“自古英雄出少年。”一座城市最大的潜力蕴藏在青少年群体中,全民科学素质培养的黄金期在青少年时期,青少年科学教育是面向未来的战略性投资。
近年来,我市以长远眼光布局青少年科技创新事业,通过构建全市的科技教育网络、打造多层次赛事平台等举措,为城市高质量发展积蓄青春动能。
为全面落实《科普法》《全民科学素质行动计划纲要(2021—2035年)》,培养我市创新型人才,强化青少年科技创新教育和素质教育,由市科协、市教育局共同举办的铜川市第40届青少年科技创新大赛于1月初圆满落幕。
据了解,此次赛事于2025年11月初正式启动,展示了来自全市各个学校青少年与科技辅导员们的创新成果。围绕青少年科技创新成果赛、青少年科技实践活动赛、少年儿童科学幻想绘画赛以及科技辅导员科技教育创新成果赛等多个项目展开激烈角逐。经专家评审,青少年科技创新大赛共征集青少年科技创新成果(少儿组)获奖项目32件,青少年科技创新成果(少年组)征集项目64件,科技辅导员科技创新成果获奖项目18件,少年儿童科学幻想绘画比赛入选作品共290幅。最终将根据省赛名额分配,择优推荐作品参加全省第40届青少年科技创新大赛。
创新创造是社会不断发展向前的根本动力。从校园生活到城市建设,从生态保护到星际探索,青少年们用充满想象力的作品证明,科创从未远离生活,创新可以无处不在;从科技馆里的好奇探索到校园科技周的丰富活动,从“科普大篷车”到“科普实验秀”的科学启蒙,我市正以扎实的科教基础和开放的育才格局,让科学之光洒满城市每个角落,让每个青少年都能在这片科创星河下,勇敢追光,踏浪前行。
今日本报集中展示部分获奖作品,让我们一同感受师生们用文字描绘的科创魅力。
“四桨电动船模”作品研究报告
王子航 铜川市朝阳实验小学
作品简介:随着现代科技普及与模型制作领域的发展,在单桨船模的基础和启发中不断思考,如何在提高动力和稳定性的基础上进行强化升级。双桨、四桨驱动相较于单桨,在动力输出均衡性、航行稳定性及机动性上具备显著潜力,但其桨叶匹配、动力分配、结构设计等核心问题仍需针对性研究,以提升船模航行性能。通过查阅书籍和网络小视频,不断改进和升级,终于完成了作品。通过制作,加强了我对船只动力及稳定性的理解和掌握,提高了我的思维和动手能力。
本次研究围绕电动双桨、四桨船模的结构设计、部件选型、性能测试展开,通过对比实验明确了关键参数对船模性能的影响规律,针对性解决了实践中的常见问题,形成了完整的“设计—组装—测试—优化”流程。研究不仅提升了电动双桨、四桨船模的航行性能,也为同类船模的研究与制作提供了理论参考与实践经验,同时培养了机械设计、实验探究与问题解决能力,达到了研究预期目标。
(指导教师:张雅利)
太阳能小汽车科技作品研究报告
贺梓琪 铜川市新区梅乐园学校
作品简介:随着全球经济的持续扩张,化石能源消耗量呈现出显著上升趋势,这不仅加剧了能源供需之间的结构性矛盾,更引发了严重的环境公害问题。其中,化石燃料燃烧产生的温室气体排放不仅加速了全球气候变暖进程,还导致了区域性酸雨污染和空气品质恶化等生态灾害,这些环境问题对人类社会的可持续发展构成了重大威胁。在此背景下,清洁能源的开发利用已受到国际社会的广泛重视。作为可再生能源领域最具发展潜力的技术形态,太阳能凭借其资源的无限供给性、环境友好的特性以及广泛的分布特征,正在成为驱动未来能源结构转型的重要引擎。
本研究选取太阳能驱动汽车作为研究载体,通过整合文献分析与实验验证两种研究范式,深入剖析了太阳能向机械能转换的物理原理,并据此构建了一套完整的太阳能动力汽车模型。研究结果表明,该课题不仅为研究者积累了必要的科学理论知识和工程技术能力,同时显著增强了其科研创新思维和生态环境保护意识。
鉴于太阳能作为一种兼具清洁性和可持续性的理想能源载体所展现出的广阔应用前景,本研究致力于对太阳能驱动车辆实施系统化的技术革新,重点围绕储能模块的优化整合、智能障碍检测系统的研发完善以及远程无线控制功能的性能提升展开深入探索,以期显著增强该装置的智能化程度和实际应用效能。在科研实践层面,研究团队将着力推进研究成果的转化应用,通过实施系列科技创意项目不断深化对相关科学原理的认知理解,并有效培育青少年的科技创新素养。此外,研究者还规划通过科普教育渠道,面向同龄人群体及其家庭成员系统传播太阳能等清洁能源的基础知识,进而提升社会公众对生态环境保护及绿色生活方式的认同度与践行意愿。
(指导教师:吕浩)
电动明轮航船
高艺轩 宜君县五里镇中心小学
作品简介:本作品为双螺旋船模,旨在探索简单机械结构在船舶设计中的应用,验证齿轮传动与电动驱动结合的可行性。船模采用泡沫船体(长15cm,宽8cm)提供浮力,前端设红色木制舵面,中部搭载3V直流电机,通过两组黄色木质螺旋桨(直径6cm)与橙色齿轮啮合实现动力传递,以2节AA电池供电并控制转速。经水池(水深10cm)测试,螺旋桨转速3000rpm时,船模直线行驶距离达2.5米,速度20cm/s,齿轮传动虽损失约20%功率,但保障了双螺旋桨同步转动。分析表明,泡沫船体密度0.02g/cm3,浮力(5N)远超船模重量(200g),稳定性良好;电机扭矩0.5N·m,经齿轮减速后螺旋桨推力达0.3N,满足低速航行需求。该作品以低成本材料实现稳定航行功能,为简易船舶设计提供参考,未来可优化船体流线型以降低水阻,并采用可调速电机提升适应性。
(指导教师:严虎 刘雁翔)
青少年对人工智能的认识与态度调研报告
陈泊桥 铜川市第一中学
作品简介:本研究以12名学习能力、行为习惯、数字素养存在差异的班级同学为访谈对象,以29名初二(22.22%)和初三(77.78%)学生为问卷调查对象,旨在了解青少年对人工智能(AI)的认识与态度,探究AI对青少年学习生活的影响,为AI在青少年群体中的规范合理使用及相关教育提供依据。本研究以访谈和问卷调查为研究方法,访谈围绕AI印象、使用场景、双重影响等内容展开,问卷涵盖认知、使用、态度与需求等维度。结果显示,青少年AI普及率达100%,核心用于学习辅导(77.78%)、娱乐等,认知以中等水平为主,多通过网络了解,具象化认知集中于机器人和语音助手;88.89%对AI发展持积极态度,100%认可其学习价值且支持学校开设AI课程。但研究也发现,青少年存在认知深度不足、信息获取渠道单一、AI信息准确性欠佳等问题,家校AI使用规范缺失、部分群体误判等风险凸显。结论表明,生成式AI已深度融入青少年生活,却陷入“高普及、弱规范、多风险”困境,需通过优化AI教育体系、引导合理应用、回应相关担忧,让AI成为青少年协同共进的成长伙伴。
(指导教师:张小雷 赵薇)
耀州窑文创产品的调查与创新设计
张博雅 铜川市耀州中学
作品简介:铜川耀州窑是中国传统制瓷工艺的珍品,宋代地方代表性窑系之一。2006年,耀州窑陶瓷烧制技艺被列入国家级非物质文化遗产名录。铜川市通过建设耀瓷文化园区、实施地理标志保护等措施,推动耀州瓷的传承与发展。耀州窑是这座城市历史的承载,是文化的灵魂,并为其带来了巨大的经济效益。为进一步弘扬家乡文化,增强文化自信,成为自觉的文化传承者,由此开展对耀州窑文创产品的各项调研与创新设计。
在本次研究活动中,我们通过深入实地考察、走进耀州窑博物馆、与工作人员访谈、发布调查问卷等多种形式,了解现有文创产品类型、价格、定位、销量与销售渠道。当前耀州窑文创存在产品类型单一、创新不足、销售渠道受限、品牌效应缺失、定位模糊等问题,对此我们提出针对性建议,以耀州窑瓷器为原型,充分发掘历史文化内涵,结合当下审美,设计吉祥物、新型文创产品。赋予耀州窑以新的活力,让耀州窑的“瓷文化”在新的时代依旧能发挥它应有的光彩。
(指导教师:张兴 罗锦红)
中学历史中的多元文化元素融合路径研究
——以陕西考古博物馆隋酒神图驮囊陶骆驼图案为例
陈曦 铜川市第一中学
作品简介:本文以陕西考古博物馆内藏品隋酒神驮囊陶骆驼为例,进行多元文化元素的融合路径研究,采用了问卷调查、查阅资料等研究方法,从驮囊图案中的文化元素分析、文化元素传播媒介分析、适应中原丧葬需求的文化成果转化以及中学生对陶骆驼及丝路商旅的了解情况等多个方面进行初步研究,探究出该件文物背后蕴含着的“希腊罗马源头—中亚改造—中原本土化”的传播链条,概括出丝路商旅、粟特工匠、上层墓葬这三大核心传播媒介,着眼于其功能、审美、价值的三重转化,灵活运用具体文物阐释中古时期丝路贸易带来的文化基因融合,关注如粟特工匠、中原匠人等人民群众在文化交流中发挥的重大作用,坚持唯物史观。同时,对古代文化交流的研究蓬勃发展提供了重要的借鉴与有益经验,将理论付诸于文化事业兴盛发展的伟大事业中。
(指导教师:王虹 侯欢 马克)
智能双轴光伏追光装置
冯嘉琪 铜川市第一中学
作品简介:本研究通过对铜川市光伏产业和太阳能集热板产业现状的深入分析,研究发现了铜川市太阳能开发利用在技术创新领域存在的主要问题有:效率低、太阳位置适应精度不足以及需要投入人工干预等。基于此,以Arduino为基础,设计出简易太阳能实时追踪调整方案,并结合“光感应器+双轴伺服马达”,搭建简易实验装置,将主动太阳能追踪系统与太阳能集热板结合起来,实现太阳能最大限度利用。本研究深度探析太阳光照强度与太阳能有效收集精确匹配,提出相应的解决方案。通过多次迭代优化,实验复核,该方案能够减少因角度偏差造成的能源损失。具有创新性和实用性,为清洁能源发展提供了可行且可操作的价值,同时也培养了当代学生科学技术的实践和分析能力。
(指导教师:陈冲 王虹 王军)
盲盒经济驱动下耀州雪花糖销售新路径
刘佳雨 铜川市耀州中学
作品简介:雪花糖是铜川市耀州区传统非遗美食,其历史悠久,文化内涵丰富,亦是当地人情感价值符号。然而,发展至今雪花糖的销售面临诸多困境,如销售渠道受限、受众群体单一、品牌知名度缺失等等,这些问题日益成为雪花糖传承与发展道路上的荆棘。
盲盒经济的兴起,为寻找雪花糖的新生,促进传统与现代的有机融合提供了契机。在对当前人们购买盲盒消费心理调查分析的基础上,立足于雪花糖的产品特色与文化内涵,结合当地历史文化资源,设计系列盲盒产品。旨在打破雪花糖发展的僵局,提升产品的品牌价值,使其走出当地、走向全国,成为家乡文化的宣传使者。
(指导教师:张兴 张少敏)
从“药”到“游”:铜川中医药文旅融合的实践探索
——以药王山为例
许诗涵 铜川市第一中学
作品简介:本论文是对铜川市中医药文旅融合实践探索的调研,结合铜川市因资源枯竭出现的经济发展瓶颈问题,深度挖掘当地中医药文化特色资源,尝试为铜川市中医药文旅融合发展提出可行性方向。通过中国知网查阅资料系统梳理,再以铜川市药王山为例开展实地考察,通过线下对药王山旅游游客开展问卷调查、线上发布调查问卷的形式,最后得出相关结论。通过研究,我发现铜川虽有孙思邈中医药文化这一核心资源,但缺乏统一的协调与整合机制,产品研发往往停留在表面,目前铜川中医药文旅各产业之间缺乏有效的联动机制,导致铜川市无法进一步传播药王文化、提升旅游产业附加值。最后通过总结,设计研学康养旅游路线,建设特色康养小镇,延长产业链三点来促进中医药文旅融合发展,让“药王故里”的康养品牌更加响亮,推动铜川从资源型城市向康养旅游城市转型。这样,会使铜川文旅融合的前景更为广阔。
(指导教师:贺菲 王军 马克)
基于化学定性实验探究陈炉石性质的研究
闫子瑜 铜川市第一中学
作品简介:陈炉石是产自中国西北特有的碳酸盐质观赏石,盛产于陕西省铜川市陈炉镇育寨村一带,它凭借着优美的水蚀纹理,在20世纪后渐渐步入奇石爱好者的视野。本文以陈炉石为研究对象,通过实地地质考察、系统采样分析、实验室物化检测、市场调研访谈、文献交叉考证等多元多角度研究方法,对其产出区域的地质背景、形成演化过程、物化性质特征、分类体系、多元价值(观赏艺术价值、文化传承价值、经济开发价值、生态保护价值)进行全方位、深层次、宽领域的系统研究,并结合陈炉石的文化传承及发展现状与存在的空缺,提出具有针对性的文化传承策略与产业可持续发展方案。研究结果表明:陈炉石的形成是古生代浅海沉积、中生代构造运动与火山活动、新生代风化剥蚀及近现代流水搬运磨蚀等多阶段地质作用(或考虑生物活动影响)的综合产物,其外层为碳酸盐岩(主要成分为碳酸钙),内部为玄武岩(主要成分为二氧化硅与铁镁氧化物)。陈炉石不仅符合中国传统赏石文化的审美,还与陈炉镇耀州窑陶瓷文化形成“瓷石共生”的文化关联,在文化传承与乡村振兴中具有重要意义;当前陈炉石产业处于发展的初级阶段,存在宣传有限、开采无序、加工粗放、产业链不完善等问题,但市场发展潜力巨大,通过科学规划等策略,可实现其资源价值与经济、社会、生态效益的相互推进。本文的研究成果补充总结了陈炉石相关方面研究的短缺,为其资源保护、产业开发与文化传承提供了参考方案,也为中国区域小众观赏石的研究提供了可借鉴的蓝本。
(指导教师:马克 王虹 贺菲)
水循环模型
刘晓彤 铜川市新区第三幼儿园
作品简介:传统教学多以静态图片讲解水循环,幼儿难以形成直观认知。本设计旨在通过动态、可互动的教具提升学习效果。选用防水雪弗板解决前期漏水问题,石塑粘土塑造山体地形,并结合“雾化片+灯泡”模拟太阳照射下的蒸腾,“抽水泵+带孔云朵”模拟降水,形成完整的水循环闭环。设计中运用箭头指引、鲜艳色彩等视觉元素,符合幼儿认知特点。
作品采用模拟实验法(如雾化片模拟蒸腾、水泵模拟降水)和模型法(构建微观自然环境),将抽象过程转化为可视现象。科学原理涵盖水循环各环节,并融入流体动力(水泵输水)、超声雾化(水雾生成)等物理知识,帮助幼儿初步建立科学认知。
本作品的创新点有以下三点:1.低龄化动态交互:以“发光→水雾→流水”连续过程呈现水循环,契合幼儿直观思维;2.材料与结构优化:雪弗板提升防水性,连通设计实现自循环,减少维护;3.多感官体验:融合视觉(光亮、水流)、听觉(水声)刺激,激发幼儿主动探究。
自动滴定仪
杜锋涛 铜川市王益中学
作品简介:本作品构建化学数字化实验“四维四环”自洽式跨学科学习模式,以Arduino为核心,经三代装置迭代,将酸碱中和滴定精度从±0.2mL提升至±0.01mL,助力学生跨学科素养提升。背景为传统数字化实验存在“拼盘化”问题,缺乏知识深度融合,基本思路是依托开源硬件,通过“问题锚定—学科融接—工程实践—迁移创新”闭环实现多学科整合,应用PBL与迭代优化法,融合化学中和反应原理、物理信号传感、编程控制等科学原理。创新点在于构建“技术—教学—行为—素养”四维自洽体系,实现装置高精度迭代与跨学科思维深度融合,作品已用于校本课程,提升学生问题解决与协作能力。进一步设想拓展至更多实验场景,融合人工智能与物联网技术,完善跨学科资源库。