我们如何在火星上生存

有关殖民火星的媒体故事无处不在。Elon Musk，美国国家航空航天局，火星一号项目 - 似乎每个人都希望访问地球以外最适合居住的星球。

中小学生也喜欢学习火星，所以我们能否利用他们的兴趣让他们批判性思考在另一个星球上生存所需的复杂科学，数学和工程学?答案是肯定的：我的五年级学生通过研究，技术，团队合作和创造力解决这些问题，这是大约为期两周的Martian Colony基于项目的学习单元的一部分。

火星任务

我们的驾驶问题是：人类如何在火星上生存?答案始于地球，因为学生们会考虑是什么让我们的星球适合居住，相比之下，火星殖民者将面临什么样的独特挑战。需要考虑许多挑战：没有氧气，食物或现成的水; 极端寒冷和太阳辐射; 陨石 - 有时我很高兴我这么远的时候太老了。

使用书籍，网站和视频研究火星使用书籍，网站和视频的四到五个小组的学生，其中一些我在我的教师门户网站上发布，其中一些是他们发现的。我们专注于人类的视角 - 他们不需要知道行星的直径，但他们确实需要知道表面温度以及它将如何影响它们的生存。

我们还尝试将一些乐趣融入到单元中。在每次任务之前，NASA机组人员都会为宇航员的飞行服设计一个任务补丁。我的学生做了类似的事情：一些设计纸任务补丁，包括航天器和地球和火星的图像。其他人创建基于计算机的绘图甚至是代表他们团队的3D模型，他们经常给出像山羊奶奶或飞香蕉果皮这样愚蠢的名字。有一年，我们使用网站Patches4Less制作真正的布料补丁，每个学生花费2.5美元左右。

应用他们学到的东西

更严重的是，学生必须考虑他们航行所需的物资。学生们会考虑他们的运载火箭将拥有多少存储空间以及哪些项目是关键任务。带上一群牛喂养火星殖民者是否现实?可能不是。

为它们提供一些参数非常重要。我要求学生想象一辆空的校车(没有座位)，并想到可以放在里面的物品。我要求他们按类别(食品，衣服，医疗)列出供应品，以帮助他们组织思考。

团队使用Google地球专业版的火星选项在火星上选择一个着陆位置(在工具栏上查找土星的图像)。没有正确的答案，但他们必须为自己的选择辩护。如果他们计划开采火星冰水，那么极地冰盖附近的位置可能会起作用。防止流星和太阳辐射可能表明在火山口或火星峡谷中建造。

我们的最终产品是殖民地的数字3D模型，这是一个需要三到四天才能完成的步骤。学生必须首先在网格纸上提交他们的殖民地蓝图。我为殖民地设定了一个平方英尺的限制，迫使学生对基本要素做出选择，并鼓励他们应用数学技能，如乘法，面积和周长。

作为火星殖民化的最高大臣，我使用蓝图来验证最终模型中建筑物的位置。如果蓝图显示在殖民地西南角有一个12英尺×10英尺的科学实验室，我会要求学生在他们的模型上向我展示这个相同的建筑物。这鼓励他们将他们的蓝图与最终产品相匹配，并促进团队成员之间的进一步合作。更高级的组通过查找各种结构的长度，宽度和高度来计算总菌落体积。

在过去几年中，最终产品的早期版本使用回收材料，如纸板和铝罐，然后使用Google Sketchup构建的计算机模型。

在过去的三年中，我们在Minecraft.edu上设计了殖民地，这是一款流行的视频游戏的教育版本，它省略了爬行者和与其他游戏玩家的在线交流。我们的学校技术教练帮助推动并运行并创建了一个Minecraft服务器来保存我们的所有工作。许多学生已经了解了Minecraft，因此学习曲线并不陡峭。我一直对太阳能电池板，温室，科学实验室和仅使用Minecraft模块和团队创造力设计的火星健身器材感到惊讶。

写下他们的殖民地可以获得另一套技能。你能说服我你的殖民地是最安全和最好的设计吗?你能制作一份详细记录火星日常生活的旅行日志吗?还是一本旅游宣传册，将殖民地广告给潜在的殖民者?学生选择他们认为最能代表其殖民地的写作形式。

介绍他们学到的东西

我在演讲结束时节省了一天的时间。除了同学之外，观众还包括其他年级的学生，有时也包括父母。有一天，我想邀请宇航员或NASA工程师参加我们的演讲。以下问题引导了观众的反馈：

你会觉得这个殖民地安全吗?

您认为殖民地的哪些元素最有创意?

你可以给这个殖民地更好的建议吗?

火星是一个令人惊叹的地方，我希望激发学生们对他们一生中人类殖民红色星球的可能性的梦想。

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