科技创新“追梦少年”是如何炼成的?
他们的成长经历,也许对更多孩子和家长有用。今天,我们就采访了获奖学生、家长、老师,一起来看看他们的追梦足迹。
他爱拆拆拆,10岁拿到全球机器人锦标赛金奖
人物档案: 姚文轩,11岁,重庆市南岸区珊瑚实验小学校学生。主要成果:制作了盲人导航眼镜、智能光控台灯等发明,拿到了17项国内外大奖,包括欧亚机器人锦标赛(英国)金奖、泛太平洋机器人锦标赛(美国)金奖等含金量非常高的国际大奖。
翻开姚文轩的推荐资料,2015年-2017年间,这个还在南岸区珊瑚实验小学校上学的小学生,就拿到了17项国内外大奖,这其中不乏欧亚机器人锦标赛(英国)金奖、泛太平洋机器人锦标赛(美国)金奖等含金量非常高的国际大奖。
然而,在拿到含金量最高的泛太平洋机器人锦标赛(美国)金奖时,他才不过十岁。
“他们参加的项目是VEX工程机器人比赛,三个小朋友组队,他是主攻手,也就是搭建和操作基本上都是他。要求他们搭建好机器人后,用机器人抓球投到对方区域,根据颜色不同获得不同的得分。”说起两年前的那场比赛,父亲姚国文还很激动。
除此之外,在去年的马来西亚国际发明展上,姚文轩的“盲人导航眼镜”,也获得了金奖。
赛赛赛,11岁拥有17项获奖记录
还有两个月,姚文轩就要迎来自己12岁的生日,“拿到这个青少年科技创新市长奖,就是他最好的生日礼物了。”昨日,看到儿子拿回家的奖状,姚文轩的妈妈王敏说。
对于儿子姚文轩,王敏说,一次次的比赛,记录着孩子的成长。翻开姚文轩2015年-2017年的获奖记录,A4纸满满的一页,数了数一共17项。
回忆起第一次去英国参加欧亚机器人锦标赛时的情景,王敏坦言,“最多的是不放心,这是他第一次自己和同学去参加这样的国际大赛。后来想了想,让他多出去看看,既长了见识,又有利于性格和独立能力的培养。”虽有不舍,王敏还是让十岁的儿子“展翅”飞往了英国。
让王敏意外的是,姚文轩不仅好好的回来了,还捧回了金奖。
拆拆拆,动手能力练出来了
放手让孩子飞,是王敏和姚国文对儿子培养的原则。
然而回想起最初的放手,王敏还在心疼几年前被儿子大卸八块的“和谐号”模型。王敏告诉记者,姚文轩从小就喜欢玩积木、乐高。“反正就喜欢拆东西。”那时,王敏一直在“反思”自己怎么生了个“破坏王”。
一次当姚国文将朋友送的“和谐号”模型拿回家时,王敏首先就拿着模型给儿子讲起了“和谐号”的知识。“讲完了,我就让他自己玩,等我忙完了再来看时,’和谐号’不在了,被他拆成一堆零件了。”王敏说那时候她还是想“收拾”贪耍的儿子,“我老公就说算了,既然儿子喜欢拆,就让他拆,随便拆,拆了我们和他一起再来组装。”
就这样,家里的玩具,“凡是能拆的,他几乎都拆了。别人送的火箭模型,拿回家也被拆了。”
问问问,好奇心被小心保护
在王敏看来,儿子姚文轩不仅是“破坏王”,更有许多稀奇古怪的想法。“比如有一次他就问我,说世界上的一切是不是都是假的。”当七岁的儿子提出这个问题时,王敏吓了一跳。
“他怎么会想出这种问题。”王敏说,“最开始我只想给他翻个白眼,因为我不知道这个问题该如何来回答。”但为了保护孩子的好奇心,“我还是忍了,我让他自己去感受,什么是假的,什么是真的,毕竟这是关于哲学的问题了,我回答了也许就限制了孩子的想象。”
对于儿子这些稀奇古怪的想法,王敏觉得很重要的一个来源,“应该是小时候给他读的绘本。他还不会认字的时候,我一有时间就给他读绘本。比如《忙忙碌碌镇》,我至少给他读了几十遍。”王敏说,培养孩子的阅读兴趣,能激发孩子的想象。“尽量给他提供条件,让他多阅读各种不同的书。”
“我们也很感谢孩子的学校,他们学校有少年科技工作站,配备了专业老师来辅导孩子,所以我们除了英语,基本上就没报课外辅导班,学校里就直接辅导了。”王敏说。
她用新材料,解决骨折“二次手术”问题
人物档案: 王炎钰,女,19岁,重庆大学在校学生,原重庆一中学生。主要成果:荣获第31届重庆市青少年科技创新大赛一等奖、重庆大学专项奖;第31届全国青少年科技创新大赛周培源青年科技创新奖。
作为一名科创达人,王炎钰热爱的不仅仅是科学,在舞蹈、绘画方面她也屡获大奖,学习成绩也始终名列前茅,是个不折不扣的女学霸。
和不少发明家在生活中找灵感相似,王炎钰的一个科创项目,就源于生活中的一起突发事件……
在兴趣班中找到爱好
19岁的王炎钰,毕业于重庆一中,如今在重庆大学读大一。她和不少孩子一样,在小的时候也参加过各种各样的兴趣班。
“不过,虽然被送去学了很多东西,但是我的父母不会去逼我学,而是让我在这些兴趣班当中,寻找到自己的喜好。”
王炎钰说,父母在培养她的兴趣爱好时,给予了十分宽松的态度,并不会因为要去学某个课程,就逼着她坚持下去。在这种环境下,王炎钰选择了舞蹈与绘画——让它们成为自己热爱的东西时,就有了做到最好的理由。
在科学这个爱好上,王炎钰最初并没有参加过兴趣班,而是因为喜欢看书的缘故。“当时订了不少关于科学方面的杂志书籍,久而久之就有了兴趣。”王炎钰说。
家庭实验室成为实践基地
升入中学后,学习氛围愈发浓厚,让王炎钰开始对科技创新方面有了更为深入的钻研。
当时,王炎钰的父母看她对科学很感兴趣,便为她购置了不少实验器材,在家里搭建了一个理化实验室。在这间实验室里,有显微镜、酒精灯、试管等器材,也有各种各样的试剂。
“它们能够帮助我进行一些简单的实验,也成为了我理解课堂知识的助手。”王炎钰说,有时物理、化学课的实验不会在课堂上做,她便会利用家庭实验室,将这些实验做一下,加深对知识的理解。而在课外书上看到的一些有趣的科学现象,她也会找到相关的材料,自己动手进行实践。
妹妹受伤促成她的科技创新
2016年第31届全国青少年科技创新大赛中,王炎钰的作品《探究一种可被人体吸收的新型金属骨植入材料》荣获全国一等奖,该科创项目的立项,就在她就读高一时。
“当时发生了一起突发状况,我的妹妹不小心骨折了。”回忆起当时的科创动机,王炎钰如此说。在照顾妹妹的过程中,她发现人在骨折后往往需要植入钢板辅助固定,但康复后需要进行二次手术将钢板取出,这无疑会让病人再承受一次手术的痛苦。能否研制出一种金属材料,在确保安全性、稳定性的同时,可被人体降解吸收,从而避免二次手术,成了王炎钰思考的问题。
王炎钰将这一想法与学校的科技指导老师李麒麟进行了沟通,李老师对她的想法很感兴趣。在李老师的推荐下,王炎钰进入国家镁合金材料技术工程中心,开始用行动兑现自己的想法。
王炎钰告诉记者,在进行新型金属骨植入材料的研究当中,她遇到不少难题,比如如何检测材料是否具有良好的生物相容性,如何提高材料的耐腐蚀性等。“刚接触时对于我来说是个全新领域,自己也没有什么经验,失败了很多次。”
凭着一股韧劲,王炎钰还是将问题一一克服。为了能够让材料在机体的特定部位引起恰当的反应(即“生物相容性”),王炎钰在查询大量资料后,决定用MTT比色法(一种检测细胞存活和生长的方法)来进行细胞毒性试验,从而评价生物相容性。通过不断的调配,最终设计出Mg68.5Zn27Ca4Mn0.5非晶复合材料。
他用大数据,计算“好友及位置推荐”
人物档案: 曹瑛典,男,19岁,原重庆市巴蜀中学校高三学生,现就读北京大学。主要成果:《“大数据时代,朋友近在咫尺”—基于用户相似计算的好友及位置推荐方法研究》获得2016年8月第31届全国青少年科技创新大赛一等奖;2016年4月第31届重庆市青少年科技创新大赛一等奖;2016年10月第16届明天小小科学家评选活动二等奖。
“怎样的朋友才更适合你,这个不仅要看运气和缘分,还应该靠科学。”曹瑛典认为,通过大数据计算,是可以分析出一个人的性格、兴趣爱好、生活习惯等情况的。
大数据从何而来,又该如何计算?
曹瑛典在研究过程中发现,通过对地理位置记录进行大数据计算分析,就是一个很好的方式。
曹瑛典研发的科技作品——“基于用户相似计算的好友及位置推荐方法研究”,便使用了地理位置作为基础。
“我们不是去做实时分析,而是通过分析大量用户一段时间的地理位置记录,来分析出用户的喜好。”曹瑛典说,比如说,有用户经常去游泳池,就说明他很可能喜欢游泳;有用户周末都爱去商圈,就说明他很可能喜欢购物……
目前,曹瑛典的研究已经取得了阶段性的成果。接下来。曹瑛典还会进一步完善它。未来,它可以作为其他交友平台的补充,也可以独立开发一个交友平台。
要有一颗好奇心
“认识科技,需要一个过程。”19岁的曹瑛典说,他真正认识科技创新,是在小学四年级。
那时,曹瑛典对科学课学习的不少内容很感兴趣。比如,固液态的变化、牛顿定律等。“总想知道是为什么?”曹瑛典说,要认识科技,首先要有一颗好奇心。
小学四年级,曹瑛典开始参加科技创新的培训比赛。主要培训的内容是组装四驱车和搭建木质建筑物。也是在小学四年级,他第一次参加全市比赛,就获得了一等奖。之后,曹瑛典就一直活跃于学校的科技兴趣组织。
在生活中找灵感
在曹瑛典看来,科技创新并不是一味地埋头搞研究,而是首先要去了解为什么要做研究,以及研究的意义。
曹瑛典说,了解科技这个“朋友”,最好的方法之一,就是在生活中找灵感。
曹瑛典获得全国一等奖的科技作品——“基于用户相似计算的好友及位置推荐方法研究”,灵感来自他看的一部电影。
当时,曹瑛典看了电影《向左走向右走》,颇有感触:两个主人公本来住在同一幢楼,也有相同的爱好,却兜兜转转很久才在一起。“如果有一个系统可以根据他们停留的地点及时间,推荐成为好友,那不就能让他们更快认识吗?”
之后,曹瑛典又发现,一些美食推荐的手机应用,同样也是用了以“停留地点”进行推荐的方法。这些生活中的灵感,都给曹瑛典的科技创新带来了很多启发。
让科技创新成为未来事业
科技创新也没有影响曹瑛典的正常学习时间。一直以来,曹瑛典的学习成绩都很优秀。他把科技创新的大部分时间,都放在了周末和寒暑假。
“不仅不会影响我的学习,还会给我的学习减压。”曹瑛典说,和科技做朋友之后,科技创新就成了自己学习的“减压器”。
曹瑛典现在是北京大学信息科学技术学院大一的学生,学的专业是智能科学。“我现在学的,就是我最感兴趣的。”曹瑛典对科技创新的热爱,让兴趣爱好成为了自己的学业。未来,他还想让它成为自己的事业。
调研川剧生存状况
人物档案: 柳博洋,男,2006年2月出生,渝北区渝开学校学生。主要成果:作品“重庆主城周边川剧生存现状调查”获第31届全国青少年科技创新大赛一等奖。
川剧是我国传统文化的瑰宝,如何保护和传承?柳博洋和同学们关注到了这个问题。
柳博洋研究川剧的生存状况和群众基础,具有创新和实用价值。比如,对演出场所的现场观众调查分析表明,川剧观众超70%为40岁以上,大多数观众的观剧爱好是喷火、变脸、顶灯等绝技表演,喜好大幕戏、折子戏的观众占比不足50%。
因此,他建议,推广川剧经典剧目、绝技,有序消除、改变川剧绝技的敝帚自珍状况,促进川剧绝技健康有序地发展。
喜欢机器人的藏族学生
人物档案: 扎西顿珠,男,1999年6月出生,西藏中学校学生。主要成果:作品曾获得第14届全国中小学信息技术创新与实践活动网络机器人野外生存一等奖、全国中小学生网络虚拟机器人设计竞赛一等奖。
扎西顿珠对科学有浓厚的兴趣,专心于书内书外的科学知识。在课堂上,他善于发现问题,提出问题,解决问题,喜欢体验探究过程的曲折和乐趣。课余时间,他经常参加手工制作、电脑作品制作、科幻绘画等科技创新活动。
作为生活委员,他经常为班级工作献言献策,学校游园活动的方案设计,校园环保时装秀,他都全程参与;每年藏历新年,他都会带领室友们一起布置寝室,同学们在这个不足20平米的温馨小家里度过了几个愉快而有意义的新年。
从2012年进入重庆西藏中学开始,扎西顿珠就参加了历年的各级机器人竞赛,多次获奖。
作为学校科技社团的中坚力量,扎西顿珠正带动广大藏族同学在机器人训练、环境保护等科技活动中,体验与高科技对话的成功和喜悦。扎西顿珠同学用自己的实际行动去激发全校学生对科技的浓厚兴趣,为西藏区内广大青少年和全国内地西藏班(校)的学生树立了榜样。
用上万废笔倡导环保
人物档案: 唐乾恩,男,2001年11月出生,巴川国际高级中学校学生。主要成果:2016年6月FIRST工程挑战赛中国公开赛一等奖;第16届中国青少年机器人竞赛FLL项目全国二等奖。
围绕中国青少年机器人竞赛FLL项目赛事中的资源再生主题,唐乾恩和同学们收集了上万支废弃的中性笔,搭成了三米高的墨水瓶和钢笔,号召同学们减少使用中性笔,减少塑料污染。唐乾恩在研究科技方案时,能及时发现方案中的错误和不足,乐于改进,敢于质疑。在既定方案中,细节处理到位,执行能力极强。
让心脏起搏器无线充电
人物档案: 李孟洋,男,2000年5月出生,南开中学校学生。主要成果:他的作品“基于PCB的多用途磁耦合谐振式无线换能器的研制”获得第31届重庆市青少年科技创新大赛一等奖、第16届明天小小科学家评选活动二等奖。
手机无线充电是前沿技术,李孟洋的科技作品就是在此基础上,实现了对心脏起搏器的无线充电。
李孟洋喜欢钻研问题,他自学了高等数学,并充分利用课余时间,在老师陈盛斌指导下,开展多项目科创活动。先后完成了“滞后摆的运动特性研究”“基于PCB 的多用途磁耦合谐振式无线换能器的研制”“基于PCB的无线传能器的制作及介质影响无线传电性能的探索研究”“面向心脏起搏器应用的无线传能器的制作及介质对无线传电性能的影响”等多个项目的工作,研究的领域和内容较宽广和深入。
心脏起搏器需要补充电能,基本每十年就要进行二次手术,而李孟洋的科技作品就能利用人体、肌肉作为介质为心脏起搏器进行无线充电,无需手术。
现在,李孟洋在应用方面的探索,是为人体内的各种设备进行无线充电。他以这些研究项目,参加科创竞赛,取得了优异的成绩。
发明有害气体传感器
人物档案: 任彦宇,男,1999年5月出生,原第八中学校高三学生,现就读东南大学。主要成果:发明“多维纳米结构声表面波有毒有害气体传感器”获得第31届全国青少年科技创新大赛一等奖、第16届明天小小科学家评选活动二等奖。
任彦宇出身于科技工作者家庭,自小耳濡目染,展现出对科研创新的浓厚兴趣,具有强烈的钻研精神和求知欲。
中学期间,他积极探索属于自己的科研之路。通过参加物理竞赛、化学竞赛,他对物理现象和科技创新活动的兴趣与日俱增,并被推荐参加了重庆市青少年科技创新“雏鹰计划”。
任彦宇参加了重庆大学和中国电子集团公司第二十六研究所联合举办的声表面波传感器讲座,继而将学习的重点聚焦在化学气体传感器上面。
当项目多次实验不成功几乎放弃时,任彦宇一次次的坚持使得研制工作逐步出现了转机,多项关键技术得以逐步解决……
从测试情况来看,任彦宇的作品“多维纳米结构声表面波有毒有害气体传感器”,在有毒有害气体检测方面比传统设备的灵敏度提高了十倍以上,同时又是便携式的,可以广泛应用于车站等人流密集场所。
提出并证明数学新定理
人物档案: 马玉龙,男,2000年11月出生,西南大学附属中学校学生。主要成果:作品“m^10^b产生b+1位二次广义自生数定理”获第59届伦敦国际青年科学论坛优秀项目、第31届全国青少年科技创新大赛二等奖、英特尔英才奖、周培源青少年科技创新奖。
“学最好的别人,做最好的自己。”这是马玉龙对自己的要求。
马玉龙提出并通过多种方法证明了一个新的定理——m^10^b产生b+1位二次广义自生数定理,并将定理运用于数学和信息技术领域。比如,该定理可减少计算机的运算次数,从而提高计算机的速度和效率。
2017年7月-8月,马玉龙作为中国大陆代表团5名团员之一,受英国首相之邀参加第59届伦敦国际青年科学论坛,创造了重庆青少年入选国际科技赛事国家队的历史。
马玉龙非常喜欢阅读,小学时每周至少要抽出12个小时阅读课外书,闲暇时会去书店阅读。上中学后,虽然学业逐渐繁重,但他尽可能利用课余时间坚持阅读。他说:“我比较喜欢看科幻类、科普类的图书,这也可能是我对科学探究有浓厚兴趣的原因。”
延长蜡烛燃烧时间
人物档案: 赖诗雨,女,2001年4月出生,荣昌区盘龙镇初级中学校学生。主要成果:科技作品“‘源’来如此——延长蜡烛燃烧的时间的研究”获第31届全国青少年科技创新大赛三等奖。
一次停电,引发了赖诗雨的思考,让她延长了蜡烛燃烧的时间。
当时,赖诗雨拿出两支同样的蜡烛用来照明,由于不小心将一支蜡烛掉到盛放食盐的口袋里,沾上了一些食盐。点燃蜡烛后,她发现沾上食盐的蜡烛燃烧较慢,于是她猜想食盐是否可以延长蜡烛的燃烧时间。
通过研究,赖诗雨发现,蜡烛的熔点比较低而食盐的熔点比较高,所以在燃烧的时候食盐会延缓石蜡的融化速度。食盐融入蜡烛,可以使普通蜡烛的燃烧时间延迟12分钟左右。
上游新闻·重庆晨报记者 陈翔 刘波 罗薛梅 王梓涵 摄影 李斌
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