近日,2019年苏州市创客作品展示观摩活动在文星小学校落下帷幕。值得一提的是,由文星小学校学生设计的作品“星星农场浇灌系统”在本次大赛中荣获一等奖。这支获奖队伍来自于文星创客社团。在社团小创客们的创新与专注下,一个个奇思妙想正在逐渐成型……
    小创客与星星农场浇灌系统
    在创客教室里,坐落着此次获奖的“星星农场浇灌系统”。只见一个个土黄色的围栏,围合成一小块长形区域,门口还写着“星星农场”四个大字。往里面瞧,一株株谷穗被果实压弯了腰,草莓仰着头露出可爱笑脸,花蝴蝶在果树上短暂停歇,水泵的水正往田里流淌着……农场里呈现出一派欣欣向荣的景象。
    别看这个模型小小的,可是两位小创客用了整整两个星期才完成的。然而,这种慢工细活,失败率却极高。“在家做了7个,就碎了5个。”创作者之一的马霁轩解释说,用打印笔制作的模型变硬后很脆弱,轻轻一摔可能就会裂开,最后呈现在眼前的模型都是他们精挑细选出来的。
    说到浇灌系统的设计初衷,这跟马霁轩的亲身经历不无关联。原来学校操场旁就有一片星星农场,每个班级都有一小块区域让学生们体验种植。一次节假日,跟着妈妈来浇水的马霁轩,发现很多植物因长期缺水而枯萎了,便萌生了设计一款智能浇灌系统的想法。于是,马霁轩找来创客社团的另一位成员陆梓文一起制作。
    星星农场浇灌系统不仅要制作模型,还要会编程。虽然他们在社团课上接触过编程,但仅仅止步于了解。为了这个作品,两个人还专门跟老师深入学习了一段时间的编程。编程需要有清晰的逻辑思维,对于成年人来说尚有难度,何况是没什么基础的五年级学生。刚开始,他们对程序语言难以理解,写出来的语言往往都不通顺,后来通过言语一遍又一遍地说出来,再由口头表述转化成程序语言,才慢慢理清。
    一步一步地,他们的设想变成了现实。当行人经过星星农场时,门上的红外传感器就会通过主板给蜂鸣器发送信息,蜂鸣器便会发出“嘀”的声响来提醒浇水,行人此时可以按动控制室内的按钮浇水,同时解决了每次穿过操场去提水的不便。此外,农场里的湿度传感器可以检测植物的干湿度,当土壤湿度不达标,便会把土壤信息发送给主控板,主控板再发送给水泵,水泵里的水就可以输送到农田里了。
    对于在苏州市创客作品展示观摩活动中获奖,两位小创客一方面表示很高兴,另一方面遗憾于作品还存在着一些问题。“比如,模型的土壤是用3d打印制作的,所以导致检测出的灵敏度不是很好;还有门口的蜂鸣器有人经过就会提醒,之后还要完善进出农场的路线。”作品完成后,两位小创客并没有停止思考,还本着节约用水的理念,想着如何把农场旁边的大运河的水引进来浇灌。
    在创客中的成长与收获
    城堡、摩天轮、汽车、机器人……文星小学校一楼的长廊里,陈列着一件件充满想象力的模型,这些都是创客社团的小创客们通过3D打印技术“打印”出来的,他们的想象力从纸张上解放出来,将二维的画变成了眼前三维立体的实物。
    创客社团中,男女比例相差较大,30多人的成员中仅有5名女同学。今年刚加入的马馨妍,却也是社团里上手最快的一名女生。在一次创客校园展示活动中,马馨妍被一个个创意十足的模型给吸引住了,还尝了用3d打印机“打印”出来的巧克力和煎饼,至此对创客社团产生了浓厚的兴趣。
    原本就擅长绘画的马馨妍,接触创客社团后有了个念头:自己喜欢的美术能否与创客结合起来呢?因此,她的作品显得与众不同,总能看到一些美学的影子。当别人做的杯子都是光秃秃的圆柱时,她便会设计出各种各种的造型,还会用小元素装饰杯体;在网上看到一幅由几何图形组成的图案很漂亮,就自己尝试用不同颜色、大小的球体和圆环设计“新品”。“不仅学会了3d建模打印,还把我脑袋中千奇百怪的想法都实现了。”看到制作出来的模型,马馨妍觉得很有成就感。
    在创客社团,一个人的力量很难完成一件好的作品。对于喜欢搭乐高的马霁轩来说,动手能力自然不在话下,但编程却是他的弱项。而陆梓文同学则是个不择不扣的“技术通”,大多数只要听一两遍就可以理解通透。在他们的分工合作下,才呈现出“星星农场浇灌系统”这个作品,而团队的力量便是他们获奖的制胜法宝。
    目前,创客社团的创意大多都是贴近生活,为解决生活中的难题。随着城市车辆不断增多,空气也变得越来越差,马霁轩正在设计的环保车便可用于实时监测路面的灰尘以及空气质量,他还大胆想象这款环保车“能够吸收废弃和二氧化碳,吐出新鲜的空气,就像植物一样。”陆梓文则着手制作智能储蓄罐和更舒适的房子。
    普及创客概念 打造特色教育
    作为学校的特色教育之一,创客社团成立于2016年9月。自社团创立以来,学校探索实施创客教育新模式,为学生们创建了创客空间,与传统文化教育相结合,从科学、技术、工程、数学、艺术等多学科角度展开实践,培养学生们对学习和生活的兴趣。同时结合校园科技节,学校还开展3D打印笔制作大赛、创客作品展、家长进校园等丰富活动,在全校普及创客概念,让学生们都能接触到新科技。
    经过多年的培养,科学创新的种子在学生们心中发芽开花。除了“星星农场浇灌系统”在此次市创客比赛中获得一等奖,早在2017年,当时还是三年级的张家诚同学,所制作的门窗报警器就获得过市创客比赛二等奖。此外,今年12月,在高新区中小学首届科技节上,创客社团还获评为高新区“十佳科技社团”。
    “3D打印只是一个辅助手段。”据创客社团指导老师王喆介绍,创客社团关注现实问题,注重在真实情境中学习,培养学生们的问题意识和创新精神。此外,创客也不仅仅停留在社团课的层面,学校还结合“经典与现代相融合,人文与科技相辉映”教学理念打造校本课程。“创建了创客课题和STEM课程,结合苏灯、桥文化等苏州特色,让传统与科技、现代文化交融。”(浒新)