速来围观！这些获奖中小学生科技“四小”作品超有创意
近日，哈尔滨市教育局与哈尔滨市科协联合开展了以“科技改变生活，创新成就未来”为主题的科技“四小”作品（小发明、小制作、小科幻画、科技小论文）竞赛活动，小选手们运用平时学到的科学知识，利用身边的普通材料、废旧物品、画笔等，精心设计完成自己的参赛作品，用“四小”作品的形式表现出青少年学生对美好生活以及未来科技的畅想。经过层层选拔，评选出一批获奖作品，速来围观创意作品！
道路塌陷预警装置
哈尔滨市松江学校学生李跃轩介绍了他设计“道路塌陷预警装置”的过程：“有一天我和爸爸妈妈一起看电视，新闻报道说有船把桥给撞塌了，有几辆车不知道情况，从桥上冲下来发生了伤亡。我想要是有一个东西能够提前告诉人们哪里路面会塌陷，大家就可以避开危险的地方。我想到了传感器，它可以感知很多东西，比如温度、湿度、压力等，在路面下面安装传感器，当路面开始出现塌陷时，传感器就可以感应到，发出警报；还可以用小灯来表示路面的情况，如果路面是安全的，小灯不亮，如果路面有危险，小灯就会亮起来，这样人们一眼就能看出哪里有危险。我想法告诉了爸爸妈妈和班主任车丽丽老师，他们都觉得很不错，并鼓励我把这个想法变成现实，通过努力我终于把道路塌陷预警装置做了出来，并申请了专利。”
龙塔
来自哈尔滨市南马路小学校的薛梓睿获奖作品是《龙塔》，他说:“第九届亚冬会将在我的家乡冰城哈尔滨举办，作为东道主，我想用小制作来展现家乡最美的城市形象，什么建筑能代表家乡呢？在我脑海里马上浮现出来——龙塔。龙塔是哈尔滨的地标性建筑，塔楼高达336米，是亚洲第一高钢塔，同时代表着传统与现代融合。在制作龙塔过程时，为了逼真、环保，我用到了很多意想不到的物品，比如塔座用到了杯盖，观光电梯用到了粗吸管等等；为了确保作品与实物更接近，我将竹签、塔座、圆盘都裹上灰色的彩泥，这样更符合钢的颜色；龙塔的“钢索”是用彩泥搓成细线做成的，不小心就会弄断，所以安装钢索时要非常有耐心，最终龙塔搭建成功。”
液压升降桥
来自哈尔滨市阿城区实验小学校的张诗涵获奖作品《液压升降桥》，她表示，在日常生活中对科技和创造就有着浓厚的兴趣，当知道科技“四小”作品大赛时，脑海中就立马浮现出自己想要完成的作品。“首先，我准备了制作所需的材料，先用尺子量好尺寸后，进行裁剪、拼装、涂色、装饰。前面的程序都很顺利，可到了安装升降桥的部分却无法使升降桥完成升降。我仔细观察，多次调整注射器角度，最终把这个问题解决了。”
泡沫挤压
来自哈尔滨市呼兰区康金中学校的胡思淼的好获奖作品是《泡沫挤压》。据了解，泡沫挤压主要利用传感器进行感应，启动装置将洗手液转变成泡沫后喷射出来。首先需要准备一个洗手液储罐，里面装有洗手液；然后在喷嘴位置安装一个传感器，当传感器检测到手接近时，系统会自动开启泵，将洗手液从储罐中抽取出来；通过喷嘴进入泡沫发生器，在泡沫发生器内部，通过气体进入，洗手液被打入细小的气泡，从而形成泡沫，泡沫发生器会将生成的泡沫通过泡沫出口输出，供大家使用。胡思淼提到：“需要注意的是，洗手液转化成泡沫的原理可以根据不同设备有所差异，但通常都是通过气体喷射使洗手液转化成泡沫。”
图片由受访者提供
液压升降车库
通河县第三小学乔路晴的获奖作品《是液压升降车库》。“随着人们生活水平的提高，私家车越来越多，但是停车位却供不应求，每天晚上小区的道路两边都停满了车辆，所以我就想设计一种液压升降车库，能实现同样的占地面积，却可以停放更多的车辆。” 来自通河县第三小学的乔路晴说到。“我制作了三层液压升降车库，它是由车库和液压升降台两部分组成，其中升降台运用到剪叉式结构，让车辆实现垂直升降；用一根软管连接两个注射器，其中一个注满水，推送有水的注射器，就会发现另一个注射器的活塞就会被推出来，这个装置作为液压升降车库推送装置；再把无水注射器固定在升降台的平面上，把注射器的活塞头固定在升降台推拉杆上，这样升降台就做好了；同理在每层车库上安装液压推送装置，这样就可以利用液压升降和液压传送来完成车辆的升降和存放。”她还表示，通过参加这次科技“四小”作品大赛，学到了很多知识，感受到了科学的魅力和制作的快乐。
龙头新闻·生活报实习生：单博 杨宁英；记者：吕晓艳
四年级孩子“破解”美颜背后原理，设计了一款小游戏
打开短视频软件，美颜装饰功能让社交变得更具趣味，但深挖这背后涉及的智能技术，究竟有多少人能立刻答上来？
这所学校的四年级学生不仅能解释清楚其中的奥秘，还能运用其原理，设计出一款风靡全校的小游戏。
这群“小孩哥”“小孩姐”来自上海市浦东新区张江高科实验小学 。
今年2月，学校入选了教育部公布的中小学人工智能教育基地名单 。2018年起，人工智能不仅成为在全校普及的课程，更是给日常的教学带来了一场变革！
今天，第一教育 带大家走进上海市 浦东新区张江高科实验小学 ——
01 晃动脑袋就能玩的小游戏
设计者仅四年级！
多年前，切水果游戏一度风行，随着游戏界面上出现的水果，手指划过屏幕，切到水果就能得分。
而张江高科实验小学的四年级学生王高震发明了“进阶玩法”，玩家只需要跟着水果出现的方向动动脑袋，就能切到水果。
科技总辅导员、人工智能课程负责人李晶告诉小编：“这是学生上了人工智能课程中的‘趣味美颜小工具’这一课后的拓展学习。当时，学生设计的这款交互小游戏在班级群里非常火，孩子们都跃跃欲试。”
生活中常见的美颜功能和人工智能有着什么样的联系？
课上，教师从学生们感兴趣的短视频软件入手，为他们普及了计算机视觉与特征定位的作用以及在生活中的应用场景。
随后，孩子们通过带有人工智能模块的图形编程平台，来破解美颜装饰背后的技术。“通过实际操作，解答了他们对于‘为什么装饰物能够跟着我们的面部运动’这一问题。课后，有些学生就能够在课上学到的图形编程游戏的基础上，设计出各类体感控制小游戏了。”李晶说。
在张江高科实验小学，人工智能不是一个“高门槛”的新名词，而是每一位学生都触手可及的课程。
据悉，学校面向三～五年级全体学生开设了人工智能课程，让孩子们了解生活中的人工智能、认识人工智能基础概念、体验人工智能相关的基本工具。
02 多轮迭代升级
课程满意度达97%
“学校的人工智能课程和科创教育是有区别的，经过几轮的迭代，我们将课程中比较繁复的制作过程简化，有时候在实际操作中，给到学生的是一个半成品。现在，这一系列课程更聚焦人工智能的核心本体知识。”李晶说。
张江高科实验小学将课程分为图像获取与识别、文字处理与表达、语音对话与处理、智能生成与应用等几条主线，其中的小项目链接的是学生生活中的真实场景，涉及门禁安全、车牌管理、人机对话等，形成了一个“人工智能跨学科项目群” 。
李晶介绍说，每个项目设计4～5个课时，包括活动入项、新知探究、实践应用、成果展示四个阶段，引导学生分析问题、解决问题。
比如在五年级的《让视障人群重“见”世界》项目中，教师提出了“根据视障人群在生活中遇到的实际问题和困难，研究和运用图像识别模块产品帮助他们更好地观察事物和解决困难”这一驱动问题。
学生们通过项目学习，了解人工智能和相关技术在生活中的应用场景，学习使用计算机视觉模块去解决生活中的真实问题。
“我们的课程主要采用的是过程性评价，每学期结束，我们会通过调查问卷，来了解孩子们的意见和对知识的接受程度。现在，学生对课程的满意度达到了97%以上。”李晶说。
小编也了解到，张江高科实验小学的人工智能系列课程教师团队主要由信息科技和数学两门学科的7位教师组成。他们将教学中的经典案例编写形成了一套人工智能项目活动资源。
03 打开AI软件
课堂变得更有意思了
一节道德与法治课上，任课老师正好讲到防范电信网络诈骗。在课堂的最后几分钟，全班学生拿出了平板电脑，打开某个AI软件，输入文字后，生成了一张张防电信诈骗的海报。
李晶说：“由于每个人对知识点的掌握和理解程度不同，生成的海报风格也都是各异的。目前，‘AI+学科’的模式正在试点，我们正在尝试将人工智能融入各学科，采用这样有趣的方式来替代老师的课堂总结环节，或改变课程的评价方式。”
除了日常的课堂教学，学校还为学生们打造了三大学习空间——
·正式学习空间
正式学习空间指的是学生开展项目化学习的固定场所，包括学校内目前建成的创智云人工智能科创实验室、融创信息中心实验室、中草药智慧科普实践馆等。
·开放学习空间
学校为孩子们打造了融创城学习空间、创空间、养乐多草药屋等非正式学习空间，配备了智慧交互屏、语音交互机器人、乐学桌、兑换柜等智能设施设备。
学生们可以借助这些终端进入自己的虚拟学习档案袋，领取项目任务、上传项目过程、参与项目评价、获得项目奖励。
·虚拟学习空间
基于校园内的线下场馆，一批线上场馆也已上线。学生们登录线上中草药科普实践馆，在家就可以实现云学习、云探究或云养殖；打开乐学个人档案空间，学生们可以看到自己在学校各类课程活动的过程和表现……
张江高科实验小学校长陈飞说：“学校也在不断尝试去打破三类空间之间的壁垒，通过空间的深度融合，来支持中草药探究课程、科学学科长周期种植实验等项目的开展。我们也希望孩子们能在不同类型的项目化学习中，去体验并应用人工智能技术，提升他们的智能素养。”
04 人工智能时代
树立价值观更重要
在普适性的人工智能课程基础上，学校为科技方面有特长的孩子开设了丰富的科创类社团，比如针对低年级孩子的编程入门、科学实验、建筑大师等，以及为四、五年级学生们打造的创智工坊、智能机器人、算法编程等。
李晶表示，可能有些社团表面上看与人工智能没有太大关系，但他们从中所学到的知识最终都会反哺到对人工智能的理解和操作上。
作为张江高科实验小学的人工智能课程开发和负责教师，李晶组建了一个有800～900人的家长群，全校所有对科创感兴趣的孩子家长都可以加入。“我会在群里定期发布各类活动信息，我认为每个孩子都有无限潜能，希望能为他们提供更多的平台。”李晶说。
这些年来，不少学生在上海市人工智能与编程实践活动、上海市青少年科技创新大赛等比赛中获奖。
01
信息爆炸的时代，学校为何会想到将人工智能融入学校的育人？
校长陈飞告诉第一教育 ，学校也想通过相关课程和实际操作，让学生知道人工智能也是有局限的，也会出错，重要的是学会运用好信息化手段，但不能完全依赖于它。
因此，张江高科实验小学定期为学生开设了人工智能伦理与安全问题的普及宣讲，涵盖数据泄露、网络欺诈、知识产权等当下热门主题，教会孩子们正确看待人工智能，树立正确的价值观。
陈飞表示，未来，张江高科实验小学将持续开展实践，期待通过人机协同、人机共育、人机共生等方式，促进教育教学方式的变革，将校园打造成为师生共同成长的智慧创造乐园。
作者：王佳依
图片由学校提供
编辑：周紫昕
校对：曹铒
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