激光讓光線“顯形”，AI為古鼎“發(fā)聲”：南京中小學(xué)生科創(chuàng)大賽上演“魔法秀”
來源： 紫牛新聞
2025-11-23 19:02:00
初冬的南京科技館，儼然成了一個(gè)充滿未來感的“魔法世界”。這里沒有哈利波特的魔杖，卻有一支支激光筆穿透水霧，勾勒出光的路徑；這里沒有神話中的息壤，卻有一個(gè)個(gè)智能垃圾桶，將爛菜葉“點(diǎn)化”為肥沃黑金；這里甚至還有會(huì)說話的千年古鼎，和能溫暖冰冷雨傘的“熱心”手柄……11月22日至23日，南京市第三十一屆中小學(xué)師生科技創(chuàng)新大賽終評(píng)活動(dòng)在這里火熱舉行。這場(chǎng)匯聚了全市397所學(xué)校、近9500名師生智慧的科學(xué)盛宴，不僅是一場(chǎng)競(jìng)賽，更是一個(gè)讓想象力肆意生長(zhǎng)的樂園。16986件作品背后，是一個(gè)個(gè)試圖用科技改變世界的“微小夢(mèng)想”。
光的“顯形術(shù)”：讓科學(xué)原理不再“看不見”
“大家看，光線‘現(xiàn)身’了！”在高淳區(qū)古柏中心小學(xué)許桂老師的展位前，一陣細(xì)密的水霧噴出，一道紅色的激光束在空氣中劃出清晰的路徑，撞上平面鏡后，又優(yōu)雅地反射出去，入射光線與反射光線一目了然。
“在空氣中，我們只能看到終點(diǎn)的一個(gè)紅點(diǎn)，但整個(gè)過程是‘隱形’的。學(xué)生們很難理解‘光的反射’這個(gè)抽象概念?！痹S老師一邊演示著他的“光的反射實(shí)驗(yàn)演示器”，一邊解釋道。這個(gè)用塑料盒、激光筆和平面鏡組成的簡(jiǎn)易裝置，巧妙地利用水霧的慢反射現(xiàn)象，讓光路清晰可見。
還有一位老師的教具也很有意思，可以通過直觀、可操作的方式，演示人眼成像原理及常見視力問題的矯正方法，適用于八年級(jí)生物學(xué)第5單元人體生理與健康中的“正常眼、近視眼與遠(yuǎn)視眼的矯正”教學(xué)。
文物“開口說”、生態(tài)“微縮景”：與三千年前的小克鼎聊個(gè)天
“大家注意看，池杉湖的荷花為什么特別飽滿？秘密就在這個(gè)‘鳥糞-池杉-荷塘’的水循環(huán)里！”來自陳橋中心小學(xué)五年級(jí)的王淼和楊詩(shī)琳指著他們的模型。十萬余只候鳥、近兩噸排泄物、通過暗溝與沉淀池的引導(dǎo)、滋養(yǎng)千畝荷塘……一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)凈化閉環(huán)，被她們用黏土、泡沫板，甚至是從舊古箏上拆下的琴弦生動(dòng)展現(xiàn)了出來。
在新城小學(xué)六年級(jí)姜賀、邢祁佳、姜辰玥的展位上，歷史與未來進(jìn)行了一場(chǎng)跨越三千年的對(duì)話。他們利用3D打印技術(shù)復(fù)原了西周晚期的小克鼎，并賦予了它“說話”的能力。當(dāng)觀眾經(jīng)過，紅外感應(yīng)觸發(fā)，燈帶五彩亮起，一聲親切的問候傳來。只需說一句“你好，小克鼎”，就能喚醒這個(gè)沉睡千年的“文物”，向它詢問出土?xí)r間、尺寸大小、名稱由來等十個(gè)問題。背后是MIND+編程、語音識(shí)別和3D打印技術(shù)的綜合運(yùn)用。
生活“暖心創(chuàng)”：從廚房垃圾到奶奶的笑容
陳橋中心小學(xué)黃澤鑫同學(xué)將一個(gè)普通的50升垃圾桶，改造成了“智能堆肥桶”。桶內(nèi)布設(shè)了溫度傳感器和由PVC管打造的“日”字形通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)DS18B20傳感器監(jiān)測(cè)到堆肥溫度超過32℃，就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)氣泵通風(fēng)，加速發(fā)酵。“它解決了傳統(tǒng)堆肥溫度難控、效率低下的問題，而且成本遠(yuǎn)低于進(jìn)口高端堆肥桶?！彼哪繕?biāo)很明確：處理學(xué)校食堂的爛菜葉，為學(xué)校的智慧種植大棚生產(chǎn)有機(jī)肥，形成一個(gè)校園內(nèi)的生態(tài)循環(huán)。
而最打動(dòng)人的創(chuàng)意，往往源于最深沉的愛。一位同學(xué)為患有輕度認(rèn)知障礙的奶奶，發(fā)明了“時(shí)光智憶盒”。這個(gè)智能陪伴助手，將老照片通過AI技術(shù)生成能觸摸的3D浮雕，并配有溫和的LED燈光。更神奇的是，內(nèi)置的“小智AI”能通過聲音識(shí)別家人，記住與奶奶的對(duì)話，用聊天幫她回憶往事。
“我的奶奶有輕度的認(rèn)知功能障礙(老年癡呆癥)，她會(huì)經(jīng)常莫名其妙的發(fā)脾氣，但是當(dāng)她捧著黑白全家福照片的時(shí)候，情緒瞬間就緩和了下來;媽媽偶爾會(huì)陪著她，告訴她里面的人和發(fā)生過的往事，沒幾天她又忘記了。”這個(gè)發(fā)明的背后，是孫子對(duì)奶奶細(xì)膩的觀察與真摯的關(guān)懷。它創(chuàng)新地整合了AI與3D浮雕光影技術(shù)，為全國(guó)超6000萬認(rèn)知障礙老人提供了一種“多感官刺激+個(gè)性化定制+情感交互”的懷舊療法新范式。
此外，還有同學(xué)關(guān)注到“冬天打傘凍手”這個(gè)細(xì)小卻普遍的煩惱，研發(fā)了集安全加熱、便攜環(huán)保于一體的“手柄加熱雨傘”；還有腦機(jī)接口控制輪椅系統(tǒng)，使用者可以通過電動(dòng)輪椅智能穿戴眼鏡觀察路面情況，而且只需移動(dòng)眼鏡,電動(dòng)輪椅就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)；還有一款名為“文弱書生”的智能磨墨臺(tái)，機(jī)械臂 可帶動(dòng)墨錠在硯臺(tái)上進(jìn)行穩(wěn)定、全方位的自動(dòng)化研磨；無需燃燒便能釋放艾草功效成分并智能控溫的無煙艾灸貼……
據(jù)大賽主辦方介紹，自6月啟動(dòng)以來，本屆大賽歷經(jīng)基層選拔、線上初評(píng)等環(huán)節(jié)，最終400余件作品斬獲等次獎(jiǎng)，其中65件作品脫穎而出，榮獲一等獎(jiǎng)。這些作品將代表南京市，出征2026年舉辦的第三十七屆江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽。
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校對(duì) 盛媛媛