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火箭发射

你需要的东西

材料

可选择预制模型火箭,适合发射。

火箭发射照片信用:by justin lebar(自己的工作)[gfdl(http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html),cc-by-sa-3.0(http://creativecommons.org/licenses/by--SA / 3.0 /)或CC BY 2.5(http://creativecommons.org/licenses/by/2.5)],通过Wikimedia Commons。

目的

让学生考虑影响模型火箭设计的约束条件,并开始分析模型火箭的设计和飞行。


上下文

在这节课中,学生将探索模型火箭的设计考虑。他们将考虑模型火箭在设计和飞行方面与真实火箭有何相似之处,以及它们在尺寸和目标用户等方面的不同之处。为了使这堂课具有实质性,学生在思考和讨论时要非常具体,这一点很重要。

本课程旨在强化这样一个概念,即每个工程设计都必须在一定的限制条件下进行,必须识别和考虑这些限制条件。约束包括像物理规律这样的绝对约束和更灵活的约束,如经济和社会约束。学生们将在模型火箭的背景下研究这些,这些模型火箭将由个人安全发射并回收以供未来使用。

通过参与设计和工程活动,学生应该学会如何分析情况和收集相关信息,定义问题,产生和评估创造性的想法,将他们的想法发展成有形的解决方案,并评估和改进他们的解决方案。(科学素养基准,48页。。)


提前计划

本课程涉及推出模型火箭,因此您需要提前选择和订购预制火箭。

该发射需要在户外在户外完成,至少棒球场的大小(足球场会更好),远离繁忙的街道。发射需要发射垫,最好是电子发射控制器。


动机

这节课开始时,请学生访问上面列出的网站,以便他们可以探索关于火箭的基本信息。这主要是为了激发学生的兴趣,所以你可以根据自己的喜好组织活动。

现在,学生一般正在考虑火箭,引导他们实现火箭对学习的重要意义,但显然无法在教室里进行检查或推出。询问学生如何完成火箭队的研究,指导他们到模型的主题。

可能的讨论问题包括:

  • 一般来说,模型的目的是什么?
  • 你熟悉什么型号(火箭队)?
  • 模型有哪些局限性?
  • 模型有哪些好处/优势?

发展

重点讨论模型火箭,以及他们必须依靠模型火箭的想法,这些火箭(即高中教师和学生)设计。当设计火箭时,必须介绍如何将模型制造,操作,维护,替换和处理,谁将销售,操作和照顾它。

《火箭模型初学者指南》是NASA网站格伦学习技术的一部分,它包含了可能对你和/或你的学生有帮助的背景信息。它包含了模型火箭,包括有关的具体信息火箭件飞行


接下来,向学生展示将推出的模型火箭,并要求他们专注于一般特征。

例如:

  • 它和真正的火箭有什么相似之处?
  • 它是如何不同的?

重点讨论与设计这个模型相关的约束条件,记住,“为了建造这个火箭,设计团队需要问自己什么问题?”

讨论问题可以包括:

  • 谁是谁设计的火箭?
  • 它将在哪里发射?
  • 它会抵挡几个发布吗?
  • 它会如何推出频率?
  • 零件可以更换或交换吗?
  • 一个人可以运作吗?
  • 发射有多容易?
  • 有多少步骤?
  • 考虑了哪些安全问题?
  • 它设计有多远?
  • 发射火箭需要什么类型的位置?


在分析火箭的设计之后,将学生搬到外面观看它的启动。在发起之前再次向学生展示火箭,要求他们密切关注其基本形式和条件。

多次发射火箭,同时让学生注意如何操作发射,火箭的飞行,以及每次回收后火箭的状况。

可能的监控问题包括:

  • 我要怎么点燃火箭?
  • 你观察到火箭的飞行情况了吗?
  • 它怎么能飞得更好?
  • 火箭是怎么飞回来的?
  • 与它起飞的地方相比,火箭在哪里回来了?
  • 火箭的状况是什么?
  • 这会影响下一个航班吗?如何?为什么?
  • 这次飞行和上次有什么不同?
  • 你认为火箭的状况对这次飞行有影响吗?为什么?

在发射火箭后,询问学生它与发射真正的火箭有什么相似和不同,以及他们的期望。同样,继续关注模型是如何在考虑某些约束条件的情况下设计的。

可能的问题包括:

  • 什么会使发射更成功?
  • 哪个外部组成部分导致发射的成功或失败?
  • 需要哪种外部部件,如果有的话,哪种情况纯粹是为了展示?为什么选择为此模型选择了这些特定的组件?
  • 火箭的设计怎么能被修改呢?考虑到在高中教室中使用的限制,您认为这些修改是可能的吗?

注意:如果有关本课程中使用的模型火箭的信息可用(例如,互联网上的信息,目录描述),学生可以使用它来告知他们在整个课程中对火箭设计的讨论和分析。


评估

因为学生们已经考虑了设计模型火箭的思维过程,并目睹了它的发射,他们可以为这个特定的模型写一则广告。正如在这方面所提到的,这必须是具体的,才能使它是有价值的和实质性的。

广告应该涉及以下内容:

  • 消费者;具体来说,模型是如何设计的,考虑到与谁将操作、维护、处理和处理它相关的问题/约束。
  • 该模型如何类似于真正的火箭(在设计和飞行中),以及由于放置在其上的约束,如何不同。

学生们也可能想要测试额外的火箭并发布自己的“消费者报告”问题,评估火箭。这可以作为具有英语(写作文章)和计算机的跨学科分配(页面布局和设计)。


延期

让学生研究美国宇航局航天飞机的设计限制美国国家航空航天局网站。

试着问几个这样的问题:

  • 限制还是更严格的?
  • 它们是更复杂还是更简单?
  • 货币的可用性是否直接解决了这些限制?
  • 这和你所做的有什么相同之处,又有什么不同之处?
  • 有多少相似之处是考虑到任何设计者必须制作以及多少特定于劫掠?

学生可以看电影或看书十月天空这表明,在成功之前,有过许多失败。


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课程细节

成绩 主题 类型 2061项目的基准 国家科学标准
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