脊柱侧弯问题已成为继近视、肥胖之后,中小学生的第三大“成长杀手”,主要发病的诱因有长期不良的坐姿、缺少锻炼等不良生活习惯。
慈溪市实验小学的两名小学生史城逊、陈启航关注到这个问题后,设计制造出了一款可以鼓励青少年参与吊单杠运动的设备——“单杠小达人”智能擂台,还获得了宁波市第八届中小学生创客大赛一等奖。
□现代金报 | 甬派
记者 马亭亭 通讯员 严建涌
在体育课上,史城逊、陈启航听体育老师提起,吊单杠拉伸有助于预防、矫正脊柱侧弯。针对这一观点,他俩采访了慈溪市人民医院骨科成立主任,得到了成主任肯定的回答:经常练习单杠可以增强逐渐松弛的肌肉力量,改善诸如背痛、脊柱侧弯、椎间盘突出等问题,改善含胸驼背的情况。
“然而,现在的单杠都是高度固定、没有趣味性的,无法让学生在课间短时间得到锻炼,于是,我们想设计一款更方便、更安全、更有趣味性的智能单杠。”史城逊介绍。
经历了项目调研、搭建组装设备、电路设计和连接、代码编写、设备调试等阶段,这款运动神器终于诞生了。
“单杠小达人”智能擂台由智能单杠和成绩显示支架组成,智能单杠的抓杆上安装有薄膜压力传感器,使得单杠可以检测是否有学生抓握。成绩显示支架上部安装有一个LED显示屏,显示屏用于显示最高纪录保持者的信息与成绩,在学生吊单杠的过程中,显示屏上还会运行计时秒表。支架中间安装有IC卡读取面板,上面的读卡器可以读取校园IC卡,面板上的喇叭会播报语音提示信息。
设备的使用方法是,学生挑战前先刷校园IC卡,LED显示屏中显示挑战者信息,当挑战者跳起抓住单杠后,显示屏开始计时,当挑战者放开单杠后计时停止。如果挑战者的成绩高于最高纪录,则最高纪录保持者的姓名和成绩更新。
从灵感到实物,他们也跨越了无数障碍。陈启航回忆研发历程,比如薄膜压力传感器频繁脱落时,他们用3D打印技术定制专用卡扣;支架摇晃不稳,就重新设计加宽底座。经过数十次迭代改进,终于让设备达到稳定运行状态。
“单杠小达人”智能擂台的亮点在于通过擂台挑战的形式使得原本枯燥、无聊的单人吊单杠运动变成了多人挑战类游戏,通过学生之间的良性竞争促使学生积极参加运动,强身健体,从而有效预防、矫正脊柱侧弯问题。
如今,两位科学小达人已在规划升级版本:第一,使用校园IC卡过于麻烦,学生也容易弄丢IC卡,因此计划在下一代设备中将刷IC卡识别改进为人脸识别;第二,为了设备可以适配不同身高的同学使用,计划在单杠两边安装丝杆滑台,将抓杆安装在滑台上,这样抓杆就可以升降调节高度;第三,可以将同学们使用单杠的运动数据导入校园管理数据大屏,评出“运动标兵班”鼓励同学们积极锻炼。
孩子的自信和洞察力,离不开良好的家庭教育。两位同学的妈妈表示,孩子从小就喜欢动手、爱操作,加之学校营造的科创教育氛围浓厚,做家长的当然很支持孩子发展这方面的兴趣爱好。他们不仅是科学小达人,生活爱好也多姿多彩,比如史城逊同学喜欢打篮球,在球场上英姿飒爽;陈启航同学热爱唱歌,在学校里是个音乐小明星。
两名学生的指导老师、慈溪市实验小学副校长杨凯说:“他们的这个创意点,并不是由我老师来告诉他们,今天你们应该来做什么,而是他们自发地在生活当中发现了这一个创意,经过一次一次的失败和改良才制作出来的。我们的科创教育,做的就是从无到有的一个过程,有想法了要把它实践出来,然后不停地去尝试、去改正,最后获得一个成果。”