石惠　倪友寧

2013年12月1日，中國(guó)學(xué)生親手將制作完成的霍尼韋爾個(gè)性化車(chē)模介紹視頻與文本資料上傳到“美國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)全球?qū)W生車(chē)模設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽”（以下簡(jiǎn)稱“車(chē)模挑戰(zhàn)賽”）指定的網(wǎng)址，與五大洲的中學(xué)生車(chē)模學(xué)習(xí)小組一起，接受霍尼韋爾全球公司的近千名工程師的品評(píng)，至此，大家暫時(shí)松了一口氣。

為什么要引進(jìn)車(chē)模設(shè)計(jì)課程

車(chē)模課程參與者為12～16周歲的學(xué)生（張江實(shí)驗(yàn)中學(xué)把年級(jí)段放在了預(yù)備至初二年級(jí)之間）。在八個(gè)星期內(nèi)，學(xué)生需要通過(guò)調(diào)查研究，確定一個(gè)具備特定功能的車(chē)模玩具目標(biāo)，進(jìn)而設(shè)計(jì)草圖，確定方案，完成實(shí)物制作。

這項(xiàng)車(chē)模設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽與目前國(guó)內(nèi)舉辦的各級(jí)各類學(xué)生競(jìng)賽有很大區(qū)別，其非常關(guān)注學(xué)生在創(chuàng)作設(shè)計(jì)時(shí)的過(guò)程方法，運(yùn)用哪種方法解決哪個(gè)實(shí)際問(wèn)題，還要留下原始設(shè)計(jì)文檔與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。即使學(xué)生不以參加競(jìng)賽為最終目的，他們?nèi)阅軓恼n程中獲得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、團(tuán)隊(duì)合作的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，將會(huì)終身受益。

通過(guò)實(shí)踐車(chē)模課程，中國(guó)團(tuán)隊(duì)學(xué)到了什么

1.創(chuàng)造力與想象力

中國(guó)的應(yīng)試教育極大地限制了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，當(dāng)老師們問(wèn)學(xué)生：“你們將把你的汽車(chē)玩具設(shè)計(jì)成什么？賦予它們哪些功能？”得到的回答卻是鯊魚(yú)、熊貓、老鷹、老虎……“那你們從生活中聯(lián)想一下，可以獲得哪些借鑒？”全體沉默。他們似乎從來(lái)沒(méi)有看過(guò)好萊塢動(dòng)畫(huà)片，沒(méi)有看過(guò)Discovery，沒(méi)有在腦海中虛構(gòu)出一種現(xiàn)實(shí)中不存在的物體。

2.書(shū)本知識(shí)向?qū)嵺`應(yīng)用遷移

車(chē)模課程的內(nèi)容中，包含有物理學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)知識(shí)以及電學(xué)知識(shí)。有些知識(shí)在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)，但是，學(xué)生們從來(lái)沒(méi)有將它們整合到實(shí)際應(yīng)用中來(lái)。因此，許多車(chē)輛設(shè)計(jì)需解決的問(wèn)題，都被巧妙地安排在了課程之中。

3.經(jīng)歷開(kāi)發(fā)流程，體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作價(jià)值

本次我們團(tuán)隊(duì)的參賽作品是一輛霍尼韋爾救援車(chē)。在車(chē)輛設(shè)計(jì)階段，新聞報(bào)道海燕臺(tái)風(fēng)給菲律賓造成了巨大損失，大家都希望賦予這輛救援車(chē)更多的使命。然而過(guò)多的功能導(dǎo)致車(chē)輛設(shè)計(jì)時(shí)遇上了不少麻煩，如內(nèi)部空間已被齒輪占據(jù)，如何重新設(shè)計(jì)齒輪以騰出電池倉(cāng)？馬達(dá)動(dòng)力為3V，紅外傳感器需要5V供電，如何適用兩套電壓系統(tǒng)？如何讓車(chē)輛在水面浮起又不影響其越野性能？制作團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多次討論才一一解決以上問(wèn)題。

4.學(xué)會(huì)了觀察、鼓勵(lì)學(xué)生

車(chē)模課程不僅培養(yǎng)了學(xué)生，也鍛煉了教師。車(chē)模課程可以歸類為探究型課程，與基礎(chǔ)型課程相比，教師所發(fā)揮的作用有很大的區(qū)別。需要慧心地觀察學(xué)生，安排學(xué)生至最佳的崗位發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)。在明確好任務(wù)后需要全權(quán)放手給學(xué)生，不可以指手畫(huà)腳。

車(chē)模課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的啟示

1.需強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的“非連續(xù)性文本”表達(dá)能力

“非連續(xù)性文本”來(lái)自國(guó)際“PISA”閱讀素養(yǎng)測(cè)試項(xiàng)目，筆者認(rèn)為寫(xiě)好“非連續(xù)性文本”就是用最為精煉的語(yǔ)言，將某一事件、現(xiàn)象表達(dá)恰當(dāng)、完整。

例1：大家好，我的名字是Steven，我負(fù)責(zé)救援車(chē)設(shè)計(jì)。根據(jù)前期調(diào)研，我確定了救援車(chē)輛將具備以下功能：

救援部分——包含人體紅外感應(yīng)、光線感應(yīng)、機(jī)械臂；

車(chē)輛部分——包含適應(yīng)爬坡的齒輪比、能夠提供浮力的底盤(pán)、水上推進(jìn)器；

電路部分——由于在車(chē)輛上加裝了傳感器套件以及水上推進(jìn)馬達(dá)，所以，我對(duì)整車(chē)電路做了重新安排：

（1）為了讓傳感器正常工作，我提供5v的電壓供電；

（2）傳動(dòng)馬達(dá)和水上推進(jìn)馬達(dá)我使用3.7V鋰電池供電，兩者相互獨(dú)立，不會(huì)產(chǎn)生干擾。

此外，為了保護(hù)元器件，我將使用PVC塑料板制作帶有圓拱的車(chē)殼，當(dāng)然，也要讓它們更顯眼，更有型！

（詳見(jiàn)車(chē)輛整體結(jié)構(gòu)圖）

例1是救援車(chē)設(shè)計(jì)部分文字描述，雖然只有250字，但卻包含有大量的信息，需要對(duì)照車(chē)輛的功能依次進(jìn)行介紹。如果要進(jìn)一步提高對(duì)學(xué)生的要求，那就是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)撰寫(xiě)論文，對(duì)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題-分析問(wèn)題-解決問(wèn)題”這樣完整的思考過(guò)程要描述清楚。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的批判意識(shí)與問(wèn)題深入解決的能力是非常重要的。

2.基礎(chǔ)教育要為教師、學(xué)生提供培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的環(huán)境

車(chē)模課程為我們觀察西方世界的教育提供了一個(gè)很好的窗口，課程中的多學(xué)科背景、靈活的合作探究方式是目前我們按照學(xué)科條線劃分的應(yīng)試教育所無(wú)法應(yīng)付的，參加車(chē)模課程的學(xué)生只是做了一個(gè)淺層的嘗試，但可以相信，這番經(jīng)歷對(duì)21世紀(jì)的中國(guó)學(xué)生來(lái)說(shuō)，一定會(huì)記憶深刻，并影響深遠(yuǎn)。

3.加強(qiáng)英語(yǔ)表達(dá)能力，做一個(gè)國(guó)際化學(xué)生

霍尼韋爾車(chē)模挑戰(zhàn)賽是一項(xiàng)國(guó)際賽事，對(duì)英語(yǔ)表達(dá)有所要求，教師事先做了相應(yīng)預(yù)案，必要時(shí)學(xué)生講中文配英語(yǔ)字幕。

例2：我的名字叫John，我負(fù)責(zé)市場(chǎng)調(diào)查

Hello everyone， my name is John and in charge of market research.

我們給年齡在12～14周歲的50名學(xué)生發(fā)放了調(diào)查問(wèn)卷

We did a survey among the 50 students aged 12～14.

我們發(fā)現(xiàn)95%的學(xué)生希望可以有傳感器

We found that 95% students prefer that the car with intelligent sensing.

……

我們希望例2的英文文本由一名救援車(chē)項(xiàng)目學(xué)生順利地讀下來(lái)，并且事先對(duì)陌生的單詞進(jìn)行了音標(biāo)標(biāo)注，但是，經(jīng)過(guò)一個(gè)半小時(shí)的練習(xí)，該學(xué)生還是無(wú)法完成越過(guò)單詞障礙，其他語(yǔ)句讀得也不是很通順，所以，只能一再降低預(yù)期，讓他們以中文配英文字幕?！盁o(wú)法用英語(yǔ)表達(dá)”這一現(xiàn)象在初、高級(jí)中學(xué)的男生中非常普遍。

筆者強(qiáng)調(diào)這一現(xiàn)象的原因，是希望這些感受過(guò)國(guó)際比賽的男生能夠感悟到英語(yǔ)的重要性，以超乎常人的毅力，加強(qiáng)在口語(yǔ)、聽(tīng)力方面的練習(xí)，改變目前自身英語(yǔ)現(xiàn)狀。

2014年1月29日，最終比賽結(jié)果公布，中國(guó)的華東師范大學(xué)張江實(shí)驗(yàn)中學(xué)在本次霍尼韋爾及美國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)全球?qū)W生車(chē)模設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽中取得了第一的佳績(jī)，這表明中國(guó)人在創(chuàng)新、探究的能力上絕對(duì)不輸給西方國(guó)家，我們更要保護(hù)好這片創(chuàng)新土壤，培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新人才。endprint