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设计空间站

你需要的东西

材料

设计空间站图片来源:Clipart.com

目的

以中央基准为基础,对空间站设计方案进行评估。


上下文

越来越多的公民被要求决定开发哪些技术,使用哪些技术,以及如何使用它们。为这一责任做好准备的一部分是了解技术是如何工作的,包括它的替代方案、好处、风险和限制。(科学素养的基准,53页。。)

在本课中,学生将基于中心基准的思想来评估现有的空间聚落设计。学生们将看到一个获奖的设计方案,它是由学生提交给美国宇航局的太空定居点设计竞赛的一部分。

虽然这可能有助于学生理解评判比赛的标准,并解释为什么这个特定的参赛项目是成功的,但学生将根据中央基准的想法进行自己的计划评估。


提前计划

你可以打印出探戈III:一个空间定居点的设计,并给每个学生一份,或者学生可以在线评估这个建议。

动机

从分享一些图片开始太空殖民地艺术品页学生艺术作品1999页。这些已经被转换成jpeg格式,可以作为缩略图、四分之一页、全屏和出版物质量的图像使用。你可以下载一些图片,并将它们制作成幻灯片展示给全班同学。

当他们观看幻灯片时,请学生们反思他们对在空间站生活的感受。他们觉得会是什么样子?他们觉得自己能做到吗?

调查学生对近期太空定居可能性的看法。让每个学生猜测一下,他们认为在空间站生活什么时候会成为普通人的现实。考虑在那发生之前需要做些什么。需要克服的问题有哪些?让学生列个清单。随着课程的进展,他们将继续完善这个列表。


发展

美国国家航空航天局已经确定了一个成功的空间站设计中需要解决的主要问题。让学生进行头脑风暴,思考他们认为这些可能是什么。把学生的想法写在黑板上。然后学生应该使用他们的空间站设计学生表格去阅读NASA:太空定居基础文章并将他们的列表与那一个进行比较。

在学生阅读文章后,讨论和复习信息,使用以下问题:

  • 建造太空站需要什么材料?它们会被用来做什么?它们从哪里获得,如何获得?
  • 空间站将使用什么能源?它将如何被利用,并转变成空间站居民可以使用的形式?
  • 运输需要什么,包括将空间站送入轨道的手段?有可能从地球发射一个预先建好的空间站吗?你想这么做吗?还有别的办法吗?一旦车站建成,交通如何?移民们需要去哪里?空间站能自给自足吗?
  • 谁会想住在空间站里?有什么好处呢?他们如何与地球上或其他定居点的人交流?他们需要什么样的生命维持系统?为了确保生命在太空中得以维持,必须考虑哪些设计因素?
  • 什么是环境问题?为什么太阳耀斑或宇宙射线会成为一个问题?你如何保护空间站?
  • 建造一个太空站要花多少钱?维护一个空间站要花多少钱?钱从哪里来?

在这次讨论之后,告诉学生们,他们现在将用他们的知识来评估学生为NASA竞赛所写的设计方案。学生应该用他们的表格去探戈III:空间定居设计

你可以把设计打印出来,给每个学生一份,或者你可以让学生在网上对提案进行评估。分发设计空间站学生将在上面回答以下问题:

  • 谁将从拟议的太空定居点中受益?
  • 建造、安装、操作和维护太空定居点将需要什么人力、材料和能源资源?它们将来自哪里?
  • 将会使用的主要技术是什么?是否有相关的风险?
  • 你能想出能达到同样目的的替代方案吗?如果有,它们是什么?你有什么证据证明他们会更好?
  • 财务成本是什么?这些在提案中有明确表述吗?你能找出作者没有提到的成本吗?
  • 设计中涉及哪些风险?谁来承担风险?有多严重?
  • 太空定居点的废物将如何处理?代价是什么?

学生应该利用这些资源太空殖民地设计师的角落帮助他们写出他们对拟议的太空定居点的评估。特别有用的是需要菜单

在学生回答完学生表格上的问题后,他们应该使用这个计分表对建议的设计进行综合排名:

3.我强烈推荐Tango项目无需修改就可以进行进一步的开发
2.我建议通过一两个修改来批准Tango项目。(请详细说明。)
1.我建议重新提交Tango项目建议书,以解决以下问题:(请列出)
0.我不建议Tango项目继续下去。

一旦每个学生都完成了他或她的评估,收集他们的回答和记录分数。与全班同学讨论结果。允许学生讨论他们的回答并详细阐述他们的想法。鼓励学生引用提案中的具体细节来支持他们的分数。在课堂上讨论评分后,询问是否有学生想修改他们的评分。重新计算响应并向类宣布结果。


评估

给学生时间来反思他们自己对空间站的想法。了解更多关于它们可能如何设计是否会改变他们对人类在太空生活的可能性的看法?他们愿意冒这个险吗?

学生们应该重新审视他们对空间站何时会成为现实的预测。他们改变预测了吗?即使预测没有改变,每个学生在这一点上应该能够更好地为他们的预测辩护。


扩展

轨道空间定居点在线课程是美国宇航局关于空间定居点的八周课程。它使用了本课中发现的许多资源,目的是让学生团队设计自己的空间站。它是为那些想要帮助他们的学生进入NASA太空定居点设计竞赛


国际高中空间聚落设计竞赛是一个工业模拟设置在未来,高中生团队准备设计的城市在太空中,超过10000人将居住。比赛是一项锻炼创造力、技术能力、管理技巧、环境知识、空间资源、团队合作和展示技巧的活动。每年,竞赛的组织者都会提出新的设计挑战。学生参与团队模拟在行业提案团队工作的经验。


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课程详细信息

成绩 主题 2061项目的基准 国家标准
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