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​意大利面和棉花糖能玩出多少花样

2024-10-28 03:03 来源:咖思漫 点击:

意大利面和棉花糖能玩出多少花样

人类对于摩天大楼的追求从未停止,几乎隔一些年就有一座超级建筑物拔地而起,争夺世界最高的荣誉,因为要挑战极限高度,这些楼无一不是塔楼。

世界最高楼

那么这些高楼是如何在保证高度的目标下提高建筑结构的稳定性呢?这是一个世界性难题。

注意观察这些高楼的外观特征,我们会发现大部分是上小而下大,上轻而下重,截面呈现三角形。

今天我们用意面和棉花糖来模拟一下,建造一座高塔,一起见证我们摩天大楼的诞生。

活动之前我们先来了解一下什么是意面棉花糖挑战:

意面棉花糖团队挑战

意面棉花糖挑战(marshmallow challenge)是一项风靡世界的创意建筑类活动,在时间有限、材料有限的压力条件下,临时组建的小团队要齐心协力完成一个看似十分简单,但结果却出人意料的结构挑战任务。

整个活动已经不止学习那些基本的力学知识那么简单,不断试错,及时改善方案,与其他人交流配合,这些能力的培养和锻炼,更是整个挑战的魅力所在!

意面易折,但有一定强度。棉花糖很软,却容易造型。这两者能碰撞出什么样的火花呢?我们来看一看作品吧。

稳住,我们能赢。

大家共同努力的样子

好吧,我只能贴在桌面上了。

这位CEO迷之微笑,满满的成就感。

那么这个棉花糖塔的魅力在哪里呢?因为在这个项目的设计与制作中,要经历一个设计、分享、实践、反思的不断修正的过程。

以下为TED演讲上的一张图示,显示了不同人群在这项挑战中得分情况。

通过上图我们可以看出,得分最高的是工程师和建筑学家,第二高的是幼儿园的孩子们,虽然CEO在行政人员的帮助下得分高过孩子们,但单打独斗他们可不是小孩子的对手,孩子们不但搭建的好,而且创意也是最好的。

看我们搭了个长颈鹿

而这其中最低得分的竟然是商学院的学生!

这是为什么呢?

经过分析有几个原因:

1. 商学院的学生(以及大多数成年人),他们被训练的要以最佳的方案最高效的完成任务,所以他们的解决方案是直线型的,一步到位,也有可能一步错位;

2. 幼儿员的孩子们会快速搭建出原型,不断的修改再重新搭建 ,直到做出最好的那个解决方案;

3. CEO们习惯先定方向,再做计划,然后搭建,等模型搭好了再测试结果;

18分钟比赛中,各类人群的做法示例。

孩子们的方法也许不是现实世界中最好的方法,但确是最值得借鉴的方法。

目标明确,他们从一开始就以把棉花糖放在最高处为目标;

快速构建原型,在搭建的过程中,发现怎样可行,怎样不可行,并且不断的迭代优化;

在过程中多次修改原型,打破重来不断重复优化,直至完成任务。

那么我们为什么要做这个棉花糖塔的挑战呢?因为在现实生活中,无论你是设计软件,还是制造汽车,每个项目中都有它的"棉花糖",遇见这种问题的时候需要通过合作,沟通,确定共同方向以建立正确的原型,用来解决这个问题。

那这个挑战具体怎么操作呢?给大家介绍意面棉花糖塔的两种玩法:

1. 意面和棉花糖数量不限,但只使用这两种材料;像下面这种塔

帮忙扶一下,我要封顶了。

2. 再一种就是我们文章里讲的意面棉花糖挑战。

材料:20根意面,1颗棉花糖,1码胶带,1码棉线。(1码相当于91.44厘米)。

规则:参赛队伍按照以下规则完成挑战

随机分组,每4-10人一组;

时间18分钟,当时间结束时需要马上离手,再触碰高塔的取消成绩;

建立从桌面到棉花糖顶部的最高的独立式塔结构,此塔不允许悬挂在其它物体上,如天花板,吊灯等;

要求棉花糖只能放在塔顶,意面不能直接粘在桌面上。除了棉花糖以外尽可能多的或少的应用材料;

意面可以折断,唯一不能改动是棉花糖要保持完整。

组织者每5分钟提醒一次,最后的3分钟我隔一分钟提醒一次,以及最后30秒提醒

10秒倒计时,用来营造竞争氛围。在组织者巡视计时过程中应该指出哪些建筑结构

不符合规则要求,提醒参加挑战者及时修改。

挑战完成后,共同评比出最优秀的作品,并邀请所有团队分享自己团队的设计理念和

心得体会。

像下图这样。

或者像我做的这样

千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。

意面棉花糖塔作为一个经典的STEAM项目,包括以下一些知识点。

关联的学科

科学:了解不同结构的稳定性,掌握分析力的三要素的方法,对简单的结构能够进行受力分析;

技术:学习结构力学的相关知识,了解结构的加固方法;

工程:动手搭建不一样的结构,通过比赛的方式激发学生追求更高更稳固的结构设计;

数学:计算压杆的受力。

学生能获得

加强团队合作,提高人际沟通能力和交往能力;

学生通过动手搭建不同形状的立体图案,了解不同形状的结构稳定性能;

学生掌握分析力的三要素的方法,对简单的结构能够进行合理的受力分析;

学生学习结构力学的相关知识,了解结构的加固方法;

学生利用意大利面和棉花糖动手搭建立体结构,通过比赛的方式激发学生追求更高更稳固的结构设计,提升学生的空间想象能力及结构设计能力。

这两种材料很容易得到,平常在家里父母就可以陪着孩子玩。如果不是家中常备的买回来后剩余材料还可以做成美味,全家人一起享受。

抽出时间体验一下吧,你将会有意想不到的收获。

末尾彩蛋:更多关于意面建构的挑战,你们知道么用意面条做的桥能承载457.4kg,相当于六个男性成年人的重量,请看下图。