中美英才班 | STEM挑战——组团“做”个过山车吧!

时间:2018-12-06 来源:中美英才班 作者:美视国际学校
       做过飞机模型,做过降落伞,可你亲手做过“过山车”吗?在中美英才班的STEM挑战课上,同学们组团来挑战啦!

废纸、透明胶、弹珠……看似平平无奇的材料,在中美英才班学生们的巧手下,将焕发出怎样的神奇光彩?

在本轮的STEM挑战中,他们将用课堂所学的物理知识运用到实际生活中,并掌握和了解过程中涉及的英语专业术语,用英语来解释团队制作过山车模型的工作原理。

 

额,颇为烧脑啊!看来,这堂课涉及的面还挺广!但看同学们毫不怯场,早已摩拳擦掌、跃跃欲试……


 


精彩即将放送,快来一起围观吧!或者,你也可以一起试试,利用身边常见的简易物品制作过山车模型哦!

 

整个模型制作过程涉及物理动能、势能、牛顿第二定律、能量守恒原理、重力、摩擦力等大量物理知识。为更好地完成任务,全班分为3个大组,以团队形式进行创新合作。

 

 

 

高能预警:烧脑制作原理

通过牛顿第二定律推出竖直回旋轨道的最高点临界速度。


通过动能定律,同时考虑重力、摩擦力做功,结合临界速度计算出所需初始高度。

 

对水平回旋轨道处理上,结合牛顿第二定律对向心力计算,对轨道侧面做出适当设计。
 



遇到的问题

在制作过程中,他们也遇到了许多问题。这些问题也是过山车设计者们经常会遇到的。
 

   如何使弹珠顺利通过各轨道点?

   坡度角度多少合理?

   轨道弧度和弯度的设计?

 



精彩呈现

经过无数次试验、改动、重新设计……有惊无险,同学们终于陆续将自己的制作成果呈现在我们面前,高低错落,有模有样,给大家点赞!
 



是骡子是马,还得拉出来溜溜!

根据三组制作出的过山车模型的特殊功能,老师们进行了判分。
 



嗯,这组360度环形轨道不错,得3分!

180度转弯,坐上去体验感应该不错,得2分!

坡道,得1分!

 

最终,White、Bill、Jim、Top小组以其出色的设计,高分夺冠。



 


在中美英才班学生们的学术发展中,STEM项目起着至关重要的作用。STEM——是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)这四门学科英文首字母的缩写,是当今世界各国提倡的新教育理念。

 

近年来,源起于美国的“STEM教育”迅速火爆全球,在很多国家包括英国、德国、日本、中国等掀起一股热潮,并将STEM 视为未来经济与社会发展需要的重要技能。

 

2017年2月,教育部出台的《小学科学课程标准》,首次在基础教育中把工程、技术与科学结合起来,体现出了STEM的理念,展现出其发展趋势。

 

生活中,大多数问题的解决,往往需要仰赖多种学科的知识。而一个完整的STEM课程,是基于现实生活中的实际问题,以工程设计过程为主导,提出自己的解决思路。

 

此次过山车模型制作亦是如此。小课堂也拼创意!我们手脑并用,将乏味的物理课摇身一变,成为生活趣事。不仅让同学们在参与中提高自身创造性解决问题的能力,还能够从中学习团队合作技能,培养动手能力和竞争意识,可谓一举多得!

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