PLTW发射k-5

幼稚园单元（连结至课程详情）

•结构和功能-探索设计-学生发现设计过程和工程师如何影响他们的生活。他们通过识别周围由工程师设计的产品，并提出工程师可能会问的问题，来探索结构和功能的要素。他们通过一个故事被介绍到一个设计问题，在这个故事中，安吉丽娜想要设计一个画笔。学生运用所学知识设计自己的画笔。•推和拉-学生研究物体运动中的推和拉，并发展与不同强度和方向的力相关的知识和技能。他们的探索包括在日常生活中发现的推和拉，比如在秋千上推朋友或拉马车。在这个模块的设计问题中，Suzi需要从她的院子里移走石头，这样她就可以安装一个秋千。学生们运用所学的力来解决这个问题。

一级模块 （连结至课程详情）

•光与声——学生研究光与声的特性，包括声波的振动和不同材料对光束路径的影响。在学生们理解了光和声音之后，他们将面临解决Mylo、Suzi和Angelina面临的设计问题的挑战。在这个故事中，角色迷失了方向，只能使用背包里的材料通过光和/或声音进行远距离交流。学生使用设计过程来绘制草图，构建，测试和反思解决这个设计问题的设备。•动画讲故事-学生通过动手活动探索计算机程序的顺序性质，无论使用或不使用计算机。他们研究讲故事的关键方面，并设计如何将故事从页面转移到屏幕上。学生们通过一个关于Angelina， Mylo和Suzi的故事发现了设计问题，他们希望找到一种方法来创造一个角色相互移动和互动的故事。将计算机科学的基本原理与故事构建技巧相结合，学生可以从自己创作的短篇故事中开发出展示人物、场景、动作和事件的动画。

小学二年级的模块 （连结至课程详情）

•材料科学，物质的性质-学生调查和分类不同种类的材料观察性质，包括颜色和质地。他们学习物质的状态和材料的特性，包括绝缘体和导体。在设计问题中，安吉丽娜、迈洛和苏西面临的挑战是在没有冷却器的情况下，在足球比赛中保持冰棒的低温。学生运用他们的知识和技能来确定解决这个设计问题的最佳材料，然后评估如何改进他们的设计。•网格和游戏-学生在学习计算机程序所需的顺序和结构的同时调查数字关系。从没有电脑的活动开始，移动到基于平板电脑的挑战，学生应用加法和减法策略，使字符在网格上移动。当Angelina表达她希望设计一款能够在平板电脑上玩的游戏时，她提出了设计问题。利用从这些活动中获得的技能和知识，学生们以小组为单位设计和开发一个游戏，在这个游戏中，玩家与平板电脑屏幕上的物体进行交互。

三年级的模块 （连结至课程详情）

•稳定性和运动：力和相互作用-学生探索简单的机器，如车轮和轴，杠杆，斜面等。他们研究平衡力和非平衡力对物体运动的影响。安吉丽娜、迈洛和苏西去动物园实地考察，他们面临着如何拯救一只被困的老虎的设计问题。然后，学生们运用所学的力的知识，设计出一种方法来拯救动物园里一只笨重的动物，同时在整个过程中保证它的安全。•编程模式-本模块向学生介绍模块化和抽象的力量。从没有电脑的活动开始，到在平板电脑上用基于块的冰球突破编程，学生们学习如何用计算来思考问题。当Angelina、Mylo和Suzi讨论在平板电脑上制作电子游戏的愿望时，她们为设计问题奠定了基础。然后，学生使用模块功能和分支逻辑创建一个平板电脑游戏。

四年级的模块 （连结至课程详情）

•能量：碰撞-学生探索机制的属性，以及它们如何通过转移方向，速度，运动类型和力来改变能量。学生们发现势能以动能的形式储存和释放的多种方式。它们解释了一个物体的速度和该物体的能量之间的关系，并预测了两个物体碰撞时能量的转移。这个设计问题是由安吉丽娜、迈洛和苏西在观看游乐园碰碰车碰撞时提出的。当学生解决这个模块的问题时，他们将运用他们的知识和技能来开发车辆约束系统。•输入/输出：计算机系统-在探索计算机如何工作的过程中，鼓励学生在人体部位和组成计算机的部位之间进行类比。学生调查反应时间作为神经系统功能的衡量标准。在Mylo遭受脑震荡后，他的朋友们对如何诊断脑震荡产生了兴趣，并创建了一个反应时间计算机程序来评估脑震荡发生前的基线。学生运用所学知识在平板电脑上构建自己的反应时间测量设备。这个模块与四年级的人脑模块有很强的联系。五年级模块（链接至课程详情）

•机器人和自动化-学生探索机器人在当今世界的使用方式及其对社会和环境的影响。学生在构建和测试可远程控制的移动机器人时，将学习各种机器人组件。安吉丽娜、迈洛和苏西的任务是设计一个移动机器人，可以从灾难现场清除有害物质。然后挑战学生设计，建模和测试一个移动机器人来解决这个设计问题。•机器人和自动化：挑战-学生在探索机械设计和计算机编程时扩展他们对机器人的理解。该模块侧重于开发构建和编程自主机器人所需的技能。安吉丽娜、迈洛和苏西的任务是设计一种自动引导的车辆，在没有人远程控制的情况下，将物资运送到医院的特定区域。受到这个设计问题的启发，学生们与一组人合作，将他们的知识应用于设计、构建、测试和改进一个满足一系列设计约束的移动机器人。