圖文素材來源| 全國青少年科技創新大賽官網
編輯整理 | STEAM在線申晴
7月22日，由中國科協、教育部、科技部等九部委和澳門特別行政區政府共同主辦的第34屆全國青少年科技創新大賽在澳門大學拉開帷幕。來自全國31個省、自治區、直轄市，新疆生產建設兵團和港澳臺地區的35個代表隊和來自亞洲、歐洲、非洲、北美洲、南美洲等50多個國家和地區的國際代表，以及領隊、專家、媒體等共1500餘人參加開幕式。
作為亞洲規模最大、參賽國別最多的青少年科技類競賽活動，本屆大賽參賽規模再創新高，國際化水平進一步提升。終評期間，將通過評委會專家問辯測評，評選產生青少年和科技輔導員創新項目一、二、三等獎、十佳優秀科技輔導員獎、中國科協主席獎和近三十項專項獎。
STEAM在線的小編和眾多不能到現場觀摩、學習的老師、家長們只能「望洋興嘆」，幸運的是我們生活在網際網路時代，可以在全國青少年科技創新大賽的官網上，了解到各類比賽的作品情況。很多作品都是從身邊實際問題著手，通過STEAM教育跨學科的理念來試著解決問題。下面就跟我們來看看有哪些有意思的科技作品吧。
中小學優秀科技創新作品獲獎項目
1、基於arduino的校園免接線節水提醒器
節水的意義應在校園中牢固樹立，在校園的盥洗間，常有同學忘關或關不嚴水龍頭的現象，如果保潔老師沒有及時發現，就會造成浪費。如果水龍帶有提醒功能，就能很好的避免忘關水龍頭現象。感應水龍頭造價高、需要長時間插電，那麼，一款節能、環保、造價低的校園節水提醒器就十分必要和有現實意義了。
本著簡單實用的原則，來自黑龍江省江川農場學校的楊子騫同學積極探索，查閱相關資料，藉助信息化手段實現免接線提醒功能，採用高精度水流開關控制arduino晶片的啟動和關閉，從而實現計時和報警。
該裝置可以適用於多種設備，不受安裝環境限制。無需外接電源，自發電，安裝方便，可配置報警時間。根據校園用水時間的觀察，把報警時間設置在10分鐘為最宜。如果設計精密，還可以嘗試今後在農業灌溉等領域使用。
2、推式簡易型馬路垃圾快速收集器
環衛工人一年四季夜以繼日進行清掃，艱辛的勞作流出無限的汗水，換來了城鎮整潔美好的環境。定安縣平和思源實驗學校周道鋒同學研製的「推式簡易型馬路垃圾快速收集器」，目的就是使環衛工人能輕鬆的推著清掃器行進，讓垃圾便自動的掉進掛在後面網袋裡，工人享受工作的輕鬆，減少疲勞。
本作品利用電動機帶動旋轉掃快速掃地；利用輪輪互動方式安裝兩輪靠近接觸，用第二輪轉動帶動輸送帶從下而上運送垃圾；在架子前端增加喇叭口狀兩側斜板，並以此擴大清掃面積，使垃圾自動滑移到中間位置，再由旋轉掃掃上運送帶；把架前小斜坡上的膠片觸地的邊緣，改成斜形或三角形狀，並把膠片前面的小角尖用手輕輕向上扳彎翹起，使小角尖不易插入防滑帶或防裂縫裡，便能順利地掃除、收集垃圾。
本作品勞作輕鬆省力，清掃速度快捷，工作效率高，且製作簡單，成本低廉，將現有的小清掃車進行簡易改造，就可對掃除垃圾變得簡便、快速，省時、省力，項目的推廣應用將對街道整潔美觀起著重要作用。
3、預言手套 AL-armband
近來有不少有關市民在運動期間出現中暑或心搏停止的報導。只要及早發現徵狀與作出適當的反應，這些疾病是能夠避免的。這個研究的目的正是透過及早偵測患上這些疾病的風險，以保障市民在做運動時的安全。
港大同學會書院劉恩希同學研製的預言手套能偵測患上中暑風險及心搏停止。它利用多個Arduino的感應器，以收集使用者的健康數據，包括核心溫度、膚電反應及心跳率。收集到的數據會被傳輸到一個獨立開發的手機應用程式，警號程序。警號程序能依據設定的指標判斷風險水平，並於風險達到指定水平時發出警號。
為了測試預言手套的效用，本研究進行了兩個實驗。在第一個實驗中，參與者須完成指定的跑步訓練，訓練的強度隨著時間變更。實驗結果顯示其測得的中暑風險水平依照訓練強度上升。在第二個實驗中，心跳率感應器被故意從使用者身上移除，維持指定的時間後，警告訊號彈出。總括而言，實驗的結果反映預言手套能偵測中暑和心博停止的情況，具潛力運用於大型運動項目中。
輔導員優秀科技創新作品獲獎項目
1、拯救「生病」的海洋
北京市東城區府學胡同小學姚峰老師以真實的渤海灣石油洩露為背景，讓學生扮演環境修復師，用身邊找到的各種材料去去除海上的油汙，在實驗過程中學會探究、科學方法，石油及各種材料的性質，在解決問題的過程中嘗試創造、製造工具。培養學生探客、創客精神。
活動將環境教育與創客教育進行有機結合的跨學科系列活動。在活動中，環境是主題與科學知識主線，工程是進行實踐的形式與解決問題的方式，而技術與數學則作為工具提供了完成的保證。
2、遙控迷宮——STEAM教學應用教具
現有的STEAM教具多是在教師指導下，學生動手拼插的智能積木式玩具。學生只是機械性的組裝，並不能很好的體驗到STEAM教育的跨學科綜合學習。
北京市西城區青少年科學技術館馬蘭老師設計的項目是一款STEAM學習活動的教具，學生使用三維設計軟體設計個性化的迷宮，利用APP Inventor設計安卓端APP，控制arduino單片機，進而通過藍牙傳輸方式控制舵機，實現傾斜方向和角度的控制。學生在活動中，可以學習機械、電子、編程和智能算法等綜合知識。
利用3D列印、數學建模、智能控制等技術，在教學中滲透STEAM教育理念，引導學生開闊思路，促使學生學習更多相關學科知識，培養學生全面發展。「迷宮」路線拓展性強，學生根據掌握設計軟體的程度，設計不同難度迷宮。在教學過程中易於實現分層教學，激發學生的學習熱情和興趣。
3、摩爾斯電碼無線通訊仿真實驗室
南寧市逸夫小學陸俊達設計了一套供學生在室內開展近距離摩爾斯電碼無線通訊的高仿真實驗室設備，填補了現有教具和學具上的空白。
該設備利用低頻磁場作為通訊鏈路，解決了傳統高頻無線發射設備對外產生幹擾的問題，能更好的保護學生的身體健康，同時提高了摩爾斯電碼無線通訊的仿真體驗度，師生無需考取業餘無線電臺操作證書就可以方便的實現全班學生互動和分組收發報實驗。
本項目採用了嵌入式系統與模擬電路相結合的架構，實現了摩爾斯電碼收發的全自動編、解碼，以及對學生發碼水平自動進行評估和測試,可用於中小學信息技術、通用技術、綜合實踐等課堂教學，或學生課後開展自主探究活動等應用場景。本項目的主要研究成果「MS-02摩爾斯電碼無線通訊仿真終端機」已經過結構和電路優化，可用於開展學生動手組裝操作的科技活動。
還有更多精彩、有趣的科技作品，大家可以進入全國青少年科技創新大賽的官網，進入「在線展廳」欄目即可查詢學習。
（聲明：除STEAM在線原創文章外，STEAM在線分享和轉載的文章皆為促進STEAM教育在中國的傳播，非商業用途，都會註明來源，如文章、照片的原作者有異議，請聯繫我們快速處理或刪除，謝謝支持。）