未來設(shè)計師——“瘋狂過山車”創(chuàng)意設(shè)計制作活動方案

劉宏宇

活動依據(jù)

為豐富學(xué)生實(shí)踐活動內(nèi)容，根據(jù)北京市朝陽區(qū)教育委員會制定的《學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升工程》文件，結(jié)合學(xué)生課后活動計劃，設(shè)計了朝陽區(qū)學(xué)生實(shí)踐能力提升系列活動?！隘偪襁^山車”設(shè)計制作比賽作為此系列活動的內(nèi)容之一，以其獨(dú)有的挑戰(zhàn)性與趣味性，深受學(xué)生歡迎。

面對不同年齡階段的學(xué)生，本項(xiàng)活動的考查重點(diǎn)也略有不同。在學(xué)生動手搭建的過程中，能夠有效地考查小學(xué)生使用工具的能力，通過加強(qiáng)合作意識和工作的條理性提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；對于中學(xué)生而言，活動中“過山車”的設(shè)計是對他們學(xué)習(xí)課本中“向心力”“能量轉(zhuǎn)化”等內(nèi)容的綜合性考查。

活動目標(biāo)

小學(xué)生大致了解“向心力”“能量轉(zhuǎn)化”等知識內(nèi)容，并能夠進(jìn)行簡單應(yīng)用；中學(xué)生能夠利用基礎(chǔ)物理知識嘗試對軌道進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計。

鍛煉讀圖能力，學(xué)會基本工具的使用方法。

通過觀察游樂場的過山車設(shè)計嘗試對瘋狂過山車的軌道加以改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。

活動過程

校級活動

組委會對教師的培訓(xùn)：組委會通過發(fā)放往屆優(yōu)秀作品視頻和歷年活動照片的方式，使各校教師了解搭建結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，熟悉搭建的基本方式。此外定期為各校教師提供現(xiàn)場答疑，凡是在學(xué)生訓(xùn)練過程中出現(xiàn)的技術(shù)性、規(guī)則性問題，可以及時提出，組委會當(dāng)場予以答復(fù)。

各校教師對學(xué)生的培訓(xùn)：各校教師在充分了解競賽規(guī)則和搭建方法之后，統(tǒng)一對各班有興趣的學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括工具的使用方法、過山車結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法、過山車軌道整體的安裝方法等。培訓(xùn)過程中，還應(yīng)該為學(xué)生提供結(jié)構(gòu)設(shè)計的指導(dǎo)，在發(fā)揮學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新性的同時，向?qū)W生講解相關(guān)科學(xué)知識。

以班級為單位開展活動：為各班準(zhǔn)備相同的材料，要求有興趣的學(xué)生在課余時間進(jìn)行搭建。評比規(guī)則可以自行設(shè)計。

以社團(tuán)為單位開展活動：在班級開展活動的基礎(chǔ)上，通過自愿報名的方式，組建一支校級活動社團(tuán)，開展瘋狂過山車創(chuàng)意搭建活動。在社團(tuán)活動中，針對市區(qū)級競賽內(nèi)容，教師向?qū)W生深度講解搭建要領(lǐng)，與學(xué)生共同討論完成結(jié)構(gòu)設(shè)計。在區(qū)級競賽開展前夕完成參賽隊(duì)員的甄選，完成競賽軌道的設(shè)計，開展賽前集訓(xùn)等。

區(qū)級活動

活動地點(diǎn)選址：過山車與火車看似不相干，可實(shí)質(zhì)上過山車和火車一樣，都利用了相同的運(yùn)行原理——輪軌原理。本次活動為了讓參賽學(xué)生更充分地了解輪軌原理，經(jīng)協(xié)商將活動地點(diǎn)定在中國鐵道博物館（東郊館）機(jī)車車輛展廳。

簽到入場：簽到處設(shè)在展廳售票處旁，簽到后方可入場。為避免參賽人員報道集中可能會引起的擁堵，根據(jù)場館開館經(jīng)驗(yàn)，將學(xué)生報到時間錯開參觀游客入館高峰時段，同時設(shè)立單獨(dú)通道，僅供競賽選手進(jìn)出，避免擁擠踩踏隱患。

選手入場：進(jìn)入競賽區(qū)域后，評委引導(dǎo)學(xué)生到達(dá)各隊(duì)比賽位置。全體參賽隊(duì)員到位后，將所有材料打開，等待比賽開始。此時段評委要檢查所有搭建軌道使用的材料，要求材料必須是零散狀態(tài)，否則需要現(xiàn)場拆解至零散狀態(tài)方可開始比賽。

搭建軌道：所有參賽隊(duì)根據(jù)規(guī)則要求，搭建1個完整的瘋狂過山車軌道?？倳r間為1.5小時。同時隊(duì)員入場后，每隊(duì)發(fā)放1張回環(huán)結(jié)構(gòu)的圖片，各隊(duì)需要按照圖片在自己設(shè)計的軌道中搭建出1個能夠順暢運(yùn)行的相同結(jié)構(gòu)。

評委打分：競賽中將對賽場環(huán)境、工具使用、合作分工、制作獨(dú)立性、制作時間、成功次數(shù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行評分。各隊(duì)有3次測試機(jī)會，3次測試的成功率及鋼球在軌道上的運(yùn)行時間，都將成為評分依據(jù)。

軌道錄像：賽事評審會對每組過山車進(jìn)行運(yùn)行錄像，作為軌道創(chuàng)意性評審依據(jù)。將各組過山車運(yùn)行情況進(jìn)行錄像，可以方便賽事評委會進(jìn)行二次評審。競賽錄像資料還可供以后競賽輔導(dǎo)教師學(xué)習(xí)使用。

零件拆卸：評委評審?fù)瓿珊?，參賽?duì)要在過山車軌道拆卸完成并檢查通過之后，方可離開競賽場地。設(shè)計這個評判環(huán)節(jié)，可讓學(xué)生了解到整理賽場、整理自己工作環(huán)境的重要性，可以提醒學(xué)生時刻注意自身修養(yǎng)。

場館參觀：競賽結(jié)束后，組委會安排了鐵道博物館參觀環(huán)節(jié)，由講解員講解軌道設(shè)計及鐵路相關(guān)知識。

活動評判

校級活動評判方法

校級活動一方面要關(guān)注學(xué)生對于相關(guān)知識的學(xué)習(xí)效果檢測，如開展校級競賽活動的成績檢測等。另一方面要關(guān)注學(xué)生在活動期間的能力提升，可以要求學(xué)生在展示軌道時，向大家介紹自己的創(chuàng)意，教師可以借此觀察學(xué)生的動手能力、語言表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作意識等。

區(qū)級活動評判方法

本次活動在關(guān)注學(xué)生動手操作能力的同時，也十分注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升，所以在競賽評判中也體現(xiàn)了這方面的要求。競賽場地是否整齊、使用工具是否合理、團(tuán)隊(duì)分工是否明確、是否脫離教師家長獨(dú)立完成，這4項(xiàng)內(nèi)容是本次活動能夠考查到的關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的重點(diǎn)內(nèi)容，由評委在活動過程中進(jìn)行評價。

在評判過程中，由每6組隊(duì)伍安排1個固定裁判，該裁判固定為這6組隊(duì)伍打分。除此之外，為了突出競賽公平性，另安排7位巡場裁判，為每組隊(duì)伍打分，最終以平均成績記為總成績。

該項(xiàng)目獲得第31屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科技教育方案類一等獎。

專家評語

該方案體現(xiàn)了“三自”原則，教育目標(biāo)明確，傳播的與輪軌原理相關(guān)之科學(xué)知識、方法、技能和思想來源基本可靠，符合科技教育活動的基本規(guī)律，所設(shè)計“瘋狂過山車”活動的內(nèi)容和形式具有較好的創(chuàng)新性，方案同時體現(xiàn)出完整性和可行性，實(shí)施后亦會產(chǎn)生較好的示范效應(yīng)。但是，方案涉及上述設(shè)計制作之效果監(jiān)測似有不足，建議繼續(xù)完善該方案，以充分發(fā)揮其提升青少年科學(xué)素質(zhì)的作用。endprint