你儿时是否想象过,开着自己的专属座驾驰骋赛场、过弯漂移?现在有一群学生,在自己的学校里,将梦想照进了现实>>>

撰文/记者 吕冰心 编辑/刘昭
新媒体编辑/李云凤

供图/朱安琪夕阳下,一辆拉风的“漂移车”一溜烟出现在首都师范大学附属中学(以下简称“首师大附中”)校园里,后边追着这辆车一起跑的还有一大群兴奋的高中生。

在。”

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自制漂移车,硬核科技激发学生探索欲

受酷炫的赛车类节目及电视剧的影响,很多人都梦想能拥有一辆漂移车。首师大附中科技社团的学生也不例外,在“90后”科技教师朱安琪的带领下,这个梦想终于变为了现实。

“90后”教师有什么不同?朱安琪表示,喜欢玩儿,会玩儿,也能和学生们玩儿到一起。熟悉互联网也是他们的特点之一。此前,朱安琪在B站上传了一段“老司机校内飙车,自制漂移车圆你漂移梦”“飙车一时爽,一直飙车一直爽”等系列视频,收获了一大波点赞和关注,网友在评论中纷纷留言,“卡卡跑丁车!”“QQ飞车!”“首师附666”“怎么做到的?”……称赞与好奇的声音同时在弹幕中出现。

为什么会想到做一台漂移车?朱老师提到,有一天,他在网上看到了非常有趣的卡丁车,作为一名爱车的技术男,他突然想到,为什么不做一台很酷的漂移车呢?漂移的功能不用多说,酷炫的赛车比赛中,“漂移”是最亮眼的。社团的高中生们一定非常感兴趣!朱老师的脑海中开始规划这个项目。多日后,经过了对“漂移车”的无数次酝酿,朱老师的思路终于成熟了。

▲社团学生在磨平焊点

▲朱安琪老师介绍漂移车零件清单

漂移车是如何做到漂移的?朱老师着手启动该项目时,先向学生抛出了这一问题,引发学生思考。“漂移,后轮是关键。后轮的方向漂移,加入万向轮是不是可以解决呢?”“一般的车动力跟转向是分开的,比如自行车后轮是动力,前面是转向。那么,我们如果把转向跟动力全部放在前轮,而后轮进行万向轮漂移呢?”根据朱老师的启发和设计草图,学生们大开脑洞,提出一系列想法。最后,他们将目光锁定在日常生活中常见的、技术已经很成熟的电动自行车、快递小拉车、超市购物车上,并通过一系列功能借鉴和组合优化,创造出了全新的“电动漂移车”。

但是,制作漂移车的过程并不是一帆风顺的。一开始,车辆面临后轮原地打转等问题,在对原理的分析与科学探究后,经历数次试车,在朱老师和社团学生的调整改进下,完成了从单层车架到双层车架、从4个轮到加入舵轮、从简易刹车到加固焊接的改进步骤。最终,一辆可实现漂移,时速最高达30km/h的自制漂移车正式亮相。

▲完工后的漂移车

朱老师说,“希望通过这些实践,让学生们知道科研就是在试验、调整、再试验的过程中一步步完善的。”这也印证了,科学就是在不断“试错”的过程中,总结经验教训,前行和进步的老话。据朱老师介绍,在这之后,他又与机器人社团的学生一起,造出一辆改良版的漂移车,吸取了上一版的精华和经验,这一版“更轻便、简易、便宜”。

谈及自制漂移车的原因,朱老师坦言,首先是好玩,能够激发学生的探究兴趣。在这个前提下,学生才能真正享受设计、动手制作、修改、调试等造车过程中的乐趣。“一放学,学生们就自发跑到青牛创客空间,喷绘、贴膜、剪裁、切割底板、粘贴、焊接漂移拉杆、螺丝胶紧固……每一步都有条不紊,效率很高,专注地动手实践。根本不用老师催,这就是兴趣的重要作用。”朱老师说。这与刚刚发布的《北京市全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)》中“倡导启发式、探究式、开放式教学,保护学生好奇心,激发求知欲和想象力”的提法不谋而合。

你还记得童年回忆中《铁甲小宝》中的“车轮滚滚”战车吗?不只是自制漂移车,朱老师还带领学生把“车轮滚滚”变成了现实。无疑,这一颗颗“科学的种子”将在学生的心中逐渐生长壮大。

▲“车轮滚滚”战车

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“玩转科学”,木偶机上演精彩戏份

除了带领学生玩转硬核科技,朱安琪还带领学生们玩上了一件传统物件—木偶机。木偶机原名automata,最早起源于18世纪中期的希腊,这种自动机械装置是当时的古希腊人为了展示科学原理而设计制作的。木偶机一般由下面的机械结构部分和上面的表演部分两部分构成。当其工作时,手动旋转摇柄,带动机械运转,从而联动上面的表演部件。朱老师介绍,学生可以通过这种方式,讲述一个故事,或者传达一种理念。

初音盒子开摆、挠痒痒的小猫咪、哒哒响的加特林、川剧变脸、诗仙李白饮酒作诗……朱老师办公桌后面的书架上,摆满了各式各样好玩的学生木偶机作品。拿起这些作品,朱老师如数家珍,向记者一一介绍:“你看这些设计真是特别可爱,包含着各种巧思,有的作品还和咱们的传统文化相结合,非常有创意。”

事实上,朱老师选择木偶机给学生们上科学课也包含着自己的很多思考。木偶机上面部分有故事情节,孩子们有一定的自主权,他们可以灵活发挥,把自己感兴趣的东西融入到作品的情节里。这样学生可以做自己喜欢的作品。

其次,从学生擅长的科目来考虑,有的孩子擅长文科,有的则擅长理科。擅长理科的学生很乐意从机械结构方面下功夫,擅长文科的学生可以从故事情节的美化上做文章。从这点上看,木偶机调动学生团队合作的能力,包容学生之间的差异,发挥他们的特长,感受团队协作的力量。

▲木偶机学生作品

朱老师介绍,木偶机课程还有一个优点,就是即使使用很简单的结构也能展现不错的效果,深入后也可以做得很复杂很精美,是一种入门简单,但上限很高的作品,适合不同层次的学生,能让“能力强的学生吃得饱,能力弱的学生够得着”。

有趣的是,木偶机作品属于玩具属性,本身非常好玩。这种作品也有一定的商业价值,可以为学生举办作品的展示和售卖活动,这样他们也更愿意在作品上投入更多的时间和精力。

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理论和实践相结合,科学教育要“接地气”

在朱老师看来,科学教育需要“接地气”,老师除了要把课程内容变得好玩有趣,激发学生好奇心之外,还应该培养学生的动手能力,在解决实际问题的过程中,脚踏实地、态度端正、严谨认真地做好每一项任务。

朱老师举例,比如制作木偶机需要完成的第一个任务,就是做一个榫卯结构的盒子。这个内容非常重要,但有些学生眼高手低,好高骛远,认为不需要学习也能做好。“这不是有手就行?”“这还用讲?”教室里出现了很多这样的质疑声。

通常在这个时候,朱老师就会给每名学生发一张纸。“会做就试试,画小盒零件的形状和尺寸。”学生一听要实操动手画画,一般会出现两种状态,一种是很自信地动笔,另一种觉得事情没那么简单,不敢动笔。朱老师鼓励不敢画的孩子:“咱们这个学科就是试错的,大胆画,不怕画错,怎么想就怎么画。”然而,当学生把尺寸标上后发现,按照这个尺寸,做不成盒子。

为什么以前这么画没什么问题,但是现在就不行了呢?原因就在于,材料的厚度问题。通过实操训练,使学生能够注意到材料厚度的固有尺寸,朱老师介绍,“此前学生基本都是用纸做盒子,而纸又很薄,所以学生对于厚度没什么概念。而制作木偶机后面的板子尺寸和榫头卯孔的尺寸设计都会涉及到厚度,所以厚度的问题学生需要深刻认识。”

▲制作榫卯小盒

朱老师意味深长地向记者表示,“我们需要用一个听起来简单,但实操又不是那么容易的例子来打破学生的思想认知,让他们了解科学应该是脚踏实地、严厉严谨的,从而起到一丁点科学的震慑作用。”

很多时候都是这样,这些看似简单的科学问题背后,都隐藏着学生不了解的知识点。朱老师的教育理念就是如此,“在试错中学习,一遍不行就两遍、三遍、四遍……科学课就得勇于尝试,有点磕磕碰碰很正常,相比于过程中的失败,我认为保护学生珍贵的兴趣和信心更重要。”

出品:科普中央厨房

监制:北京科技报 | 北科传媒

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