中黃書院ZWA2022年STEAM展來(lái)襲！

中黃書院本屆STEM展，孩子們要讓科學(xué)走進(jìn)環(huán)保，讓藝術(shù)融合進(jìn)科學(xué)，而STEM展也變成了STEAM展。

我們希望孩子有科學(xué)思維，有創(chuàng)新能力，有獨(dú)立解決問題的能力，STEM教育就是融會(huì)貫通科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等各領(lǐng)域知識(shí)，培養(yǎng)孩子思維能力的教育。STEM看上去偏理工科，但它不是理科生的專屬，因?yàn)樗囵B(yǎng)的是一種思維能力。

未來(lái)所需的人才，一定是兼具技術(shù)型思維與創(chuàng)造型思維的孩子。這正是STEM教育培養(yǎng)的重點(diǎn)。在生活情景中學(xué)習(xí)并運(yùn)用知識(shí)，是STEM教育的典型特點(diǎn)。

STEM課程的前提是要有“做中學(xué)習(xí)”的意識(shí)，而且在完成某個(gè)既定課題任務(wù)的過(guò)程中能夠運(yùn)用到所學(xué)的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、計(jì)算機(jī)等科目的知識(shí)，孩子才能真正從死讀書變成靈活掌握。它應(yīng)正如書院學(xué)生設(shè)計(jì)的海報(bào)上表達(dá)的意思，通過(guò)探究式的科學(xué)課堂激發(fā)學(xué)生的問題解決能力、自主創(chuàng)新能力，深度學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)未來(lái)的能力。本屆STEM展，孩子們要讓科學(xué)走進(jìn)環(huán)保，讓藝術(shù)融合進(jìn)科學(xué)，而STEM展也變成了STEAM展。

STEAM是一種利用STEM的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)將這些原則整合到藝術(shù)中來(lái)完成包裝的方法。STEAM將STEM提升到了一個(gè)新的水平：它允許學(xué)生將他們?cè)谶@些關(guān)鍵領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與藝術(shù)實(shí)踐、元素、設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)，提供他們可以使用的整個(gè)學(xué)習(xí)平臺(tái)。

下面一起來(lái)看看學(xué)生們的作品吧。

生物塑料

塑料袋的產(chǎn)生是人類歷史上最偉大的發(fā)明之一，但是隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)保意識(shí)的成長(zhǎng)，它也成了最悲哀的發(fā)明之一。代替塑料袋的方式有很多，而生物塑料就是其中的一種。

生物塑料指以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)在微生物作用下生成的塑料。它具有可再生性，因此十分環(huán)保。許多國(guó)家都開展了相關(guān)研究。生物塑料不僅對(duì)環(huán)境友好，其對(duì)肌體的適應(yīng)性也非常好，可望用于生產(chǎn)可被肌體吸收的術(shù)后縫合線等醫(yī)用產(chǎn)品。

多功能機(jī)器人

未來(lái)的時(shí)代是機(jī)器人時(shí)代，我們可以使用機(jī)器人來(lái)代替我們很多的工作，那么機(jī)器人編程也將成為了我們國(guó)際高中學(xué)生所選擇的一門熱門專業(yè)。

為使機(jī)器人完成某種任務(wù)而設(shè)置的動(dòng)作順序描述。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和作業(yè)的指令都是由程序進(jìn)行控制，常見的編制方法有兩種，示教編程方法和離線編程方法。其中示教編程方法包括示教、編輯和軌跡再現(xiàn)，可以通過(guò)示教盒示教和導(dǎo)引式示教兩種途徑實(shí)現(xiàn)。由于示教方式實(shí)用性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便，因此大部分機(jī)器人都采用這種方式。離線編程方法是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)成果，借助圖形處理工具建立幾何模型，通過(guò)一些規(guī)劃算法來(lái)獲取作業(yè)規(guī)劃軌跡。與示教編程不同，離線編程不與機(jī)器人發(fā)生關(guān)系，在編程過(guò)程中機(jī)器人可以照常工作。

生物激素

自俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)以來(lái)，全球第四大的糧倉(cāng)受到了重挫，歐洲地區(qū)已局部爆發(fā)了糧食危機(jī)。烏克蘭的耕地面積并不大，但是烏克蘭的耕地具有肥沃的黑土，所以它的糧食品質(zhì)非常好。由此可見良性的“生物激素”對(duì)于植物的生成是具有非常大的促進(jìn)作用。

植物激素是植物細(xì)胞接受特定環(huán)境信號(hào)誘導(dǎo)產(chǎn)生的、低濃度時(shí)可調(diào)節(jié)植物生理反應(yīng)的活性物質(zhì)。在細(xì)胞分裂與伸長(zhǎng)、組織與器官分化、開花與結(jié)實(shí)、成熟與衰老、休眠與萌發(fā)以及離體組織培養(yǎng)等方面，分別或相互協(xié)調(diào)地調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育與分化。

臺(tái)階測(cè)試

人人都想做”劉畊宏女孩“，但是每次運(yùn)動(dòng)不到幾分鐘就跟不上了，因?yàn)槲覀兠總€(gè)人的心肺功能是不一樣的。臺(tái)階測(cè)試通過(guò)進(jìn)行三分鐘的臺(tái)階試驗(yàn)練習(xí)，測(cè)試練習(xí)后一分鐘、兩分鐘、三分鐘的心率，通過(guò)心率的計(jì)算得出心肺功能的評(píng)價(jià)等級(jí)。

通過(guò)數(shù)據(jù)的收集和分析，能科學(xué)客觀地得出心肺功能的評(píng)價(jià)等級(jí)，從而給出更加有針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)建議。

比薩斜塔重力測(cè)試

傳說(shuō)1590年，出生在比薩城的意大利物理學(xué)家伽利略，曾在比薩斜塔上做自由落體實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)重量不同的球體從相同的高度同時(shí)扔下，結(jié)果兩個(gè)鉛球幾乎同時(shí)落地，由此發(fā)現(xiàn)了自由落體定律，推翻了此前亞里士多德認(rèn)為的重的物體會(huì)先到達(dá)地面，落體的速度同它的質(zhì)量成正比的觀點(diǎn)。

物體不受任何阻力，只在重力作用下而降落的物體，叫“自由落體”。如在地球引力作用下由靜止?fàn)顟B(tài)開始下落的物體。如不考慮大氣阻力，在該區(qū)域內(nèi)的自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。其加速度恒等于重力加速度g。而在斜坡實(shí)驗(yàn)中，小車下滑階段受滾動(dòng)摩擦影響，重力僅提供沿斜面向下的分力，加速度由重力乘以坡度的正弦值再減去摩擦力提供。

發(fā)電機(jī)原理&磁感線探索&水果電池

李克強(qiáng)同志考察了西電東送調(diào)控中心，強(qiáng)調(diào)能源穩(wěn)供是保障發(fā)展和穩(wěn)物價(jià)重要支撐，今年要堅(jiān)決杜絕拉閘限電。能源的危機(jī)，是21世紀(jì)以來(lái)最大的危機(jī)，人類不能繼續(xù)靠著煤炭生電，新能源的開發(fā)刻不容緩。

發(fā)電機(jī)(Generators)是指將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。

切割磁感線是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方式，在研究問題時(shí)，我們可以把磁感線想象成真實(shí)存在的線，把導(dǎo)體想象成一把刀，這樣會(huì)方便一些。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，方向不與磁感線平行(比如垂直或斜向運(yùn)動(dòng))，我們就可以說(shuō)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。切割磁感線運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電流，這一現(xiàn)象被稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。它最早于1831年由英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)，人們根據(jù)這一原理制成了早期的發(fā)電機(jī)，開啟了人類大規(guī)模用電的時(shí)代。

水果中含有大量的糖類蛋白質(zhì)，生物酸等物質(zhì)，其中的生物酸起到電解質(zhì)的作用，往水果中插入不同電極并用導(dǎo)線連接起，會(huì)有電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生電流，形成水果電池。

空中火箭

從神舟一號(hào)到即將發(fā)射的神舟十四號(hào)，是中華炎黃子孫們對(duì)宇宙天空探索的向往，也是人類對(duì)未知宇宙的挑戰(zhàn)與突破?；鸺闹谱魇呛教炜萍甲钪匾囊粋€(gè)科研成果。水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進(jìn)火箭。是利用廢棄的飲料瓶制作成動(dòng)力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘。

灌入三分之一的水,利用打氣筒充入空氣到達(dá)一定的壓力后發(fā)射。是利用水和空氣的質(zhì)量之比(水的密度是空氣的771倍),壓力空氣把水從火箭尾部的噴嘴向下高速噴出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、慣性滑翔在空中飛行,像導(dǎo)彈一樣有一個(gè)飛行軌跡,最后達(dá)到一定高度。水火箭和火箭最大的不同,在於其推進(jìn)的媒介由高溫空氣變成水而已。在發(fā)射水火箭前會(huì)灌入空氣達(dá)一定壓力,由於高壓會(huì)自然向低壓流去,故在噴嘴被打開時(shí),空氣自然向噴嘴流去,但由于水擋在前方,故水會(huì)被空氣推出火箭,而火箭也藉此獲得向前的速度。

天然馬克筆&鍍銅

化學(xué)染料從來(lái)都是污染環(huán)境的源頭之一，而天然的染料，就是從蔬菜水果里提取濃縮天熱色素，天然色素，我們這次用的材料紫色的是用的紫甘藍(lán)，棕色的用的咖啡，橙色的用的胡蘿卜。

銅是天然礦物質(zhì)中十分重要的物質(zhì)，鍍銅是在電鍍工業(yè)中使用最廣泛的一種預(yù)鍍層，包括錫焊件、鉛錫合金、鋅壓鑄件在鍍鎳、金、銀之前都要鍍銅，用于改善鍍層結(jié)合力。

藝術(shù)作品

流體繪畫是上世紀(jì)或更早，民間藝術(shù)用于裝飾所需，運(yùn)用油水不合之原理的染紙工藝。流體運(yùn)動(dòng)的自然效應(yīng)的現(xiàn)象，正如海洋的波濤形無(wú)時(shí)無(wú)刻的變化一樣，非人力所控。流體繪畫無(wú)需經(jīng)典的技巧和技能，關(guān)鍵在于發(fā)現(xiàn)和審美的能力。中國(guó)上古哲學(xué)倡導(dǎo)”道法自然“的人文理念，流體繪畫的此種藝術(shù)形式恰巧體現(xiàn)道法自然的精神內(nèi)涵。

對(duì)于“美”的尋找，繪畫可以有多種形式，不管是抽象或者具體的某個(gè)特征，但在其精神層面是美觀的。俗話說(shuō)，藝術(shù)源于生活而高于生活，沒有生活的勱煉，就無(wú)法得到質(zhì)的飛越。流體畫的簡(jiǎn)單，都是來(lái)自我們內(nèi)心最深處的獨(dú)白，以藝術(shù)的形式表現(xiàn)出來(lái)僅此而已。

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