作品
六样你真的会亲手做出来的东西
每节课都以一件你能拿在手上、加重、推倒并重新做得更好的作品结束。全部用纸、纸板、胶带和绳子来做。

桥和塔:了解承重靠的是形状,而不是蛮力。

用硬币和垫圈做承重测试,再重新设计弯曲变形的地方。

只要搭建得当,就能动、能抬、能亮的机械和机构。
纸塔挑战
像工程师一样思考
桥梁或平台承重挑战
把它做得结实
纸板抓手或迷你起重机
让它动起来
纸滑翔机或火星着陆器
为飞行而设计
净水器、防洪屏障或产品再设计
为人类和地球做工程
救援任务设计挑战
工程结业挑战
学生会学到什么
工程是一种思维方式,而不是一门学科
学生像真正的工程师那样学习工程:接到一个挑战、画出方案、做出第一个版本、用真实测量来测试,再改进设计。每周围绕一个用便宜的日常材料(纸、纸板、胶带和绳子)完成的项目,以及一个重要的工程理念展开,从稳定性到简单机械再到飞行。课程以一个把一切结合起来的救援任务设计作为结业挑战。
- 6
- 动手作品
- $0
- 专用设备
- 说清工程师做些什么
- 运用工程设计流程
- 搭建并测试简单结构
- 理解力、载荷和稳定性
- 比较不同材料
- 在失败之后改进设计
- 在限制条件下解决问题
- 完成一个工程设计结业挑战
路径
六节课,按顺序进行
每节课先讲一个工程理念,再在一件你亲手测试和改进的作品中加以运用。你的进度会保存在本设备上,无需账号。
- 01
像工程师一样思考
学生用几张纸和一点胶带搭出尽可能高的塔,再重新设计让它更高更稳,从中认识工程设计流程。
- 项目:
- 纸塔挑战
- 时间:
- 45-60 分钟
- 概念:
- 工程设计流程, 稳定性, 原型, 重新设计
- 02
把它做结实
学生搭建一座小桥或一个平台,让它在不塌的前提下尽量多承重,从中理解为什么三角形和好的支撑能让结构变结实。
- 项目:
- 桥梁或平台承重挑战
- 时间:
- 50-60 分钟
- 概念:
- 结构, 荷载, 支撑, 三角形加固, 材料强度
- 03
让它动起来
学生制作一个纸板抓夹或迷你起重机,用杠杆和支点伸出去、抬起并移动一个小物件,从中探索简单机械。
- 项目:
- 纸板抓夹或迷你起重机
- 时间:
- 50-60 分钟
- 概念:
- 简单机械, 杠杆, 支点, 机械优势, 运动
- 04
为飞行而设计
学生制作一架纸滑翔机或一个用于跌落测试的火星着陆器,再测试重量和平衡如何改变它飞行或着陆的方式,从中研究飞行中的各种力。
- 项目:
- 纸滑翔机或火星着陆器
- 时间:
- 50-60 分钟
- 概念:
- 航空航天工程, 重力, 空气阻力, 平衡, 微小的改动
- 05
为人和地球做工程
学生设计一个净水器模型、一道防洪屏障,或对一件日常用品做再设计,在真实用户的需求与真实限制之间权衡,直面现实世界中的工程。
- 项目:
- 净水器、防洪屏障或产品再设计
- 时间:
- 50-60 分钟
- 概念:
- 为人而做的工程, 材料很重要, 限制条件, 取舍, 为用户而设计
- 结业
终极工程挑战
在这个总结性项目里,学生把课程中的一切,也就是结构、力、运动和测试,汇聚起来,设计一套能把补给包送过危险区域并完好送达的系统。
- 项目:
- 救援任务设计挑战
- 时间:
- 60-75 分钟
- 概念:
- 系统, 把想法组合起来, 限制条件与取舍, 迭代
方法
真正的工程师所用的循环
学生不追求第一次就完美。他们先做出可以测试的东西,找出哪里失败,再加以改进。这个循环会一直重复,直到设计满足挑战的要求。
提问
读懂挑战和它的规则。什么必须做到,什么是不允许做的?
构想
想出几种不同的解决办法。工程师从不只从一个想法开始。
规划
画出你的设计并标注各个部件。决定每个部件需要什么材料。
制作
做出第一个版本,也就是原型。它不必完美,但必须能测试。
测试
每次都做同样的公平测试,并记录实际发生了什么。
改进
根据测试结果只改动一处,然后再测试一次。这就是再设计。
采购清单
手边要准备什么
所有材料都很常见、成本低。能凑齐多少就先凑多少,其余的慢慢补:没有哪节课会因为缺一样材料而无法进行。
基础用品
- 纸
- 纸板
- 胶带
- 剪刀
- 尺子
- 铅笔
搭建材料
- 冰棒棍
- 吸管
- 卡片
- 纸杯
- 回形针
运动材料
- 绳子
- 橡皮筋
- 工字钉
- 可抬起的小物件
测试材料
- 硬币
- 垫圈
- 书本
- 卷尺
- 小重物
可选材料
- 咖啡滤纸
- 棉球
- 碎石
- 沙子
- 塑料蛋
- 乒乓球
小提示
写给大人
你不需要工程背景
带这门课最难的地方,是忍住自己动手去改设计的冲动。以下是让这些课程奏效的关键。
- 让学生去测试不完美的设计。一个没通过测试的设计不是错误,而是用来改进它的信息。
- 多提问,而不是替他们改。"你测试的时候发生了什么?"比直接给答案教得更多。
- 每节课都以反思和再设计结束,让学生练习改进自己的作品。
- 每节课都链接到一份可打印的学生练习单,以及一份含准备工作、安全提示和引导问题的家长与教师指南。
适合用在哪里
