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工程设计过程循环是一个循环的迭代过程,学生将能够

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学习目标

  1. 材料可以通过相互结合使用来影响热传递速率。
  2. 不同的材料防止不同类型的热传递。
  3. 工程师在一系列限制(时间,材料,空间,资金)中工作,运用科学知识和创造力来设计解决问题的方案。

学习目标

  1. 科学知识可以用于设计,建造和评估设备。
  2. 工程是一个包含设计、测试、再设计和再测试的迭代过程。
  3. 工程师必须记录他们的设计过程,并提出他们的解决方案的问题。

课程内容

  1. 基于从材料实验中获得的知识,设计和建造保护企鹅形状冰块的房屋。

课程内容

  1. 学生将在实验站的热箱中测试他们的企鹅房屋。
  2. 学生将分析他们的企鹅房屋,并确定哪些功能最成功地减慢了热传递。
  3. 学生需要指出他们的企鹅房屋减少了哪种热传递的方式。
  4. 学生将根据测试结果重新设计建造企鹅房屋,并对房屋进行重新测试。

课程目标

在本课结束时,学生将能够:

  • 结合不同材料的特性,完成一个独特的设计。
  • 建造一个可以减慢热传递速率的设备,使企鹅形状冰块不融化。

课程目标

在本课结束时,学生将能够:

  • 对减慢热传递的房屋进行评估和比较,并说出它们是如何工作的
  • 判断房屋隔热效果的有效性

课程简述

  1. 学生讨论工程和工程师是什么(15分钟)
  2. 学生根据需要进行额外的实验并分享结果(10分钟)
  3. 学生设计初始房屋(15分钟)
  4. 学生根据需要在材料站购买必要的附加材料(10分钟)
  5. 学生建筑房屋(40分钟)

课程简述

  1. 在热箱中进行测试。(20分钟)
  2. 企鹅在热箱中进行测试需要一定的时间,让学生在这段时间内在网络上搜索关于新型建材的知识。或采用PowerPoint讲解有关新型建材的知识。
  3. 测试结束,分析讨论结果。(20分钟)
  4. 让学生记录他们想在自己设计上做的修改,然后用剩下的钱购买更多的材料,或者重新配置已经购买的材料。(20分钟)
  5. 在热箱中测试重新设计过的小屋。(20分钟)
  6. 观察第二次测试的结果并记录在故事板上。(10分钟)
  7. 分析和讨论结果。(20分钟)

背景

工程设计过程循环是一个循环的迭代过程,包括识别问题、头脑风暴解决方案、科学研究、设计、测试和再设计。对于这个过程有很多不同的陈述和描述,没有一个过程是“正确的”,但是,下面的循环是一个很好的示例,来告诉学生将在每个部分中做什么。

图片 1

工程设计过程循环

背景

鼓励合作,而不是竞争。让学生彼此分享他们的成功和失败,并向成功者学习。目标是拯救企鹅,不是赢得比赛。重新设计阶段是最重要的。在热箱的第一次测试后,让学生小组之间讨论他们的设计,吸取经验教训,来改善设计。如果学生坚持要选出一个“赢家”,在第二次测试中,能拯救更多企鹅的小组获胜。。

教师材料

  • “什么是工程” PowerPoint
  • 7个 带夹具的灯(每组学生一个)
  • 1个 黑色储物箱(或黑色喷漆箱)
  • 7个 即读数字温度计
  • 7个 石膏企鹅-把湿石膏放入企鹅模具中,干燥过夜,并取出备用。
  • 玩具货币(每组100美元游戏币)

教师材料

  • 4个 带夹具的灯
  • 1个 黑色储物箱(或黑色喷漆箱)
  • 企鹅冰块(为每组学生准备1个)
  • 1个 数字计时器
  • 1个 电子天平(精确到0.1克)
  • 1卷 铝箔

学生资料(每组)

  • 胶水、胶带、剪刀各1个
  • 1个 故事板(来自于第一课)
  • 1盒 彩笔或铅笔

学生材料(每组)

  • 1个 材料盒
  • 1个 故事板(来自于第一课)
  • 1盒 彩笔或铅笔
  • 1个 塑料烧杯(不标重量,作为测试杯)
  • 1个 塑料烧杯(标有重量,作为救援杯)

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