无动力小木车大赛科普活动,是北京汽车博物馆依托自身优势资源,针对5~15岁青少年开展的汽车主题特色的综合科普教育活动。活动以“未来——无限可能”为主题,课程设计深入贯彻了STEAM教育理念,融合了汽车设计、科学原理、工程技术、数学及艺术多学科的综合知识,每一个环节都让孩子亲身体验、动手实践。
全程开放式教育,引导孩子自己完成无动力小木车的设计、制造及比赛,培养孩子的创造力、创新意识、主动思考的学习能力、运用科学知识解决实际生活中的问题,并且通过引导家长一同参与无动力小木车大赛,创造更多家庭亲子互动的机会,促进家庭亲子情感交流。
设计思路
汽车自发明以来,其发展进步离不开时代的进步和科技的创新,汽车作为体现STEAM教育理念的科普载体,可以使学生在“做中玩,玩中学,学中用”,因此博物馆设计了无动力小木车大赛活动,该活动以汽车为载体,以未来为主题,力争将多种科学知识融入到生活实际课题中,同时锻炼孩子的动手能力、主动思考的学习能力以及科学探索精神。课程还允许家长参与其中,孩子和家长共同解决碰到的困难和问题,增加家长对活动的参与感和认可度,也促进家庭的亲子情感。
活动内容
利用精心研究和设计的标准零部件,包括1个木方、4根钉轴和4个轮子,教师带领孩子们完全开放式的设计制造自己心目中最喜欢的小木车。小木车完成后,进行两项比赛,一是无动力小木车外观大赛,根据小木车的外观进行线上和线下评选;另一个是无动力小木车速度赛,小木车在专用的赛道上进行比赛,评选速度赛的获胜车辆。
实施过程
首先教师向孩子们介绍什么是无动力小木车,引起孩子们的关注和兴趣。让孩子们在赛道上体验、玩耍教师已经制作好的无动力小木车,让孩子很直观的了解制作好的无动力小木车是什么样子以及如何比赛。
然后收回小木车,正式开始无动力小木车课程。先向孩子们讲授无动力小木车的科学原理,包括势能与动能的转化及转化效率、风阻对汽车速度的影响、摩擦力在无动力小木车比赛中是如何发挥作用的。无动力小木车比赛的竞赛规则,重量不达标时如何配重,如何找到无动力小木车的重心,减小风阻及减小摩擦力的各种方法措施,等等。
听完课程后孩子们开始设计自己心目中最喜欢的无动力小木车。在这个环节中,教师重点引导孩子们一定要作完全开放性的设计,要求孩子将想象力和创造力发挥到极致。孩子们通过引导,有的设计了香蕉汽车,有的设计了鲨鱼汽车,有的设计了火箭汽车,有的设计了水陆两用车……。接下来,教师会教孩子们如何画侧剖图及顶视图,让孩子将自己设计的无动力小木车的三维设计图画出来,并将图稿腾描到教师给的木块上。这个过程中,家长也会加入进来,帮助孩子完成三视图。
然后,由教师利用专业工具,从木方上将孩子们设计好的无动力小木车切割出来。这个阶段教师会让孩子保持在工具的有效安全距离以外,观看教师如何使用线锯机、台锯、台钻、手钻、锉刀、刻刀等各类工具。
无动力小木车切割完成后,小车手学习使用各类打磨工具。包括钢丝刷的使用、小木锉的使用和小型台式打磨机的使用。过程中给孩子树立安全第一的理念,要求孩子戴保护手套、防尘口罩。最后再用砂纸完成精细打磨。
打磨完成后,开始创意外观涂装。孩子们使用环保无毒丙烯颜料,学习颜色的调配,学习涂装的技巧。父母也可以参与这个环节,帮助孩子完成一些精细部分的涂装。在一家人的共同努力下,孩子心目中最喜欢的这辆独一无二的无动力小木车就快要下线啦!
涂装完成后,孩子们学习如何使用吹风机,对画好的小木车进行烘干,然后在教师的帮助下完成小车的组装。
接下来是调试环节,教师会教孩子们如何对车轮进行四轮定位,并通过调整车轴的角度,保证小木车沿直线行驶。
安装调试完毕后,小车手们就迫不及待地在长长的赛道上,开始与其他小车手一较高下,看看谁的无动力小木车跑得最快!比赛过程中,引导孩子们分析自己的小木车没有别人的小车跑得快的原因,帮助孩子们进一步采取科学的措施和手段,改进自己的小木车。孩子们会发现,通过使用各种科学方法,自己的小木车的速度也会进一步得到了提升。
对于最终的比赛结果,培养孩子们坦然接受挫折与失败的能力,培养勇敢面对挑战的积极心态。
活动特色
知识内容丰富
无动力小木车的创造过程,涉及科学、工程、技术、艺术、物理、数学、美术等多学科的知识。孩子在创造自己的无动力小木车过程中,多学科、跨学科的综合知识和能力得到了提升。激发了孩子探索科学的兴趣,培养了孩子们的科学思想和科学精神。
教育目标明确
从知识、技能和情感价值观三个目标为活动设计出发点,培养学生学习、动手、协作与竞争等能力。采用深度互动式、体验式的学习方式。无动力小木车的制作,促使小车手自己积极主动思考,充分发挥自己的想象力和创造力。孩子们像创客一样投入到小木车的创造之中,从做中学,最终通过自己和家人的共同努力,创造出自己心目中最喜爱、最酷的无动力小木车。
可操作性和实践性强
活动是以学生为主的亲子活动,活动规模可控,学生易入门,再结合竞赛环节,可以充分调动起学生的积极性和参与性。活动所需场地有限,趣味性强,可向更多学校和机构进行推广和复制。
可持续性强
该活动以北京汽车博物馆未来赛车手运动会、无动力小木车锦标赛及无动力创意小木车展览为平台,可以促使学生不断参与到该活动,对小木车进行不断的创新和改进。无动力小木车锦标赛分为5~6次分站赛和年底总决赛,参与无动力小木车活动的小车手均可以参加分站赛,成绩优异者可参加年底总决赛。
北京汽车博物馆
北京汽车博物馆是我国唯一一家由政府主导建设的汽车类专题博物馆,建筑面积约5万平方米,集“博物馆、科技馆、展览馆”三位一体。馆内按照“科学—技术—社会”的选题方式,分设创造馆、进步馆、未来馆及中国汽车工业经典藏品展区。她是一个讲故事的博物馆,80余辆具有典型历史意义的藏品车、情境再现的展示氛围,讲述着滚滚车轮上人类社会变革创新背后的人与事;她是一个值得探索的科技馆,50多个互动体验项目,可视、可听、可摸、可参与的沉浸式体验方式,生动演绎着科技与文化、科技与艺术、科技与生活的无穷魅力;她是一个注重文化体验的展览馆,结合观众需求常年推出内容充实、参与性强、寓教于乐的各类主题活动,并形成了5.18国际博物馆日主题活动、“雷锋——一个汽车兵的故事”爱国主义系列活动、“绿丝带在行动”科普教育系列活动、“汽车人走进汽车博物馆”系列讲坛等品牌活动,受到观众的一致好评,已经成为首都北京彰显现代文明与文化活力的时尚地标。
2011年开馆至今,获得“中国汽车文化推广基地”、“中国汽车科普基地”、“全国科普教育基地”、“中国汽车设计师之家”、“北京市爱国主义教育基地”、“北京中小学生社会大课堂”资源单位、“科技北京新八景”等多项荣誉,2013年被评为国家AAAA级旅游景区,2016年成为国家级服务业标准化示范单位。
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