十大STEM太空活动

十大STEM太空活动

从日食狂热到好莱坞星际大片,太空探索已回到主流,并实现了完美的STEM连接!虽然有些偏向航空航天工程师, 我们发现夜空和太空探索戏剧对所有儿童都具有普遍吸引力。通过开展课后太空俱乐部计划,我发现学生们确实与火箭发射的兴奋或太空中殖民地的可能性联系在一起。我将在 关于教学空间如何激发年轻人的博客文章。

准备好让您的学生参加一些太空STEM活动了吗?探索归类为以下十大以空间为主题的STEM活动: 干的3个阶段 适合任何学习水平。 

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“太空计划的鼓舞人心的价值对教育而言可能比任何美元的投入都更为重要……整个世代正在成长,由于空间的浪漫而被科学和工程学的硬学科所吸引。”
—亚瑟·克拉克(Arthur C.Clarke),《月球上的第一次》,1970年

阶段1:宇航员团队建设挑战

太空探索全都与团队合作有关。每次NASA火箭发射都需要花费多年的时间,并需要一群科学家和工程师共同努力。这样可以确保制造出安全可靠的火箭,将人类投掷到太空中! 到达国际空间站(ISS)后,宇航员必须共同努力,以度过太空危险(只要观看任何太空电影)。但是你知道吗 怎么样 宇航员从他们的火箭移动到国际空间站吗?飞行员小心翼翼地将航天器导航到对接端口。查看 这个视频 SpaceX对接至ISS的过程。

为了模拟这种表现,我们的学生完成了太空对接挑战赛。如下图所示,八名学生一起移动一个PVC环,上面有一个平衡的球(宇航员),用一个更大的环(ISS)固定在地面上。 通过增加弦的长度,球的大小或到较大环的距离,可以轻松地进行此活动。我们已经完成了这项活动,其年龄范围从学龄前到成年人!查找有关的说明 太空对接套件在这里。这个挑战在我们 干家庭之夜,并且此活动的说明也包含在我们的STEM之夜中 规划指南

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以下是基本说明(在此处找到完整的说明和活动指南):

  1. 在3英寸的PVC适配器中钻出均匀分布的8个孔(有些商店甚至会为您钻这些孔)。

  2. 将5英尺的聚丙烯绳或类似的绳索连接到每个孔。燃烧结束以防止磨损。

  3. 使用4英寸PVC适配器将ISS放在地板上。

  4. 找到一个运动场球:越大越重,挑战就越容易。

第二阶段:太空工程挑战

在第2阶段,学生运用数学和科学概念来解决使用技术的工程问题。工程设计过程是应对这些挑战的关键,这些挑战通常需要在多个课堂上完成,以涵盖计划,构建,测试和反思。 

4个Rocketry 干挑战

学生们总是喜欢经典的火箭设计挑战,以使牛顿定律栩栩如生!无论年龄多大,学生都可以探索每一个动作如何产生同等和相反的反应,以及如何运用这些原理来解决挑战。以下是四个受欢迎的火箭飞行活动,如下图所示: (*下面的Amazon Affiliate链接)

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  1. 气球火箭: 将气球装在吸管上,然后用细绳松开。使气球穿过房间需要多少空气?小孩子总是从这个实验中受益匪浅。我们要求学生设计一种在另一端弹出气球的设备,从而为中学教育增加了挑战。 在这里找到我们的全部挑战.

  2. 稻草火箭: 学生使用气压发射器,用吸管设计和建造火箭,对粘土和索引卡进行建模,以最大程度地扩大距离。要求学生思考空气动力学,飞行力和稳定性,以优化设计。 在这里找到完整的挑战 结合了工程设计和物理原理。

  3. 瓶装火箭: 对于更先进的空气火箭,学生可以将装满水的塑料瓶发射到100英尺以上!我们结合了经典的鸡蛋下降挑战,学生必须设计一个恢复系统来缓慢带回火箭,以确保鸡蛋有效载荷的安全。我们使用了 皮特斯科火箭发射器Estes高度计 用于跟踪高度。

  4. 火箭模型: 通过建造并发射火箭弹将火箭技术提升到一个新的水平 模型火箭套件!从10分钟的组装到数小时的切割和绘画,可提供各种技能水平和时间限制的工具包。或将设计过程应用于 3D打印火箭 可以飞上几百英尺 注意: 安全很重要! 了解有关安全法规的信息 并使用常识,例如在雷暴天气或在机场附近请勿发射。

3个空间工程STEM挑战

尽管火箭技术是一项经典的太空工程挑战,但仍有许多主题需要探讨。以下是一些最喜欢的STEM空间挑战: 

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  1. 月球陨石坑挑战: 学生可以操纵运动力将球放入直径为6英尺的圆圈中心的杯子中,而无需进入圆圈。这项工程设计挑战与太空探索息息相关,代表着将NASA漫游车放置在阿波罗登月陨石坑的中间,以将其探索为潜在的人类殖民地。 在此处查看完整的挑战。

  2. 太空着陆器挑战: 我们最近将此活动列为我们的一项活动 有史以来最好的STEM挑战 因为结合了科学原理,有趣的故事情节,简单的材料以及设计过程的使用。在里面 太空着陆器挑战,学生团队制造了一个着陆器,以将两个棉花糖“异形者”从不同高度掉落到杯子中。学生使用吸管,索引卡和迷你棉花糖,运用减震,阻力和稳定性的概念来创建和测试他们的设计。现在更新了数字和印刷的STEM期刊-非常适合远程学习- 点击这里!

  3. 拖曳装置 挑战: 在没有鸡蛋掉落挑战的麻烦的情况下,学生可以制造一种在撞击期间将乒乓球保持在流动站内的装置。在探索重力和空气阻力的过程中,学生设计了一种拖曳装置来减缓有效载荷,同时学习工程师如何将火星车降落在火星等其他行星上。 在此处查找有关此挑战的更多详细信息。

第三阶段:太空STEM设计项目

机器人竞赛是第3阶段STEM项目中最受欢迎的项目,它将研究,科学概念, 数学和工程设计来解决开放性问题。学生经常将结果呈现给技术专家,以进行反馈和评估。他们可能会与其他团队竞争激动人心的经历。以下是两个以空间为主题的比赛: 

  1. 美国队火箭挑战赛: 与世界各地的团队一路狂飙,参加在 美国队火箭挑战赛。 提供了一本手册,以指导学生掌握物理原理和火箭学的基础知识,但也要为密集的动手练习做好准备。在进行此挑战之前,您可以考虑从基本模型套件开始。

  2. 火星殖民地比赛: 在太空俱乐部,我们开发了自己的跨学科比赛。学生运用科学概念,数学技能,批判性思维,研究和工程设计来计划火星的长期栖息地。学生会同时考虑工程和心理健康方面的问题,并回答以下问题:殖民者将如何获得食物?火星环境如何?我们的殖民地有政府吗?我们如何防止无聊?最后,学生向当地专业人员介绍研究和原型。使用我们的程序在您的程序中实施该项目 详细指南。

要获得额外的太空活动,请查看我们的 太空数学活动包。学生可以将代数应用于即将到来的小行星的威胁,或使用几何图形设计安全的避难所。 

您如何将空间纳入STEM教室? 

 

另外,请查看我们关于Moon 干活动的帖子!请点击 这里 或下图。

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