“機關(guān)王”科技創(chuàng)意實踐活動體會
——STEAM玩轉(zhuǎn)課堂

◆龐廣鈺

(吉林省通化市青少年宮)

“機關(guān)王”科技創(chuàng)意實踐活動體會
——STEAM玩轉(zhuǎn)課堂

◆龐廣鈺

(吉林省通化市青少年宮)

通過“機關(guān)王”科技創(chuàng)意主題競賽活動過程中培養(yǎng)青少年的團隊意識、創(chuàng)新意識、挫折承受力、知識活用能力、知識整合能力，關(guān)注青少年在學中玩、玩中做、做中學，在玩耍小積木的同時感受科技的力量。講述了“機關(guān)王”相關(guān)理論以及蘊含的大智慧，并給出了相關(guān)實踐活動中的“機關(guān)王”科技創(chuàng)意實踐的心得體會，有利于培養(yǎng)青少年學生的各種能力。

科普教育 動手實踐 團隊精神 挫折承受力

一、初始“機關(guān)王”

“機關(guān)王”的概念源自于1942年美國漫畫家魯布·戈德堡的漫畫《Rube Goldberg’s Inventions》這種有趣的設(shè)計方法，在此之后，成為外國大學機械系或是訓(xùn)練創(chuàng)意、思考的課程，甚至成為美國全國性的比賽。

機關(guān)王主旨在培養(yǎng)青少年對科學知識的整合力及創(chuàng)造力，活用物理、化學觀念與機械運作等多項科學原理，同時訓(xùn)練系統(tǒng)思考與解決問題的能力。在游戲競賽中，提升對科學創(chuàng)造的興趣。它運用了奧巴馬提倡的STEM(Science，Technology，Engineering and Mathematics，即科學、技術(shù)、工程和數(shù)學)人才培育國家整合教育計劃，還加入了A(Art，藝術(shù))，培養(yǎng)學生在科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學五個方面的學習和發(fā)展?？茖W方面，借由實際拼裝的過程，應(yīng)用所學科學原理，幫助學生理解科學知識；技術(shù)方面，不僅能讓學生了解能源科技和運輸科技，更可以實際運用信息科技，操作軟件讓信息互通，落實科技實踐的目的；工程方面，學生在操作的過程中，必須讓機關(guān)結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，以使物體運作更為流暢；藝術(shù)方面，學生借由建構(gòu)機關(guān)的過程，訓(xùn)練其藝術(shù)與創(chuàng)造力的展現(xiàn)，并培養(yǎng)美感和鑒賞力；數(shù)學方面，學生必須運用公式，了解比例和對稱方式，掌控對象彼此力道的平行，并能充分應(yīng)用數(shù)學概念。

二、“機關(guān)王”——小積木中蘊含的大智慧

幾年前，我們將機關(guān)王這項依據(jù)小零件讓青少年動手、動腦、思考、探索培育青少年創(chuàng)新意識、團隊精神等各方面能力的競賽活動，引入我們的實踐課堂教學中。從最初了解機關(guān)王概念的由來，到認識機關(guān)王零件、進行基礎(chǔ)學習、簡單搭建、模型搭建、創(chuàng)意搭建、關(guān)卡的設(shè)計、機關(guān)王創(chuàng)意作品的制做、機關(guān)王作品的運行演示講解等環(huán)節(jié)的學習和實踐，讓我們深深感受到在這個不斷學習、動手、探索、思考、研究的過程中學生掌握了搭建模型的方法以及將所學知識進行運用，學會知識的整合；在不斷嘗試、不斷操作、不斷完善的過程中，培養(yǎng)學生團隊合作精神、解決問題的能力，在這樣的實踐體驗活動中學生增長了知識、收獲了友誼、分享了經(jīng)驗。

今年，我們面向全市初中學生開展“機關(guān)王——科技創(chuàng)意主題競賽”——“科技之城”，旨在培育學生知識活用能力、團隊合作能力、表達溝通能力、解決問題能力、同時樹立熱愛生活、熱愛環(huán)境、科技、環(huán)保的理念等。參賽團隊根據(jù)競賽主題在規(guī)定時間內(nèi)完成一個機關(guān)王作品，要求整個作品有不少于6個具有連鎖反應(yīng)的關(guān)卡搭建而成。整個機關(guān)王作品的完成包括：關(guān)卡設(shè)計、材料選擇、設(shè)計布局、搭建制作、作品自測試運行、作品演示講解等，全部環(huán)節(jié)由團隊成員在規(guī)定的時間內(nèi)完成。其中，一個參賽團隊設(shè)計的《未來水世界》講述的是在未來的生活，由于水面上升，陸地逐漸減少，因此我們要利用水能、太陽能來為我們的生活提供能源，減少污染，綠色環(huán)保，同時也是呼吁我們要從自己做起注重保護環(huán)境、節(jié)約資源；學生的關(guān)卡設(shè)計有故事性、有創(chuàng)意、有感受、有深思、有警醒，同時還運用了不同的科學原理和綠色能源。

三、實踐教學中的體會

在從事綜合實踐課程教學的這幾年，讓我感受頗多，綜合實踐活動是基于學生的直接經(jīng)驗，密切聯(lián)系學生自身生活和社會生活，注重對知識技能的綜合運用，體現(xiàn)經(jīng)驗和生活對學生發(fā)展價值的實踐性課程。綜合實踐活動課程超越書本或體系化的教材，超越單一的、封閉的課堂時空，引導(dǎo)學生從個體的學習生活、家庭生活、社會生活或自然生活中提出具有生命力的鮮活的活動主題、項目或課題；面向自然、面向社會、面向?qū)W生的生活和已有經(jīng)驗，在開放的時空中促進學生生活活潑地發(fā)展，增長學生對自然、對社會、對自我的實際體驗，發(fā)展綜合的實踐能力。

學生的個性發(fā)展都具有獨特性、具體性，為了提升學生的學習興趣，讓學生在動手實踐、動腦思考、主動探索中對實踐內(nèi)容有一個立體形象的認識和接受。依據(jù)機關(guān)王的實踐材料，我們設(shè)計了貼近學生日常生活、激起學生學習興趣的實踐主題活動：“夢想游樂園”“安全意識早養(yǎng)成”等主題，引導(dǎo)學生在動手中學習，在實踐中發(fā)展。在“夢想游樂園”這個主題活動中，我們的設(shè)計理念是：在游樂園玩耍時，設(shè)計一個可以連續(xù)玩遍游戲設(shè)施的作品，避免在游戲中站隊等候。學生通過回憶以及發(fā)揮自己的想象搭建出經(jīng)過自己改良設(shè)計的游樂設(shè)施，并依據(jù)游樂設(shè)施的特點利用水能、太陽能、為游樂設(shè)施提供能源，提倡低碳環(huán)保，同時在玩耍中引導(dǎo)學生的創(chuàng)新思維、建筑設(shè)計、藝術(shù)美感等同時體驗綠色能源、體驗科技力量為我們生活帶來的巨大改變。在“安全意識早養(yǎng)成”這個動手實踐主題中，我們更注重對學生安全意識養(yǎng)成的培養(yǎng)。讓學生通過機關(guān)王零件搭建出與安全有關(guān)的防災(zāi)報警系統(tǒng)等，教育學生如何避免危險事故的發(fā)生以及再發(fā)生事故后要如何進行自救、他救等相關(guān)安全知識。在生活中，我們以介紹電學知識為例。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計采用模擬演示，首先演示了安全更換電燈泡的過程，讓學生通過觀察描述有哪些環(huán)節(jié)，然后根據(jù)學生的描述，提問換電燈泡之前需要做的最重要的一個步驟是什么？拉閘、斷電。進而提問拉閘、斷電的原因是什么？家庭用電的電壓是220V，而人體的安全電壓是不高于36V，并且人體是導(dǎo)體，可以導(dǎo)電，因此為了保證人體安全要進行拉閘、斷電等等相關(guān)的用電安全知識。以泥石流為例進行自然環(huán)境教育，泥石流是一種自然災(zāi)害，是山區(qū)特有的一種自然地質(zhì)現(xiàn)象。通過文字、圖片、視頻等一些資料讓學生了解泥石流這一自然災(zāi)害，并知道在遭遇這一自然災(zāi)害時要如何進行自我保護、自救行動。然后讓學生利用機關(guān)王零件搭建出泥石流災(zāi)害報警系統(tǒng)以及如何進行自救的演示作品。同時，這次實踐教學更是起到一個拋磚引玉的作用，啟發(fā)學生主動去了解其他的自然災(zāi)害以及自救方法。開闊視野，拓寬思路，收獲良多。

四、總結(jié)

經(jīng)過多次實踐活動的積累以及對參與其中學生的走訪調(diào)查，可以非常明確地指出，機關(guān)王作為青少年的實踐體驗活動更具有其獨特的功能和價值，利用機關(guān)王零件搭建的作品它更具有實踐性、探索性、開放性、自主性、生成性。在動手實踐操作中引導(dǎo)學生在學中玩、玩中做、做中學；在關(guān)卡設(shè)計、關(guān)卡搭建的過程中學生能更加立體生動的感受建筑設(shè)計、簡單機械、電學探索、水力能源、太陽能源等，在機關(guān)運行不斷的測試、運行、調(diào)整、再測試、運行、調(diào)整，這個不斷反復(fù)的操作過程中需要學生不斷的嘗試、勇于挑戰(zhàn)，直面問題、解決問題，同時也是對學生挫折承受力、忍耐力的一個培養(yǎng)。在機關(guān)王作品搭建的過程中培育學生自己去積極主動尋找、思考、嘗試、總結(jié)，所要面臨的一系列問題，把被動認識變成為主動探索，加深印象，記憶生動，充分調(diào)動了學生自主學習的主動性，積極動腦參與其中的能動性，也讓學生體會到了成功的喜悅，增強了自信。

[1]國家九年義務(wù)教育課程綜合實踐活動指導(dǎo)綱要.

[2]洪榮昭.機關(guān)王競賽活動.中國科技教育，2016，(03).

[3]胡曉蕾.2016年全國青少年創(chuàng)意工程(機關(guān)王)挑戰(zhàn)賽[J].中國科技教育，2016，(03).

[4]張洛.體驗式教學在青少年戶外體育活動營地的價值探析——以“山青世界”為例[J].青少年體育，2014，(02).

[5]陳卓坤，陳曉玲.影響青少年健康體質(zhì)存在的問題、原因及改善現(xiàn)狀之對策[J].生活教育，2014，(04).