救生圈是水上救生最常用的救援工具。不過,傳統的救生圈在實際應用場景當中還會受到一些限制。比如當救援者離開落水者較遠時,救生圈很難準確拋到落水者身邊,從而錯過了最佳救援時機。
最近,來自吳淞中學的高三學生程鈺姍就研製了一款具有聲、光報警功能的可遙控救生圈。這個救生圈可以自己「遊」到溺水者身邊,大大增加了救援效果。
午休時間,吳淞中學在清河裡上演了一場「驚心動魄」的水上「救援」行動。一隻小熊毛絨玩具「不慎落水」,此時岸邊一隻救生圈向著小熊快速「遊」去。不過,由於風力加大,小熊越飄越遠。緊急關頭,救生圈緊追其後「遊」到小熊身邊,幫助小熊成功脫險。
這個救生圈並不是普通救生圈,而是加裝了通信、控制和警報音響、警報燈的智能救生圈。研製它的程鈺姍只要站在岸邊動動操縱杆,通過2.4G通信模塊就可對救生圈進行遠程遙控,讓救生圈以1.5米/秒的速度接近目標。而讓救生圈在水中前、後、左、右靈活運動靠的就是她所學過的物理知識。程鈺姍介紹說:「它主要靠兩個螺旋槳來控制方向,電路裡做了一個可以控制它螺旋槳正轉、反轉的系統,操縱杆往右邊控制,右邊的螺旋槳就會正轉,救生圈就可以往右邊,往前的話就兩個螺旋槳都正轉。」
程鈺姍特別喜歡遊泳。不過,每到夏天就增多的溺亡新聞讓她看著很不是滋味。高二期間,小程萌生了改造傳統救生圈,研製一款能自己「遊」的救生圈。帶著想法,小程加入了學校專為學生打造的創新實踐平臺——道爾頓工坊,在指導老師的幫助下製作出第一代遙控救生圈,不過這個版本卻並不成功。「第一版我用的是泡沫自己裁的,發現放到水裡螺旋漿吃水深度不夠,根本走不了,然後請教老師,自己上網查資料,還在淘寶上找適合做救生圈的材料,最後就找到了現在用的EP聚合材料。」程鈺姍說。
找到合適材料後,小程的發明向成功邁出了一大步,接著她又增加了燈光和語音報警等功能。雖然課業緊張,但是每周,小程都會花2個小時在道爾頓工坊和老師討論改進自己的研發,寒暑假也基本上泡在了製作上。最終,經過無數次的改進,第4代遙控救生圈在第十八屆上海市百萬青少年爭創「明日科技之星」評選活動中獲得好成績,並成功申請到了專利。「我覺得我現在更不怕遇到失敗了,因為中間經歷過太多失敗,中間我也想過放棄,但是爸媽、老師一直鼓勵我,最後堅持下來,現在就感覺沒有什麼困難是不能克服的。」程鈺姍告訴記者。
在指導老師馬新莉看來,通過項目的鍛鍊小程的成長有目共睹:「培養了她的創新思維,還有就是在課題研究過程當中因為要遇到許多困難,在解決困難的過程當中她學會了一種科學精神。」
目前,小程進入了高三,學業更加緊張。不過,小程的研發也沒有止步。她說這款救生圈還比較原始,在水中平穩運行、行駛速度等方面還有很大的提升空間,接下來她還會持續改進,使救生圈更加完善。對於孩子的堅持,小程的父親程平特別支持:「吳淞中學提供了一個非常特別的場所,她可以做一些小製作,使學生更加接近於科學,培養自己的興趣,這些以後也許會成為她人生的一個轉折。」
在2020年上海市第十八屆百萬青少年爭創「明日科技之星」評選活動中,吳淞中學共有13個課題、15名同學獲得上海市「明日科技之星」、「明日科技之星提名獎」、「明日希望之星」稱號,佔寶山區獲獎總數50%。
其中,有的項目把一維的紅綠燈變成二維,在地面上鋪設引導燈帶,幫助駕駛員判斷車輛所在位置能否安全通過紅綠燈;有的項目探究二氧化鈦對生態景觀池水的抑菌效果;還有的把眼光聚焦在道路兩側空氣品質與綠化帶布局的關係上。雖然主題各異,但這些課題都來自於學生對生活問題的思考,並最終通過自己的實踐解決了心中疑問。「學生搞科研、搞項目時,要自己學習,自己查閱資料,運用數字平臺的能力、查新的能力、做文獻搜索的能力都有很大的提高,同時在自己學科學習上也有促進,因為他必須提高效率,要抓緊時間,再者他們需要深入社會,這樣能幫助他們更好理解大人的世界,理解社會。」吳淞中學學生發展中心副主任李秀英說。
來源:上海寶山官方微信