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全球中学生“科技盛宴”上,中外青少年创新发明有何不同

2019/10/10 2:43:27

全球中学生“科技盛宴”上,中外青少年创新发明有何不同

发现生活中的点滴细节和问题,通过科技创新来解决问题,让生活更美好。今天(17日),2016(第六届)上海国际青少年科技博览会暨“明日科技之星”邀请赛开幕,中外青少年的科技创新作品有什么不同?又给我们带来哪些启示?

 

小发明源于观察生活解决问题

 

近年来,司机无视限高杆、导致惨祸事故频发,如何设计一套智能防撞限高杆系统,有效安全拦截车辆,降低意外发生?洛川中学初二学生李泽芃设计的智能预警防撞限高杆,吸引了不少参观者驻足。这一系统分为检测系统、预警系统、预限高杆系统和限高杆,系统通过激光扫描检测,发现有超高车辆经过时,预警系统就会发出预警警示。“有些材料都是自己网上购买,反复试验而成。”小李说。

 

同样,民办华育中学的苏振宇带来了他发明的“机动车街面停车开门防擦碰车载智能机器人”。“生活中,开车门没注意后方,可能有其他车辆突出驶过,十分危险。”为此,他想到了如何发明一款防擦碰装置。小苏说,在车后身设计红外线感应装置,当有车从后方驶过时自动发出语音提示“有车过来,请勿开车门”,同时将后门自动锁死,这样的发明成本也不高。

华育中学的同学正在展示他设计的可以防止开车门时刮擦路人的装置。

今年的青少年科技创新项目中,中外孩子关注环境保护、能源节约等城市可持续发展的热点问题。不少最初的创新想法源于对生活的观察和思考,希望从点滴的细节出发,解决校园PM2.5检测、食品安全等问题。印度泰戈尔国际学校带来的“pH5.6项目——物联网水收集系统”,希望能帮助节约水资源,让用户轻松、便捷地实现巧妙利用水资源;新加坡立化中学学生发明的“餐盘自动化处理”,以机械化的方式清理餐盘里的剩饭剩菜,基于力矩原则自动下降到支撑这些餐盘的容器位置,其运转不依赖于电力,旨在解决食堂剩饭剩菜和餐盘问题;美国培德中学的孩子们还把蟑螂带进了课堂,通过提取DNA,利用PCR(聚合酶链式反应)放大基因,对基因进行排序和分析,研究不同地点发现的蟑螂之间的关系。

来自印度的高中学生正在展示他们设计的通过分解叶片发酵产生的气体获得氧气的装置。

 

 

创新素养不在于“高大上”的技术

 

在本届上海国际青少年科技博览会上,不难发现,中国学生的科技创新作品普遍技术含金量很高,特别是智能机器人项目等工程类作品,很有可看性。中国学生的优势思维更强,创新性更强,尤其是中国孩子选择问题之后,获得创新的程度比国外孩子强。相比之下,国外孩子的科技作品在技术上显得相对简单。

 

在韩国代表团的展台前,一款由LG多元文化学校中学生发明的“以脑电波控制的机器人汽车系统”项目,赢得了多位评委的点赞。通俗地说,这款“以脑电波控制的机器人汽车系统”项目的原理是利用了一个耳机式的传感器,当大脑注意力集中时,车速加快;当大脑放松休息时,车速减速,甚至可以完全停下来。这位韩国小发明者说,在人类脑电波和无需用人手操作的其他多种感应器控制下,这项运作自如的远程控制机器人汽车系统技术,对于开发残障人士汽车来说,具有潜在的积极意义。

 

“虽然这么一款简单利用耳机式传感器来测量脑电波的装置,从技术上讲,可以说有点‘小儿科’。如果要换成‘高大上’的技术,完全可以通过测量血压、脉搏或扩张压与温度的结合等各种其他更高端的方法。”本届大赛评委之一、中科院上海光机所向世清研究员说。但在他看来,达成青少年创新素养并不在于“高大上”的技术,培养青少年创新素养的载体其实可以很简单。比方说,孩子喜欢玩泥巴,有人可能认为“玩泥巴”不是科技,要避免将“玩泥巴”作为科技载体;如果说小小年纪的孩子只会玩泥巴,为什么一定要用“高大上”的技术呢?向世清建议,青少年的科技创新培养更要关注过程,注意符合青少年的适切性,也就是说,哪个年龄的孩子适宜做什么、处于某种程度的孩子该尝试什么水平的活动,切勿“拔苗助长”。

上海市宜川中学的同学正在展示他设计的“多元供能的航标灯”,这种灯塔即便在阴天没有太阳能的情况下仍然可以利用潮汐能发电。

 

 

 

鼓励更多孩子互联网上“玩”起来

 

今年这场全世界中学生的“科技盛宴”上,来自中国、美国、德国、瑞典、印度、新加坡、泰国和韩国等国家的100多名师生参加此次活动。中外孩子的科技创新作品普遍生活化,从生活中的点滴发现出发,进行思考和观察,从而解决问题。比较中外孩子的科技创新作品,向世清感到各有所长,互相借鉴,取长补短。中国学生的优势思维更强,创新性更强,中国孩子选择问题之后,获得创新的程度比外国孩子强;外国孩子自主发现问题、自由选择的特征,比我们更明显一些。对于问题的切入点更小,解决问题的技术相对简单,其方案更多是自己能想到的,也符合中学生的方式。相比之下,中国孩子更偏重于结果评价,包括创新水平、奖项等,外国孩子更偏重于过程评价,注重锻炼创新素养。向世清提醒,在创新素养培养上,中国家长还要注意“去功利化”。

 

大赛评委之一、应用材料中国有限公司首席技术官赵甘鸣博士说,如今,只要小朋友愿意尝试科技创新,互联网上可以找到丰富的学习资源,发现问题,设计方案,并解决问题。他希望更多的中国孩子能主动自己“玩”起来,善于思考,勤于专研,努力创新。

 

 

图片来源:张驰 摄(题图为来自香港的同学正在展示他们回收做饭的热能生产电能的装置。) 图片编辑:笪曦