表现校园生活的作品

　　生活小创客

　　智能绿生活

　　弯塘路小学教育集团

　　科技节优秀作品展示

　　当小学生玩转智能传感、自动控制与清洁能源，生活里的小难题竟被这些脑洞大开的 “智能发明” 轻松破解！本次弯塘路小学科技节上，同学们将课堂科学知识与智能技术深度融合，打造出一批自动感应、自主运行的优秀作品，用童趣满满的创意诠释了 “科技让生活更美好”，快来一起解锁这些 “小小发明家” 的智能成果～

　　红外感应智能小夜灯

　　这是我的小夜灯

　　它叫“梦幻小星球”！

　　晚上我想上厕所，房间里黑黑的，大灯又太刺眼。我还发现，开大灯会吵醒妹妹。 所以，我发明了这个会自己亮、自己关的神奇小夜灯！

　　它怎么工作呢？

　　我把它插上电，打开开关。 我一下床，走过去，它就像看到我一样，自动就亮啦！发出暖暖的光。 我离开以后，它等一会儿，就自己乖乖睡觉（熄灭） 了。

　　我的小夜灯很特别：

　　我用纸碗和纸盒做灯罩和灯座，还配上五颜六色的扭扭棒和梦幻的小星球。 灯光柔柔的，一点都不刺眼睛。 它自己会看路，不用我动手开关。 它是环保小卫士，用了很多废旧材料。

　　我为什么想做它？

　　因为我怕黑，也怕亮亮的大灯。我想要一个又方便、又温柔的小灯，陪我晚上起床。而且，老师教我们要变废为宝，我就想用废旧的东西做一个有用的宝贝！

　　我是怎么做的？

　　第一步：找材料

　　我找来了：

　　· 一个一次性碗（做灯的身体）

　　· 一个纸盒子（做灯的底座）

　　· 彩色的扭扭棒（做漂亮的圈圈和花朵）

　　· 会发光的LED灯

　　· 一个神奇的小电脑（叫Arduino）和一只“小眼睛”（红外线感应器）

　　第二步：让它变聪明

　　爸爸教我把小电脑和“小眼睛”连起来。这样，“小眼睛”一看到我，就会告诉小电脑：“快开灯！”小电脑就命令小灯亮起来。

　　第三步：打扮它

　　· 我把灯贴在碗里面。

　　· 把碗和盒子粘在一起。

　　· 用扭扭棒做了一个彩虹圈圈，像土星的光环一样！

　　· 看！我的“光明小卫士”就做好啦！

　　它用到了什么科学秘密？

　　“小眼睛”的秘密： 那个“小眼睛”能感觉到人身上发出的热量，所以它知道我来了。

　　“小大脑”的秘密： 小电脑就像它的大脑，收到信号后，就会下命令：“开灯！”或者“关灯！”

　　环保的秘密： 我们把没用的纸碗和纸盒，变成了一个有用的新宝贝！

　　我学会了什么？

　　做这个小夜灯，我太开心了！

　　我学会了把废旧的东西变成宝贝。

　　我知道了小电脑可以听我们的话，让东西变智能。

　　当我遇到困难时，我没有哭，我动脑筋，请老师帮忙，最后我成功了！

　　看到我自己做的小灯亮起来，我觉得我自己也像一个小小发明家！

　　太阳能节能浇花器

　　这是我的浇花器！

　　作品介绍

　　它叫 “阳光浇花小管家”！

　　假期外出时，家里的花草没人浇水总蔫蔫的，买现成的浇花装置又费电。我还发现，普通浇水容易浪费，水分很快就蒸发了。所以，我发明了这个不用插电、自动浇水还节水的神奇装置！

　　它怎么工作呢？

　　我把储水桶装满水，把进水管放进去，出水管对准花盆根。把太阳能板放在太阳晒得到的地方，调节好点滴开关。有阳光时，它就自动 “开工”，一滴一滴慢慢浇水；没太阳时，就乖乖休息，完全不用人管！

　　我的浇花器很特别：

　　我用矿泉水瓶做储水桶，搭配太阳能板、微型水泵和医用点滴开关。水流速度能随便调，快一点慢一点都可以，适配不同花草的需求。它不用插电，靠阳光就能工作，特别节能。点滴浇水不浪费，水分都能渗到花根里，是节水小标兵！

　　使用方法

　　硬件配置： 本浇花器主要由太阳能板、微型直流水泵（与太阳能板电压匹配）、点滴开关、储水桶和输水管组成。

　　操作方法：

　　首先，将储水桶加满水，并把进水管放入桶中。

　　然后，将出水端的软管固定在植物根部的土壤上方。

　　接着，将太阳能板放置在阳光能直射的地方。

　　最后，通过调节点滴开关上的滚轮，来控制水滴的速度（例如，调整为每秒1滴或每两秒1滴）。

　　当有阳光时，太阳能板发电驱动水泵工作，水滴会按照设定的速度持续滴灌；没有阳光时，水泵停止，浇水中断，模拟自然的昼夜规律。

　　作品有以下几大特点：

　　真正的零耗电： 太阳能板直驱水泵，无需电池和复杂电路，能量利用直接高效。

　　极致节水： 采用点滴灌溉方式，水分直接、缓慢渗透到植物根部，极大减少了蒸发和浪费。

　　流速可视可控： 点滴开关让水流速度变得可见且可精确调节，方便应对不同植物的需水量。

　　结构简单,可靠性高： 几乎没有电子控制部件，出故障的可能性极低，制作和维护都非常简单。

　　我为什么想做它？

　　因为我家的小花周末没人管就会蔫，我想给它们找个 “专属管家”。科学课上老师讲了太阳能和节水滴灌，我就想把这两个知识结合起来，做一个既节能又实用的浇花器，让花草喝饱水不浪费！

　　我是怎么做的？

　　第一步：找材料

　　我找来了：

　　一个大矿泉水瓶（做储水桶）

　　一块太阳能板（吸阳光的 “能量板”）

　　一个微型直流水泵（抽水的 “小马达”）

　　医用点滴开关（控水流的 “调节器”）

　　输水管、热熔胶枪

　　第二步：让它变聪明

　　我的设计思路非常直接，是一个开环控制系统：

　　能量输入： 太阳能板在光照下产生电能。

　　能量转换与执行： 电能直接输送给微型水泵，水泵将水从储水桶中抽出。

　　流量调节： 水流经过医用点滴开关，通过手动调节滚轮，精确控制出水速度，实现点滴灌溉 。

　　第三步：打扮它

　　用热熔胶枪固定太阳能板的角度，让它更好地晒到太阳。

　　把进水管固定在水桶底部，出水管拉到花盆上方。

　　把点滴开关粘在显眼的地方，方便调节。

　　看！我的 “阳光浇花小管家” 就做好啦！

　　系统调试与优化

　　· 流速校准：这是最重要的调试步骤。我将装置放在阳光下，通过调节点滴开关，用秒表计算不同滚轮位置对应的滴水频率（如：每秒1滴、每3秒1滴等），并记录下来。

　　· 稳定性测试：我让装置连续工作数小时，观察在不同光照强度下（如上午、正午）的滴水速度是否稳定。我发现速度基本稳定，证明了方案的可靠性。

　　作品实物

　　这是最终的作品。它看起来简洁而巧妙，太阳能板是“心脏”，水泵是“肌肉”，而那根小小的点滴管则是控制水流的“智能手”。

　　作品应用的 科学方法、科学原理

　　光伏效应 ： 太阳能板利用光伏效应将太阳光能直接转换成电能。

　　能量转换 ： 微型水泵是一个电能→机械能（马达）→动能（水流）的能量转换器。

　　流体力学与重力 ： 利用水的重力和泵的压力，使水在管道中流动。点滴开关利用了流体在狭窄通道中的阻力来控制流量。

　　控制变量法 ： 在调试流速时，我保持了太阳能板位置不变，只改变点滴开关的开度，这是典型的控制变量法。

　　作品亮点

　　极简设计理念 ：摒弃了复杂的电子控制系统，采用“太阳能直驱+物理控流”的方案，实现了功能与成本的完美平衡，更易于小学生理解和制作。

　　跨界应用 ：创造性将医用点滴开关应用于植物浇灌领域，实现了水流速度的可视化与精确化手动控制，这是一个非常巧妙的创新点。

　　突出节水核心 ：整个设计紧紧围绕“节水”这一核心目标，通过点滴灌溉这一本质方式，将节水理念落到了实处。

　　智能自动分拣器

　　作品介绍

　　在日常生活中，我们看到工厂、物流仓库需要分拣大量的物品，人工分拣效率低且容易出错。在学校科技课上，我们学习了传感器和编程，我便思考能否制作一个微型自动化分拣模型。于是，我设计并制作了这款“自动智能分拣器”。它能够自动识别不同颜色的物体，并通过舵机控制的机械臂，将其推送到指定的区域，实现自动化分拣。

　　使用方法

　　硬件配置 ：本分拣器主要由主板、颜色传感器、舵机、纸板结构主体、开关和外部电源组成。

　　操作方法：

　　· 首先，将分拣器接通电源，系统启动初始化。

　　· 然后将待分拣的物体（如不同颜色的积木块）放置在传送带（或滑道）的入口处。

　　· 物体在重力作用下滑落到分拣位，颜色传感器会立即检测其颜色。

　　· 主板根据预设的程序进行判断，驱动相应的舵机转动，舵机带动推杆将物体推入对应的收集盒中。

　　· 分拣完成后，舵机复位，等待下一个物体。

　　作品有以下几大特点

　　自动化程度高： 实现了“检测-判断-执行”的全自动流程，无需人工干预。

　　识别精准： 颜色传感器能准确区分红、蓝、绿等多种颜色，误差小。

　　结构简单，成本低廉 ： 主体结构采用纸板搭建，核心控制器为开源硬件，易于制作和推广。

　　可扩展性强 ： 通过修改程序，可以适应不同颜色、不同形状物体的分拣需求，甚至可以升级为识别形状或材质的分拣器。

　　作品的设计目的和思路

　　设计目的

　　设计并制作一个能够自动识别物体颜色并将其分拣到指定区域的模型装置，以此探究自动化技术的基本原理，锻炼我的编程逻辑思维、动手搭建能力和解决实际问题的能力。

　　基本思路

　　我的设计核心是一个闭环控制系统：

　　感知环节： 使用颜色传感器获取物体的颜色信息。

　　处理环节： 主板作为“大脑”，接收传感器数据并与预设的颜色值进行比较、判断。

　　执行环节： 根据判断结果，向舵机发出指令，控制舵机转动特定角度，从而完成推杆分拣动作。

　　作品研究、制作过程

　　作品可行性研究

　　我首先分析了实现自动分拣所需的三个关键技术点：

　　颜色识别： 颜色传感器模块可以很好地完成这个任务。

　　控制核心： 主板有足够的输入/输出接口，且编程简单，非常适合学生项目。

　　动力执行： 舵机可以提供足够的扭矩来完成推的动作，且控制精确。

　　作品制作过程

　　结构搭建： 我使用硬纸板作为主要材料，用尺子和美工刀精确裁剪，并用热熔胶枪粘合，搭建了稳固的滑道、分拣平台和两个收集盒区域。

　　电路连接与焊接 ：

　　我首先使用杜邦线连接了各模块进行测试。为了确保连接的稳固性，在老师的指导下，我学习了使用电烙铁，将颜色传感器和舵机的线路焊接在了一个万用电路板上，使内部线路整洁可靠。

　　程序编写与调试：

　　这是本项目最具挑战性的部分。

　　·颜色校准： 我编写了一个简单的程序，将传感器读取到的不同颜色物体的RGB原始值通过串口监视器显示出来。通过多次测量取平均值，我确定了红、蓝两种颜色（作为示例）的参考阈值范围。

　　· 舵机控制： 我学习了Servo.h库的使用，编写函数控制舵机在0度（待机）、45度（推入A盒）、90度（推入B盒）三个位置间精确转动。

　　· 逻辑整合： 最后，我将颜色判断逻辑和舵机控制逻辑整合在一起，形成了完整的自动分拣程序。程序中还加入了短暂的延时，确保推杆动作完成后再进行下一次检测。

　　总装与测试：

　　将控制板、传感器和舵机安装到纸板结构的预定位置。接通电源后，进行了多次测试。最初会出现误判或推杆动作不到位的情况，我通过微调颜色阈值、加固推杆结构，最终使分拣器能够稳定、准确地工作。

　　作品应用的科学方法、科学原理

　　传感器技术： 应用了颜色传感器的光电探测原理，通过内置的光电二极管阵列来感知物体反射光的RGB分量。

　　自动控制原理： 完整实现了现代自动控制中的“感知-决策-执行”闭环控制模型。

　　程序设计思想： 运用了计算机科学中的“条件判断”（if-else语句）和“函数调用”等基本编程逻辑。

　　简单机械原理： 舵机驱动的推杆运用了杠杆原理，将舵机旋转的力转化为推杆平动的力。

　　作品亮点

　　模型化与教学价值： 我将复杂的工业分拣系统简化、微型化，制作了一个成本极低但功能完整的教学演示模型，有助于同学们直观理解自动化技术。

　　精准的颜色识别方案： 通过编程实现了对传感器原始数据的处理和阈值判断，提高了分拣的准确性，而非简单的模拟量读取。

　　完整的项目实践： 从需求分析、硬件选型、结构设计、编程到调试优化，我独立完成了整个项目流程，体现了较强的综合实践能力。

　　活动总结

　　本次科技节上，红外感应小夜灯的废物利用、智能分拣器的创意设计与太阳能浇花器的节能探索，巧妙将环保理念与科技创意深度融合。作品以低成本废旧材料为基础，用新颖构想破解生活难题，既践行了绿色生活理念，更锤炼了同学们的动手实践与创新思维，尽显少年们的科学探索热情。此次活动既是我校科技创新教育的成果展示，更生动诠释了 “温润教育” 的内涵——以科技为媒唤醒探索本能，以包容氛围滋养创新萌芽。未来，我校将持续深化科技教育，完善 “温润育人” 体系，为培养兼具科学素养、创新精神与环保意识的时代新人筑牢成长基石。

　　栏目主编: 冯玮

　　本期策划：集团科学组

　　本期文字：彭媛娟

　　本期图片：集团科学组

　　本期编辑：黄思雨

　　本期校对：吴丹妮

　　本期审核：黄祥

　　本文标题：表现校园生活的作品

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