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科学、技术、工程和数学实验室
最高的塔

教师门户
  • 8 - 15 岁
  • 45 - 145 分钟
  • 初学者
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描述

学生被要求遵循工程设计流程来建造能够承受模拟地震的最高塔。

关键概念

工程设计过程、工程笔记本、迭代设计、传统与隔震结构

目标

  • 反复创建一座高塔来承受模拟地震。

  • 创建一个工程笔记本来组织他们的工作。

  • 评估他们的设计以改进和增强它们。

  • 分析摩天大楼的设计方式和原因。

  • 分析建筑物的设计如何抵御地震。

  • 应用建筑技术和技能来加固结构。

  • 了解设计塔时需要考虑的设计特征。

所需材料

  • VEX IQ 超级套件

  • 工程笔记本材料(用横格纸或方格纸和文件夹准备或创建)

便利说明

  • 尽管机器人大脑包含在地震平台的构建中,但不需要编程。 智能电机将直接通过设备菜单进行控制。

  • 每个团队不需要构建自己的地震平台。 为了节省时间,您可以为所有团队构建一个来应对挑战。

  • 如果每个团队都在构建地震平台,您可以在构建和探索之后测试平台,以确保它们在参加挑战之前正常工作。 请参阅 设置地震平台的 说明。

  • 地震台有时会发出噪音,但这是正常现象。 这些零件不太可能损坏。

  • 介绍活动时,地震平台的图像中会呈现塔的占位符轮廓。 该轮廓不是设计塔的建议形状。

  • 工程笔记本可以像文件夹或活页夹中的横格纸一样简单。 所示笔记本是一个更复杂的示例,可通过 VEX 获得。

  • 设计、建造和测试塔的迭代过程可能包括比活动中概述的更多的回合和/或更多的工程时间。

  • 在挑战之前的迭代设计过程中,团队应该测试塔的强度和稳定性。 然而,出于时间考虑,他们可以在挑战之前开始使用地震平台测试他们的塔。

  • 地震平台的搭建大约需要 30 分钟。 塔、阅读和写作的迭代工程大约需要 90 分钟,然后用 30 分钟完成应用程序阅读。 挑战大约需要 60-90 分钟,具体取决于是否同时测试塔。 最后,评估可能需要长达 30 分钟。

教育标准

技术素养标准 ((STL))

  •  1:F、G
  • 2:Q、R

  • 7:C

  • 8:E、F、G

  • 9:H

  • 11:K、L

  • 12:H

  • 20:F、G

下一代科学标准 ((NGSS))

  • MS-ETS1-2

  • MS-ETS1-4

共同核心国家标准 ((CCSS))

  • RI.6-8.10

  • SL.6-8.1

  • WHST.6-8.2

  • WHST.6-8.10

  • RST.6-8.1

  • RST.6-8.3

  • RST.6-8.4

  • RST.6-8.10