探知未来，我们的创意正闪耀

庄园

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2021年7月22日，由中国科学技术协会主办，中国科学技术馆、中国科协青少年科技中心联合承办的“Solve for Tomorrow 探知未来”第七届全国青年科普创新实验暨作品大赛全国总决赛 （以下简称“大赛”）圆满落幕。安徽省代表队从全国三十支代表队中杀出重围，成功拿下大赛二等奖。

安徽省“风能利用项目”代表队的两名队员均来自安徽省含山县第一中学，这是他们首次登上全国科普创新大赛的舞台。大赛二等奖的佳绩，为含山一中的校史书写上耀眼的一笔。

作为以“育人为本，科学发展”为办学理念的学校，含山一中一直在吸收科教创新的师资力量，为学生提供科普创新、发明创造的土壤。此次大赛中，含山一中代表队的指导老师之一王茂华，自2001年起就从事青少年科技创新辅导工作，如今已是安徽省科技教育协会理事、安徽省优秀科技辅导员、含山县科技创新名师工作室的主持人，拥有十分丰富的教学经验。

2020年，王茂华老师加入含山一中，很快就成立了科技兴趣班。当时，大赛举办在即，王茂华老师积极组织兴趣班的同学作好参赛准备。

大赛科普实验单元共有五个命题项目，有两个项目面向中学生，王茂华老师选择了其中的“风能利用”。比赛要求参赛队伍用一张A4牛皮纸作为风能传导装置，再用塑料条、皮带轮、车轴等材料在有限的时间内组装小车。并且，小车要在与风向呈90°夹角的赛道上，负重行驶至终点。小车负重越大，得分越高。这个项目，考验的是参赛队伍的科学素养、机械结构设计和制作、团队沟通协作、临场应变等能力。

一天，一名学生走入王茂华老师的办公室，热忱地诉说自己的科学梦想。这名学生名叫孙智诚，从小就喜欢做实验、做手工，他希望能加入兴趣班，参加此次大赛。

孙智诚的真诚打动了王茂华老师，但他还要通过一个小考验——用指定的材料制作一桅风帆。孙智诚捧着材料兴冲冲地跑回家，第二天一大早便交上了一件制作精良的作品。就这样，孙智诚加入了科技兴趣班，之后又与小伙伴陈彦博一起参加了大赛奖项的角逐。

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大赛分为省赛和国赛。省赛又有预赛和决赛两场赛事。在预赛中，只有前二十名才能进入省赛决赛，而竞争这二十个名额的，是全省三千多支队伍。

在含山一中的积极筹备、大力动员下，学校数支代表队踊跃参赛，最终只有孙智诚和陈彦博这支队伍成功晋级，恰好是第二十名。一边是杀入决赛的喜悦，另一边却是前途未卜的忐忑，因为接下来的省赛决赛他们只有拿下第一名，才能向全国比赛进发。

此时，距离决赛还有二十多天的准备时间。孙智诚和陈彦博被王茂华和张先桂两位指导老师召集起来调试装置、配合训练。训练一段时间后，王茂华老师发现两位小将士气有些低落，因为要从第二十名一口气跨越到第一名，他们心中十分没底。

王茂华老师告诉他们，一人（陈彦博）长于设计和计算，一人（孙智诚）长于动手组装，第一次比赛已经配合得很好。这次名次不理想，是因为参赛经验不足，筹备时间较短，大家还有很大的提升空间。现在，他们有二十多天的准备时间，只要把比赛中发现的问题一一解决，进一步优化设计，就会有很大的突破。

老师的话让两位小将燃起信心，开足了马力。为了不耽误学习，孙智诚和陈彦博的训练都是集中在周末。他们经常在实验室一呆一整天，到了夜里十一二点才不情不愿地离开。

风能利用装置的技术难点在于，让A4牛皮纸最大程度地接受风能，转换成小车前行的动能并提高小车的载重量。孙智诚和陈彦博为此不断更新方案，不断改进风能传导系统，创新动能架构：在调试过程中他们发现，小车使用的单条橡皮带不仅容易打滑，载重量也十分有限。他们索性增加一条橡皮带，用两条橡皮带带动小车运转。这一改动虽然增加了小车组装的复杂度，但也提升了小车运行的效率。

在省赛决赛中，含山一中代表队有了重大突破，小车负载6.75kg，名次从第二十名跃升至第一名。至此，他们将代表安徽省与全国另外二十九支代表队一起，角逐奖项。

筹备国赛期间，正值暑假。为了不耽误学习，孙智诚和陈彦博白天学习，晚上聚到一起讨论、练习直到深夜。冒着高温酷暑，他们突破瓶颈，对小车做全面升级，例如在原有基础上再增加两条橡皮带，用四条橡皮带挑战22kg的负重;通过找到一个特定位置，解决小车支架一直晃动的问题，让小车行进得更加稳固。在对设备和操作进行成百上千次的调整磨合之后，两位小将信心十足地踏上了征程。

国赛在中国科学技术馆举行。每支队伍共进行三轮，取最大的有效负重计分。在正式比赛之前，选手还可以在赛道上先行测试。孙智诚和陈彦博在测试时，用小车成功负载了22kg，之后他们又向26kg发起挑战，一举成功。

但真正到了比赛，却突生变故：组装完成的小车负载了26kg之后，在起跑线上纹丝不动。孙智诚和陈彦博连忙调整设计，在第二轮时，将负重降至22kg，但小车依旧无法完成行驶任务。眼下，只剩最后一轮，如果再找不出问题，他们就只能一无所获，铩羽而归。

孙智诚和陈彦博努力镇静下来，分析现场环境，检查装置结构。在固定风源的三个并排风扇時，他们终于发现了问题：因为风扇调整了位置，风向发生了明显的变化，影响到小车行驶。他们当机立断，将装置的重心降下，并将负重减至18.2kg。轻装上阵的小车在最后一轮行驶中成功抵达终点，拿到了大赛二等奖的好成绩。

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在科技创新领域，含山一中的创造与收获不止于此。在2021年马鞍山市青少年科技创新大赛青少年科技创新成果竞赛中，含山一中的学生凭借简易玉米脱粒机获得一等奖，凭借高楼火灾逃生网和室内沥·晒一体阳光干鞋箱获得二等奖，凭借公筷使用语音提醒器获得三等奖。

提到累累硕果，王茂华老师表示，这离不开学校积极营造的“在快乐中学习，在活动中成长”的校园氛围。在保证学生全面发展的基础上，学校让学生在爱好、特长、个性上得以充分张扬，不仅组织篮球、足球、科技创新等各类社团和兴趣小组，还开展特色大课间活动——每天上午抽出40分钟，下午抽出30分钟，由教师带领学生进行跳绳、跑操等运动，强健的体魄锻造专注的精神，为的是让大家在学习生活中披荆斩棘、不骄不躁、勇往直前。

“曾有人担心，学业和爱好不可兼得。我认为不尽然。文武之道，一张一弛。只要协调得当，科普创新类的活动反而能促进学生的学习兴趣。当他们将书本上的知识应用到实际中时，当他们面对问题，查书本、动脑筋、做实验，努力解决时，当他们与其他选手同台交流较量，不断拓展眼界时，他们收获的不仅是量化的知识，还有质的提升。”王茂华老师如是说。

（感谢含山一中校长田之松、团委书记汪晶晶、科技辅导员王茂华对本次采访的大力支持）