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2019淮阴中学开明分校STEM夏令营在南京隆重举行
2019/7/16      来源:普及与咨询工作委员会

20197月初,来自淮阴中学开明分校的初一初二的同学们,来到了南京,在江苏省自动化学会的组织下,开展了一次别开生面的STEM夏令营。

STEM是科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写,STEM的核心在于利用多学科的交叉融合来解决实际科研或工程中的问题。

在夏令营的开营仪式上,东南大学生医学院脑与学习科学系主任柏毅教授给同学们诠释了STEM的含义、核心理念,以及在STEM课程学习过程中的要点。开明中学的特级教师陆平老师,也对来参加此次夏令营的150多名学员提出了学习的期待与要求,她希望孩子们能珍惜这样难得的机会,深入体验由东南大学李骏扬老师团队带来的国内领先的STEM课程。

在接下来几天的学习活动中,李骏扬老师结合初一、初二学生知识储备差异性特点,给他们带来了不同特点的STEM课程。

博物馆之夜的主题课程中,初一的同学们通过不断地实践和尝试,每个小组都利用了激光沿直线传播以及镜面反射的原理,设计了各自的模拟红外线的博物馆安保系统;而在时间的秘密课程中,他们探究了不同计时器追求更高精度等间隔时差的核心工作原理,利用重力设计可持续驱动的钟摆,利用激光切割的木质齿轮设计减速装置,利用3D打印机技术设计钟表的其它部件,在同学们的努力下,一个个造型各异的摆钟展现在我们的面前。

同学们在努力调试齿轮

 

同学们使用电脑设计组件并用3D打印机打印

    与此同时,初二的同学们则开启了一系列STEM“烧脑之旅:在纸张中的数学主题课程中,他们需要通过一次次的实践和测量,利用统计学原理,推理出一个数学公式,这个数学公式要能够揭秘一张A4的折卷后承重能力。这对于初中二年级的同学来说,是一个巨大的挑战,但是,这个问题的探究,又对第二天的工程实践有极大的帮助。

同学们在白板上验算数学公式

在第二天的纸张桥梁主题活动中,他们的目标是设计出一座跨度一米,并能够承受一公斤重物通过的纸桥,而纸桥的自重不允许超过200克。

通过一些力学分析,同学们逐步探索在这个过程中,最适合采用什么类型的桥梁,并分析桥梁各个部件中承受的力的方向,通过不同的纸张结构来承载压力或承受拉力。这些纸桥造型各不相同,却创意无限。有一个小组的设计方案意外与某款网红倒桥不谋而合。那是位于湖南省洞口村的淘金桥,是一座自锚上承式悬带桥。

而之所以说是不谋而合,是因为这个小组的同学之前并没有了解过这座网红桥,而是通过自己的分析,实践中的失败,逐步将自己的桥梁改良成了这个样子,而这座桥梁,也是所有小组中承重能力最强的桥梁,正所谓英雄所见略同。


同学们设计制造的倒桥,妥妥的让一公斤物体通过桥梁

 

 

位于湖南省洞口村的同款网红桥

 

此后,初二的同学们利用电机、基本的电子模块,在不使用任何可编程模块的情况下,完成了一个可以接收编程指令的机器人。同学们在操作的过程中,一遍遍地尝试、一次次地调试,不断修改设计稿,最终完成了自己小组的机器人制造。

同学们的设计图纸

努力调试

在此次夏令营中,同学们参观了东南大学自动化学院机器人实验室,了解了机械臂是如何在工业制造中进行自动化加工的;部分同学们还前往南京大学的计算机实验室,展开了一次奇妙的VR体验之旅。

除此之外,同学们还集体聆听了东南大学机械学院副院长殷国栋教授带来的关于机器人与无人驾驶的讲座,了解当前机器人技术、无人驾驶技术的前沿信息。东南大学经管学院的顾欣教授关于经济学的报告,也让每天沉浸于理工科的同学们感受到了另一个领域的魅力。

几天的STEM夏令营之旅虽然短暂,但是老师和同学们都纷纷表示在这些天的STEM项目实践活动中收获满满,从数学和科学原理的知识习得、到通过利用合理的技术手段设计并制造出某个能解决具体的工程问题的实体,这些正是此次夏令营希望带给孩子们的完整的STEM课程实践体验。同时也希望孩子们能够体验到通过同伴间的团结合作,不断学习、探索与实践,我们可以掌握解决问题的方法,有能力、有勇气去解决在未来的学习和生活中遇到的各种各样的问题。