許愿吧，小小“發明家”

◎本刊記者 李瑚

小新，六一兒童節到了，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新大賽里。我讓《發明與創新》的記者帶你去現場參觀了解，你這么聰明，一定能找到。

閃閃發光的“發明家”

3 月29 日—31 日，以“科創筑夢·強國有我”為主題的第45屆湖南省青少年科技創新大賽（以下簡稱“省賽”）在株洲舉行。108 項青少年科技創新成果公開展示、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；有的自信大方，有的略顯羞澀。一起去看看這些小小“發明家”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，參賽選手們陸續來到展廳，布置展板、調試作品。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。“哇，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。”

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“寧靜衛士”裝置系統

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“寧靜衛士”裝置系統。該系統主要由振動傳感器、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，一起來看看他們如何分工合作吧。

圖5 野生動物園“寧靜衛士”裝置系統

全一心

我是工程師，從系統的設計、制作、調試到參賽，我全程參與，主要負責系統設計和硬件集成，包括功能的設計、傳感器的選擇與布局、相關文字資料的撰寫等。

吳嘉梁

我擅長編程，主要負責系統程序的編寫。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，反復調試，終于實現了我們想要的功能。

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。我還幫忙發放調查問卷，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，拿起一顆花生丟進轉動的滾軸中。一眨眼，花生殼就與花生分離了。

“太快了，花生都被壓碎了。”圍觀的人又提出了問題，“它可以調節力度和速度嗎？”

“可以。”劉梓勰的聲音很輕，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，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、調試，終于解決了問題。之后，他的作品經過多次篩選，一路晉級來到了省賽現場。

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

夢想成真的小心愿

通過對生活的仔細觀察，小小“發明家”們大膽地進行想象與創新，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實。一起去看看那些夢想成真的小心愿吧。

爸爸經常參加商務應酬，有時喝多了酒，既傷身體又失儀態。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。

智能健康飲酒領帶：

圖8 智能健康飲酒領帶

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，此時蜂鳴器會發出聲音進行提醒。同時，家人們也會通過物聯網技術平臺收到信息，及時進行愛心勸阻。

雖然我的結構簡單，但每個細節的設計都是有講究的。經過多次測試，小主人將酒精濃度傳感器安裝在領結位置，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絡傳送，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送指令，通信終端接收后再發送指令，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，管理端會預設電子鎖開啟的地理位置。一旦有人試圖在設定范圍以外的地方將我打開，系統就會立即發出警報。

★雙重檢測

圖11 安全可信手提箱內部線路圖

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。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，系統也能自動檢測電子鎖的狀態。

★數據回調

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，包括位置信息、超聲波信息、電子鎖狀態等。

作者：周為釗 長沙市天心區青園井崗小學

指導老師：鄔江

交流學習感悟多

這次比賽是一場科技創新的盛宴，也是一場大型的學習交流會。全省的小小“發明家”、科技輔導員、發明愛好者齊聚一堂，大家觀摩作品、交流經驗、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）：

長株潭地區的作品技術含量偏高，很多作品融入了傳感器、編程、物聯網等技術。但我們要注意避免過度依賴聲光電進行組合創新，不要超出小學生的知識體系。

省內其他地區的作品頗具地方特色，較多關注當地的特色產業、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、泥沙分離發生器”。對于一些偏遠地區的學生而言，充分利用當地的特色資源，因地制宜開展科技創新、科學探究是一個很好的發展方向。

圖12 精確定位中草藥柜

圖13 麥冬果、莖葉、輕物質、泥沙分離發生器

李宏亮（岳陽樓區岳陽樓小學教師）：

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學生的創新熱情，提高學生的綜合素質，今后我將繼續以青少年科技創新大賽為抓手，以賽促學，讓更多青春之花在科技創新中綻放光彩。

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《網傳光學“隱身”方法效果探究》。經過幾年的摸索，我發現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，過程比結果更重要。從觀察實驗、分析數據，到提出結論、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學生的觀察能力、動手能力，幫助學生養成持之以恒的良好品質。

熊天睿（岳陽樓區岳陽樓小學學生）：

雖然我只是一名六年級學生，但我已經參加了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：在專家答辯環節，我得到了許多寶貴意見，認識到了自己的不足之處；在公開展示環節，我鍛煉了口才，了解了很多創新作品；在整個研究過程中，我學會了團隊協作，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、優點，并提出自己的想法。這會不會就是小新所說的實現愿望的秘訣呢？