无动力小木车大赛

邓龙　胡可义

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。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個木方、4根钉轴和4个轮子，教师带领孩子们完全开放式地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，让孩子很直观地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。教授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理想的无动力小木车。在这个环节中，教师重点引导孩子们一定要做完全开放性的设计，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，并将图稿誊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、小木锉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，学习颜色的调配和涂装的技巧。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，孩子心目中最理想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，教师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、数学等多学科的知识。孩子在创造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

本活动属于以学生为主的亲子活动，活动规模可控，空间延展性较大，学生易入门，再结合竞赛环节，可以充分调动学生的积极性和参与性。

形式设计新颖

无动力小木车活动从开始的介绍体验环节，到最后的配重竞赛环节，学生家长都可以参与其中。画车、打磨、上色、四轮定位、配重、竞赛等环节娱乐性、动手性强，通过比赛结果使学生再去思考小车快慢的原因并加以改善，可以促进学生的思考能力和问题解决能力的提高。

可推广性和复制性强

该活动所需场地有限，赛道占地较小，参与学生年龄段较大，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。

影响力大

该活动自开展以来就因为其知识性、趣味性强受到学生和家长的喜爱，在开展活动的过程中，积累了越来越多的学生资源，而且逐步走向学校，走向社会，参加了科技馆、学校举办的科技嘉年华，受到众多学校教师和学生的认可。