终极工程挑战

一个补给包需要穿过一片危险区域，避免损坏并安全抵达。你的任务是只用发给你的材料，设计一套能把补给包送过或护过这片危险区的系统。这是你的终极挑战，它汇聚了整门课程的全部内容。

真实的救援和运送任务面对的正是这个问题：把贵重的东西送过危险的地方而不损坏它。工程师把结构、运动和防护结合起来才做到这一点。

• 搜救队
• |货运无人机
• |空投救援物资
• |缆车
• |配送系统

系统

几个部分为同一个目标一起工作，比如一个结构再加一个会动的部件。

把想法组合起来

在一个设计里同时用上不止一个工程概念：强度、运动和平衡。

限制条件与取舍

在满足挑战全部规则的同时，选出你要把哪一点做到最好。

迭代

一次又一次地测试并改进你的设计，直到它达成目标。

• 纸
• 纸板
• 杯子
• 绳子
• 胶带
• 吸管
• 雪糕棒
• 橡皮筋
• 卡片纸
• 回形针
• 一个当作补给包的小物件

Pick one direction. There is no single right answer - each path can complete the mission if you design it well.

• 一座把补给包送过缺口的桥
• 一条把补给包滑到对岸的溜索
• 一套把它缓缓放下的降落伞系统
• 一台把它吊起并放好的起重机或抓夹
• 一个能挺过整段旅程的防护包装
• 一辆把它运到对岸的小车或小雪橇

工程师会先规划再动手。在拿起胶带之前，先把这些想清楚。

1. 1动手之前先把想法画下来。草图就够了。
2. 2标出设计中最结实的部分，以及你最没把握的部分。
3. 3预测测试时哪里会最先失败。
4. 4决定每种材料放在哪里，以及那种材料为什么适合那个位置。

These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.

1. 1

   选一条解决路线，动手之前先把它画出来。

2. 2

   先做一个简单的第一版，也就是原型，要真的能测试，而不是一个完美的成品模型。

3. 3

   布置好你的危险区，并想好每次都怎样进行同一个测试。

4. 4

   让补给包好装上去，如果你的设计会移动，也要让它在终点好放下来。

5. 5

   留出可以改动的余地：你会测试、找出失败之处，然后改进。

A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.

• 穿越测试

  从头到尾跑一遍任务，穿过危险区。

  测量： 补给包到达对岸了吗？（是 / 否）

• 安全抵达测试

  每一轮结束时检查补给包。

  测量： 完好且端正，还是掉落或受损了？

• 可靠性测试

  不重新制作，把任务连做三次。

  测量： 三次里有几次成功

Write down what happens each time you test. Your numbers tell you what to improve. Print this page or copy the table into your notebook.

Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.

• 如果补给包掉了或损坏了，就加防护，或者在旅程末端让它慢下来。
• 如果结构下陷或断了，就在失败的地方加一道三角形斜撑或一个支撑。
• 如果活动部件卡住或打滑，就调整张力、支点或坡度。
• 改一处，再做一次同样的测试，看看有没有用。
• 留意取舍：更重更结实的设计，可能会走得更慢。

1. 1你把前面几节课的哪些想法组合起来了？它们是怎样配合的？
2. 2第一轮里什么失败了？你怎样用它来改进设计？
3. 3哪个限制条件或取舍对你的设计影响最大？
4. 4如果再给你一周，你最先重新设计哪一部分？

• 在一轮之内送两个补给包，而且不增加多少重量。
• 让这次穿越跨过更长或更险的危险区。
• 加上一种在终点把补给包轻轻放下的方式，而不是让它掉下去。

把你完成的设计展示给大家。准备好回答：

1. 1你解决了什么问题？
2. 2你做了什么？
3. 3一开始什么失败了？
4. 4你改进了什么？
5. 5前面哪一节课对你帮助最大？
6. 6如果时间更充裕，你会改什么？

Running this lesson? The parent & teacher guide has setup, materials prep, safety notes, common failure points, and questions to ask.