【小学】2025寒假“超人气工程学课题”,发掘小学生的无限潜力!

文摘   2024-11-24 19:45   四川  




01

课程简介

作为CTD天才营最受欢迎的课程之一,5~6年级工程学课题《太空探索与生存 Surviving in Space 》让许多家长禁不住感叹:“这真的是一门可以深度挖掘孩子潜能的神奇课程”。


被CTD天才营工程学课题录取的同学,会跟随CTD导师一起探讨最新的航空航天新闻、开启线上/线下实验获取一手数据围绕“火星驻居”学习包括辐射、重力、营养学、火箭着陆、3D建模等不同领域知识和技能... 话不多说,翻开太空探索班级学子的学习Plogs,一起来探秘一下吧!

扫描二维码选择【天才营系列】

报名2025CTD冬季营


02

同学/家长怎么说?

💛 My biggest takeaway from this project is that I learned a lot of new things about the space and it's pretty cool. 

—— Amber Zhou


💛 感谢老师给孩子带入了另一个未知有趣的世界,让她有欲望去探索,求知。

——Alice家长


💛 I took away lots of knowledge about the cosmos, which some I have heard of but never studied deeply before.

—— Peter Su


💛 A key takeaway would be the countless experiments we did, the reason why is that it taught me perseverance and calculation and it allowed me to contact different things efficiently and openly.

—— Ingrid Tang


💛 In this study, I learned a lot of about space,and learned ingteresting knowledge about space materials,heat insulation,radiation,outer space survival,astronaut food,etc. Which made me full of expectations for space travel. I did a lot of experiments and saw many incredible results, just like magic, which made me very excited. I think the power of knowledge is immeasurable. 查看学员专访>>>

—— Eric Guo



03

课程内容与回顾

📅 PART 1


📗 破冰与讨论:

Ice breaking破冰环节🙋,每位同学依次进行了自我介绍,CTD导师询问了同学们为什么会选择“Surviving in Space"这一课题,也非常开心孩子们加入本期课程。导师以提问和互动的形式向大家介绍了“Surviving in Space"课程会涉及的基础知识,如热传递、空气的物质组成、火星地球的大小对比、重力的影响因素、辐射、火地距离测算等,同学都有积极参与回答和讨论~


📗 英文搜索大挑战:

“Surviving in Space"课程期间,同学们需要涉及英文资料检索与自主阅读,所以第一期课程除了基础知识铺垫外,导师特地设计了一次“信息检索大挑战”——通过英文搜索引擎或询问同学(或凭知识储备盲猜)等方式,回答并提交pre test的10个问题... 对于自己感兴趣的问题,导师非常鼓励大家尝试“自主检索+思考+提问”的学习方式。





📅 PART 2


📗 开启Surviving in Space项目

第一次课程结束后,同学们的课后任务中,有一项是创建一份项目PPT,往后每期的学习结束后,同学们都可以根据主题自主添加内容,并在项目最后一天,进行全英文项目汇报。如图所示,一位学员的前期PPT初稿:




📗 制作弹射器、探秘大气层

借助小木棒和橡皮筋,同学们开始了弹射器的设计与测试,并填写了自己的《Catapult Activity》。弹射器测试结束后,大家一起了解了“人类生存与大气层”,包括对比火星和地球的大气组成、火星的天气等,并以小组合作的形式,阅读讨论了schoology里关于“火星大气损耗”的文章材料。最后是“大气对比实验室”和“小行星撞击-参数实验”,孩子们非常喜欢。







📅 PART 3


📗 看不见的辐射

第三期课堂,同学们一起围绕Radiation(辐射)进行学习,作为heat moves的一种形式,radiation不仅存在于地球,也是heat在太空中传播运动的主要途径,对于space travel计划来说,radiation的影响是一项必要的考虑因素。




📗 如何对抗辐射

在简单了解了radiation及其可能带来的危险之后,同学们开始了Radiation Mitigation Lab(辐射缓解实验)。试验过后,导师带领大家以“NASA登月计划中宇航员如何防辐射”为案例,讨论了辐射问题的不同解决方案。







📅 PART 4


📗 重力,在不同星球的对比

每期课程开始,导师都分享一篇航空航天领域的最新资讯,这次是来自中国的“天空一号”。然后大家一起了解了什么是Microgravity,通过Jump High测试、projectile测试,孩子对比了重力在地球和在其他太阳系星球所带来的不同结果。




📗 Microgravity Experiments 重力实验

学会自主调研和思考(查找资料、阅读文章、整理汇总),是导师一直引导孩子们尝试的重要学习方式,同学们在这期课程便尝试了查找当下的Microgravity Experiments,在microgravity环境下,目前人类已经进行了许多尝试性的实验研究,如Epigenetics in spaceflown等。





📅 PART 5


📗 太空环境下的食物供给

维持生命必不可少的因素,就是来自食物的营养获取。通过结合现实世界中宇航员的真实膳食方案、太空种植方案,以及计算“标准宇航员最小能量摄入”,同学们开始思考自己的太空菜单。




📗 Mars Farm 生态系统

同学们一起交流了自己种植过的植物、讨论了植物生长的条件以及哪些植物适合在Space种植,并学习了植物对人类生存的意义(如提供氧气、提供食物等)。带着小目标,同学们开始了自己的“Red Plants种植计划”并尝试借助TinkerCAD设计一款兼适植物与空气循环的空间模块。


部分学生作品如下:







📅 PART 6


📗 有效载荷与火箭发射

同学们从最新资讯及有趣的Brain Bite:NASA Exercise 开始——如果你是一名遭遇了意外状况的NASA宇航员,在特殊情况下,如何在月球维持生存。同学们讨论地很热烈,然后大家一起了解了Rocket Science。




📗 线上发射实验,收集一手数据

课程中同学们接触到了许多从未见过的线上实验模拟器,例如火箭发射模拟挑战、Projectile Motion Simulation Lab 投掷运动实验室等,这些实验让同学们有机会收集到一手数据,为自己的火星驻居方案提供evidence。







📅 PART 7


📗 Heat Shield Lab,隔热实验

在完成隔热实验时,导师一直鼓励同学们尝试不同的可能性,并强调数据记录的重要性——并不存在失败的实验,每一次实验都会获得宝贵的数据。通过控制变量(比如用蜡烛代替吹风机作为热源)、记录实验结果、对比并思考,会有许多意想不到的发现。




📗 探讨与计算:火星着陆方案

在探讨“如何登陆火星”的话题时,重点讲到了太空动力学中的Hohmann Transfer(霍曼转移,一种变换太空轨道的方法),也是抵达火星的方式中相对节约燃料的一种方式。除此之外,选择合适的发射日期、计算登陆轨迹,也很重要。







📅 PART 8


最后是同学们的结业展示日,同学们利用往期课程积累的工程学知识,不断优化自己的设计方案,并进行了全英展示。以@Eric Guo 同学的结业作品为例,一起感受来自小学生的惊艳吧!


结业展示

CTD天才营

CTD天才营(中国站)学生作品

期次:2022秋季营

课题:Surviving in Space

学员:Eric Guo

年级:Grade 6

结业展示

CTD天才营

目录页,作品围绕“在火星搭建驻居地”开展,内容包含火地分析、火星生命探索、重力环境分析、氧气系统构建、营养摄入方案、着陆等多个部分。

结业展示

CTD天才营

通过查找资料,Eric同学先是从重力、质量等维度对比了火星和地球的差异


结业展示

CTD天才营

然后开启思考模式:想要在火星生存,需要哪些必备条件?


结业展示

CTD天才营

启程前往火星,需要为这场space travel做好哪些准备?


结业展示

CTD天才营

关注航空航天领域的发展历程和最新动态,可以帮助方案优化、提供灵感


结业展示

CTD天才营

为太空探索过程中不可忽视的辐射问题,构思解决方案



结业展示

CTD天才营

Eric同学的方案概念图:基于反射法理论,构建迷你磁层,应对辐射问题

结业展示

CTD天才营

失重环境下许多场景都会发生改变,这在太空生存计划中也是不可忽视的

结业展示

CTD天才营

通过查询资料,Eric同学关注到失重环境可能会对宇航员的身体产生功能性损伤,这是一个值得深入研究的板块

结业展示

CTD天才营

除此之外,人类生存所必需的有氧环境,在太空中该如何实现?Eric同学想到了“电解制氧技术”

结业展示

CTD天才营

在营养膳食方面,Eric同学尝试设计了一份可以恰到好处满足中国宇航员能量供给及饮食喜好的菜单

结业展示

CTD天才营

作为用于直接执行特定任务的设备和系统,有效载荷也是一个重要模块

结业展示

CTD天才营

Space Travel开启后,如果可以选择一些非必要的物品一同前往,你会选择什么呢?Eric同学选择了毛笔墨汁和砚台

结业展示

CTD天才营

关于登陆方案,Eric同学参考了“天文一号”,并列出了具体执行步骤

结业展示

CTD天才营

结合资料查找和项目期间学到的重点知识,继续讲解火星着陆方案

左滑查看更多




CTD 简介

2025美国西北大学CTD天才营(中国站)冬季营


Northwestern University Center for Talent Development (CTD)- 西北大学天才青少年发展中心由美国国家天才儿童协会前任主席 Joyce VanTassel-Baska 于1982年建立,一直以天才识别(Talent Identification) 、天才发展(Talent Development)、引导研究 (Research)和鼓励发展 (Advocacy)为四大核心目标。多年来,CTD致力于为3岁至18岁(12年级)的优秀学生提供研究型评估、高强度的学术课程、丰富的教育资源等进阶型资优教育,鼓励资优学生积极探索感兴趣的学术领域,并与其他同学建立紧密联系,引导其充分发挥自身才能。


项目信息

2025美国西北大学CTD天才营(中国站)冬季营

上课时间:

2025 年 2月15日- 4月20日

(历时10周,总计8周课程 )

* 受复活节假期影响,将有一周休息,另有一周调整休息


授课形式:

全英文周末线上授课


可选课题:

项目面向5~9年级学生提供往期热门及口碑极佳的主题课程选择,包含:数学 、工程 、生物 、经济 、心理、医学等七个主题课程:


Grade 5~6:

🧮 数学逻辑游戏

🚀 太空探索与生存

🧬  基因入门


Grade 7~9:

📈  经济学导论:泡沫与崩溃

🩹  生物医学入门

✈️  航空航天工程与飞行科学

🧠  行为心理学与大脑科学


*每个课题仅有 20 个名额,采用限额申请选拔,按申请顺序择优录取,录满即止。


项目收获:

项目期间顺利完成所有课程内容、课后任务、结业终演展示的学生可获官方结业证书;导师将通过课堂表现、学生展示、互动讨论等方面,撰写个性化评估报告。


报名信息

2025美国西北大学CTD天才营(中国站)冬季营

申请与选拔

项目采用申请选拔制,按申请顺序择优录取,科目满额后将关闭申请通道。


申请方式包括:


 方式一 

国标准化学术水平成绩测试 ( 如 MAP、STAR、NWEA 等 ) 数学成绩百分位 90th 以上且英语阅读成绩在百分位 75th 以上,或参加完成 NUMATS 跳级考试,或提供 PSAT 8/9 考试成绩;


 方式二 

曾参加过阿思丹天才营系列 CTD 天才营(中国站)、普渡天才营的学生可免测评直接录取;


 方式三 

定向邀请测评获奖学生,可免除相应数学/英语测试,详情见官网:www.seedasdan.org/CTD


 方式四 

如果没有上述测评成绩,学生需通过阿思丹(ASEEDER)组织的CTD中国站在线选拔测评(重点测评数学和英文能力)。


 扫码选择【天才营系列】递交申请  


报名流程

 第一步:

(1)提交报名表,以及相关申请材料(如数学 / 英语 / 其他成绩单)

(2)如果没有相关学术测评分数,需要参加阿思丹学术测评

 第二步:

收到录取通知书 

 第三步:

凭录取通知书签电子合同和缴费 

 第四步:

开营前,参加项目说明会

 第五步:

参加项目,并获得CTD官方课程结业证书与个性化评估报告


2025冬季开放课题

2025美国西北大学CTD天才营(中国站)冬季营

01.

Math Puzzles & Games

数学逻辑游戏

面向年级:

5~6年级

涉及课题:

运用逻辑推理破解经典数学谜题和逻辑游戏

单一事件和复合事件的分析及概率

概率与相对频率的基本公式及应用

游戏和比赛中的风险与概率问题

往期学员作品:

作品来自往期中国站学员 Mason Ma

滑动查看更多

* 详细课程安排请联系阿思丹顾问老师获取

02.

Surviving in Space

太空探索与生存

面向年级:

5~6年级

涉及课题:

 人类该如何在地球外的星球生存? 

 如何从其他星球获取所需资源?

 离开地球后的生活会是怎样一番景象?

往期学员作品:

作品来自往期中国站学员Joey

滑动查看更多

* 详细课程安排请联系阿思丹顾问老师获取

03.

Intro to Genetics

基因入门 

面向年级:

5~6年级

涉及课题:

 人类基因组和其他物种基因组研究的利与弊

基因工程与人类的未来

遗传学在医学、生物技术和保护工作上的应用

遗传学与人类社会的关系


* 详细课程安排请联系阿思丹顾问老师获取


04.

Aerospace Engineering

&The Science of Flight 

航空航天工程与飞行科学

面向年级:

7~9年级

涉及课题:

 了解飞行的科学原理 

 认识那些推动人类飞行事业的重要历史人物

动手实验,完成你的飞行器设计

 记录每一次的实验结果、并对实验结果进行分析、优化原始设计模型

往期学员作品:

作品来自往期学员Markus、Yongqin、Eddie

滑动查看更多

* 详细课程安排请联系阿思丹顾问老师获取


05.

Introduction to Biomedicine

生物医学入门

面向年级:

7~9年级

涉及课题:

 利用庞尼特方格计算遗传性状的遗传概率

 了解基因、细胞、身体组织、器官、器官系统在人体内是如何协同工作的

从宏观和微观的角度了解人体的生理机能,了解生物医学如何解决身体健康问题 

 基于患者的症状、家族病史,进行科学研究、实验操作和病症确诊

往期学员作品:

作品来自往期中国站学员Joy Liu

滑动查看更多

* 详细课程安排请联系阿思丹顾问老师获取


06.

Bubbles & Crashes: Introduction to Economics 

    经济学导论:泡沫与崩溃 

面向年级:

7~9年级

涉及课题:

 了解经典经济学和行为经济学的基本原理、博弈论、掌握概率分析和投资策略

 用经济学理论和现实世界的案例来表达、支持和反驳社科论点

 将社科方法用于经济学和金融学的历史案例及当代案例研究

  基于风险管理和风险/效益分析,设计合理的投资策略 

往期学员作品:

作品来自往期中国站学员Tianlin Lv

滑动查看更多

* 详细课程安排请联系阿思丹顾问老师获取

07.

【新晋热门】

Brain and Behavior:

 Introduction to Psychology

行为心理学与大脑科学

面向年级:

7~9年级

涉及课题:

人类大脑结构及运作机制

生物、环境、社会及个人因素如何综合影响人类身心发展

心理学领域具有里程碑意义的人物、理论和实验


往期学员作品:

作品来自往期中国站学员Thomas

滑动查看更多

* 详细课程安排请联系阿思丹顾问老师获取

在线咨询

华北

朱老师 18501947376

北京

徐老师 13241425268

天津、河南、河北、山西、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、山东


华东

潘老师 18616679008

上海

任老师 13061891146

江苏

王老师 16621704569

浙江


华南


覃老师 13632952698

深圳、佛山、珠海、中国港澳台地区、海外学校


吴老师 18664388036

广州、东莞、中山、惠州、广西、福建、海南


中西

毛老师 15608176009

四川、重庆、云南、贵州、陕西

郭老师:18683522180

湖北、湖南、江西、安徽、甘肃、宁夏、新疆、西藏




阿思丹ASEEDER
阿思丹(ASEEDER)成立于2011年9月,是领先的国际素质教育平台。阿思丹致力于与全球著名教育组织、权威学术机构、世界名校合作,将各类国际素质教育资源引入中国,帮助各合作伙伴学校完善素质教育体系,帮助同学发展受益终身的核心素养。
 最新文章