文丨少年商學(xué)院新媒體部
學(xué)院君說:中國孩子從不缺少創(chuàng)造力,只是缺少展示自己的舞臺。如果有一個機會,讓孩子們能夠盡情發(fā)揮自己天馬行空的想象,會產(chǎn)生怎樣的靈感火花呢?
創(chuàng)造力會讓每個孩子不被各種教條理念或者死板的規(guī)定束縛,永遠(yuǎn)保持好奇心,變被動學(xué)習(xí)為主動探索,提高自信心。我們曾讓一群孩子設(shè)計未來的交通工具,他們的一些設(shè)計思維以及動手能力,讓我們這群成年人都自愧不如。
*文末附相關(guān)資源推薦
利用仿生原理設(shè)計跑車
將自然知識融會貫通
1、李同學(xué):利用混搭嫁接創(chuàng)作“甲殼蟲AR966”
李同學(xué)在作品中創(chuàng)造了一個創(chuàng)意爆棚,構(gòu)造縝密的超級甲殼蟲,非常巧妙的運用了嫁接思維技巧,將藍(lán)鯨、甲殼蟲的特點完美的運用到了車子中。
嫁接方法:混搭嫁接(仿生嫁接+功能嫁接)
設(shè)計理念:從藍(lán)鯨身上得到靈感,因為藍(lán)鯨在捕食過程中體現(xiàn)出大“吸力”,“過濾系統(tǒng)”,大“肚量”的特點?!凹讱はx”AR966完美地模擬這個過程—-位于車底的風(fēng)機將地面的灰塵吸入塵盒,并將過濾后的空氣10倍凈化后,由車頂排風(fēng)口排出。
吸力大、大肚量、高密封性等特點在整個過程中展現(xiàn)得淋漓盡致(5000PA吸力、20L大塵盒、多重密封風(fēng)道),這一切,正是對仿生學(xué)最好的詮釋。
“甲殼蟲”AR966包括有以下功能:
a、吸力大、大肚量、“吃”地面垃圾;
b、將垃圾“吃”進(jìn)車內(nèi)后,通過轉(zhuǎn)化系統(tǒng)把燃燒垃圾產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能,為“甲殼蟲”充電;
c、通過凈化系統(tǒng)把燃燒垃圾的廢氣凈化為10倍優(yōu)質(zhì)空氣,在車頂排出室外;
d、如遇上塞車,具有30分鐘的飛行狀態(tài);
e、具有翅膀和天窗,車頂有太陽能電池板裝置,為“甲殼蟲”儲電;
f、具有伸縮輪功能,為野外露營時做房子的安全設(shè)計
以上功能如下圖:
這個“甲殼蟲”AR966通過以下方式實現(xiàn)環(huán)保:
a、“吃”垃圾,燃燒垃圾的熱能轉(zhuǎn)化為電能,無需另外發(fā)電;
b、太陽能電熱板集電蓄電,用電發(fā)光都屬環(huán)保發(fā)電;
c、一車多用,實現(xiàn)節(jié)約材料的環(huán)保。
2、王同學(xué):陸??杖龡煌üぞ?/strong>
王同學(xué)為X星球設(shè)計了一款新能源交通工具,并用仿生嫁接的創(chuàng)客思維,彩繪出設(shè)想中的海陸空三棲綠色行駛器,作品富有創(chuàng)意和趣味。
他了解將仿生的生物的特點,利用飛魚和水母各自外形和功能特點對應(yīng)嫁接,設(shè)計改良后是通過渦輪和水母氣囊還有輪子,來為海陸空形式提供條件,在機翼上安裝太陽能吸收裝置來提供能源。
他能夠?qū)⑿畔⒖偨Y(jié)歸納,并利用各自特點與交通工具聯(lián)想起來,這一步十分關(guān)鍵,這份作品完成度很高。
新能源是可以循環(huán)再生的,像無窮的寶藏等待我們?nèi)ラ_發(fā)。我想利用潮汐能和洋流能,來自海洋的新能源。
水母和飛魚是海洋中熟知的動物,它們的共同點在于水中前行的動力系統(tǒng)。水母有自己的動力氣囊,飛魚靠尾鰭的發(fā)動器。這就是我仿生嫁接的重點。
(下面是第二次的改進(jìn)作品)
分部展示如下:
主要使用能源塊的行駛器,通過潮汐能和海洋能發(fā)電將電能注入能源塊中。如果能源塊不足,行駛器上的水母氣囊便會啟動,借助風(fēng)力、海浪行駛。還可以吸收太陽能轉(zhuǎn)化為行駛能源。
玩轉(zhuǎn)磁懸浮與太陽能
豐富物理知識,設(shè)計交通工具
3、金同學(xué):磁懸浮泡泡車
金同學(xué)很好地運用了所學(xué)到的特殊嫁接思維將七彩泡泡、不倒翁、球體和空氣凈化器結(jié)合起來,設(shè)計出了顏值高又功能多多的磁懸浮泡泡車。
這個發(fā)明的功能是:
安全:球形結(jié)構(gòu),微彈力材料防止碰撞傷害;
舒適:不倒翁重力裝置防止翻滾,非常舒適;
方便:可集體組合,也可獨立行使;
有序:利用整齊有序的磁懸浮軌道運行,設(shè)置限速和超車功能,不會出現(xiàn)擁堵和碰撞;
美觀:猶如七彩泡泡漂浮在周圍,輕巧美觀;
環(huán)保:吸入臟空氣后經(jīng)過車身凈化系統(tǒng)排出新鮮空氣。
這個發(fā)明通過以下方式實現(xiàn)環(huán)保:
人造葉綠體:內(nèi)置低成本的鎳鉬鋅合金材料通過電解水產(chǎn)生電能助力(資料來自果殼網(wǎng));
空氣助推系統(tǒng):內(nèi)置超輕空氣過濾系統(tǒng),減少PM2.5含量,凈化后的空氣產(chǎn)生反推力;
太陽能面板軌道:所處道路全部為太陽能面板,將太陽能轉(zhuǎn)化電能助力;
人力腳踏板:電力不足時可以腳踩踏板自行驅(qū)動,不僅更低碳環(huán)保,還有益身體健康。
她能夠發(fā)現(xiàn)身邊的常見事物,并考慮綜合各自的特性,運用自己的思維創(chuàng)造出獨特的交通工具,磁懸浮泡泡車有安全、舒適、方便、有序、美觀、環(huán)保的強大功能,有理有據(jù),每個細(xì)微的設(shè)計都有著其存在的重要意義。
4、萬同學(xué):未來的交通工具的三種方案
萬同學(xué)自己自己手工畫出了作品封面,他為未來的交通工具設(shè)計了三種方案。
第一種是一款車,這種車用太陽能發(fā)電,而且車內(nèi)有一套凈化系統(tǒng),可以吸收二氧化碳排出氧氣,還可以在空中飛行。
第二種是動物坐騎,具有翅膀,可以在陸地和空中行駛;行動靈活而且抗撞擊能力強,能源用的是新型納米電池,充滿電很耐用。
第三種是利用特殊嫁接將自行車和小汽車結(jié)合起來,小汽車可以一鍵變形成自行車,而且車子內(nèi)部有一個能量轉(zhuǎn)換裝置,騎自行車的時候還可以將機械能轉(zhuǎn)換成電能儲存,為小汽車的行駛提供動力。
利用樂高動手實操
掌握Minecraft科技工具
5、程同學(xué):?自動捕捉、補給能源車
程同學(xué)設(shè)計的交通工具是一款自動捕捉、補給能源車,人們可以在空氣中捕捉閃電、颶風(fēng)等自然現(xiàn)象產(chǎn)生的巨大能量,把這些能量儲存起來,然后轉(zhuǎn)換為電能等人們需求的動力能源。這不僅為人們的交通工具提供了源源不斷的能源,還能實現(xiàn)環(huán)保、綠色出行。
程同學(xué)在作品中還特意配上文字說明:“這次“創(chuàng)客思維之人人都是發(fā)明家”第二次課程后,Evan老師布置了節(jié)約能源大作戰(zhàn)的挑戰(zhàn),我馬上就想到了可以制作一個無限永動機。但是媽媽說,世界上不存在永動機,因為它違反了能量守恒定律?!?/span>
“物體在運動中會有能量損耗和散失,盡管宇宙中的總能量是守恒的,但對單個物體來講,必須補充能源才能繼續(xù)工作?!?/span>
“于是,我就想,既然機械在運動時消耗的能量是散失在空氣等介質(zhì)中,那么能不能發(fā)明一種捕捉散逸能量的能源捕捉機,然后把這些散失掉的能源重新轉(zhuǎn)化補充給X星球的居民使用?!?/span>
“如果這個想法能夠?qū)崿F(xiàn),那么人們就可以在空氣中捕捉閃電、颶風(fēng)等自然現(xiàn)象產(chǎn)生的巨大能量,把這些能量儲存起來,轉(zhuǎn)換為電能等人們需求的動力能源?!?/span>
“比如:在汽車安裝一個這樣的小型能源捕捉、補給裝置,從空氣中捕捉散失的能量,或者到大型能源捕捉轉(zhuǎn)換機處補充能源。這不僅為人們的交通工具提供了源源不斷的能源,還能實現(xiàn)環(huán)保、綠色出行。真是一舉兩得?!?/span>
無限能源捕捉、補給車制造步驟:
釀造能源捕捉核心裝置:
能源轉(zhuǎn)換裝置實驗及成功制造:
組裝無限能源汽車動力裝置:
樣機演示:
在“Minecraft”里,汽車不能掉頭,所以程同學(xué)制造了雙向行駛的汽車來解決這個問題。
6、王同學(xué):樂高太陽能改裝車
王同學(xué)的作品主要是由小車、蜘蛛和馬進(jìn)行嫁接,設(shè)計出的作品外形是蜘蛛的身體和馬的四肢,很有特色。
它的能源也是來源于太陽能,但是內(nèi)部還安裝了發(fā)電裝置,以備太陽能不足時使用。不但如此,當(dāng)設(shè)備內(nèi)的自動發(fā)電機裝置損壞,也可以去充電站進(jìn)行充電,使用的能源都是可再生能源,能夠減少不可再生能源的使用和廢氣的排出,很環(huán)保。
小車含有前置感應(yīng)燈,如前方有障礙或堵車的情況下,四肢可以升高,可以障礙物上跨過,這種情況下特別適合社會上的特殊車輛行駛,比如救護(hù)車、消防車等。
以上孩子們的作品,均來自少年商學(xué)院明星課程——《人人都是發(fā)明家》,該課程是在引進(jìn)美國芝加哥知名創(chuàng)客項目CityX Project的基礎(chǔ)上,根據(jù)中國青少年核心素養(yǎng)要求量身打造的。
課程使用科學(xué)思維開發(fā)孩子天生的創(chuàng)造能力,讓孩子愛上動手實踐,并敢于試錯將創(chuàng)意成型。通過探索與拆解,學(xué)會整合來自不同知識領(lǐng)域的創(chuàng)意,學(xué)會融會貫通藝術(shù)、工程與電子等領(lǐng)域,使每一個孩子,成為跨學(xué)科創(chuàng)新的小小發(fā)明家。
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