青岛市教师个性化培训——stem课程中长见识

遮风挡雨——材料性能测试（透水性）

课程伊始，王教授通过引入常见的遮雨工具提出了不透水性的概念，紧接着，通过展示荷叶上的水珠又提出了“水的张力”这一关键词。为了让“水的张力”这一抽象概念具体化，王教授开展了一个有趣的实验——硬币接水滴。

实验的过程就是通过滴管把水滴一滴一滴滴到一毛硬币上，看看硬币能接多少水而不会满溢出来。起初老师们都不以为意，认为小小的硬币平面接不了多少水，没想到结果出人意料——37滴，40滴，47滴！还真是不少！究其原因，硬币粗糙的表面把水结合起来，有了张力，这才没有立刻外散。

通过王教授深入浅出的讲解，老师们对材料的透水性有了初步的了解。接着，就是对各类材料的透水性测试。

首先，王教授向我们讲授了材料性能分析的四要素：表征，机理，影响因素与测试环节。为我们接下来要进行的测试打好了理论基础。接着，王教授和助理拿出了各式各样的材料：棉布、油纸、丝绸、纺布、报纸、塑料膜……各组教师立刻开展了材料透水性的分析，一人记录计时，一人动手操作，一人在旁边控制变量，人人参与，有条不紊。经过试验我们也发现了与日常印象有出入的结果。比如，丝绸的确会快速渗水，但是到达一定水量以后，这些水不会下渗；比如油纸的透水性要远远高于其他材料，当油纸被水泡软之后，其才会慢慢渗水。总之，通过老师们科学的实验，各项材料的透水性被有效地记录了下来。

通过这节“遮风挡雨”的主题STEM课程，让我们对生活有了更加科学的认识，特别是对材料的性能有了一个全面、清晰的概念。希望在以后的课程中，不仅仅是给老师们带来这样生活的智慧，更能给学生带去这样一份生活的启迪。

建造高塔——严格条件下寻找最优解

首先综合统筹学、运筹学等知识，了解了什么是最优解，经历了寻找最优解的过程。接着老师们接受了李老师的任务挑战：利用30根吸管，60cm长的胶带设计一座1.4米高的塔。要考虑成本、称重、稳定性等各方面要求。

老师们经过讨论、构思、比较后做出了设计图，以三棱锥的形式保证其稳定性及有限的成本问题。然后又开始合作剪裁胶带、穿插吸管、搭建高塔、完善调整等，最终以默契的配合最快的速度完成了任务。

通过本次学习，让老师们深切感受到，任务完成是否高效，不单单是看设计是否完美，结果是否精彩呈现，称重是否过关，更重要的是团队的思想交流与合作，协作互助与配合。

     保护企鹅——寻找最优解

    为企鹅搭建冰屋，要求能够防辐射阻挡外界的高温，成本固定，给出各种材料，如木棒、绘图纸、羊毛毡、棉花球、铝箔、泡泡纸等，从中选择材料进行搭建，搭建的成本越低，效果越好则越成功。设计过程中要了解每种材料的隔热性能和防水性，同时考虑成本因素，选择最优解，然后进行搭建、制作，在此过程中再进行反思与修正的工程设计循环，像工程师一样思考，锤炼与他人交流与合作的基本技能，感受寻找最优解的过程。