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中美英才班 | STEM挑戰(zhàn)——組團(tuán)“做”個(gè)過(guò)山車(chē)吧！

時(shí)間： 2018年12月06日 來(lái)源： 中美英才班 作者： 美視師一學(xué)校

做過(guò)飛機(jī)模型，做過(guò)降落傘，可你親手做過(guò)“過(guò)山車(chē)”嗎？在中美英才班的STEM挑戰(zhàn)課上，同學(xué)們組團(tuán)來(lái)挑戰(zhàn)啦！

 

廢紙、透明膠、彈珠……看似平平無(wú)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(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，并掌握和了解過(guò)程中涉及的英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，用英語(yǔ)來(lái)解釋團(tuán)隊(duì)制作過(guò)山車(chē)模型的工作原理。

 

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



精彩即將放送，快來(lái)一起圍觀(guān)吧！或者，你也可以一起試試，利用身邊常見(jiàn)的簡(jiǎn)易物品制作過(guò)山車(chē)模型哦！

 

整個(gè)模型制作過(guò)程涉及物理動(dòng)能、勢(shì)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(shí)。為更好地完成任務(wù)，全班分為3個(gè)大組，以團(tuán)隊(duì)形式進(jìn)行創(chuàng)新合作。

 

 

 

高能預(yù)警：燒腦制作原理

通過(guò)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(guò)動(dòng)能定律，同時(shí)考慮重力、摩擦力做功，結(jié)合臨界速度計(jì)算出所需初始高度。

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




遇到的問(wèn)題

在制作過(guò)程中，他們也遇到了許多問(wèn)題。這些問(wèn)題也是過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)者們經(jīng)常會(huì)遇到的。
 

如何使彈珠順利通過(guò)各軌道點(diǎn)？

 坡度角度多少合理？

 軌道弧度和彎度的設(shè)計(jì)？



 

是騾子是馬，還得拉出來(lái)溜溜！

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




遇到的問(wèn)題

在制作過(guò)程中，他們也遇到了許多問(wèn)題。這些問(wèn)題也是過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)者們經(jīng)常會(huì)遇到的。
 

如何使彈珠順利通過(guò)各軌道點(diǎn)？

 坡度角度多少合理？

 軌道弧度和彎度的設(shè)計(jì)？

 



精彩呈現(xiàn)

經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次試驗(yàn)、改動(dòng)、重新設(shè)計(jì)……有驚無(wú)險(xiǎn)，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(cuò)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(xiàng)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(mén)學(xué)科英文首字母的縮寫(xiě)，是當(dāng)今世界各國(guó)提倡的新教育理念。

 

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

 

2017年2月，教育部出臺(tái)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(lái)，體現(xiàn)出了STEM的理念，展現(xiàn)出其發(fā)展趨勢(shì)。

 

生活中，大多數(shù)問(wèn)題的解決，往往需要仰賴(lài)多種學(xué)科的知識(shí)。而一個(gè)完整的STEM課程，是基于現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題，以工程設(shè)計(jì)過(guò)程為主導(dǎo)，提出自己的解決思路。

 

此次過(guò)山車(chē)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?cè)趨⑴c中提高自身創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力，還能夠從中學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)合作技能，培養(yǎng)動(dòng)手能力和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，可謂一舉多得！

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