“火星计划”STEM 科技探索营
地球,我们的母星,人类族群诞生、繁衍、壮大的家园。自工业时代以来,由于过度开发利用地球,污染日益加重、资源面临枯竭、人口持续膨胀,人类生存或将陷入恶性循环的危机。为了保证种群的延续,“探索太空、星际移民”被纳入各国政府的计划,而火星,由于其特殊优势,成为可预期的最佳归宿。于是,一场与命运赛跑的“火星计划”开始了......
火星计划大事记(绝密勿启)
1962 年:苏联发射了“火星 1 号”探测器,被看作是人类火星探测的开端。
1972 年:美国“水手 9 号”飞船成为火星的第一颗人造卫星。
2003 年:欧洲航天局“火星快车”探测器升空,人类首次直接在火星表面发现水。
2020 年:中国发射“火星一号”火星探测器,一次性完成“绕、落、巡”,世人惊呼:“中国人在航天领域亦步亦趋的时代结束了!”
2028 年,中国“祝融”1 号飞船实现载人登陆,人类的足迹第一次印在了火星的土地。
2033 年,“Mars2036”飞船成功发射,首个火星实验室开始建设。
2036 年:10 名宇航员登陆火星并持续生,火星开拓时代正式开启!
2040 年:“国际火星发展联盟”面向全球招募志愿者,计划选拔 50 人前往火星开拓!在无边的黑暗降临大地之前,作为被选召的第一批火星移民,即将乘坐最先进的太空船,去探索火星、开拓火星、建设火星,为人类寻找可能的生存之路 而你,勇敢而充满智慧的同学,是否有机会成为 50 人名单中的一?
一、活动特色
★场景式学习:为学生构建一个有趣的、自带科技感的故事背景,帮助学生“身临其境”,提高学习的兴趣度和实用感
★项目制学习:区别于传统的灌输式学习,师承美国 STEM 教育精髓,借由课题式、项目制、团队性办法,实现同辈学习、自主学习、互助学习
★科学素养:选取天文、航天、机械、生态、生命工程等前沿学科经典课程,有机融入统一背景,培养学生的前瞻性、综合性科学素养
★动手能力:理论与实践总是有出入的,要“知其然、知其所以然”,更要“为其然”,把解决实际问题作为学习的目的与手段
★经济决策:采用“火星代币”形式,团队和个人通过完成任务等形式免费获取“火星币”, 在“火星拍卖会”上“竞拍”自己喜欢的“商品”(无人机、机器人等),帮助学生建立“经济意识”、获得“决策能力”
★独立意识:学会自我经营、自我负责,实现思想层面的成熟启蒙
★体能提升:引进专业教练,教授经典美式体育运动,体验美式教育的精髓
二、行程安排
“开拓火星”STEM 科技探索营
DAY1 勇士集结
DAY2 登陆火星
DAY3 生存第一
DAY4 秩序初现
DAY5 掌握未来
上午
集合
航天工程师
生态规划师
DNA 猎人
参观交大
总结报告会
午餐、午间作业
下午
开营仪式
行星机械师
荒原生存者
火星拍卖会
离营
体能训练
晚餐
晚上
火星天文家
公民会议
欢聚派对
总结报告写作
第一天 勇士集结
STEM 课题:了解火星资料,探寻火星开拓方案
【上午】营员集合【14:00—15:30 举办开营仪式】
分队安排火星指导员,讲述火星营期间的活动安排,介绍本期火星营的活动,强调安全事宜。每队的营员相互熟悉、互动,选出代理队长。各队制订队名、队歌、队旗、宣言。
【15:30—17:00 体能训练——美式橄榄球】 美式橄榄球,是强调团队协作的运动。营员们将在专业教练指导下,了解橄榄球规则、学习相关技巧,并进行队际比赛。学会团队协作,学会在领导与被领导之间切换角色。
【18:30—20:00 火星天文家——未来家园篇】 火星,地球的姊妹星,有科学家称“火星是曾经的或未来的地球”。由于相近的位置、相似的大气层、相仿的重力、相像的地表温差,火星是可预期内人类星际移民的最佳选择、唯一选择。火星为什么是“红色”的?火星有水吗?火星上真的有原始生命吗?
跟随老师了解火星概况,队内据此讨论,并选出代表向全体营员宣讲本队的“火星开拓计划”。
第二天 登陆火星 STEM 课题:在工程思维指导下,制作火箭、登陆车
【9:30—11:30 航天工程师——固体燃料火箭篇】 你一定听说过美国 SpaceX 公司吧,2015 年 12 月 22 日,美国 SpaceX 公司的猎鹰 9 号火箭,在运送通讯卫星进入轨道后,成功回收了一级火箭,创造了人类太空史上当之无愧的第一:第一次最成功的的纯商业航天工程火星登陆是一项成本极高的复杂工程。让我们回顾地球各国航天历史、火箭科技发展史, 从经济接受度、技术可行性两个维度去探讨火箭制造方案,亲手完成火箭模型的制作与发射。
【14:00—15:30 行星机械师——火星登陆车篇】
当营员们乘坐的航天器成功着陆火星后,必须实现从火星着陆点到火星聚居点(基地)的物理转移,最通用的载具,自然是火星登陆车。考虑到火星的极端天气、复杂地貌,火星登陆车必须从能源、车体材料、外形、轮胎、控制等方面进行综合设计,在老师的指导下,与队友们合作完成火星登陆车模型的制作吧!
【15:30—17:00 体能训练——西式击剑】
西式击剑,是强调竞争与勇气的贵族运动。营员们将在专业教练指导下,了解击剑礼 仪、规则、技巧,并争夺“火星计划”锦标赛冠军。
要战胜对手,先战胜自己。要尊重自己,先尊重对手。对失败的恐惧,将导致失败。
【18:30—20:00 公民会议——队长竞选篇】
在两天的相处中,营员们共同开展了课题、完成了任务,相信一定对自己、对队友有了更深的了解和认知。今晚,展开公民会议,实行队内全民民主,重新选举本队队长。
领导不等于领袖,为人区别于处事。尽情展示自己吧!祝你在团队中找到最佳归属。
第三天 生存第一
STEM 课题:如何构建生物圈,获得生存基础物质?
【9:30—11:30 生态规划师——生物圈3号篇】 生物圈(biosphere),是指地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区,是地表有机体包括微生物及其自下而上环境的总称,是行星地球特有的圈层。它也是人类诞生和生存的空间。生物圈是地球上最大的生态系统。
——引自《百度百科》
要在火星上持续生存,是不可能长期依靠地球运送食物的。事实上,依托火星基地的力量, 搭建微型生物圈,是火星移民必须完成的任务,也是人类移民火星的必不可少的环节。毕竟, 如果无法在火星上实现基础生存物质的可持续供应,火星还有什么资格成为人类的“第二家园” 呢?是一项相当复杂的工程。当我们回顾历史,会发现美国人曾经在地球上做过相关的实验, 史称“生物圈2号”工程,但该实验坚持了数年即以失败告终。
生物圈是什么、它有哪些基本要素、它如何运转?它和“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾、虾吃泥” 的“典型”生物链有什么关系?如何合理规划“生物圈3号”?亲手搭建生态瓶,做一名生态规划师。
【14:00—15:30 荒原生存者——水的获取与净化篇】 火星上有水,这是21世纪初期科学家们一致认同的事实。火星地表土壤平均含水量不低于2%,火星两极有冠状冰层,火星大气中含有极微量的水蒸气。
火星上有水,但你知道怎么获取这些水吗?获取到的水又如何净化使之可以饮用?如果要在火星生活,这可是一定要学会的技能!即使回到地球老家,这种在荒野中获取水、净化水的技能也是一项求生技能!
【15:30—17:00 体能训练——高尔夫球】
高尔夫球,是一项风靡世界的中产运动,优雅、健康、亲近自然。跟随专业教练,练习高尔夫球玩法,体验深藏其中的乐趣。
胜人者有力,自胜者强。运气与实力,都离不开日积月累的练习与自律。
【18:30—20:00 欢聚派对——一起来 happy!】 在 party 上,我们会和老师一起唱歌跳舞,party 上还有糖果和各种零食供应。你可以展示个人才艺。参与表演的节目的小朋友 party 结束后有小惊喜哦!
第四天 秩序初现 STEM 课题:自然资源和社会资源的获取、使用、整合
【9:30—11:30 DNA猎人——基因提取实验篇】 火星上有生命吗?这是困扰了地球科学家近百年的世纪问题。
生命是一个复杂的概念,“遗传物质”是重要的考量标准。什么是“遗传物质”呢?你一定听过“DNA”“RNA”的概念吧?你见识到 DNA 的真容吗?
跟随老师提取地球生物 DNA,了解“基因工程”的来龙去脉,对火星生命形式展开畅想吧!
【14:00—15:00 火星拍卖会】 货币的本质是什么?一般等价物。货币是“资源”的有形化产物。君子爱财,取之有道, 用之有道。在四天的活动中,营员们通过各种方式获得了数量不一的“火星币”。
近期,营地获得了一批特殊的商品,数量有限,各有特色。现在,来竞拍你喜欢的商品吧!是孤注一掷、志在必得,还是曲线救国、弃卒保车?是孤军奋战还是抱团取胜?是虚张声势还是另有伏兵?一场拍卖会,比你想象得更多姿多彩!
第五天 秩序初现
STEM 课题:总结报告的撰写与宣讲
【9:30—10:30 参观百年名校——上海交通大学】 上海交通大学,常年位列中国大学排名前五位,民间有“清北复交”(清华、北大、复旦、交大)的说法,是中国高等教育的发端之一。
走进上海交通大学校园,了解百年名校历史,感悟大学精神,树立大学梦想。
【10:30—12:00 总结报告会】
相聚五日,离别将至。短暂而充实的五天时间里,我们共同成长。你学到了什么?你成长在哪里?请上台,做总结报告,为本次活动画上圆满句号。
祝你的未来,桥都坚固,隧道都光明。
三、接待标准1、住宿
美式高中学生宿舍,4 到 6 人间,高低铺上床下桌。
2、餐饮两荤两素一汤,主食不限供应,营养有保证
3、研学导师人员配备每 15 人左右配备一名研学导师,每团配备一名领队。
4、后勤保障每天一瓶矿泉水、结营表现优异的营员发放结营奖品。
四、行程说明1、活动期间具体行程可能会根据天气、场馆等因素做适当调整,以保证度过一个愉快的行程
2、高校是教育科研场所,并非景区,受政策环境、政治因素等不可抗力的影响,可能会出现无法安排参观活动的情况。主办方有权将活动调整到同等类型的学校举办。