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宁波海曙:2019STEM项目作业案例(六)潜望镜设计师 宁波市高塘小学 李娜

添加日期:2019-12-10    点击率:445    来源:宁波海曙通讯团队    录入人:meool

潜望镜设计师

——适合五年级的项目作业

宁波市高塘小学 李娜

光一直是学生特别好奇的物质,在学习《光的反射》一课时,学生将简单的“照亮目标”任务做得热火朝天,玩得意犹未尽。潜望镜的出现延续了这份热情,他们认识到潜望镜就是利用了光的反射原理制作而成的,且被用于潜艇、步枪、坦克等军事武器中,提升武器战斗力,从而完成更高难度的任务。学生毫不吝啬地表现出对潜望镜的兴趣,教师抓住这个契机设置项目任务——设计制作一个创意潜望镜。

任务场景介绍:

我们接到一则潜望镜公司的招聘启事,他们需要同学们的帮助!

招聘启事:我们是一家专业潜望镜制造公司,现要开拓业务,准备将功能强大的潜望镜用于生活中,但因公司设计员都身负重任,因此急招一批潜望镜设计制作人员。要求设计制作出一个美观、且能帮助人们解决困难的创意潜望镜。可以是一个独立的潜望镜产品,也可以与其他工具结合成为一个新的工具。3周后会有评估团对大家的潜望镜作出合理的评估,优胜产品的设计制作者将成为我公司的一员。小设计师们加油吧,期待你们的创意潜望镜!

设计阶段:

接到任务后,学生展开了激烈的讨论,在讨论中寻找设计潜望镜的灵感。哪些地方需要用到潜望镜?床底下找东西要弯腰,甚至要趴在地上,潜望镜可以帮助解决吗?沙发下很黑,如果潜望镜上装个小灯泡会不会更好?上次做生态瓶的时候在河里找小鱼很难找,看不见水下的鱼在哪里,潜望镜放到水下能帮我找鱼吗?……最后大家根据公司的设计要求将自己的想法设计成稿。

同学们设计的潜望镜方案主要出现以下问题:

1. 设计稿质量有好有差;

2. 光的路线图画得不规范;

3. 潜望镜的创意点重复出现,如很多学生都想到做一个可以伸缩的潜望镜;

4. 一个人制作潜望镜难度有些大,需要同伴共同完成。

基于以上问题,教师组织了一次设计交流会,学生介绍自己的设计方案,同时“招兵买马”,邀请有共同想法的同学加入自己的团队,共同制作潜望镜,提高被公司聘用的几率。设计交流会上,一位同学介绍了自己想做一个可伸缩的潜望镜,可以调节高度,方便人们在柜顶或沙发下找东西,关于材料还没有想好,可能会用牙膏盒来制作,比较硬,而且是废物利用,比较环保,再用文件夹里的塑料抽杆做伸缩轨道,方便潜望镜上下伸缩。这位同学的想法吸引了同样想做伸缩调节潜望镜的同学,还给她提供了建议,如果在沙发下面或床下面找东西比较黑,可以加一盏灯。还有一位同学的设计也是可伸缩潜望镜,但她想做成不仅可以伸缩,还可以转换角度的潜望镜,平时可以拆开来保存,方便携带。这位同学说完,把几个原来打算去前面同学团队的给吸引过来了,觉得她的潜望镜也很有意思。第一次交流结束后,同学们根据自己对潜望镜设计的想法选择感兴趣的团队,与志同道合的同学组成一个团队。随后,大家进行了一次团队会议,讨论改进潜望镜设计方案,重新设计并修定方案。在重新设计方案时,教师再次强调公司的设计要求,尤其是光的路线图要求规范绘制。最后制定出来的设计中有的团队加入了新的工具,如小灯泡、小刷子等来增加潜望镜使用功能,也有对外观进行设计,使其看起来更美观。

制作阶段:

团队在做潜望镜的时候,发现找合适的材料是最难的。例如,有个团队要制作能在水下观察的潜望镜,人站在河边,通过潜望镜看到水下的情况,可以帮助学生观察水下生态环境,或帮助钓鱼爱好者查看鱼群,或帮助环保爱好者查看水下污染情况等。那么,这款需要进入水中的潜望镜必须用防水材料,原设计用牙膏盒做主材料,用保鲜膜覆在外面做防水材料,结果做出来的产品一进水中就漏水,失败告终。团队制作陷入瓶颈,没有材料怎么办?在同学们想不出办法的时候,他们决定向父母请求支援,他们觉得成年人应该有更多办法。果然,一位父亲建议使用口径较大的PVC水管,具有防水、坚硬的特点,还表示能为他们团队提供材料。同学们解决了材料问题,又有了动力,准备动手时又遇到了技术难题,PVC管坚硬,不可能像牙膏盒一样用剪刀剪,怎么把管子切割成设计图的形状呢?这是个大工程。他们讨论用什么工具切割、谁家能提供切割工具、怎么切割、谁来切割等问题,只有一位同学的爷爷有锯子可以借用,由这位同学去学习切割方法。提供水管的家长也很关注这个项目,听说团队遇到了切割问题和解决的方法后,表示孩子使用锯子有安全隐患,他可以提供转弯头,免去切割这个步骤。这个材料真是太巧妙了!团队同学们对这位父亲表达了感激之意。解决了这些问题后,后续制作非常顺利,成功制作出了满意的潜望镜。

也有团队在制作时才出现原来的设计细节不够合理、对材料性质不够了解的情况。利用文件夹抽杆作为伸缩轨道的伸缩潜望镜团队就遇到了技术难题,潜望镜可伸缩部分如何与轨道紧密连接?根据设计在潜望镜后面贴了一块硬纸板,由于文件夹的抽杆很紧,潜望镜总是和硬纸板分离,增加单面胶固定仍然无法解决。团队纷纷寻找更强的粘合剂,还在网上搜索用什么胶可以粘瓦楞纸。他们尝试了502强力胶、白胶、热熔胶等,最后白胶配合单面胶终于把潜望镜的移动部分固定在抽杆上了。

每个团队虽然遇到了各种不同的困难,但通过团队的力量和不放弃的精神,都找到了他们能力范围内能解决的最佳方法,完成了潜望镜制作任务,体验到了成功的喜悦。

评估阶段:

设计制作期限一到,也就意味着各团队的产品被评估的日子到了。公司调派了一支专业评估团队对各个潜望镜产品进行客观严格的评估。评估团队是由从平行班中选出的四位同学和一位科学老师共同组成,评估前进行专业培训,共同制定了评价标准。

A. 潜望镜结构完整、镜面反射角度合理、有一个以上的创意设计、外观美观、实用性强。

B. 潜望镜结构完整、镜面反射角度合理、有一个创意设计、实用性强。

C. 潜望镜结构完整、镜面反射角度合理。

D. 潜望镜结构完整。

评估流程如下:

1、团队介绍潜望镜产品;

2、评估团提问;

3、评估团评价产品,做好记录。

评估结束后,同学们收到了来自潜望镜公司的感谢信:

亲爱的同学们,感谢你们为本公司设计制作了这么多美观且实用的潜望镜,让公司的新项目得以顺利开展,让更多的人们享受潜望镜带来的生活之便。经过公司讨论,有10位小设计师已被录用,你们很快就会收到录取通知书。未被录用的小设计师们也别灰心,你们肯定收获了很多设计经验吧,这些经验会成为你成功路上的垫脚石。我们公司即将收购一家造船厂,将招聘一批船只设计师,你们准备好了吗?

同学们在潜望镜项目中收获了设计、制作、交流、合作等方面的经验,也看到了与其他设计师的差距,认识了自己的不足之处。虽有遗憾,但新的机会又即将到来,他们将带着这些收获开启新的项目之旅!

一个优秀团队的创作过程:

项目掠影:

小设计师在“招兵买马”:

产品评估中:

其他优秀产品:

 
   

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