“機(jī)關(guān)王”科技創(chuàng)意實(shí)踐活動(dòng)體會(huì)

龐廣鈺

摘要：通過(guò)“機(jī)關(guān)王”科技創(chuàng)意主題競(jìng)賽活動(dòng)過(guò)程中培養(yǎng)青少年的團(tuán)隊(duì)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、挫折承受力、知識(shí)活用能力、知識(shí)整合能力，關(guān)注青少年在學(xué)中玩、玩中做、做中學(xué)，在玩耍小積木的同時(shí)感受科技的力量。講述了“機(jī)關(guān)王”相關(guān)理論以及蘊(yùn)含的大智慧，并給出了相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)中的“機(jī)關(guān)王”科技創(chuàng)意實(shí)踐的心得體會(huì)，有利于培養(yǎng)青少年學(xué)生的各種能力。

關(guān)鍵詞：科普教育 動(dòng)手實(shí)踐 團(tuán)隊(duì)精神 挫折承受力

一、初始“機(jī)關(guān)王”

“機(jī)關(guān)王”的概念源自于1942年美國(guó)漫畫(huà)家魯布·戈德堡的漫畫(huà)《Rube Goldbergs Inventions》這種有趣的設(shè)計(jì)方法，在此之后，成為外國(guó)大學(xué)機(jī)械系或是訓(xùn)練創(chuàng)意、思考的課程，甚至成為美國(guó)全國(guó)性的比賽。

機(jī)關(guān)王主旨在培養(yǎng)青少年對(duì)科學(xué)知識(shí)的整合力及創(chuàng)造力，活用物理、化學(xué)觀念與機(jī)械運(yùn)作等多項(xiàng)科學(xué)原理，同時(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)思考與解決問(wèn)題的能力。在游戲競(jìng)賽中，提升對(duì)科學(xué)創(chuàng)造的興趣。它運(yùn)用了奧巴馬提倡的STEM（Science，Technology，Engineering and Mathematics，即科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）人才培育國(guó)家整合教育計(jì)劃，還加入了A（Art，藝術(shù)），培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五個(gè)方面的學(xué)習(xí)和發(fā)展?？茖W(xué)方面，借由實(shí)際拼裝的過(guò)程，應(yīng)用所學(xué)科學(xué)原理，幫助學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)；技術(shù)方面，不僅能讓學(xué)生了解能源科技和運(yùn)輸科技，更可以實(shí)際運(yùn)用信息科技，操作軟件讓信息互通，落實(shí)科技實(shí)踐的目的；工程方面，學(xué)生在操作的過(guò)程中，必須讓機(jī)關(guān)結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，以使物體運(yùn)作更為流暢；藝術(shù)方面，學(xué)生借由建構(gòu)機(jī)關(guān)的過(guò)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(xué)方面，學(xué)生必須運(yùn)用公式，了解比例和對(duì)稱方式，掌控對(duì)象彼此力道的平行，并能充分應(yīng)用數(shù)學(xué)概念。

二、“機(jī)關(guān)王”——小積木中蘊(yùn)含的大智慧

幾年前，我們將機(jī)關(guān)王這項(xiàng)依據(jù)小零件讓青少年動(dòng)手、動(dòng)腦、思考、探索培育青少年創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神等各方面能力的競(jìng)賽活動(dòng)，引入我們的實(shí)踐課堂教學(xué)中。從最初了解機(jī)關(guān)王概念的由來(lái)，到認(rèn)識(shí)機(jī)關(guān)王零件、進(jìn)行基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、簡(jiǎn)單搭建、模型搭建、創(chuàng)意搭建、關(guān)卡的設(shè)計(jì)、機(jī)關(guān)王創(chuàng)意作品的制做、機(jī)關(guān)王作品的運(yùn)行演示講解等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，讓我們深深感受到在這個(gè)不斷學(xué)習(xí)、動(dòng)手、探索、思考、研究的過(guò)程中學(xué)生掌握了搭建模型的方法以及將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用，學(xué)會(huì)知識(shí)的整合；在不斷嘗試、不斷操作、不斷完善的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神、解決問(wèn)題的能力，在這樣的實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng)中學(xué)生增長(zhǎng)了知識(shí)、收獲了友誼、分享了經(jīng)驗(yàn)。

今年，我們面向全市初中學(xué)生開(kāi)展“機(jī)關(guān)王——科技創(chuàng)意主題競(jìng)賽”——“科技之城”，旨在培育學(xué)生知識(shí)活用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、表達(dá)溝通能力、解決問(wèn)題能力、同時(shí)樹(shù)立熱愛(ài)生活、熱愛(ài)環(huán)境、科技、環(huán)保的理念等。參賽團(tuán)隊(duì)根據(jù)競(jìng)賽主題在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)機(jī)關(guān)王作品，要求整個(gè)作品有不少于6個(gè)具有連鎖反應(yīng)的關(guān)卡搭建而成。整個(gè)機(jī)關(guān)王作品的完成包括：關(guān)卡設(shè)計(jì)、材料選擇、設(shè)計(jì)布局、搭建制作、作品自測(cè)試運(yùn)行、作品演示講解等，全部環(huán)節(jié)由團(tuán)隊(duì)成員在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。其中，一個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的《未來(lái)水世界》講述的是在未來(lái)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(yáng)能來(lái)為我們的生活提供能源，減少污染，綠色環(huán)保，同時(shí)也是呼吁我們要從自己做起注重保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源；學(xué)生的關(guān)卡設(shè)計(jì)有故事性、有創(chuàng)意、有感受、有深思、有警醒，同時(shí)還運(yùn)用了不同的科學(xué)原理和綠色能源。

三、實(shí)踐教學(xué)中的體會(huì)

在從事綜合實(shí)踐課程教學(xué)的這幾年，讓我感受頗多，綜合實(shí)踐活動(dòng)是基于學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)，密切聯(lián)系學(xué)生自身生活和社會(huì)生活，注重對(duì)知識(shí)技能的綜合運(yùn)用，體現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)和生活對(duì)學(xué)生發(fā)展價(jià)值的實(shí)踐性課程。綜合實(shí)踐活動(dòng)課程超越書(shū)本或體系化的教材，超越單一的、封閉的課堂時(shí)空，引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)體的學(xué)習(xí)生活、家庭生活、社會(huì)生活或自然生活中提出具有生命力的鮮活的活動(dòng)主題、項(xiàng)目或課題；面向自然、面向社會(huì)、面向?qū)W生的生活和已有經(jīng)驗(yàn)，在開(kāi)放的時(shí)空中促進(jìn)學(xué)生生活活潑地發(fā)展，增長(zhǎng)學(xué)生對(duì)自然、對(duì)社會(huì)、對(duì)自我的實(shí)際體驗(yàn)，發(fā)展綜合的實(shí)踐能力。

學(xué)生的個(gè)性發(fā)展都具有獨(dú)特性、具體性，為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐、動(dòng)腦思考、主動(dòng)探索中對(duì)實(shí)踐內(nèi)容有一個(gè)立體形象的認(rèn)識(shí)和接受。依據(jù)機(jī)關(guān)王的實(shí)踐材料，我們?cè)O(shè)計(jì)了貼近學(xué)生日常生活、激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的實(shí)踐主題活動(dòng)：“夢(mèng)想游樂(lè)園”“安全意識(shí)早養(yǎng)成”等主題，引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中發(fā)展。在“夢(mèng)想游樂(lè)園”這個(gè)主題活動(dòng)中，我們的設(shè)計(jì)理念是：在游樂(lè)園玩耍時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)可以連續(xù)玩遍游戲設(shè)施的作品，避免在游戲中站隊(duì)等候。學(xué)生通過(guò)回憶以及發(fā)揮自己的想象搭建出經(jīng)過(guò)自己改良設(shè)計(jì)的游樂(lè)設(shè)施，并依據(jù)游樂(lè)設(shè)施的特點(diǎn)利用水能、太陽(yáng)能、為游樂(lè)設(shè)施提供能源，提倡低碳環(huán)保，同時(shí)在玩耍中引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維、建筑設(shè)計(jì)、藝術(shù)美感等同時(shí)體驗(yàn)綠色能源、體驗(yàn)科技力量為我們生活帶來(lái)的巨大改變。在“安全意識(shí)早養(yǎng)成”這個(gè)動(dòng)手實(shí)踐主題中，我們更注重對(duì)學(xué)生安全意識(shí)養(yǎng)成的培養(yǎng)。讓學(xué)生通過(guò)機(jī)關(guān)王零件搭建出與安全有關(guān)的防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等，教育學(xué)生如何避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生以及再發(fā)生事故后要如何進(jìn)行自救、他救等相關(guān)安全知識(shí)。在生活中，我們以介紹電學(xué)知識(shí)為例。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)采用模擬演示，首先演示了安全更換電燈泡的過(guò)程，讓學(xué)生通過(guò)觀察描述有哪些環(huán)節(jié)，然后根據(jù)學(xué)生的描述，提問(wèn)換電燈泡之前需要做的最重要的一個(gè)步驟是什么？拉閘、斷電。進(jìn)而提問(wèn)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(jìn)行拉閘、斷電等等相關(guān)的用電安全知識(shí)。以泥石流為例進(jìn)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(guò)文字、圖片、視頻等一些資料讓學(xué)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(shí)要如何進(jìn)行自我保護(hù)、自救行動(dòng)。然后讓學(xué)生利用機(jī)關(guān)王零件搭建出泥石流災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)以及如何進(jìn)行自救的演示作品。同時(shí)，這次實(shí)踐教學(xué)更是起到一個(gè)拋磚引玉的作用，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)去了解其他的自然災(zāi)害以及自救方法。開(kāi)闊視野，拓寬思路，收獲良多。

四、總結(jié)

經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐活動(dòng)的積累以及對(duì)參與其中學(xué)生的走訪調(diào)查，可以非常明確地指出，機(jī)關(guān)王作為青少年的實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng)更具有其獨(dú)特的功能和價(jià)值，利用機(jī)關(guān)王零件搭建的作品它更具有實(shí)踐性、探索性、開(kāi)放性、自主性、生成性。在動(dòng)手實(shí)踐操作中引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)中玩、玩中做、做中學(xué)；在關(guān)卡設(shè)計(jì)、關(guān)卡搭建的過(guò)程中學(xué)生能更加立體生動(dòng)的感受建筑設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)單機(jī)械、電學(xué)探索、水力能源、太陽(yáng)能源等，在機(jī)關(guān)運(yùn)行不斷的測(cè)試、運(yùn)行、調(diào)整、再測(cè)試、運(yùn)行、調(diào)整，這個(gè)不斷反復(fù)的操作過(guò)程中需要學(xué)生不斷的嘗試、勇于挑戰(zhàn)，直面問(wèn)題、解決問(wèn)題，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生挫折承受力、忍耐力的一個(gè)培養(yǎng)。在機(jī)關(guān)王作品搭建的過(guò)程中培育學(xué)生自己去積極主動(dòng)尋找、思考、嘗試、總結(jié)，所要面臨的一系列問(wèn)題，把被動(dòng)認(rèn)識(shí)變成為主動(dòng)探索，加深印象，記憶生動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，積極動(dòng)腦參與其中的能動(dòng)性，也讓學(xué)生體會(huì)到了成功的喜悅，增強(qiáng)了自信。

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