“机关王”科技创意实践活动体会

庞广钰

摘要：通过“机关王”科技创意主题竞赛活动过程中培养青少年的团队意识、创新意识、挫折承受力、知识活用能力、知识整合能力，关注青少年在学中玩、玩中做、做中学，在玩耍小积木的同时感受科技的力量。讲述了“机关王”相关理论以及蕴含的大智慧，并给出了相关实践活动中的“机关王”科技创意实践的心得体会，有利于培养青少年学生的各种能力。

关键词：科普教育 动手实践 团队精神 挫折承受力

一、初始“机关王”

“机关王”的概念源自于1942年美国漫画家鲁布·戈德堡的漫画《Rube Goldbergs Inventions》这种有趣的设计方法，在此之后，成为外国大学机械系或是训练创意、思考的课程，甚至成为美国全国性的比赛。

机关王主旨在培养青少年对科学知识的整合力及创造力，活用物理、化学观念与机械运作等多项科学原理，同时训练系统思考与解决问题的能力。在游戏竞赛中，提升对科学创造的兴趣。它运用了奥巴马提倡的STEM（Science，Technology，Engineering and Mathematics，即科学、技术、工程和数学）人才培育国家整合教育计划，还加入了A（Art，艺术），培养学生在科学、技术、工程、艺术和数学五个方面的学习和发展。科学方面，借由实际拼装的过程，应用所学科学原理，帮助学生理解科学知识；技术方面，不仅能让学生了解能源科技和运输科技，更可以实际运用信息科技，操作软件让信息互通，落实科技实践的目的；工程方面，学生在操作的过程中，必须让机关结构更为稳定，以使物体运作更为流畅；艺术方面，学生借由建构机关的过程，训练其艺术与创造力的展现，并培养美感和鉴赏力；数学方面，学生必须运用公式，了解比例和对称方式，掌控对象彼此力道的平行，并能充分应用数学概念。

二、“机关王”——小积木中蕴含的大智慧

几年前，我们将机关王这项依据小零件让青少年动手、动脑、思考、探索培育青少年创新意识、团队精神等各方面能力的竞赛活动，引入我们的实践课堂教学中。从最初了解机关王概念的由来，到认识机关王零件、进行基础学习、简单搭建、模型搭建、创意搭建、关卡的设计、机关王创意作品的制做、机关王作品的运行演示讲解等环节的学习和实践，让我们深深感受到在这个不断学习、动手、探索、思考、研究的过程中学生掌握了搭建模型的方法以及将所学知识进行运用，学会知识的整合；在不断尝试、不断操作、不断完善的过程中，培养学生团队合作精神、解决问题的能力，在这样的实践体验活动中学生增长了知识、收获了友谊、分享了经验。

今年，我们面向全市初中学生开展“机关王——科技创意主题竞赛”——“科技之城”，旨在培育学生知识活用能力、团队合作能力、表达沟通能力、解决问题能力、同时树立热爱生活、热爱环境、科技、环保的理念等。参赛团队根据竞赛主题在规定时间内完成一个机关王作品，要求整个作品有不少于6个具有连锁反应的关卡搭建而成。整个机关王作品的完成包括：关卡设计、材料选择、设计布局、搭建制作、作品自测试运行、作品演示讲解等，全部环节由团队成员在规定的时间内完成。其中，一个参赛团队设计的《未来水世界》讲述的是在未来的生活，由于水面上升，陆地逐渐减少，因此我们要利用水能、太阳能来为我们的生活提供能源，减少污染，绿色环保，同时也是呼吁我们要从自己做起注重保护环境、节约资源；学生的关卡设计有故事性、有创意、有感受、有深思、有警醒，同时还运用了不同的科学原理和绿色能源。

三、实践教学中的体会

在从事综合实践课程教学的这几年，让我感受颇多，综合实践活动是基于学生的直接经验，密切联系学生自身生活和社会生活，注重对知识技能的综合运用，体现经验和生活对学生发展价值的实践性课程。综合实践活动课程超越书本或体系化的教材，超越单一的、封闭的课堂时空，引导学生从个体的学习生活、家庭生活、社会生活或自然生活中提出具有生命力的鲜活的活动主题、项目或课题；面向自然、面向社会、面向学生的生活和已有经验，在开放的时空中促进学生生活活泼地发展，增长学生对自然、对社会、对自我的实际体验，发展综合的实践能力。

学生的个性发展都具有独特性、具体性，为了提升学生的学习兴趣，让学生在动手实践、动脑思考、主动探索中对实践内容有一个立体形象的认识和接受。依据机关王的实践材料，我们设计了贴近学生日常生活、激起学生学习兴趣的实践主题活动：“梦想游乐园”“安全意识早养成”等主题，引导学生在动手中学习，在实践中发展。在“梦想游乐园”这个主题活动中，我们的设计理念是：在游乐园玩耍时，设计一个可以连续玩遍游戏设施的作品，避免在游戏中站队等候。学生通过回忆以及发挥自己的想象搭建出经过自己改良设计的游乐设施，并依据游乐设施的特点利用水能、太阳能、为游乐设施提供能源，提倡低碳环保，同时在玩耍中引导学生的创新思维、建筑设计、艺术美感等同时体验绿色能源、体验科技力量为我们生活带来的巨大改变。在“安全意识早养成”这个动手实践主题中，我们更注重对学生安全意识养成的培养。让学生通过机关王零件搭建出与安全有关的防灾报警系统等，教育学生如何避免危险事故的发生以及再发生事故后要如何进行自救、他救等相关安全知识。在生活中，我们以介绍电学知识为例。这一环节的设计采用模拟演示，首先演示了安全更换电灯泡的过程，让学生通过观察描述有哪些环节，然后根据学生的描述，提问换电灯泡之前需要做的最重要的一个步骤是什么？拉闸、断电。进而提问拉闸、断电的原因是什么？家庭用电的电压是220V，而人体的安全电压是不高于36V，并且人体是导体，可以导电，因此为了保证人体安全要进行拉闸、断电等等相关的用电安全知识。以泥石流为例进行自然环境教育，泥石流是一种自然灾害，是山区特有的一种自然地质现象。通过文字、图片、视频等一些资料让学生了解泥石流这一自然灾害，并知道在遭遇这一自然灾害时要如何进行自我保护、自救行动。然后让学生利用机关王零件搭建出泥石流灾害报警系统以及如何进行自救的演示作品。同时，这次实践教学更是起到一个抛砖引玉的作用，启发学生主动去了解其他的自然灾害以及自救方法。开阔视野，拓宽思路，收获良多。

四、总结

经过多次实践活动的积累以及对参与其中学生的走访调查，可以非常明确地指出，机关王作为青少年的实践体验活动更具有其独特的功能和价值，利用机关王零件搭建的作品它更具有实践性、探索性、开放性、自主性、生成性。在动手实践操作中引导学生在学中玩、玩中做、做中学；在关卡设计、关卡搭建的过程中学生能更加立体生动的感受建筑设计、简单机械、电学探索、水力能源、太阳能源等，在机关运行不断的测试、运行、调整、再测试、运行、调整，这个不断反复的操作过程中需要学生不断的尝试、勇于挑战，直面问题、解决问题，同时也是对学生挫折承受力、忍耐力的一个培养。在机关王作品搭建的过程中培育学生自己去积极主动寻找、思考、尝试、总结，所要面临的一系列问题，把被动认识变成为主动探索，加深印象，记忆生动，充分调动了学生自主学习的主动性，积极动脑参与其中的能动性，也让学生体会到了成功的喜悦，增强了自信。

参考文献：

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[2]洪荣昭.机关王竞赛活动.中国科技教育，2016，（03）.

[3]胡晓蕾.2016年全国青少年创意工程（机关王）挑战赛[J].中国科技教育，2016，（03）.

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