探索之旅 逐梦前行
2024-10-03张珂杜春燕
“植物间的光合作用是怎样进行的?能否用实物来更直观地演示这一过程呢?”在生物课堂上,北京市第三十五中学的吴欣然和赵云若奚两位同学产生了这样的疑问。于是,她们动手设计并制成了叶绿体光合作用演示器材。
在课堂上,同学们不仅学习知识,还开动脑筋,将学到的智能科技知识、技能综合运用起来,从而更好地认识、分析和解决现实问题,提升自身实践能力,发扬创新精神。
该叶绿体光合作用演示器材,将植物光合作用的微观变为宏观、将不可见变为可见、将静态变为动态,获得北京市“小院士”科技教育活动一等奖,还入选了第十七届宋庆龄少年儿童发明奖市级优秀奖。
爱心实践
助力视障人群出行
不仅如此,北京市第三十五中学还引进了智能科技课程,在增强同学们综合运用各学科知识,分析和解决现实问题能力的同时,还能提升同学们的实践能力、创新能力和社会责任感。
为了保障视障人群的出行安全,梁书涵同学设计了一款可穿戴导盲器。
这款可穿戴导盲器利用机器视觉模块的颜色图像识别功能,结合使用了Arduino(开源电子原型平台)的电子元件(蜂鸣器等),可以进行情景分析和声音提醒,既能避免视障人群碰撞到其他行人或障碍物,也能准确识别红绿灯,帮助视障人群通过路口。
不仅如此,该设备还可以进行远程图像传输,方便视障人群亲属随时与其取得联系,了解具体情况。由于该款作品具有实用性和创新性,获得了第39届北京市青少年科技创新大赛科技创意二等奖。
知识“点亮”智慧生活
《智能家居》课程将模块控制系统知识学习与具体家居环境结合,要求同学们完成一个智能家居系统的设计与制作,在让同学们体验科学研究一般过程的同时,也引导他们深入地了解其中的各项原理。
在前期准备阶段,同学们通过阅读书籍、浏览科技网站、实地体验、入户调查、参与专家讲座,搜集与课程内容相关的资料。
在分析、总结不同家庭对智能家居的需求后,同学们以大组为单位,制定出合理可行的家居设计方案,确定需要的家居环境以及要实施的智能家居设计,分析其需求,又以小组为单位对一套住房各个功能区进行设计与模型制作。
在实践阶段,同学们根据各功能区模块的需求,用Arduino进行编程设计和硬件连接,实现对该模块的智能控制;与此同时,同学们还完成了从设计的二维平面图,到制成三维立体家居模型的转化。
最后,同学们将模块控制系统与家居模型相结合,通过调整控制系统参数、家具及各电子元件的位置,实现最优的智能家居设计效果。以智能书房为例,当人坐到书桌前,就可以被隐藏在书桌下的人体红外热释传感器感应到,系统会自动开启房间外的指示灯,表示书房在使用,请勿打扰。
通过智能科技教育,同学们在学习科技知识之余,开始主动关注社会现实和科技发展动态,将自身小小的创意星火,在实践中汇聚成科技的灿烂星河。
(责任编辑 / 王佳璇 美术编辑 / 周游)
知识链接
卡尔文循环
卡尔文循环,又称光合碳循环、碳反应,以叶绿体基质为反应场所,是光合作用中暗反应的一部分。简单来说,在卡尔文循环中,伴随着特定酶的作用,碳5与二氧化碳反应形成碳3,而碳3又可以经过一系列变化形成糖类与碳5,由此反复循环的过程。