
和风轻拂,树叶簌簌飘舞,很是优美。而落叶堆叠在街道商铺的雨篷上,日积月累,不仅难以清扫,还有碍雅观。广州市万松园小学的刘莉同学留意到这一细节,经调查研究和动手尝试,创作出“大型雨篷半自动清扫器”,从此雨篷清洁不再烦恼。这一作品荣获第28届广州市青少年科技创新大赛一等奖。
小小年纪,好奇探索
“盐是咸的,糖是甜的。而当把盐加入糖水里,该是什么滋味呢?”刘莉不仅对生活细节观察细致,而且对周围的事物保持着好奇心。自从三年级开始上科学课,她被任课老师幽默风趣的授课风格和轻松愉快的课堂气氛吸引住了,课堂展现的奇妙科学世界激起了她对科学探究的浓厚兴趣。每当有动手实践的机会,刘莉总是积极响应。“三年级我们曾做过‘绿豆发芽’的实验,至今记忆犹新。当时把绿豆分别置于清水和盐水中,同时还设置了冰箱、自然光照和暗室等不同条件,观察在什么条件下绿豆能发芽。”在那次实验,刘莉不仅深刻记住了绿豆发芽的条件,还明白了科学探究必须依靠仔细分析和善于动手才有收获。
刘莉学习扎实刻苦,不仅是老师的好帮手,而且是能干的班干部。喜欢阅读天文探索一类的书的她,课外还喜欢在家里厨房捣弄一番。“记得小时候,得知五彩艳丽的糕点不仅是可口的佳肴,也是曼妙的艺术品,很想自己动手做一做。”说干就干,她趁着家长休息的时段,和表兄妹一起,找来饺子皮,还有家用洗手液,大家就忙开了。当她“想当然”地把彩色的洗手液涂抹到饺子上,然后蒸煮制作各色“美餐”。后来才发现,那次稀里糊涂的“尝试”搞到厨房“乌烟瘴气”,而且那样做不仅危险,“成品”不但不能吃,更不是什么美味。那一次印象深刻的尝试,让她明白,科学探究不仅要有依据,而且还要先有周详的考虑和完备的方案。
留心生活,萌发创意
“每到刮风下雨天,树叶飘舞,还在空中一展优美的姿态。然而,我发现街道商铺用于遮阳挡雨的雨篷顶上,却叠着一层层的落叶,有时还见到其中夹杂着纸张、塑料袋等垃圾。”刘莉一边说一边比划,“雨篷一般有两到三米高,缺少人可依附的固定物,因此人很难爬上去。”堆叠着众多杂物的雨篷不仅难以清洁,而且影响市容。“有没有一种办法,人不用爬上去,也能方便地清洁雨篷呢?”当时刘莉就把这一细节记在心里了。
刘莉经过仔细分析,还与同学交换过意见。“曾有人提出,在雨篷下缘增设收集袋,借助长长的扫把,人们可定期清理雨篷上的杂物。但是,这样做不仅不够便利,而收集袋上杂物若被风吹落还可能伤及路人。”刘莉否决了添置收集袋的构想,却意外地发现,装有卷轴的书画能便捷地展开和收纳,能不能把带有伸展和收起功能的卷轴结构添加到雨篷上,只要轻轻拉动卷轴附属的拉杆,拉杆即可清扫雨篷上的杂物呢?
刘莉把想法告诉妈妈,获得了她的赞许。当科技老师钟丽敏获悉后,更肯定她的想法,并鼓励她动手尝试制作作品模型。
精心制作,不断改进
在钟老师的指导下,拥有绘画功底的刘莉几分钟就把作品草图画出来了。但当把她把经过修改和优化的作品示意图咨询工人师傅的制作意见时,师傅表示,卷轴构造太复杂了,不仅制作成本高,施工难度也很大。听了这话,刘莉感到有一丝丝灰心。
有一天,邻居家装修废弃的铝合金窗暂时搁放在院子空地上,刘莉留意到,铝合金窗上的防蚊纱窗能便利地卷起和收放,她仔细端详着防蚊纱窗,突然突发奇想:如果把纱窗的弹簧卷轴添置在雨篷模型顶端上,当往下拉动,防蚊纱窗的横杆从顶端平齐地沿雨篷斜面把杂物一扫而下;而当手一放开,弹簧又能把横杆收起,便于下一次清扫,这样一来,清扫雨篷的难题不就能迎刃而解了吗?
刘莉请母亲购置邻居废弃铝合金窗上的防蚊纱窗,取下弹簧卷轴,将其安装在不锈钢材料做成的雨篷模型上。起先用的是固体胶,刘莉发现紧固效果并不好,经过再三测试,最后弃选固体胶和补鞋用的胶水,而以玻璃胶把弹簧卷轴固定在模型顶端。当作品雏形制成后,刘莉很高兴,找来一些树叶铺在雨篷模型斜面上,只要拉下横杆上的线,雨篷上的树叶就能被方便地清扫干净了,效果不错。
随着测试次数的增加,刘莉发现,横杆和雨篷之间其实存有约1厘米的缝隙,当较小的树叶贴在雨篷上时,执行清洁功能的横杆就从小树叶的上部划过,横杆对雨篷上的小树叶或形状小的杂物却无能为力。刘莉又陷入了沉思,该怎么改进,才能让作品只需一次清扫,就干干净净呢?
细心观察的刘莉从汽车雨刮器获得了启发。“雨刮器上有胶条,有了它,汽车挡风玻璃的水就能被刮得干干净净了。”刘莉请母亲联系汽修厂,采购废弃的汽车雨刮器。妈妈起初还困惑,雨刮器上的胶条该怎样方便而完整地取下来呢?妈妈说,还是刘莉心思缜密,如果硬生生地把胶条拔下来是很困难的,而刘莉取下胶条,就像取下抽拉式文件夹上的纸张一样,只需轻轻从雨刮器侧方一推一拉,胶条就顺着固定槽被取出来了,然后用万能胶胶条把固定在横杆下方。当刘莉看着经过完善的作品,她会心地笑了。
■改进设想
在参加比赛时,曾有人提出,设置的拉绳在拉动横杆清洁雨篷时并不方便,有时候要站在人行道上操作,并提议增设滑轮组,改变用力的方向,使操作更方便。然而,考虑到塑料滑轮的耐用度和金属滑轮的防锈问题,我暂时未对拉绳的设置进行优化,但我想接下来会作全面的考虑和改进。另外,针对有些雨篷设计并非是平坦的斜面,而是带有波浪形状的,我也将一并改进,提出更完善的解决方案。
———刘莉
■老师评价
刘莉学习勤奋刻苦,做事认真。她关心班集体,是老师的好帮手,是能干的班干部,也是同学的好榜样。
她注意留心身边的科学,善于观察和发现问题,有自己的想法和主见。当遇到困难时,她想方设法克服,采取查阅书籍、上互联网搜集资料等方式,努力寻求问题的解决方法。这次的作品,是她从老师所引导的“从起床一刻起,细致观察刷牙、洗脸等生活的各个环节,从人们一直以来已习惯的却很不方便的地方”着手,对生活中的不便之处提出自己的解决方案,最后通过自己的努力成功制作出来的。
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