Nossos laboratórios

LABORATÓRIO: Introdução aos Computadores

Descrição: Este laboratório ensina conhecimentos básicos de informática em um laboratório de aula inteligente, moderno e que respeita o meio ambiente. Processamento de texto, planilhas, gráficos e referências de biblioteca são ensinados - mesmo que o site não tenha acesso à internet.

Meta: Os alunos aprendem a competência para toda a vida para criar com confiança em um computador:

relatórios básicos, bem como documentos sofisticados,
gráficos e tabelas, e cálculos neles contidos,
gráficos e desenhos.
pesquise informações relacionadas a trabalhos escolares, técnicosperguntas, história, curiosidade e muito mais.

Equipamento de laboratório:O Laboratório de Computação Virtual da STEMpower fornece cerca de 30 estações de trabalho (cada uma com teclado, mouse, monitor), conectadas por meio de um "thin client" e switch de rede a um único computador servidor poderoso executando um sistema operacional de Máquina Virtual. Essa configuração economiza aproximadamente 65% de energia elétrica, gera aproximadamente 65% menos calor residual, simplifica atualizações e manutenção de software, evita vírus de computador e permite que o professor acompanhe o progresso de cada aluno. Se a Internet não estiver disponível, o servidor pesquisará em seu próprio extenso banco de dados.

Pré-requisito: Nenhum

Initiatives

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LAB: Introdução ao Laboratório de Eletrônica

Descrição: Este laboratório pesquisa o campo da eletrônica, pelo método em que os alunos aplicam a teoria aprendida com componentes reais de dispositivos eletrônicos conectados entre si em plataformas de ensino reutilizáveis. Os componentes do dispositivo eletrônico variam de resistores simples a Arduino programável.microcontroladores.

Meta: Os alunos aprendem profundamente a teoria eletrônica prática por meio da experiência prática na montagem de seus circuitos cada vez mais sofisticados. Os alunos aprendem a projetar e implementar seus próprios projetos de circuito para ajudar a resolver problemas da comunidade. Como benefício colateral, os alunos experimentarão naturalmente falhas nos circuitos e, com as falhas, aprenderão como melhorar suas implementações de circuitos.

Equipamento de laboratório: Os alunos utilizam ferramentas manuais, por exemplo, alicates, chaves de fenda e alicates. Eles medem com instrumentos, por ex. multímetros e osciloscópios. Eles utilizam componentes eletrônicos, por ex. resistores, capacitores, transistores, circuitos integrados, microcontroladores programáveis, sensores, relés, servos e motores. Os alunos montam esses componentes eletrônicos em ferramentas de ensino reutilizáveis, conhecidas como "placas de ensaio sem solda" e "treinadores de plataforma de laboratório motorizados". Além disso, eles também aprendem como soldar componentes entre si, para maior confiabilidade.

Pré-requisito: Nenhum

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LAB: Laboratório de Eletrônica Orientado a Projetos

Descrição: Este laboratório permite que os alunos projetem e construam seus próprios circuitos, em projetos destinados a resolver problemas comunitários. Se o aluno ainda não tiver identificado um problema viável, o mentor o ajudará a selecionar um projeto. Em qualquer caso, o aluno projeta e constrói um modelo funcional. O mentor está disponível para orientação, conforme necessário.

Meta: Os alunos se esforçam para converter uma ideia de projeto em um modelo funcional. Alguns modelos funcionais podem resolver imediatamente um problema real da comunidade, enquanto outros modelos funcionais servem como iniciadores de discussão para projetos futuros. Mesmo modelos concluídos sem sucesso (ou com pouca capacidade) podem servir como experiências de aprendizagem úteis.

Equipamento de laboratório: Os alunos acessam os equipamentos do laboratório STEM Center, nos quais já possuem experiência prática.

Pré-requisito: Introdução ao Laboratório de Eletrônica

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LABORATÓRIO: Introdução à impressão 3D

Descrição:Este laboratório ensina uma boa compreensão de como criar objetos físicos, usando uma máquina como uma impressora 3D baseada em filamentos. O aluno aprende os fundamentos da impressora 3D, depois aprende o software usado para desenhar um design 3D, depois armazena esse design como um formato STL 3D universal e, em seguida, em um formato universal chamado código G padrão, que é um formato industrial universalmente aceito. formato compreendido por qualquer impressora 3D. Para imprimir o objeto em 3D, o aluno escolhe: um caminho de dados direto do computador de design para a impressora 3D, ou um caminho off-line indireto do computador de design para um armazenamento intermediário (uma unidade de memória externa) para a impressora 3D.

Meta: Os alunos podem resolver problemas da comunidade projetando peças de objetos específicos e depois fabricando essas peças em uma impressora 3D. Os alunos também aprendem como corrigir falhas de projeto; tirando lições das falhas de projeto, eles melhoram iterativamente seus projetos 3D.

Equipamento de laboratório: Máquina de impressão 3D, vários tipos de filamentos termoplásticos e computador de design de mesa.

Pré-requisito:Nenhum

LABORATÓRIO: Introdução à fabricação de PCB *

Descrição:Este laboratório opcional ensina os alunos a criar uma placa de circuito impresso (PCB) personalizada para seus projetos eletrônicos. Ao contrário de seus projetos eletrônicos construídos sobre uma plataforma reutilizável chamada “breadboard”, os alunos criam uma PCB personalizada, o que é um passo importante para a comercialização da parte eletrônica de seu produto. Durante esse processo, os alunos aprimoram seu conhecimento fundamental da teoria dos componentes eletrônicos, primeiro desenhando esquemas de circuitos em um computador, seguido pelo layout do layout do PCB, enquanto consideram conjuntos de camadas e verificações de regras de design (DRC) e sondagens cruzadas. O desempenho teórico do circuito pode então ser simulado. Se esse desempenho for aceitável, o design do PCB pode então ser gerado com segurança como arquivos Gerber e arquivos de perfuração NC, ambos alimentados em uma impressora CNC especializada que fabrica o PCB.

Meta: Os alunos aprendem a produzir suas próprias placas de circuito impresso (PCB). Seu conhecimento básico prévio de projeto de circuito e montagem de placa de ensaio é atualizado em uma criação eletrônica profissional confiável, destinada à produção em massa, para atender aos mercados industrial e de consumo.

Equipamento de laboratório: Os alunos usam uma máquina fabricante de placa de circuito impresso (PCB) de mesa (Voltera V-one), junto com software de domínio público, placas de circuito impresso, tintas condutoras, brocas e estação de solda por refluxo integrada.

Pré-requisito: Laboratório de Eletrônica Orientado a Projetos

LABORATÓRIO: Introdução à Mecânica *

Descrição:Este laboratório opcional ensina mecânica básica (massa, movimento, forças, energia) por meio de técnicas de demonstração, aplicação prática e trabalho de projeto assistido. Os tópicos incluem medição, movimento, pressão, calor, máquinas simples, geração de energia.

Meta:Este curso fornece uma base sólida para a compreensão dos conceitos de massa, força, tipos de energia, máquinas simples, fontes de energia renováveis e muitos outros fundamentos do mundo natural que nos rodeia. Por meio de experimentos e atividades, os alunos aprendem as habilidades de raciocínio analítico e dedução calculativa. Um ambiente de aprendizagem enriquecido que envolve o trabalho dos projetos dos alunos inspirará os alunos a seguirem carreiras promissoras em ciências e engenharia.

Equipamento de laboratório:Para medir massa, distância, movimento, aceleração, colisão, força, energia, calor e o efeito da gravidade no movimento do projétil, os alunos usam instrumentos, por exemplo, cronômetros, balanças de mola, Varnier digital e analógico paquímetros, termômetros, trilha de ar linear (com portas fotográficas) e o clássico kit "macaco e caçador". Os alunos também aprendem com máquinas simples, como polias, alavancas, parafusos, rodas e eixos. Os alunos verificam os principais princípios mecânicos, por exemplo, a lei de Hooke, a lei de Newton, o princípio de Arquimedes, etc. Os kits educacionais ajudam o aluno a aprender sobre fontes de energia renováveis, por exemplo, luz, vento e água.

Pré-requisito: Nenhum

LABORATÓRIO: Introdução à Óptica *

Descrição:Este laboratório opcional ensina princípios básicos de óptica por meio de medições e dispositivos ópticos práticos. Os currículos incluem conceitos fundamentais importantes:

Interação de ondas de luz (por exemplo, reflexão, difração, refração, interferência).
Propagação do feixe de luz e formação de imagens em espelhos e lentes.
A relação entre ondas de luz e ondas sonoras.
Medindo a velocidade do som.
Os princípios por trás do cinema.
Demonstrando como o olho humano se concentra na luz que entra.
Demonstrando a transmissão de dados através de um cabo de fibra óptica.

As aplicações do mundo real são enfatizadas, por exemplo, na identificação dos tipos de espelhos e lentes, bem como na construção de fornos solares, painéis solares, periscópios, câmeras pinhole.

Meta: A teoria misturada com atividades práticas de medição resultará em um ambiente de aprendizagem enriquecido e desafiador. Ao se envolver no trabalho de projeto, o aluno começa a observar o mundo de forma quantitativa. Os alunos podem seguir carreiras técnicas que envolvam visão humana, visão mecânica, espectroscopia ou outras especialidades ópticas. Em qualquer caso, o aluno avançará em seu aprendizado e experiência. praticando o universal processo de pensamento analítico, seu cálculo desenvolvimento de habilidades por meio de experimentos, observações aguçadas e registro de fenômenos naturais.

Equipamento de laboratório: Os alunos usam componentes ópticos básicos, por ex. lentes, espelhos, prismas, fontes de luz, canetas laser, óculos corretivos descartados, muitas vezes mantidos estáveis com um kit de mesa óptica de bancada. Dispositivos ilustrativos são construídos, por exemplo, perioscópios, telescópios e caleidoscópios. Durante as configurações do laboratório, ferramentas podem ser usadas, por ex. cortadores de espelho de vidro. Instrumentos eletrônicos aumentam a profundidade do aprendizado, por exemplo, microscópios digitais e osciloscópios.

Pré-requisito:Nenhum

LABORATÓRIO: Microfábrica Química *

Descrição:Este laboratório prático opcional ensina como os recursos naturais podem ser transformados nos produtos que usamos todos os dias. Começando com insumos brutos (por exemplo, sementes e caules de plantas), os alunos produzem produtos reais (por exemplo, sabão, papel e combustível biodiesel).

construção de fábricas em miniatura.
operar essas fábricas.
coleta de dados operacionais.
calcular os benefícios financeiros (se houver) do processamento local de valor agregado versus a importação de produtos acabados.

Uma parceria com a Case University CWRU

Meta: Os alunos conectam a estrutura molecular com a função do produto, enquanto os processos são avaliados economicamente. Os alunos adquirem uma compreensão profunda de STEM, entrelaçando a ciência química com questões de engenharia, economia, manufatura, ambientais, culturais e de segurança.

Equipamento de laboratório: Miniaturizamos e reduzimos bastante o custo das instalações de engenharia química, usando um kit personalizado de pequenas bombas, reatores de cozinha em aço inoxidável, misturadores manuais, moldes de silicone e unidades de separação química. O kit utiliza distribuição de energia elétrica de baixa tensão sempre que possível. A segurança é ainda garantida através do uso de eletrodomésticos de cozinha doméstica e da seleção cuidadosa de materiais de baixa toxicidade e inflamabilidade.

Pré-requisito:Nenhum

LABORATÓRIO: Ciências Básicas*

Descrição:Este laboratório opcional fornece ao STEM Center experiência prática em todos os três laboratórios de ciências tradicionais do ensino médio (ou seja, Biologia, Química e Física). A localização do Laboratório de Ciências Básicas dentro de um Centro STEM incentiva o compartilhamento de equipamentos de laboratório do ensino médio entre todos os alunos de uma cidade, bem como a excelência duradoura no ensino e na manutenção, especialmente em municípios pobres e subequipados. Embora os requisitos científicos do governo sejam atendidos pelo Centro STEM, nossos outros laboratórios STEM ensinam engenharia, design de produtos, fabricação e empreendedorismo - todas áreas disciplinares geradoras de empregos raramente ensinadas em escolas secundárias municipais tradicionais.

Meta:Instalado em um Centro STEM, este Laboratório de Ciências Básicas pode beneficiar todos os estudantes próximos.necessidades do ensino médio, abordando graves deficiências na educação científica patrocinada pelo governo, além de que o laboratório compartilhado será permanentemantida de forma adequada e sustentável.

Equipamento de laboratório: Típical equipamento de laboratóriomencione isso paratudooi o guialinhas exesperado por vários federaMinistério de nível lda Educação em África, para o ensino secundárioeu Bióeulaboratórios de aulas de biologia, química e física.

Pré-requisito:Habilidades matemáticas no ensino médio.

LABORATÓRIO: Biologia Avançada *

Descrição: Este laboratório opcional é uma abordagem “aprender fazendo” para compreender uma ampla gama de conceitos de biologia. Os alunos aprendem as maneiras adequadas de usar microscópios monoculares e binoculares, a estrutura de plantas e microscópios. células animais, o processo de respiração celular, separação de proteínas, sistemas de purificação de água, múltiplas formas de vida, os micróbios no meio ambiente e no ambiente. alimentos, antimicrobianos e saúde e saúde. higiene. O trabalho de laboratório é biológico e bioquímico e combina recursos práticos, úteis e práticos. modalidades orientadas para a investigação.

Meta:Os alunos ganharão domínio do assunto de biologia. Além disso, eles adquirirão habilidades de observação, obtenção de dados de medição, desenho interpretativo, capacidade de raciocínio científico comprovada por observação, dissecação e uso seguro de equipamentos científicos. De um modo mais geral, os alunos compreenderão melhor a natureza da ciência como um esforço humano que procura compreender o mundo material e que as suas teorias mudaram ao longo da história devido a novas evidências.

Equipamento de laboratório: O equipamento para realizar uma ampla gama de experimentos de biologia inclui: uma centrífuga de rotor oscilante, um destilador de ciclone, uma autoclave, uma incubadora, um forno de laboratório, um refrigerador, um misturador vórtice, um misturador agitador, queimadores de Bunsen, um frasco anaeróbico, purificador de água e banho-maria. Os suprimentos incluem: placas de ágar de vidro, tubos de cultura de vidro, pipetas, seringas e alças flamejantes. Modelos de biologia humana em sala de aula ajudam a orientar o lado médico da biologia.

Pré-requisito:Interesse por disciplinas científicas e envolvimento em clubes de ciências.

Observação:Os laboratórios nomeados com um asterisco ("*") são disponível em centros STEM selecionados.

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