十月下旬的实验小学,梧桐叶开始大片大片地飘落。而傅曦的生活节奏,却比以往任何时候都要紧凑。
每天清晨六点半起床,七点到校早读;下午放学后,前半小时在操场进行跳远训练,后一小时在科学实验室研究他的“智能窗帘”项目;晚上回家写作业、复习功课,还要抽时间阅读李老师推荐的电子制作书籍。周末则要去图书馆查资料,或者在家调试电路。
这样的日子持续了两周后,傅曦明显瘦了一圈,但眼睛里的光芒却越来越亮。
“你这样不累吗?”周三下午的训练间隙,体育老师递给他一瓶水,关切地问。
傅曦仰头喝了半瓶,抹抹嘴:“累,但是值得。”
他说的是实话。虽然每天都很忙碌,但科学实验室里那些奇妙的电路,操场沙坑里不断刷新的跳远成绩,还有课堂上越来越扎实的知识积累——所有这些,都让他感受到一种充实的快乐。
尤其是科技创新项目,进展比预想的要顺利。
最开始,傅曦的计划很简单:用光敏传感器控制电机,实现窗帘的自动开关。但在李老师的指导下,他很快发现这个方案存在很多问题。
“如果只是天亮开、天黑关,那阴雨天怎么办?室内光线本身就很暗,难道还要让窗帘开着?”李老师在一次指导课上提出问题。
傅曦愣住了。他确实没考虑到天气因素。
“而且,不同季节日出日落时间不同,固定时间控制也不合理。”李老师继续分析,“最重要的是——用户的需求是多样的。有人喜欢被阳光叫醒,有人喜欢睡到自然醒。你的设计,应该给用户选择权。”
这番话让傅曦重新思考了整个项目的方向。他花了三个晚上,重新设计系统架构:不再是简单的光控,而是加入了时钟模块和手动控制功能。用户可以通过手机App设置定时开关,也可以选择自动模式——系统会根据当地日出日落时间自动调整,同时结合室内光线传感器,避免阴雨天不必要的开合。
设计方案确定后,真正的挑战才刚刚开始。
第一个难题是电机选型。傅曦计算了家里窗帘的重量,又考虑了滑轮组的省力效果,初步确定需要扭矩在3kg·cm以上的减速电机。但学校的实验器材里没有合适的型号。
“得自己去电子市场买。”李老师说,“这周末我带你去,顺便教你认识各种元器件。”
周六上午,傅曦第一次踏进本市最大的电子市场。琳琅满目的店铺里,摆满了各种他叫不出名字的元器件:电阻电容像彩虹糖一样被分装在透明盒子里,各种型号的芯片躺在防静电袋中,大大小小的电机在展示架上嗡嗡转动。
“这个是直流减速电机,扭矩大、转速慢,适合你的窗帘。”李老师在一家店铺前停下,指着一排电机说,“但要选对电压和电流,还要考虑尺寸——不能太大,不然装不进窗帘盒。”
傅曦认真地听,掏出笔记本记录。老板是个四十多岁的中年人,看到小学生来买电机,好奇地问:“小朋友,你这是要做什么项目?”
“智能窗帘。”傅曦把设计思路简单说了一遍。
老板眼睛一亮:“有点意思!不过小朋友,我建议你再加个限位开关——不然电机一直转,把窗帘拉坏了怎么办?”
又一个傅曦没考虑到的问题。他虚心请教,老板热情地讲解了限位开关的原理和接线方法,还送了他两个样品:“拿去试试,好用再来买。”
那一天,傅曦不仅买到了合适的电机、传感器、单片机开发板,还学到了很多课本上没有的知识:如何看懂元器件的数据手册,如何计算电源功率,如何设计散热方案……
更重要的是,他第一次真切地感受到——科技创新不是闭门造车,而是需要不断学习、请教、改进的过程。
材料备齐后,制作阶段开始了。
每天放学后的一小时,傅曦都泡在科学实验室。最开始是学习使用电烙铁——这个看起来简单的工具,用起来却需要技巧:温度太高会烫坏电路板,太低又焊不牢固;焊锡量要恰到好处,多了会造成短路,少了接触不良。
傅曦的前五次尝试都失败了。不是把焊盘烫掉了,就是焊成了难看的“肿瘤”。但他没有气馁,按照李老师教的方法,在废弃的电路板上反复练习。到第十次时,终于能焊出圆润光滑的焊点了。
“不错,有进步。”李老师检查了他的练习板,“记住,焊接就像做手术,要稳、准、轻。”
基础技能掌握后,真正的制作开始了。傅曦按照设计图,先把各个模块分开制作:电源模块、控制模块、传感器模块、电机驱动模块。每个模块制作完成后都要单独测试,确保功能正常再组装。
这个过程充满了意外。第三天的测试中,电机驱动芯片突然冒烟烧毁了——傅曦接错了正负极。第五天,光敏传感器的读数一直不稳定,后来发现是焊接时产生了虚焊。第八天,整个系统组装好后上电,单片机毫无反应,排查了两个小时才发现是复位电路的一个电阻值选错了……
每一个问题出现时,傅曦都会感到沮丧。但李老师总是说:“发现问题就是进步的机会。搞科研的人,一辈子都在和问题打交道。重要的是学会如何系统地排查、解决。”
渐渐地,傅曦掌握了方法:先分析现象,再列出可能的原因,然后从最简单、最容易检查的开始,逐一排除。他学会了使用万用表测量电压电流,学会了用示波器观察信号波形,学会了查阅芯片手册查找引脚定义。
两周后的周五傍晚,傅曦完成了第一个原型机。
那是一个看起来有些简陋的装置:一块洞洞板上布满了元器件和飞线,电机用扎带固定在一个小支架上,连着一根绳子模拟窗帘。但当他接通电源,用手机App发送指令时,电机平稳转动,绳子缓缓移动;用手电筒照射光敏传感器时,系统自动判断“天亮了”,开始执行打开动作。
“成功了!”傅曦激动地跳起来。
李老师也露出欣慰的笑容:“很好,但这才完成了一半。接下来你要把它做成真正能用的产品,还要写项目报告,准备演示。”
周末,傅曦把原型机带回家,准备在真实的窗帘上测试。爸爸主动帮忙,在窗帘盒里安装了导轨和滑轮。但当他们把电机装上去后,新的问题出现了——家里窗帘的重量比预估的大,电机虽然能拉动,但速度很慢,而且发热严重。
“扭矩不够。”傅曦皱着眉,“要么换更大扭矩的电机,要么改进机械结构。”
换电机意味着重新设计驱动电路,成本也会增加。傅曦选择了第二个方案:他重新设计了滑轮组,把省力比从1:3提高到了1:5。这个改动需要更精密的安装,他和爸爸在客厅忙活了整整一天,终于在天黑前完成了改装。
再次测试时,窗帘开合顺畅多了,电机也只是微温。
“太棒了!”妈妈看着自动打开的窗帘,阳光洒进客厅,“小曦,你真的做出来了!”
但傅曦没有时间庆祝。距离提交初赛材料只剩一周了,他还要完成项目报告。
写报告比制作硬件更难。傅曦第一次接触正式的科技论文格式,需要写清楚项目的创新点、技术原理、实现过程、测试数据、应用前景等等。李老师给了他几篇往届获奖作品的报告作为参考,但要求他必须自己写,不能抄袭。
那一个星期,傅曦每天只睡六个小时。白天上课、训练,晚上写报告到深夜。他学会了用图表展示数据,学会了用专业术语描述技术细节,也学会了如何把自己的思考过程清晰地表达出来。
最难写的是“创新点”部分。傅曦最初觉得自己的项目没什么创新——自动窗帘市面上早就有了。但李老师引导他深入思考:“你的设计有什么不同?是针对什么特殊需求?解决了什么现有产品没解决的问题?”
思考了整整两天后,傅曦终于找到了答案:他的创新不在于技术本身,而在于设计理念——不是单纯追求自动化,而是强调“智能适应性”和“用户友好性”。系统能够根据季节、天气、用户习惯自动调整,同时保留了手动控制的灵活性。而且成本低廉,适合普通家庭改造使用。
这个认知让傅曦很兴奋。他意识到,创新不一定是要发明全新的东西,有时候,对现有产品的改进和优化,解决特定人群的实际问题,同样是很有价值的创新。
提交截止日的前一天,傅曦完成了报告的最后一稿。李老师仔细审阅后,只修改了几个专业术语的使用,整体给予了高度评价:“逻辑清晰,数据详实,最关键的是——这是你独立思考、亲手实践的成果。无论比赛结果如何,这个过程本身就是最大的收实。”
材料提交后,等待初审结果的日子显得格外漫长。傅曦努力让自己恢复正常的学习生活,但心里总惦记着这件事。课间他会不自觉地看着窗外,想象着如果项目能进入决赛,要在评委面前演示的场景。
十一月的第一个周一,消息终于来了。
早读刚结束,科学课代表跑到五(3)班教室门口:“傅曦!李老师让你马上去科学办公室!”
傅曦的心跳瞬间加速。他放下课本,在全班同学好奇的目光中冲出教室。
走廊上,他几乎是小跑着。脑海里闪过各种可能:通过了?没通过?需要修改?还是……
敲开办公室门时,李老师正在接电话。看到傅曦,她做了个“稍等”的手势,但脸上的笑容已经说明了一切。
挂断电话后,李老师从抽屉里拿出一份文件:“恭喜你,傅曦。你的项目通过了初赛评审,进入了市科技创新大赛决赛。”
傅曦接过文件,手有些颤抖。白纸黑字写着:“实验小学傅曦同学的项目‘基于环境感知的自适应智能窗帘系统’通过初赛评审,晋级决赛。决赛时间:11月25日,地点:市少年宫科技馆。”
“评审意见很好。”李老师指着文件下方的评语,“‘项目创意来源于生活实际,解决方案具有实用性和创新性,设计完整,数据详实。尤其可贵的是,该项目由学生独立完成,体现了扎实的实践能力和科学素养。’”
傅曦反复读着这几行字,眼眶忽然有些发热。过去一个月的辛苦、挫折、不眠之夜,在这一刻都变得值得。
“不过别高兴太早。”李老师的话把他的思绪拉回来,“决赛才是真正的挑战。你需要准备现场演示、答辩,还要和其他学校的优秀作品竞争。往届比赛,很多项目在初赛阶段很好,但决赛时因为演示准备不足或者答辩表现不佳而失利。”
“我会认真准备的。”傅曦郑重地说。
“我知道你会。”李老师笑了笑,“接下来两周,我们要做这些事:第一,完善你的实物作品,让它更稳定、更美观;第二,制作演示ppt,练习讲解;第三,模拟答辩,提前准备评委可能问的问题。”
回到教室时,第一节课已经开始了。傅曦悄悄从后门溜进去,刚坐下,小明就递过来一张纸条:“什么事?好消息吗?”
傅曦在纸条背面写:“进决赛了。”然后传回去。
小明看到后,瞪大了眼睛,对他竖起大拇指。
这节课是数学,傅曦努力集中注意力听讲,但思绪还是不时飘到科技创新大赛上。他想起了制作过程中的那些夜晚,想起了烧毁的芯片、不稳定的传感器、发热的电机,也想起了问题解决后的那种喜悦。
下课铃响后,消息已经在班里传开了。
“傅曦,你真的进决赛了?”体育委员第一个冲过来,“太厉害了!”
“是什么样的比赛啊?”
“你会做演示吗?我们能去看吗?”
同学们围着他,七嘴八舌地问。这一次,傅曦没有感到不知所措,而是耐心地回答着问题。他发现自己能够清晰地解释项目原理,能够自信地谈论自己的设计思路。
这大概就是成长吧——不是因为获得了什么荣誉,而是因为在这个过程中,你真正学会了、掌握了、成长了。
放学后的训练结束时,体育老师也知道了这个消息。
“双线作战啊。”老师拍拍他的肩膀,“训练不能松,比赛也要好好准备。记住,无论做什么,都要全力以赴。”
“我会的。”傅曦说。
回家的路上,夕阳把天空染成了橘红色。傅曦走得很慢,脑海里已经开始规划接下来两周的安排:每天训练后加一小时项目准备时间,周末全天投入。要重新整理测试数据,要拍摄演示视频,要写讲解稿……
走到小区门口时,他忽然想起什么,转身去了附近的文具店,买了一个新的笔记本。回到家,他在扉页上工整地写下:
科技创新大赛决赛倒计时:14天
每日计划:
6:30-7:00 早读\/背讲解稿
放学后:训练+项目完善
晚上:作业+模拟答辩
写完后,他翻到笔记本的最后一页,又写下几行字:
无论结果如何,都要记住:
1. 这个过程你学到了什么
2. 你克服了哪些困难
3. 下次可以做得更好的地方
这是李老师教给他的——重要的不是一次比赛的输赢,而是从中学到的思维方法和解决问题的能力。
晚饭时,傅曦把进入决赛的消息告诉了父母。爸爸妈妈都很高兴,但也没有过分夸张。
“进入决赛是对你前期工作的肯定。”爸爸说,“但决赛才是真正的考验。需要家里帮忙的尽管说。”
“我想周末在家里做几次完整的演示练习。”傅曦说,“需要你们当评委,提问题。”
“没问题!”妈妈笑着说,“咱们家也要出个小科学家了。”
那天晚上,傅曦睡得很踏实。他知道前路还有挑战,但他已经准备好了——就像跳远比赛前,他知道沙坑在那里,知道起跳板在那里,知道自己要做的,就是助跑、起跳、全力以赴。
窗外的月光很好,透过还没完全拉上的窗帘,在书桌上投下一片银白。傅曦看着那片光,忽然笑了。
也许,这就是科技创新的魅力:你用自己的双手,把想法变成现实;用自己的智慧,解决实际的问题。而在这个过程中,你也悄悄地,变成了更好的自己。
决赛倒计时,开始。
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