莊園

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2021年7月22日，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦，中國(guó)科學(xué)技術(shù)館、中國(guó)科協(xié)青少年科技中心聯(lián)合承辦的“Solve for Tomorrow 探知未來(lái)”第七屆全國(guó)青年科普創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)暨作品大賽全國(guó)總決賽 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大賽”）圓滿(mǎn)落幕。安徽省代表隊(duì)從全國(guó)三十支代表隊(duì)中殺出重圍，成功拿下大賽二等獎(jiǎng)。

安徽省“風(fēng)能利用項(xiàng)目”代表隊(duì)的兩名隊(duì)員均來(lái)自安徽省含山縣第一中學(xué)，這是他們首次登上全國(guó)科普創(chuàng)新大賽的舞臺(tái)。大賽二等獎(jiǎng)的佳績(jī)，為含山一中的校史書(shū)寫(xiě)上耀眼的一筆。

作為以“育人為本，科學(xué)發(fā)展”為辦學(xué)理念的學(xué)校，含山一中一直在吸收科教創(chuàng)新的師資力量，為學(xué)生提供科普創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造的土壤。此次大賽中，含山一中代表隊(duì)的指導(dǎo)老師之一王茂華，自2001年起就從事青少年科技創(chuàng)新輔導(dǎo)工作，如今已是安徽省科技教育協(xié)會(huì)理事、安徽省優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員、含山縣科技創(chuàng)新名師工作室的主持人，擁有十分豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

2020年，王茂華老師加入含山一中，很快就成立了科技興趣班。當(dāng)時(shí)，大賽舉辦在即，王茂華老師積極組織興趣班的同學(xué)作好參賽準(zhǔn)備。

大賽科普實(shí)驗(yàn)單元共有五個(gè)命題項(xiàng)目，有兩個(gè)項(xiàng)目面向中學(xué)生，王茂華老師選擇了其中的“風(fēng)能利用”。比賽要求參賽隊(duì)伍用一張A4牛皮紙作為風(fēng)能傳導(dǎo)裝置，再用塑料條、皮帶輪、車(chē)軸等材料在有限的時(shí)間內(nèi)組裝小車(chē)。并且，小車(chē)要在與風(fēng)向呈90°夾角的賽道上，負(fù)重行駛至終點(diǎn)。小車(chē)負(fù)重越大，得分越高。這個(gè)項(xiàng)目，考驗(yàn)的是參賽隊(duì)伍的科學(xué)素養(yǎng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作、團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作、臨場(chǎng)應(yīng)變等能力。

一天，一名學(xué)生走入王茂華老師的辦公室，熱忱地訴說(shuō)自己的科學(xué)夢(mèng)想。這名學(xué)生名叫孫智誠(chéng)，從小就喜歡做實(shí)驗(yàn)、做手工，他希望能加入興趣班，參加此次大賽。

孫智誠(chéng)的真誠(chéng)打動(dòng)了王茂華老師，但他還要通過(guò)一個(gè)小考驗(yàn)——用指定的材料制作一桅風(fēng)帆。孫智誠(chéng)捧著材料興沖沖地跑回家，第二天一大早便交上了一件制作精良的作品。就這樣，孫智誠(chéng)加入了科技興趣班，之后又與小伙伴陳彥博一起參加了大賽獎(jiǎng)項(xiàng)的角逐。

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大賽分為省賽和國(guó)賽。省賽又有預(yù)賽和決賽兩場(chǎng)賽事。在預(yù)賽中，只有前二十名才能進(jìn)入省賽決賽，而競(jìng)爭(zhēng)這二十個(gè)名額的，是全省三千多支隊(duì)伍。

在含山一中的積極籌備、大力動(dòng)員下，學(xué)校數(shù)支代表隊(duì)踴躍參賽，最終只有孫智誠(chéng)和陳彥博這支隊(duì)伍成功晉級(jí)，恰好是第二十名。一邊是殺入決賽的喜悅，另一邊卻是前途未卜的忐忑，因?yàn)榻酉聛?lái)的省賽決賽他們只有拿下第一名，才能向全國(guó)比賽進(jìn)發(fā)。

此時(shí)，距離決賽還有二十多天的準(zhǔn)備時(shí)間。孫智誠(chéng)和陳彥博被王茂華和張先桂兩位指導(dǎo)老師召集起來(lái)調(diào)試裝置、配合訓(xùn)練。訓(xùn)練一段時(shí)間后，王茂華老師發(fā)現(xiàn)兩位小將士氣有些低落，因?yàn)橐獜牡诙豢跉饪缭降降谝幻?，他們心中十分沒(méi)底。

王茂華老師告訴他們，一人（陳彥博）長(zhǎng)于設(shè)計(jì)和計(jì)算，一人（孫智誠(chéng)）長(zhǎng)于動(dòng)手組裝，第一次比賽已經(jīng)配合得很好。這次名次不理想，是因?yàn)閰①惤?jīng)驗(yàn)不足，籌備時(shí)間較短，大家還有很大的提升空間?，F(xiàn)在，他們有二十多天的準(zhǔn)備時(shí)間，只要把比賽中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一一解決，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，就會(huì)有很大的突破。

老師的話(huà)讓兩位小將燃起信心，開(kāi)足了馬力。為了不耽誤學(xué)習(xí)，孫智誠(chéng)和陳彥博的訓(xùn)練都是集中在周末。他們經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室一呆一整天，到了夜里十一二點(diǎn)才不情不愿地離開(kāi)。

風(fēng)能利用裝置的技術(shù)難點(diǎn)在于，讓A4牛皮紙最大程度地接受風(fēng)能，轉(zhuǎn)換成小車(chē)前行的動(dòng)能并提高小車(chē)的載重量。孫智誠(chéng)和陳彥博為此不斷更新方案，不斷改進(jìn)風(fēng)能傳導(dǎo)系統(tǒng)，創(chuàng)新動(dòng)能架構(gòu)：在調(diào)試過(guò)程中他們發(fā)現(xiàn)，小車(chē)使用的單條橡皮帶不僅容易打滑，載重量也十分有限。他們索性增加一條橡皮帶，用兩條橡皮帶帶動(dòng)小車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)。這一改動(dòng)雖然增加了小車(chē)組裝的復(fù)雜度，但也提升了小車(chē)運(yùn)行的效率。

在省賽決賽中，含山一中代表隊(duì)有了重大突破，小車(chē)負(fù)載6.75kg，名次從第二十名躍升至第一名。至此，他們將代表安徽省與全國(guó)另外二十九支代表隊(duì)一起，角逐獎(jiǎng)項(xiàng)。

籌備國(guó)賽期間，正值暑假。為了不耽誤學(xué)習(xí)，孫智誠(chéng)和陳彥博白天學(xué)習(xí)，晚上聚到一起討論、練習(xí)直到深夜。冒著高溫酷暑，他們突破瓶頸，對(duì)小車(chē)做全面升級(jí)，例如在原有基礎(chǔ)上再增加兩條橡皮帶，用四條橡皮帶挑戰(zhàn)22kg的負(fù)重;通過(guò)找到一個(gè)特定位置，解決小車(chē)支架一直晃動(dòng)的問(wèn)題，讓小車(chē)行進(jìn)得更加穩(wěn)固。在對(duì)設(shè)備和操作進(jìn)行成百上千次的調(diào)整磨合之后，兩位小將信心十足地踏上了征程。

國(guó)賽在中國(guó)科學(xué)技術(shù)館舉行。每支隊(duì)伍共進(jìn)行三輪，取最大的有效負(fù)重計(jì)分。在正式比賽之前，選手還可以在賽道上先行測(cè)試。孫智誠(chéng)和陳彥博在測(cè)試時(shí)，用小車(chē)成功負(fù)載了22kg，之后他們又向26kg發(fā)起挑戰(zhàn)，一舉成功。

但真正到了比賽，卻突生變故：組裝完成的小車(chē)負(fù)載了26kg之后，在起跑線(xiàn)上紋絲不動(dòng)。孫智誠(chéng)和陳彥博連忙調(diào)整設(shè)計(jì)，在第二輪時(shí)，將負(fù)重降至22kg，但小車(chē)依舊無(wú)法完成行駛?cè)蝿?wù)。眼下，只剩最后一輪，如果再找不出問(wèn)題，他們就只能一無(wú)所獲，鎩羽而歸。

孫智誠(chéng)和陳彥博努力鎮(zhèn)靜下來(lái)，分析現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，檢查裝置結(jié)構(gòu)。在固定風(fēng)源的三個(gè)并排風(fēng)扇時(shí)，他們終于發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題：因?yàn)轱L(fēng)扇調(diào)整了位置，風(fēng)向發(fā)生了明顯的變化，影響到小車(chē)行駛。他們當(dāng)機(jī)立斷，將裝置的重心降下，并將負(fù)重減至18.2kg。輕裝上陣的小車(chē)在最后一輪行駛中成功抵達(dá)終點(diǎn)，拿到了大賽二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。

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在科技創(chuàng)新領(lǐng)域，含山一中的創(chuàng)造與收獲不止于此。在2021年馬鞍山市青少年科技創(chuàng)新大賽青少年科技創(chuàng)新成果競(jìng)賽中，含山一中的學(xué)生憑借簡(jiǎn)易玉米脫粒機(jī)獲得一等獎(jiǎng)，憑借高樓火災(zāi)逃生網(wǎng)和室內(nèi)瀝·曬一體陽(yáng)光干鞋箱獲得二等獎(jiǎng)，憑借公筷使用語(yǔ)音提醒器獲得三等獎(jiǎng)。

提到累累碩果，王茂華老師表示，這離不開(kāi)學(xué)校積極營(yíng)造的“在快樂(lè)中學(xué)習(xí)，在活動(dòng)中成長(zhǎng)”的校園氛圍。在保證學(xué)生全面發(fā)展的基礎(chǔ)上，學(xué)校讓學(xué)生在愛(ài)好、特長(zhǎng)、個(gè)性上得以充分張揚(yáng)，不僅組織籃球、足球、科技創(chuàng)新等各類(lèi)社團(tuán)和興趣小組，還開(kāi)展特色大課間活動(dòng)——每天上午抽出40分鐘，下午抽出30分鐘，由教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行跳繩、跑操等運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)健的體魄鍛造專(zhuān)注的精神，為的是讓大家在學(xué)習(xí)生活中披荊斬棘、不驕不躁、勇往直前。

“曾有人擔(dān)心，學(xué)業(yè)和愛(ài)好不可兼得。我認(rèn)為不盡然。文武之道，一張一弛。只要協(xié)調(diào)得當(dāng)，科普創(chuàng)新類(lèi)的活動(dòng)反而能促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)他們將書(shū)本上的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中時(shí)，當(dāng)他們面對(duì)問(wèn)題，查書(shū)本、動(dòng)腦筋、做實(shí)驗(yàn)，努力解決時(shí)，當(dāng)他們與其他選手同臺(tái)交流較量，不斷拓展眼界時(shí)，他們收獲的不僅是量化的知識(shí)，還有質(zhì)的提升?！蓖趺A老師如是說(shuō)。

（感謝含山一中校長(zhǎng)田之松、團(tuán)委書(shū)記汪晶晶、科技輔導(dǎo)員王茂華對(duì)本次采訪(fǎng)的大力支持）