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剛剛圓滿落下帷幕的第42屆北京青少年科技創(chuàng)新大賽，是一場面向全市青少年群體的科技盛會。在這個舞臺上，“小科學家”們各顯神通，紛紛展示出亮眼的科技創(chuàng)新成果和創(chuàng)客作品。

優(yōu)秀的青少年創(chuàng)新創(chuàng)意值得嘉獎，它們背后那些熱愛科技創(chuàng)新的青少年，則是科技強國的未來。能夠入圍大賽終評階段的同學都是什么氣質？在本屆大賽的公開展示與交流現(xiàn)場，我們請幾位參賽選手談談他們的“創(chuàng)新故事”。

北京師范大學附屬中學劉子豪

(資料圖)

把魚鰓蓋設計“搬上”無人機

傳統(tǒng)無人機需要保持傾斜，才能在水平方向上產生動力。這種飛行姿態(tài)限制了無人機在隧道、涵洞等狹小復雜空間中的控制靈活性和穩(wěn)定性。北京師范大學附屬中學的劉子豪同學不僅對無人機面臨的這一驅動難題產生興趣，還在水面之下找到了改進方案。

“在觀察魚類的過程中，魚鰓蓋的運動給了我非常好的啟發(fā)?！?strong>劉子豪發(fā)現(xiàn)，水流從魚鰓蓋下方流出時流速較高,相對周圍流場壓力低,因此在魚鰓蓋上產生一個垂直于鰓蓋的水平力。

于是，他想到將類似結構“搬”到無人機上，使其在不傾斜的狀態(tài)下直接進行水平移動。劉子豪給涵道無人機設計了“側窗調節(jié)器”，并通過線上定制的方式3D打印了一些改進零部件。在中學生“英才計劃”的幫助下，他得以在高校實驗室中開展進一步研究。

但在風洞實驗中，劉子豪發(fā)現(xiàn)自己模仿魚鰓蓋設計的扁平側窗實際所能提供的水平動力是不夠的。經過一番思考和觀察，他又設計出不同弧度的側窗調節(jié)器，并通過實驗證實，更高的側窗弧度能夠提供更大的力，從而解決了問題。

“實驗數(shù)據結果證明了我的發(fā)明確實是有效果的。這讓我非常激動，非常開心?！彼f。

他的寄語：

北京青少年科技創(chuàng)新大賽為“有想法”的青少年提供了非常好的平臺，希望大賽能夠繼續(xù)越辦越好。同學們，如果你有非常好的想法，就要努力把它實現(xiàn)出來，沒準你就是下一位科學家！

清華大學附屬中學平坦行

刷一道民生“應用題”

交通繁忙地區(qū)的人們有時會遇上這樣的情況：路口亮著紅燈的方向有很多車不能走，但是綠燈方向卻沒有任何車。這顯然是一種資源的浪費。

“我想能不能通過一種數(shù)學的手段，抽象出一個模型來描述路口，僅需依賴預先給定的參數(shù)，就可以給出路口最優(yōu)配時方案……”清華大學附屬中學的平坦行同學為了大家能夠“暢通出行”，頗是費了一番心思。

他的項目被歸在青創(chuàng)大賽的“數(shù)學”類別中，但并非單純的理論研究，而是聚焦大家身邊的民生問題——有感于自家附近的路口時常擁堵的情況，平坦行自學了大學概率論與統(tǒng)計學相關知識，并通過現(xiàn)場調研、專業(yè)網站查詢等渠道采集實際交通數(shù)據，最后編寫出具實用價值的車流仿真計算。

不過，最終呈現(xiàn)在他背后那塊科研成果展板上的幾道公式，也非“一揮而就”，而是經歷了不斷完善的過程。“通過參賽，我了解到整個科學研究的過程中間，可能會有一些困難。但是當我們真正解決問題的時候，那種成就感是難以言表的。我們還能收獲一種科學思維，即學會（用科學語言）描述并解決生活中的各種問題?！彼f。

他的寄語：

今年我們入圍終評的項目里，只有5個“數(shù)學”，“物理”也只有幾個。我希望能有更多的同學加入我們，研究那些更加理論、更加基礎的數(shù)學物理問題。

北京師范大學附屬中學石佳禾 趙嘉熙 徐之寒

自己科創(chuàng)，不如一起科創(chuàng)

北京師范大學附屬中學的石佳禾、趙嘉熙、徐之寒三位同學，是“組隊”前來參加青創(chuàng)大賽的。像她們這樣的組合形式，在大賽現(xiàn)場并不少見。

去年5月，她們的校友、中國預制菜產業(yè)聯(lián)盟研究院院長昕原回到母校開展講座，讓她們注意到“預制菜”這個新概念。同為學校金鵬科技團成員的三人“一拍即合”，展開了一系列的研究。

“我們在6個線下地點及10個電商平臺進行了實地考察；收集到了756份有效問卷；對領域內專家和幾名不同年齡、不同性別的消費者進行了訪談?！壁w嘉熙說。

基于調查所獲得的數(shù)據，她們得到了目前預制菜的消費者群體畫像（女性對于預制菜的購買率更高；18歲以下人群更偏好預制食品，他們每周的消費次數(shù)大約為2~3次，平均消費價格約為33元），并對行業(yè)未來的發(fā)展提出了“全鏈條監(jiān)管”等建議。由于預制菜產業(yè)仍在不斷變化和發(fā)展，三位同學準備今后開展更為深入的調查，得出動態(tài)且完整的結論。

“本次大賽為我們提供了一個探究科學的實踐平臺，一個可以接觸到前沿科技的交流平臺。與不同學科的參賽者進行交流，我們可以獲得一些在學校學不到的知識。在這種多元化的比賽中，我們不僅可以提升自己的科學素養(yǎng)、學習能力等，團隊配合也更加的默契?！毙熘f。

她們的寄語：

希望學弟學妹們能夠秉持一顆創(chuàng)新的心，又能保持科學的嚴謹性，持續(xù)觀察關注社會熱點，開啟自己的科學實踐，“以科學之心行探索之行”，走出自己的科技成長之路。

中國傳媒大學附屬小學李長澤

科技和音樂，一樣也不能少

“我是來自中國傳媒大學附屬小學的李長澤，我今年11歲了，喜歡打擊樂，科技！”李同學熱情地自我介紹——他既是學校打擊樂團中的一員，也是科技社團成員。今年青創(chuàng)大賽，他把自己的兩個愛好都帶來了。

原來，李長澤平時在樂團中練習的大堂鼓、小軍鼓等由于不便攜帶且噪聲較大，不能帶回家中，“會吵到鄰居”，他只能用聲音很小的啞鼓進行代替練習。但是因為聲音較微弱，啞鼓在練習中的反饋效果不佳。于是，他結合單片機和人工智能，給自己“訓練”了一位打擊樂“AI訓練師”。

李同學拿起鼓槌，現(xiàn)場演示了目前已經升級到二代的創(chuàng)客作品——向Arduino單片機發(fā)出語音指令，激活特定的訓練模式（如“雙跳練習”）后，位于啞鼓鼓面上方的攝像頭會采集視頻信號，電腦上的機器視覺系統(tǒng)則對練習者的姿勢和鼓點做出評判，給出成績。

為了調試機器視覺模型，他嘗試過不同的攝像頭角度，并到很多地方進行了實地拍攝，最終通過一周時間的抽幀和標注，完成了模型的訓練。

今年六年級的李長澤即將升入初中，他對未來繼續(xù)參賽充滿期待：“今天我也去看了很多（高年級）同學的項目，我覺得對我今后有很大的幫助。”

他的寄語：

同學們在參加比賽的時候，自然應該全力以赴。但不管結果怎么樣，來到這里都應該享受比賽的過程。我希望我可以和科技創(chuàng)新大賽一起成長，未來參加第43、44、45屆……

來源：北京市科協(xié)宣傳文化部

北京科學中心

制作：北京市科協(xié)融媒體中心