無動力小木車大賽

鄧龍　胡可義

無動力小木車大賽科普活動，是北京汽車博物館依托自身優(yōu)勢資源，針對5～15歲青少年開展的汽車主題特色的綜合科普教育活動。活動以“未來——無限可能”為主題，課程設計深入貫徹了STEAM教育理念，融合了汽車設計、科學原理、工程技術、數(shù)學及藝術多學科的綜合知識，每一個環(huán)節(jié)都讓孩子親身體驗、動手實踐。全程開放式教育，引導孩子自己完成無動力小木車的設計、制造及比賽，培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造力、創(chuàng)新意識、主動思考的學習能力。并且通過引導家長一同參與無動力小木車大賽，創(chuàng)造更多家庭親子互動的機會，促進家庭親子情感交流。

設計思路

汽車自發(fā)明以來，其發(fā)展進步離不開時代的進步和科技的創(chuàng)新，汽車作為體現(xiàn)STEAM教育理念的科普載體，可以使學生在“做中玩，玩中學，學中用”，因此博物館設計了無動力小木車大賽活動。該活動以汽車為載體，以未來為主題，力爭將多種科學知識融入到生活實際課題中，同時鍛煉孩子的動手能力、主動思考的學習能力及科學探索精神。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，增加家長對活動的參與感和認可度，也促進家庭的親子情感。

活動內容

利用精心研究和設計的標準零部件，包括1個木方、4根釘軸和4個輪子，教師帶領孩子們完全開放式地設計制造自己心目中最喜歡的小木車。小木車完成后，進行兩項比賽，一是無動力小木車外觀大賽，根據(jù)小木車的外觀進行線上和線下評選；另一個是無動力小木車速度賽，小木車在專用的賽道上進行比賽，評選速度賽的獲勝車輛。

實施過程

首先教師向孩子們介紹什么是無動力小木車，引起孩子們的關注和興趣。讓孩子們在賽道上體驗、玩耍教師已經制作好的無動力小木車，讓孩子很直觀地了解制作好的無動力小木車是什么樣子，以及如何比賽。

然后收回小木車，正式開始無動力小木車課程。先向孩子們講授無動力小木車的科學原理，包括勢能與動能的轉化及轉化效率、風阻對汽車速度的影響、摩擦力在無動力小木車比賽中是如何發(fā)揮作用的。教授無動力小木車比賽的競賽規(guī)則，重量不達標時如何配重，如何找到無動力小木車的重心，減小風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計自己心目中最理想的無動力小木車。在這個環(huán)節(jié)中，教師重點引導孩子們一定要做完全開放性的設計，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，有的設計了香蕉汽車，有的設計了鯊魚汽車，有的設計了火箭汽車，有的設計了水陸兩用車……接下來，教師會教孩子們如何畫側剖圖及頂視圖，讓孩子將自己設計的無動力小木車的三維設計圖畫出來，并將圖稿謄描到教師給的木塊上。這個過程中，家長也會加入進來，幫助孩子完成三視圖。

然后，由教師利用專業(yè)工具，從木方上將孩子們設計好的無動力小木車切割出來。這個階段教師會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、臺鋸、臺鉆、手鉆、銼刀、刻刀等各類工具。

無動力小木車切割完成后，小車手學習使用各類打磨工具，包括鋼絲刷、小木銼和小型臺式打磨機的使用。過程中給孩子樹立安全第一的理念，要求孩子戴保護手套、防塵口罩。最后再用砂紙完成精細打磨。

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，學習顏色的調配和涂裝的技巧。父母也可以參與這個環(huán)節(jié)，幫助孩子完成一些精細部分的涂裝。在一家人的共同努力下，孩子心目中最理想的這輛獨一無二的無動力小木車就快要下線啦！

涂裝完成后，孩子們學習如何使用吹風機，對畫好的小木車進行烘干，然后在教師的幫助下完成小車的組裝。

接下來是調試環(huán)節(jié)，教師會教孩子們如何進行四輪定位，并通過調整車軸的角度，保證小木車沿直線行駛。

安裝調試完畢后，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，看看誰的無動力小木車跑得最快！比賽過程中，教師引導孩子們分析自己的小木車沒有別人的小車跑得快的原因，幫助孩子們進一步采取科學的措施和手段，改進自己的小木車。孩子們會發(fā)現(xiàn)，通過使用各種科學方法，自己的小木車的速度也會進一步得到提升。

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

活動特色

知識內容豐富

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

教育目標明確

從知識、技能和情感價值觀三個目標為活動設計出發(fā)點，培養(yǎng)學生學習、動手、協(xié)作與競爭等能力。采用深度互動式、體驗式的學習方式。無動力小木車的制作，促使小車手自己積極主動思考，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，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、最酷的無動力小木車。

可操作性和實踐性強

本活動屬于以學生為主的親子活動，活動規(guī)模可控，空間延展性較大，學生易入門，再結合競賽環(huán)節(jié)，可以充分調動學生的積極性和參與性。

形式設計新穎

無動力小木車活動從開始的介紹體驗環(huán)節(jié)，到最后的配重競賽環(huán)節(jié)，學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、動手性強，通過比賽結果使學生再去思考小車快慢的原因并加以改善，可以促進學生的思考能力和問題解決能力的提高。

可推廣性和復制性強

該活動所需場地有限，賽道占地較小，參與學生年齡段較大，趣味性強，可向更多學校和機構進行推廣和復制。

可持續(xù)性強

該活動以北京汽車博物館未來賽車手運動會、無動力小木車錦標賽及無動力創(chuàng)意小木車展覽為平臺，可以促使學生不斷參與到該活動，對小木車進行不斷的創(chuàng)新和改進。無動力小木車錦標賽分為5～6次分站賽和年底總決賽，參與無動力小木車活動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

該活動自開展以來就因為其知識性、趣味性強受到學生和家長的喜愛，在開展活動的過程中，積累了越來越多的學生資源，而且逐步走向學校，走向社會，參加了科技館、學校舉辦的科技嘉年華，受到眾多學校教師和學生的認可。