点击链接查阅完整版:常州威雅 | 暴雨中的汽车故障,如何成为她CREST Awards金奖的起点?
一个现实中常见的问题,如何变成一项值得深入研究的STEM项目?
对于常州威雅十二年级学生吴同学而言,答案始于一次暴雨中的汽车故障。
从追问“如何防止汽车空调进水”开始,到经过八周的自主研究、材料比选、实验设计与反复验证,吴同学完成了“汽车空调壳体的防水防护”研究项目,并凭借这一项目斩获 CREST Awards金奖。
关于CREST Awards
CREST Awards 是英国科学协会(British Science Association,简称BSA)创设的STEM(科学、技术、工程和数学)项目,其宗旨是激励年轻人像科学家和工程师一样思考和行动。该项目为学生们提供机会选择他们感兴趣的项目和方法,来完成他们自己的实验和研究。CREST奖项广受牛剑等世界顶尖院校认可,成为申请海外名校时的独特竞争力。
常州威雅此前荣获由CREST Awards颁发的“国际科创素养教育中心”认证,充分体现了我们在竭力推进STEM教育方面的努力,以及通过权威的CREST Awards项目为学生提供支持的成果。
她如何将一个来自生活的想法一步步变成一个切实可行的解决方案?让我们从她的项目源头开始探究。
01.
从观察到实践,
她的成功基于反复验证
吴同学的项目源于一次平常的家庭旅行。在途中,她和家人忽遇暴雨,汽车空调也因雨水渗入而出现故障,甚至发出刺鼻的霉味,这一现象引起了她的好奇。
进一步了解后,她发现,雨水渗入空调箱体不仅会造成金属部件锈蚀,内部潮湿的环境也会滋生大量霉菌,长此以往,还可能引发呼吸道健康问题。“把个人经历、新闻报道和学术文献结合起来看,我发现这是一个影响面很广,也很值得研究下去的问题。”吴同学说,由此,她进一步追问——“有没有一种更有效的方式,能够阻止雨水进入汽车空调系统?”
她的研究从材料选择开始。在通过不同维度对比了多种材料后,吴同学最终选定更具疏水性、柔韧性和可塑性的防水聚氨酯泡沫展开进一步验证。而在实验验证环节,新的挑战才刚刚开始——她很快发现,需要解决的问题已不止于“这种材料能否防止雨水渗透”,更困难的是,如何让其适用于汽车空调箱体。泡沫成型后的尺寸偏差、材料混合不稳定、喷水实验数次出现边缘受潮,还有对霉菌和生锈数据观测的时间限度……新的问题不断出现,像拦路虎一样,横亘在吴同学面前。
她没有放弃,埋头于实验中寻找问题成因,亲自走进汽车工厂实地调研,再结合了大量行业基准数据与文献作为支撑依据,不断优化自己的解决方案,从头进行反复验证。这样的循环,是整个项目最常见的环节,而在正式的三轮防水测试中,她终于欣喜地发现,自己的实验组全部实现了零渗透。
在撰写研究论文时,如何清晰地论证自己的研究成果,成为她面临的又一挑战。常州威雅工程、设计与技术教师Mr Shaikh作为吴同学的项目指导老师,给了她关键性的支持,“他指导我完成了论证结构的搭建、方法论的陈述,以及如何让分析、结论和实验数据对应起来。”吴同学表示,这让她的研究成果更经得起推敲与检验。
“这些问题都是在真正的动手过程中才会遇到,而非坐在教室里就能提前预知。回过头看,正是一次次排查、调整、验证的过程,让我的实验结果更具说服力,也锻炼了我定位问题根因,并逐一解决的工程实践能力。”吴同学感慨道。
02.
获奖是认可,
也是前行的动力
“CREST Awards金奖是英国备受推崇的STEM资质认证之一,它所关注的不仅是学生是否得出正确答案,而且评估学生在项目过程中展现出的韧性、独立研究能力、创造性思维、严谨的方法论,以及清晰表达复杂问题的能力。”指导老师Mr Shaikh告诉我们。
在项目周期中,吴同学展现出了令他印象深刻的自主能力——“她始终积极排查问题而非轻易放弃,这种科研思维正是顶尖大学极为看重的品质。”
收到获奖证书时,吴同学也颇感意外,这个项目最初只源于一次微小的生活经历,她没有预料到最终会获得这样的认可。“这个奖项对我而言,是一份推动我继续深入研究的动力。”吴同学分享道,“它证明了我具备独立将一个研究想法推进到底的能力,也促使我思考后续可以继续拓展的方向,譬如测试更多车型,或者探索生物基材料的现实应用。”
自九年级来到威雅后,她始终保持着对工程与科学的热情,也在一次次动手实践中不断激发创造性思维。在汽车工程的课外拓展课程中,她尝试从零开始组装一辆卡丁车,理解每一个部件背后的工程原理,再亲自驾驶完成赛道挑战;在学校的科学展上,她和同学共同策划以“The Moon”为主题的趣味科学展位,将课本知识转化为更具互动性的科学体验。
“在STEM教育方面,学校给了我很多能够‘从做中学’的资源——不只是课堂上的理论,更有许多能真的动手把想法转化为实践、再去验证它能否应用于真实世界的机会。”吴同学说道。
03.
STEM教育,
培养面向未来的竞争力
“STEM不仅关乎科学。它教会学生如何将复杂挑战进行拆解、如何从失败中汲取经验、如何与同伴及导师共同协作、如何在方案失败后调整应对策略。这种问题解决能力、韧性、团队协作与创造性思维能力的塑造,在任何大学专业与职业道路中至关重要。”Mr Shaikh分享道。
在常州威雅,STEM学习从不局限于课堂。丰富的STEM相关课外拓展课程,如汽车工程、基因工程、机器人等,为学生提供了探索不同领域的机会;“STEM日”、“科学展”等实践活动则鼓励学生通过团队协作来完成一项科学挑战;教育与工业参访,还有前沿领域专家进校,让学生们能够接触到STEM全球发展趋势……
这些丰富的实践机会,结合以项目制学习为核心的课堂教学,共同构成了常州威雅完整的STEM教育生态,让学生得以在真实情境中培养起面向未来的思维方式与重要竞争力。
每一个问题,都可能成为一次深度探索的起点;每一次实践,都可能成为收获成长的机会。我们鼓励学生在面对未知时保持好奇、敢于实践——这正是威雅全人教育在STEM领域的深刻体现。我们相信,每一个勇于探索的孩子,都有机会在属于自己的领域发现所长、释放潜能,走出属于自己的璀璨之路。


