一堂生动的STEM研究课

发布者:宣传外联处发布时间:2017-09-30浏览次数:12

 924-925日,江苏首届STEM教育大会在我校成功举办。在925日下午的中学组分论坛中,我校物理组乔兰老师带领同学们展示了一堂生动的STEM研究课例《单透镜望远镜的设计与制作研究》

同学们分为三组,分别担任报告方,讨论方和评论方。课堂呈现借鉴了YPT的比赛形式,但又进行了少许改动,以方便三组同学分别介绍自己的研究成果。


经过短短一两周的准备,每一组都使用自己的材料与工具,设计了自己认为最佳的解决方案,并通过各门学科老师的帮助,制作出三个风格迥异却殊途同归的单透镜望远镜成品。


[报告方]

报告方由高二的朱永哲,高一的惠晨原、付敬乐、徐吉恺四名同学组成,他们使用了薯片桶和纸卷桶作为镜筒,分别嵌套并粘上透镜,充满新意且轻便可人。他们汇报了研究成果,包括实验设计方案以及理论分析,并与讨论方同学进行了互问互答,将辩论的形式融于实验汇报中。

[讨论方]

讨论方由高二李心月,高一柯关关、胡睿天、康之瑾、肖潇共五名同学组成,他们使用3D打印的技术,打印出可伸缩镜筒作为望远镜的整体部分,并装有孔径光栏作为小孔,方便调节小孔的直径。他们对报告方同学的陈述进行了简要分析,指出其中的一些缺漏之处并汇报了自己的设计思路。


(图为在设计软件solidworks中绘制3d打印镜筒的模型)

[评论方]

评论方由高二魏田田,高一李尤、杨睿煌、戴芊、陈思颖五名同学组成。他们使用了先进的激光雕刻的技术,绘制图纸并切割木板进行拼接。激光雕刻的精度很高,制作的成品也的确是最实用/且成像效果最好的。评论方同学对整场比赛进行了简单回顾,并且对双方分别提出了改进的意见,最终汇报了自己的研究成果。



来自我校STEM+教师团队的潘志民、曹启海、李志刚、李曙和孙风波老师对同学们的研究做了全方位的点评。几位老师从物理、数学、艺术、数据采集和通用技术等多学科的角度对各方的汇报PPT及汇报中存在的问题提出了改进意见,要求力争做到完美。同学们也欣然接受了老师的建议,表示在日后的研究中将进一步改进。

整堂课形式生动、内容翔实、衔接流畅。与会代表们对我校的课程实施和项目研究给予了高度评价。

同学们在参与了这堂独特的STEM+后也受益匪浅。下面让我们听听他们的感受吧!


评论方高一(7)班杨睿煌:

在活动中我主要负责了单透镜望远镜的实物制作。在这次实验中,设备丰富的通用技术实验室为我们提供了各种高端的专业制作设备,让我们有机会在这么短的时间内完成实物的制作。还要特别感谢通用技术组的孙风波老师,在整个制作过程中提供了很大的帮助。这次活动给我们的研究时间非常的有限,一道本应有一个月左右的时间完成研究的课题被我们压缩到了两周之内。大家都非常努力,我们三个小组的同学们经常晚上开会开到七点多钟,讨论的声音在会上此起彼伏。在通用技术组老师的帮助下,我们根据研究需要设计了图纸,同时得益于高效的制作设备,在两天之内就做出了成品。虽然并不是那么的美观,但也是我们小组智慧的结晶。在后续的实验中,我们组的望远镜获得了很好的成像效果,这让我在成果汇报时有了十足的底气,受到了乔兰老师的“高度赞扬”,成为了三个小组中成像效果最好的一个。我觉得参加这次活动让我学会了很多的新东西,接触到了很多大佬,我非常期待再次参加这类的活动。



报告方高一(6)班惠晨原:

 STEM教育这个新兴教育理念作为多个学科的联合体,为学生创新能力发展和亟待提高的通识教育起到前瞻性的作用,也与当代复合型人才的培养目标相吻合。在决定加入研究小组之初,我就被它跨学科的特质和科学研究与工程设计结合的方式所深深吸引。此次我们研究的课题出自国际青年物理学家锦标赛试题中的“单筒望远镜的设计与制作”,这个奇妙无比的望远镜在我们的探究中一步步揭开了神秘的面纱。

一切研究从理论起步。在课余时间里,面对着文献中复杂的论述,我们抽丝剥茧,或潜心思考,或细心演算,或用心作图,不惧繁杂,直到完全理解。在对具体参数综合讨论后,我们决定采用生活中易得的废旧材料制作望远镜,体现出实用、美观、环保的原则。但制作过程中,我们也面临诸多挑战,例如钻出合适大小的镜筒接口就花费整整一天,几易其稿。每天中午、放学后甚至大课间,物理实验室里总少不了几人围在光具座旁实验的情景,一次次数据的采集、分析、调试使得我们对科学研究的认识和方法更上一层楼。

会场上,望着全省老师企盼的目光,我们镇定自若地娓娓道来,感受着思维火花的碰撞。会议本身并不是最重要的,而是我们探究和设计的过程,做到真正的跨领域研究,如科学家般思考,对未来生活学习受益良多,是人生中非常值得珍惜的一段时光。

最后,我诚挚的感谢三个小组成员的通力合作,朱征老师、乔兰老师、通用技术组老师的倾力支持。


看到如此新奇的一堂将理论、实验与辩论相结合的STEM+课,你难道不心动吗?在日常的学习生活中,同学们也可以尝试将不同方面的知识融会贯通,在实践中将知识理解得更加透彻,获得更多新的感悟吧!



撰稿人:高一(6)班李尤