【摘要】活動針對6～9年級學生，以百年后的城市為主題進行設計的國際賽事，是2017年度學校設計、組織、參賽的案例。2017～2018大賽主題是構建一座100年后的“老齡友好型城市”，解決當今社會老年人自身存在的問題。團隊設計一個100年后的香港這一人口老齡化問題較為嚴重的城市進行建設，構建一體化垂直社區(qū)，將交通體系上移，地面保留綠化及人行道路，促進兩代人之間的思想交流的同時，也惠及各年齡層的居民。

【關鍵詞】未來之城?工業(yè)式5.0?雙層城市?一體化垂直社區(qū)

一、活動主題

“未來之城”項目是由美國全國工程師周基金會（National?Engineer?Week?Foundation）組織，面向全球青少年的教育課程和展示活動，距今已有26的歷史，旨在幫助青少年體驗基于項目的學習方式，對科學、藝術、技術、工程學和數學等相關學科知識的綜合運用，并規(guī)劃設計未來生活的城市空間。

2017～2018大賽主題是構建了一座100年后的“老齡友好型城市”，解決當今社會老年人自身存在的問題并設計兩種幫助他們保持活力，獨立生活的方法。

二、活動目標

（一）知識目標

通過知識應用課程、外出考察課程，幫助學員了解項目探究式學習以及工程設計方法的應用。

（二）技能目標

引導學員學會利用網絡資源、材料資源、人力資源、設備資源構建老齡化友好城市，解決因香港高密度人口、地少人多而引發(fā)的居住、用地、綠化分布等問題，感受科學探究的過程。通過科學制作，引導學員學會建筑模型的測量、制作等。

（三）情感目標

引導學員用所學使城市更加考慮到老年人的生活需求，幫助身邊的人，體現團隊協作精神，樹立關愛城市，關護老年人的價值觀。

三、活動的實施資源和實施限制及解決

上海市行知實驗中學大力發(fā)展科技教育，學校立足“實驗行知，求真創(chuàng)造”辦學理念，以創(chuàng)新實驗室為載體，以科技輔導員陳嶺及其STEM教師團隊為骨干力量，發(fā)動全校班主任和任課教師，面向全體初高中學生開設了STEM系列課程，并開創(chuàng)“創(chuàng)客大智匯”工作室。

（一）項目所用資源

1.網絡資源。我們團隊貼合本次主題，尋找相關資源，確定了香港作為本次城市選址，并搜尋到了香港目前的城市狀況以及地標建筑。

2.材料資源。貼合需要建設的建筑模型，我們回收了不同形狀材質的瓶子，板材，借用了美術老師的繪畫材料，可塑彩泥，以及其他廢舊材料。

3.人力資源。我們團隊隊員在各個方面都有一定特點與所長，技術上，由我校數學老師徐雯，科技老師陳嶺進行指導，關于本次老齡化主題，我們還詢問了幾位老齡家屬以了解大部分老年人對未來生活的設想及目前生活的不足。

4.設備資源。利用學校現有設備如電腦、激光切割機等。

（二）項目所受限制

1.時間限制?；顒訒r間為3個月，因為團隊成員年級不一致，導致可調配的時間存在出入分歧，只能運用在校的課余時間以及雙休節(jié)假日的時間來討論完成項目。而在論文，大綱等的遞交時間上，也有著嚴格的限制要求。

解決：由于客觀條件無法改變，我們只能延長放學后的工作時間，同時提高工作效率，趕上進度。

2.尺寸限制。因為比賽有一定的尺寸限制，導致模型精細度無法達到相對高度，且我們的模型是雙層，因此要考慮到高度及比例，這使我們對于模型的一些想法和觀點無法落實建設。

解決：使用雙比例尺，小比例尺運用于整體城市中，大比例尺用于體現我們對于建筑的細節(jié)看法，同時控制建筑模型高度。

3.資金問題。由于資金有所限制，費用為100美金，導致我們無法按先前想法全部采購新材料，以至于模型的美觀程度受到影響。

解決：回收利用了一些廢舊環(huán)保材料，并從一些廢舊物品上拆卸下了部分裝飾品，以盡量企及原來的預先美觀高度。

4.專業(yè)問題。對于城市整體規(guī)劃的想法不夠清晰，導致我們的設計中有些以偏概全，同時在模型建設及想法落實上，對于團隊中的學生較為困難。

解決：對于專業(yè)性的問題，我們詢問了相關方面的指導老師給出了建設性建議，在模型落實上，我們查詢了大量網絡資源，以實現最理想的模型效果。

四、活動準備

為了讓學員們了解項目探究制學習以及工程設計方法的應用，大賽組委會制定了一系列Future?City未來之城課程，共分為知識應用課程、外出考察課程兩個環(huán)節(jié)（見圖1、圖2、圖3）。

五、活動過程

進行為期14天的課程之后，我們將項目任務進行細致化分配（見圖4）。

在一開始設計中，打算完全開發(fā)新城區(qū)，將整個香港建設成為一個高科技，現代化的繁榮城市。在后來的進程逐步推進討論中（見圖5），發(fā)現不同老年人對于生活的需求不同，除了愿意接受新興科技的老年人之外，還有一部分老年人更喜歡符合年齡的安逸穩(wěn)定生活，因此為更貼合本次項目主旨，仍舊保留一部分老城區(qū)，迎合不同觀點的老年人生活需求做出改變（見圖6）。

團隊合作中，最開始成員們集中討論城市的規(guī)劃與建設，在確定了大體之后，各有所長的同學分工完成，一組學員完成背景板（見圖7），一組學員完成項目計劃書（見圖8），一組學員進行模型制作與搭建（見圖9）。在實施過程中，各個部門的同學也在相互摩擦迎合，對最初設計進行部分改變，這就造就了我們當前由所有同學的智慧凝結而成的城市。

我們將100年后的香港城市假設為雙層城市，地下發(fā)展香港獨立的工業(yè)，實施工業(yè)5.0，將工業(yè)軟性化，這就意味著地下工業(yè)將由機械控制，一間工廠只需1～2名工人足以。這樣創(chuàng)新性改造，使香港100年后將擁有自己獨立、自給自足的工業(yè)。

而上層城市，我們保留了原有的老城區(qū)迎合當前老年人的生活需求，在原來的基礎上圍海造田，開發(fā)新城區(qū)，垃圾無害化處理，利用生態(tài)片吸收太陽能的同時大規(guī)模養(yǎng)殖藻類，而這些藻類將成為將來香港的食物原料以及發(fā)電供電。

為了解決香港因人口密度過高而導致的土地缺乏問題，同時為了最大程度地滿足人們的生活要求和最大力度地方便老年人的出行生活，將社區(qū)垂直一體化，仔細規(guī)劃每一層的布置安排，有商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、飲食區(qū)、交通層、醫(yī)院、學校，足不出戶就能完成一切日常生活（見圖10）;并且將交通體系上移，地面保留綠化及人行道路，促進兩代人之間的思想交流的同時也惠及各年齡層的居民。而出于對老年人身體機能的考慮，設計人工智能輔助以及修復的兩套方案。將現代居民面臨的問題通過100年后的科技手段解決，設計滿足老齡人及不同年齡層的人文以及生活工作的需求。

不僅如此，我們將垂直社區(qū)設計成五瓣的花形，是為了向香港的區(qū)花紫荊花致敬（見圖10），同時，垂直社區(qū)變成了緩速旋轉，可以讓居民們更好欣賞到全市風景，同時不影響老年人身體機能。

模型我們以節(jié)約環(huán)保為目的，大量采取了泡沫塑料以及廢舊牙簽木板等循環(huán)材料，為了美觀，主要采取廢舊丙烯顏料上色，既美觀，又實現目的，同時清晰表達出我們城市目標與主旨（見圖11）。

六、活動重點、難點

（一）活動重點

1.了解城市的形成經歷、城市定位和布局要點，分析當今社會老年人存在的問題。

2.學會城市規(guī)劃草圖繪制，解決當今社會老年人存在的問題。

3.運用工程思維進行項目管理、概念模型搭建，構建老齡化友好城市并設計兩種幫助他們保持活力，獨立生活的方法。

4.學會英語寫作，通過英語演講表達模型設計的意圖。

（二）活動難點

1.由于時間限制關于模型建設的細節(jié)精化程度不完善。

2.對于課業(yè)以及項目的精力合理調度，學員花在項目上的時間分配。

3.每位學員對團隊項目模型成品的了解度。

七、預期成果

1.完成100年后香港為雙層城市，地下發(fā)展香港獨立的工業(yè)，實施工業(yè)5.0，將工業(yè)軟性化，使香港100年后將擁有自己獨立、自給自足的工業(yè)。

2.完成不同老年人的需求，保留了原有的老城區(qū)迎合當前老年人的生活需求，在原來的基礎上圍海造田，開發(fā)新城區(qū)，垃圾無害化處理，利用生態(tài)片，吸收太陽能的同時大規(guī)模養(yǎng)殖藻類，而這些藻類將成為將來香港的食物原料以及發(fā)電供電。新老城區(qū)迎合不同觀點的老年人的生活需求做出改變。

3.解決香港因人口密度過高而導致土地缺乏問題，同時為了最大程度地滿足人們的生活要求和最大力度的方便老年人的出行生活，將社區(qū)垂直一體化，仔細規(guī)劃每一層的布置安排，有商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、飲食區(qū)、交通層、醫(yī)院、學校，足不出戶就能完成一切日常生活;并將交通體系上移，地面保留綠化及人行道路，促進兩代人之間的思想交流的同時也惠及各年齡層的居民。

4.完善老年人身體機能的考慮，設計了人工智能輔助以及修復的兩套方案。將現代居民面臨的問題通過100年后的科技手段解決，滿足老齡人及不同年齡層的人文以及生活工作的需求。

八、活動效果評價

在活動過程中及完成后，要對學員表現進行評價。本次評價采取自評、小組互評、過程性評價、結果性評價等多種方法相結合的方式進行。每次小組分工活動后，進行自評與小組互評;教師通過觀察與分析收集資料，進行過程性評價;教師通過對成果的分析，進行結果性評價。

上海比賽分為演講答辯和模型展示（見圖12）。

全國總決賽分為公眾展示、專家面對面、答辯、模型評審等（見圖13、14）。

12月2日，由上海市中小學雅博教育研究所主辦2017～2018“Future?City未來之城”中國·上海地區(qū)作品展評在民生濱江文化城舉行。全市共有近50支隊伍300多名學生參與項目并角逐8個決賽名額，我校的“Glories”隊進入復賽，榮獲了“最佳城市論文獎”，最終以特等獎晉級參加北京中國地區(qū)總決賽。并與來自全國的60支隊伍進行角逐，最終獲得了全國團體二等獎的佳績。

九、活動反思

本次比賽收獲許多，從參加培訓到最終比賽，一起參與學習交流，在模型制作的過程中，相互激勵與幫助，有著一個團隊該有的溫暖及力量。但是全國比賽中沒有考慮現場環(huán)境嘈雜沒帶小蜜蜂，關于模型建設細節(jié)精化程度由于項目起步較晚導致并未達到預期效果。不過未來我們一定能夠吸取經驗與教訓，越來越好的。

參考文獻：

[1]http：//futurecity.itccc.org.cn/