無動(dòng)力小木車大賽

鄧龍　胡可義

無動(dòng)力小木車大賽科普活動(dòng)，是北京汽車博物館依托自身優(yōu)勢(shì)資源，針對(duì)5～15歲青少年開展的汽車主題特色的綜合科普教育活動(dòng)?；顒?dòng)以“未來——無限可能”為主題，課程設(shè)計(jì)深入貫徹了STEAM教育理念，融合了汽車設(shè)計(jì)、科學(xué)原理、工程技術(shù)、數(shù)學(xué)及藝術(shù)多學(xué)科的綜合知識(shí)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都讓孩子親身體驗(yàn)、動(dòng)手實(shí)踐。全程開放式教育，引導(dǎo)孩子自己完成無動(dòng)力小木車的設(shè)計(jì)、制造及比賽，培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造力、創(chuàng)新意識(shí)、主動(dòng)思考的學(xué)習(xí)能力。并且通過引導(dǎo)家長一同參與無動(dòng)力小木車大賽，創(chuàng)造更多家庭親子互動(dòng)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)家庭親子情感交流。

設(shè)計(jì)思路

汽車自發(fā)明以來，其發(fā)展進(jìn)步離不開時(shí)代的進(jìn)步和科技的創(chuàng)新，汽車作為體現(xiàn)STEAM教育理念的科普載體，可以使學(xué)生在“做中玩，玩中學(xué)，學(xué)中用”，因此博物館設(shè)計(jì)了無動(dòng)力小木車大賽活動(dòng)。該活動(dòng)以汽車為載體，以未來為主題，力爭將多種科學(xué)知識(shí)融入到生活實(shí)際課題中，同時(shí)鍛煉孩子的動(dòng)手能力、主動(dòng)思考的學(xué)習(xí)能力及科學(xué)探索精神。課程還允許家長參與其中，孩子和家長共同解決碰到的困難和問題，增加家長對(duì)活動(dòng)的參與感和認(rèn)可度，也促進(jìn)家庭的親子情感。

活動(dòng)內(nèi)容

利用精心研究和設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)零部件，包括1個(gè)木方、4根釘軸和4個(gè)輪子，教師帶領(lǐng)孩子們完全開放式地設(shè)計(jì)制造自己心目中最喜歡的小木車。小木車完成后，進(jìn)行兩項(xiàng)比賽，一是無動(dòng)力小木車外觀大賽，根據(jù)小木車的外觀進(jìn)行線上和線下評(píng)選；另一個(gè)是無動(dòng)力小木車速度賽，小木車在專用的賽道上進(jìn)行比賽，評(píng)選速度賽的獲勝車輛。

實(shí)施過程

首先教師向孩子們介紹什么是無動(dòng)力小木車，引起孩子們的關(guān)注和興趣。讓孩子們?cè)谫惖郎象w驗(yàn)、玩耍教師已經(jīng)制作好的無動(dòng)力小木車，讓孩子很直觀地了解制作好的無動(dòng)力小木車是什么樣子，以及如何比賽。

然后收回小木車，正式開始無動(dòng)力小木車課程。先向孩子們講授無動(dòng)力小木車的科學(xué)原理，包括勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化效率、風(fēng)阻對(duì)汽車速度的影響、摩擦力在無動(dòng)力小木車比賽中是如何發(fā)揮作用的。教授無動(dòng)力小木車比賽的競賽規(guī)則，重量不達(dá)標(biāo)時(shí)如何配重，如何找到無動(dòng)力小木車的重心，減小風(fēng)阻及減小摩擦力的各種方法措施，等等。

聽完課程后孩子們開始設(shè)計(jì)自己心目中最理想的無動(dòng)力小木車。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師重點(diǎn)引導(dǎo)孩子們一定要做完全開放性的設(shè)計(jì)，要求孩子將想象力和創(chuàng)造力發(fā)揮到極致。孩子們通過引導(dǎo)，有的設(shè)計(jì)了香蕉汽車，有的設(shè)計(jì)了鯊魚汽車，有的設(shè)計(jì)了火箭汽車，有的設(shè)計(jì)了水陸兩用車……接下來，教師會(huì)教孩子們?nèi)绾萎媯?cè)剖圖及頂視圖，讓孩子將自己設(shè)計(jì)的無動(dòng)力小木車的三維設(shè)計(jì)圖畫出來，并將圖稿謄描到教師給的木塊上。這個(gè)過程中，家長也會(huì)加入進(jìn)來，幫助孩子完成三視圖。

然后，由教師利用專業(yè)工具，從木方上將孩子們?cè)O(shè)計(jì)好的無動(dòng)力小木車切割出來。這個(gè)階段教師會(huì)讓孩子保持在工具的有效安全距離以外，觀看教師如何使用線鋸機(jī)、臺(tái)鋸、臺(tái)鉆、手鉆、銼刀、刻刀等各類工具。

無動(dòng)力小木車切割完成后，小車手學(xué)習(xí)使用各類打磨工具，包括鋼絲刷、小木銼和小型臺(tái)式打磨機(jī)的使用。過程中給孩子樹立安全第一的理念，要求孩子戴保護(hù)手套、防塵口罩。最后再用砂紙完成精細(xì)打磨。

打磨完成后，開始創(chuàng)意外觀涂裝。孩子們使用環(huán)保無毒丙烯顏料，學(xué)習(xí)顏色的調(diào)配和涂裝的技巧。父母也可以參與這個(gè)環(huán)節(jié)，幫助孩子完成一些精細(xì)部分的涂裝。在一家人的共同努力下，孩子心目中最理想的這輛獨(dú)一無二的無動(dòng)力小木車就快要下線啦！

涂裝完成后，孩子們學(xué)習(xí)如何使用吹風(fēng)機(jī)，對(duì)畫好的小木車進(jìn)行烘干，然后在教師的幫助下完成小車的組裝。

接下來是調(diào)試環(huán)節(jié)，教師會(huì)教孩子們?nèi)绾芜M(jìn)行四輪定位，并通過調(diào)整車軸的角度，保證小木車沿直線行駛。

安裝調(diào)試完畢后，小車手們就迫不及待地在長長的賽道上開始與其他小車手一較高下，看看誰的無動(dòng)力小木車跑得最快！比賽過程中，教師引導(dǎo)孩子們分析自己的小木車沒有別人的小車跑得快的原因，幫助孩子們進(jìn)一步采取科學(xué)的措施和手段，改進(jìn)自己的小木車。孩子們會(huì)發(fā)現(xiàn)，通過使用各種科學(xué)方法，自己的小木車的速度也會(huì)進(jìn)一步得到提升。

對(duì)于最終的比賽結(jié)果，培養(yǎng)孩子們坦然接受挫折與失敗的能力，培養(yǎng)勇敢面對(duì)挑戰(zhàn)的積極心態(tài)。

活動(dòng)特色

知識(shí)內(nèi)容豐富

無動(dòng)力小木車的創(chuàng)造過程，涉及科學(xué)、工程、技術(shù)、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)。孩子在創(chuàng)造無動(dòng)力小木車過程中，多學(xué)科、跨學(xué)科的綜合知識(shí)和能力得到了提升。激發(fā)了孩子探索科學(xué)的興趣，培養(yǎng)了孩子們的科學(xué)思想和科學(xué)精神。

教育目標(biāo)明確

從知識(shí)、技能和情感價(jià)值觀三個(gè)目標(biāo)為活動(dòng)設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)、動(dòng)手、協(xié)作與競爭等能力。采用深度互動(dòng)式、體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)方式。無動(dòng)力小木車的制作，促使小車手自己積極主動(dòng)思考，充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力。孩子們像創(chuàng)客一樣投入到小木車的創(chuàng)造之中，從做中學(xué)，最終通過自己和家人的共同努力，創(chuàng)造出自己心目中最喜愛、最酷的無動(dòng)力小木車。

可操作性和實(shí)踐性強(qiáng)

本活動(dòng)屬于以學(xué)生為主的親子活動(dòng)，活動(dòng)規(guī)模可控，空間延展性較大，學(xué)生易入門，再結(jié)合競賽環(huán)節(jié)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和參與性。

形式設(shè)計(jì)新穎

無動(dòng)力小木車活動(dòng)從開始的介紹體驗(yàn)環(huán)節(jié)，到最后的配重競賽環(huán)節(jié)，學(xué)生家長都可以參與其中。畫車、打磨、上色、四輪定位、配重、競賽等環(huán)節(jié)娛樂性、動(dòng)手性強(qiáng)，通過比賽結(jié)果使學(xué)生再去思考小車快慢的原因并加以改善，可以促進(jìn)學(xué)生的思考能力和問題解決能力的提高。

可推廣性和復(fù)制性強(qiáng)

該活動(dòng)所需場(chǎng)地有限，賽道占地較小，參與學(xué)生年齡段較大，趣味性強(qiáng)，可向更多學(xué)校和機(jī)構(gòu)進(jìn)行推廣和復(fù)制。

可持續(xù)性強(qiáng)

該活動(dòng)以北京汽車博物館未來賽車手運(yùn)動(dòng)會(huì)、無動(dòng)力小木車錦標(biāo)賽及無動(dòng)力創(chuàng)意小木車展覽為平臺(tái)，可以促使學(xué)生不斷參與到該活動(dòng)，對(duì)小木車進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)。無動(dòng)力小木車錦標(biāo)賽分為5～6次分站賽和年底總決賽，參與無動(dòng)力小木車活動(dòng)的小車手均可以參加分站賽，成績優(yōu)異者可參加年底總決賽。

影響力大

該活動(dòng)自開展以來就因?yàn)槠渲R(shí)性、趣味性強(qiáng)受到學(xué)生和家長的喜愛，在開展活動(dòng)的過程中，積累了越來越多的學(xué)生資源，而且逐步走向?qū)W校，走向社會(huì)，參加了科技館、學(xué)校舉辦的科技嘉年華，受到眾多學(xué)校教師和學(xué)生的認(rèn)可。