-34届青少年科技创新大赛获奖作品「脑洞大开第34届全国青少年科技创新大赛优秀作品选录」

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34届青少年科技创新大赛获奖作品「脑洞大开第34届全国青少年科技创新大赛优秀作品选录」

图文素材来源 | 全国青少年科技创新大赛官网

编辑整理 | STEAM在线 申晴

7月22日,由中国科协、教育部、科技部等九部委和澳门特别行政区政府共同主办的第34届全国青少年科技创新大赛在澳门大学拉开帷幕。来自全国31个省、自治区、直辖市,新疆生产建设兵团和港澳台地区的35个代表队和来自亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲等50多个国家和地区的国际代表,以及领队、专家、媒体等共1500余人参加开幕式。

作为亚洲规模最大、参赛国别最多的青少年科技类竞赛活动,本届大赛参赛规模再创新高,国际化水平进一步提升。终评期间,将通过评委会专家问辩测评,评选产生青少年和科技辅导员创新项目一、二、三等奖、十佳优秀科技辅导员奖、中国科协主席奖和近三十项专项奖。

STEAM在线的小编和众多不能到现场观摩、学习的老师、家长们只能“望洋兴叹”,幸运的是我们生活在互联网时代,可以在全国青少年科技创新大赛的官网

http://castic.xiaoxiaotong.org/2019/ 上,了解到各类比赛的作品情况。很多作品都是从身边实际问题着手,通过STEAM教育跨学科的理念来试着解决问题。下面就跟我们来看看有哪些有意思的科技作品吧。

中小学优秀科技创新作品获奖项目

1、基于arduino的校园免接线节水提醒器

节水的意义应在校园中牢固树立,在校园的盥洗间,常有同学忘关或关不严水龙头的现象,如果保洁老师没有及时发现,就会造成浪费。如果水龙带有提醒功能,就能很好的避免忘关水龙头现象。感应水龙头造价高、需要长时间插电,那么,一款节能、环保、造价低的校园节水提醒器就十分必要和有现实意义了。

本着简单实用的原则,来自黑龙江省江川农场学校的杨子骞同学积极探索,查阅相关资料,借助信息化手段实现免接线提醒功能,采用高精度水流开关控制arduino芯片的启动和关闭,从而实现计时和报警。

该装置可以适用于多种设备,不受安装环境限制。无需外接电源,自发电,安装方便,可配置报警时间。根据校园用水时间的观察,把报警时间设置在10分钟为最宜。如果设计精密,还可以尝试今后在农业灌溉等领域使用。

2、推式简易型马路垃圾快速收集器

环卫工人一年四季夜以继日进行清扫,艰辛的劳作流出无限的汗水,换来了城镇整洁美好的环境。定安县平和思源实验学校周道锋同学研制的“推式简易型马路垃圾快速收集器”,目的就是使环卫工人能轻松的推着清扫器行进,让垃圾便自动的掉进挂在后面网袋里,工人享受工作的轻松,减少疲劳。

本作品利用电动机带动旋转扫快速扫地;利用轮轮互动方式安装两轮靠近接触,用第二轮转动带动输送带从下而上运送垃圾;在架子前端增加喇叭口状两侧斜板,并以此扩大清扫面积,使垃圾自动滑移到中间位置,再由旋转扫扫上运送带;把架前小斜坡上的胶片触地的边缘,改成斜形或三角形状,并把胶片前面的小角尖用手轻轻向上扳弯翘起,使小角尖不易插入防滑带或防裂缝里,便能顺利地扫除、收集垃圾。

本作品劳作轻松省力,清扫速度快捷,工作效率高,且制作简单,成本低廉,将现有的小清扫车进行简易改造,就可对扫除垃圾变得简便、快速,省时、省力,项目的推广应用将对街道整洁美观起着重要作用。

3、预言手套 AL-armband

近来有不少有关市民在运动期间出现中暑或心搏停止的报道。只要及早发现征状与作出适当的反应,这些疾病是能够避免的。这个研究的目的正是透过及早侦测患上这些疾病的风险,以保障市民在做运动时的安全。

港大同學會書院刘恩希同学研制的预言手套能侦测患上中暑风险及心搏停止。它利用多个Arduino的感应器,以收集使用者的健康数据,包括核心温度、肤电反应及心跳率。收集到的数据会被传输到一个独立开发的手机应用程序,警号程序。警号程序能依据设定的指标判断风险水平,并于风险达到指定水平时发出警号。

为了测试预言手套的效用,本研究进行了两个实验。在第一个实验中,参与者须完成指定的跑步训练,训练的强度随着时间变更。实验结果显示其测得的中暑风险水平依照训练强度上升。在第二个实验中,心跳率感应器被故意从使用者身上移除,维持指定的时间后,警告讯号弹出。总括而言,实验的结果反映预言手套能侦测中暑和心博停止的情况,具潜力运用于大型运动项目中。

辅导员优秀科技创新作品获奖项目

1、拯救“生病”的海洋

北京市东城区府学胡同小学姚峰老师以真实的渤海湾石油泄露为背景,让学生扮演环境修复师,用身边找到的各种材料去去除海上的油污,在实验过程中学会探究、科学方法,石油及各种材料的性质,在解决问题的过程中尝试创造、制造工具。培养学生探客、创客精神。

活动将环境教育与创客教育进行有机结合的跨学科系列活动。在活动中,环境是主题与科学知识主线,工程是进行实践的形式与解决问题的方式,而技术与数学则作为工具提供了完成的保证。

2、遥控迷宫——STEAM教学应用教具

现有的STEAM教具多是在教师指导下,学生动手拼插的智能积木式玩具。学生只是机械性的组装,并不能很好的体验到STEAM教育的跨学科综合学习。

北京市西城区青少年科学技术馆马兰老师设计的项目是一款STEAM学习活动的教具,学生使用三维设计软件设计个性化的迷宫,利用APP Inventor设计安卓端APP,控制arduino单片机,进而通过蓝牙传输方式控制舵机,实现倾斜方向和角度的控制。学生在活动中,可以学习机械、电子、编程和智能算法等综合知识。

利用3D打印、数学建模、智能控制等技术,在教学中渗透STEAM教育理念,引导学生开阔思路,促使学生学习更多相关学科知识,培养学生全面发展。“迷宫”路线拓展性强,学生根据掌握设计软件的程度,设计不同难度迷宫。在教学过程中易于实现分层教学,激发学生的学习热情和兴趣。

3、摩尔斯电码无线通讯仿真实验室

南宁市逸夫小学陆俊达设计了一套供学生在室内开展近距离摩尔斯电码无线通讯的高仿真实验室设备,填补了现有教具和学具上的空白。

该设备利用低频磁场作为通讯链路,解决了传统高频无线发射设备对外产生干扰的问题,能更好的保护学生的身体健康,同时提高了摩尔斯电码无线通讯的仿真体验度,师生无需考取业余无线电台操作证书就可以方便的实现全班学生互动和分组收发报实验。

本项目采用了嵌入式系统与模拟电路相结合的架构,实现了摩尔斯电码收发的全自动编、解码,以及对学生发码水平自动进行评估和测试,可用于中小学信息技术、通用技术、综合实践等课堂教学,或学生课后开展自主探究活动等应用场景。本项目的主要研究成果“MS-02摩尔斯电码无线通讯仿真终端机”已经过结构和电路优化,可用于开展学生动手组装操作的科技活动。

还有更多精彩、有趣的科技作品,大家可以点击文章最后的“阅读原文”进入全国青少年科技创新大赛的官网,进入“在线展厅”栏目即可查询学习。

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