chuàng)意!我們手腦并用,將乏味的物理課搖身一變,成為生活趣事。不僅讓同學(xué)們在參與中提高自身創(chuàng)造性解決問題的能力,還能夠從中學(xué)習(xí)團(tuán)隊合作技能,培養(yǎng)動手能力和競爭意識,可謂一舉多得!

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