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中美英才班 | STEM挑戰(zhàn)——組團“做”個過山車吧！

時間： 2018年12月06日 來源： 中美英才班 作者： 美視學校

做過飛機模型，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，同學們組團來挑戰(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，他們將用課堂所學的物理知識運用到實際生活中，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，以團隊形式進行創(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？

 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？

 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，給大家點贊！
 



 


在中美英才班學生們的學術(shù)發(fā)展中，STEM項目起著至關(guān)重要的作用。STEM——是科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）這四門學科英文首字母的縮寫，是當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《小學科學課程標準》，首次在基礎(chǔ)教育中把工程、技術(shù)與科學結(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科的知識。而一個完整的STEM課程，是基于現(xiàn)實生活中的實際問題，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，還能夠從中學習團隊合作技能，培養(yǎng)動手能力和競爭意識，可謂一舉多得！

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