◎本刊記者 李瑚
小新,六一兒童節(jié)到了,你送我什么禮物呀?
你想要什么?說出來,我滿足你。
嘿嘿,我想要一個能實現(xiàn)所有心愿的百寶箱,里面裝了各種寶物:媽媽喜歡吃花生,她想要一個能自動剝殼的機器人;奶奶外出不方便,需要一輛自動駕駛小車;……對了,我還要一把密碼鎖,不能讓別人隨意打開百寶箱。
你想要的太多了吧!我告訴你實現(xiàn)愿望的秘訣,你想要什么都能自己動手做出來,這樣不是更好?
圖1 作品展示現(xiàn)場
有道理!什么秘訣?快告訴我!
這個秘訣就藏在第45 屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽里。我讓《發(fā)明與創(chuàng)新》的記者帶你去現(xiàn)場參觀了解,你這么聰明,一定能找到。
3 月29 日—31 日,以“科創(chuàng)筑夢·強國有我”為主題的第45屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽(以下簡稱“省賽”)在株洲舉行。108 項青少年科技創(chuàng)新成果公開展示、同臺競技,其中47 項成果的主人都是小學生。他們有的單槍匹馬,有的團隊作戰(zhàn);有的自信大方,有的略顯羞澀。一起去看看這些小小“發(fā)明家”在賽場上的風采吧。
周孝遠:熱心助人的活力型選手
代表作品:智能循跡避障小車
指導老師:譚晶 閻銘茜
圖2 周孝遠
圖3 智能循跡避障小車
公開展示的前一天,參賽選手們陸續(xù)來到展廳,布置展板、調(diào)試作品。來自衡南縣衡云小學的周孝遠卻開啟了“巡邏模式”:遇到作品出現(xiàn)故障的,他立馬幫忙檢查、找出問題;看到記者在采訪,他也跟過來湊熱鬧,一起向參賽選手提問……把大家的作品挨個欣賞了一遍后,他才心滿意足地回到自己的展臺。
他帶來的作品是什么呢?記者好奇地走過去,一眼就看到地上有一輛炫酷的小車?!巴?,你的車真酷!”
聽到記者的贊美,他立馬露出大白牙,略帶得意地說:“這是我為行動不便的人群設(shè)計的。有一次,我看到一位老爺爺推著輪椅上的老奶奶過馬路,路上行人很多,老爺爺手忙腳亂,差點兒撞上了人。為此,我設(shè)計了這輛能夠感知周圍障礙物并自動避開的小車,讓老人的出行更加方便、安全?!?/p>
圖4 默契“三小只”
全一心 全一婍 吳嘉梁:配合默契的“三小只”
代表作品:野生動物園“寧靜衛(wèi)士”裝置系統(tǒng)
指導老師:王珂 曹茜雅 梁曦
咦,那邊有三只“小動物”被人群包圍了!怎么回事?快去看看。
原來,人群里的“小動物”是長沙市燕山小學的三名小將:熱情大方的“熊貓姐姐”全一心、安靜羞澀的“獅子妹妹”全一婍、活潑開朗的“豹子哥哥”吳嘉梁。他們帶來的是野生動物園“寧靜衛(wèi)士”裝置系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由振動傳感器、噪聲檢測器、攝像頭、警示燈、顯示屏組成。若是游客拍打隔離玻璃、大聲喊叫,警示燈就會亮起,顯示屏上也會出現(xiàn)文字,提醒游客注意文明舉止。
三名小將各有所長,一起來看看他們?nèi)绾畏止ず献靼伞?/p>
圖5 野生動物園“寧靜衛(wèi)士”裝置系統(tǒng)
全一心
我是工程師,從系統(tǒng)的設(shè)計、制作、調(diào)試到參賽,我全程參與,主要負責系統(tǒng)設(shè)計和硬件集成,包括功能的設(shè)計、傳感器的選擇與布局、相關(guān)文字資料的撰寫等。
吳嘉梁
我擅長編程,主要負責系統(tǒng)程序的編寫。剛開始,攝像頭拍攝不到我們想要的畫面,傳感器有時也會出錯,但我沒有放棄,一遍又一遍地修改程序,反復調(diào)試,終于實現(xiàn)了我們想要的功能。
全一婍
我是小助手,我喜歡做手工,這個模型是我和哥哥姐姐一起搭建完成的。我還幫忙發(fā)放調(diào)查問卷,參與愛護動物的宣傳活動。
劉梓勰:“人狠話不多”的低調(diào)實力派
代表作品:一種自動剝花生及果仁篩選裝置
指導老師:李利芳
圖6 劉梓勰演示作品
即便展臺前圍滿了人,株洲市白鶴小學的劉梓勰依然不慌不忙地清理著桌面上的花生殼。
圍觀的人忍不住問:“它是怎么剝花生的,能演示一下嗎?”
聽到有人詢問,劉梓勰打開開關(guān),拿起一顆花生丟進轉(zhuǎn)動的滾軸中。一眨眼,花生殼就與花生分離了。
“太快了,花生都被壓碎了?!眹^的人又提出了問題,“它可以調(diào)節(jié)力度和速度嗎?”
“可以?!眲㈣髹牡穆曇艉茌p,但動作不慢,他從抽屜拿出螺絲刀,將滾軸附近的螺絲擰松后,又放了一顆花生進行演示。
這次,大家終于看清了——轉(zhuǎn)動的滾軸將花生殼壓破后,花生和花生殼一起從斜坡滾落,分別落入了不同的容器。
…………
一個上午,劉梓勰都在忙著給大家演示。直到下午人少一些時,記者才逮著機會和他聊天。原來,劉梓勰和家人都喜歡吃花生,他從打谷機受到啟發(fā),想要制作一臺自動剝花生的機器。雖然制作過程中遇到了很多問題,如滾軸卡殼、花生和花生殼難分離等,但是他沒有放棄,不斷修改、調(diào)試,終于解決了問題。之后,他的作品經(jīng)過多次篩選,一路晉級來到了省賽現(xiàn)場。
雖然不擅長表達,但劉梓勰用行動證明:只要朝著目標努力,不起眼的小家伙也能站上大舞臺。
圖7 劉梓勰
通過對生活的仔細觀察,小小“發(fā)明家”們大膽地進行想象與創(chuàng)新,把對美好生活的向往化為奇思妙想,用智慧的頭腦、勤快的雙手把一個個美好心愿變成了現(xiàn)實。一起去看看那些夢想成真的小心愿吧。
爸爸經(jīng)常參加商務應酬,有時喝多了酒,既傷身體又失儀態(tài)。真希望有人能時刻在爸爸身邊提醒他,讓他控制飲酒,注意身體。
智能健康飲酒領(lǐng)帶:
圖8 智能健康飲酒領(lǐng)帶
圖9 學生在觀摩作品
我行,讓我上!參加商務應酬一般需要穿正裝、戴領(lǐng)帶,只要你的爸爸戴上我,我保證完成任務。
我主要由酒精濃度傳感器、蜂鳴器、燈帶、控制器組成。酒精濃度傳感器可以檢測佩戴者呼出的氣體中是否含有酒精,燈帶根據(jù)酒精濃度顯示綠色、黃色或紅色,若是燈帶為紅色,表明佩戴者喝多了酒,此時蜂鳴器會發(fā)出聲音進行提醒。同時,家人們也會通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺收到信息,及時進行愛心勸阻。
雖然我的結(jié)構(gòu)簡單,但每個細節(jié)的設(shè)計都是有講究的。經(jīng)過多次測試,小主人將酒精濃度傳感器安裝在領(lǐng)結(jié)位置,這樣我才能靈敏地檢測到酒精含量。為了讓我看起來更美觀,小主人用3D 打印制作了一個盒子,將大部分電子元器件封裝在一起,而不是各自裸露在外。
我的作用不僅能提醒佩戴者,還能在一定程度上約束他人,避免強行勸酒。
作者:劉晨萱 湘潭市岳塘區(qū)火炬學校
指導老師:陳艷 胡丹
高考試卷屬于“絕密”文件,是保密級別中最高的一種,它的電子檔不能通過網(wǎng)絡(luò)傳送,必須在指定單位打印后,由專人護送到各個考點。不論是高考試卷,還是其他保密文件,都有其特殊意義和重要價值,希望它們每一次都能安全到達目的地。
安全可信手提箱:
別擔心,有了我的守護,任何秘密都不會被泄露。我的外表就是一個普通的手提箱,但是功能可不少。
★雙端控制
圖10 周為釗
我的開啟需要用戶端和管理端一起操作。用戶端必須在指定的時間和地點發(fā)送指令,通信終端接收后再發(fā)送指令,這樣才能將電子鎖打開。
★定位與報警
為了提高保密文件的安全性,管理端會預設(shè)電子鎖開啟的地理位置。一旦有人試圖在設(shè)定范圍以外的地方將我打開,系統(tǒng)就會立即發(fā)出警報。
★雙重檢測
圖11 安全可信手提箱內(nèi)部線路圖
強迫癥患者總是擔心箱子沒有鎖好,這該怎么辦?別擔心,我有雙重檢測系統(tǒng)。箱子上的超聲波傳感器能夠檢測箱蓋的開合距離,從而判斷我是否上鎖。另外,系統(tǒng)也能自動檢測電子鎖的狀態(tài)。
★數(shù)據(jù)回調(diào)
出門幾小時后,管理端的工作人員又開始擔心我的安危了。別著急,打開管理端的電腦你就能實時掌握我的動態(tài),包括位置信息、超聲波信息、電子鎖狀態(tài)等。
作者:周為釗 長沙市天心區(qū)青園井崗小學
指導老師:鄔江
這次比賽是一場科技創(chuàng)新的盛宴,也是一場大型的學習交流會。全省的小小“發(fā)明家”、科技輔導員、發(fā)明愛好者齊聚一堂,大家觀摩作品、交流經(jīng)驗、互相學習,收獲頗豐。
羅洪波(湘西龍山縣第四小學支教掛職科學副校長):
長株潭地區(qū)的作品技術(shù)含量偏高,很多作品融入了傳感器、編程、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。但我們要注意避免過度依賴聲光電進行組合創(chuàng)新,不要超出小學生的知識體系。
省內(nèi)其他地區(qū)的作品頗具地方特色,較多關(guān)注當?shù)氐奶厣a(chǎn)業(yè)、特色文化,如湘西的“精確定位中草藥柜”,邵陽的“麥冬果、莖葉、輕物質(zhì)、泥沙分離發(fā)生器”。對于一些偏遠地區(qū)的學生而言,充分利用當?shù)氐奶厣Y源,因地制宜開展科技創(chuàng)新、科學探究是一個很好的發(fā)展方向。
圖12 精確定位中草藥柜
圖13 麥冬果、莖葉、輕物質(zhì)、泥沙分離發(fā)生器
李宏亮(岳陽樓區(qū)岳陽樓小學教師):
圖14 李宏亮與學生合影
今年是我第十次組織學生參加省賽,很榮幸這次被評為湖南省最美科技輔導員。我認為比賽能有效激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情,提高學生的綜合素質(zhì),今后我將繼續(xù)以青少年科技創(chuàng)新大賽為抓手,以賽促學,讓更多青春之花在科技創(chuàng)新中綻放光彩。
李晶(長沙市大同古漢城小學教師):
今年是我第三次帶學生參加省賽,這次參賽的學生作品是《網(wǎng)傳光學“隱身”方法效果探究》。經(jīng)過幾年的摸索,我發(fā)現(xiàn)只要選題角度夠新穎,知識挖掘夠深入,作品就能在比賽中脫穎而出。
當然,過程比結(jié)果更重要。從觀察實驗、分析數(shù)據(jù),到提出結(jié)論、撰寫報告,整個實踐探究活動一般需要1~3 個月,這個過程能夠很好地培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力,幫助學生養(yǎng)成持之以恒的良好品質(zhì)。
熊天睿(岳陽樓區(qū)岳陽樓小學學生):
雖然我只是一名六年級學生,但我已經(jīng)參加了4 次省賽,收獲了2個二等獎、2 個一等獎。在每一次的參賽過程中,我的動手實踐能力、語言表達能力都得到了很大提高。未來我會繼續(xù)努力,爭取成為一名真正的科學家。
彭宇晨(婁底華達學校學生):
很高興我們團隊的作品在這次比賽中獲得了二等獎。除了獎牌,我還有很多收獲:在專家答辯環(huán)節(jié),我得到了許多寶貴意見,認識到了自己的不足之處;在公開展示環(huán)節(jié),我鍛煉了口才,了解了很多創(chuàng)新作品;在整個研究過程中,我學會了團隊協(xié)作,提高了綜合能力。
圖15 彭宇晨(中)與隊友合影
在展廳,記者看到一位年輕老師帶著一群學生在參觀作品,她認真閱讀展板上的作品介紹,將每一個展板拍照保存,還要求每位學生選擇一個最喜歡的作品,回到學校后向同學介紹該作品的功能、優(yōu)點,并提出自己的想法。這會不會就是小新所說的實現(xiàn)愿望的秘訣呢?