1100813超狂!蟬聯61屆全國科展第一名(孑孓掰掰~智能水溝清理機)

張貼日期:Aug 15, 2021 6:41:19 AM

#翁子國小全國科展再度蟬聯冠軍(60屆及61屆)

#狂賀 #再狂賀

翁子國小本次科展作品「孑孓掰掰~智能水溝清理機」榮獲61屆全國科展下列獎項

1. 國小組生活與應用科學(一)機電與資訊 大會獎第一名

2. 國小組生活與應用科學(一)機電與資訊 探究精神獎

3. 崇友創新研究獎

4. 國小組 學校團體獎第3名

5. 國小組 TDK文教基金會獎第3名

https://nphssf61.cy.edu.tw/Module/Bulletin/Detail.php?ID=37

新聞報導

中市翁子發明清水溝機器人 減少蚊蟲

中市翁子發明清水溝機 囊括科展5大獎

全國科展評語

1. 本作品進行多種參數的調整與實作,具廣度與深度。對於相關問題,提出的解決方案,並且有實際場域的測試結果。本作品相當完整,表現非常優異,具備創新性與科學探究精神。 2. 在研究進行前,先針對水溝中不同深度的孑孓數量進行量測。先釐清實驗環境,是很好的科學研究程序。 3. 本作品之目的,在於清理水溝,非常貼近日常生活。 4. 若能將眾多參數彙整成一個表格,說明最佳參數與適用情形,將可讓讀者更易抓住重點。

一件作品擄獲五項大獎,不僅在全國眾多好手中奪得第一,更以1件作品就獲得全國國小組團體獎第三名, 除了困難外,運氣及努力缺一不可。(團體獎通常至少要 2件作品以上有很好的成績,才有機會獲得)。

感謝楊宗榮主任、羅淵學老師熱血指導,科研社學生1.張余阡 2.林虹妤 3.陳巧軒 4.張芹蜜 5.劉玟璇 6.劉峻易 歷經半年多的研究與練習,假日常看到這些孩子穿梭在實驗室裡,密集地進行調查、試驗與討論。尤其是巧軒,在去年已代表翁子國小奪得全國科展金牌,今年再度蟬聯金牌,實力不容小覷。

今年因為疫情,所以評審方式與以往截然不同,採取線上視訊評審,大會所用的軟體是teams,比賽規則隨疫情變化,翁子師生更不熟悉,整個七月,師生科展團隊不斷調整因應,幸虧校內資訊設備充足,臺中市教育局團隊-忠孝國小提供最新支援,贈送師生電競等級耳麥,減少翁子團隊與其他縣市的數位落差,這也是這次奪牌的重要因素。

這幾年來,翁子國小的科學與科技教育課程相當札實,有賴全體師生共同的努力及家長會經費的奧援,未來,我們會更努力,如果您在場上看到一群穿藍色衣服的「翁子科小孩」,幫我們加加油吧!

全國科展的獎品有電競耳機及許多科展紀念品

心路歷程

孑孓掰掰~智能水溝清理機」這個題目其實我從5年前就一直再思考,因為學校蚊子多,時任總務主任期間用盡方法總是無法根除,心中就萌芽「水溝機器人」這個構想。這兩年來學校買了雷切機、資訊設備也陸續到位,孩子們資訊能力也上來了,這個題目也就有了實現的機會。查了網路,居然沒有人做過類似的作品,所以一切從無到有,科小孩們先從校園的水溝開始調查,這才發現旱季蚊子出現的原因,居然是洗手台的排水所造成,但是怎麼捕捉是個大難題,許多水溝居然封住,只有入水孔,或是水溝蓋根本打不開,大大增加實驗的難度。所以孩子們設計挖水的工具,用3D列印印製挖取鍊條,無奈PLA材質容易受潮,印製過程一直斷線,只好重新採購一批線材。水溝內千奇百怪、彎彎曲曲,是我們最熟悉也最陌生的場域,車輪卡在汙泥內動彈不得,只能用雷切機重新設計棘狀車輪,不僅如此,學生每條水溝去撈孑孓,觀察牠們的習性,從而制定機器人撈取孑孓的機制。 在水溝內不只卡過1次,遇到問題就立即討論,思索解決方法,加了導輪,再搭配BRAIN GO程式設計,讓機器人可以避障,不會掉進陰井內,智能晶片也因為碰到水,燒掉2片,再加裝防水盒避免損毀。整個研究過程充滿艱難,所幸孩子們都能找到方法應對,對我們而言,這次的作品不是終點,還是有許多問題,但是我們已經在這段期間做到我們能做的一切,雖然不滿意,卻是師生心血的結晶。我對孩子們的心態很滿意,屬於越挫越勇那一型,雖然沒有前路可循,但是用傻勁硬生生研究出一條曲折的水溝機器人之路。

因為疫情,全國賽的規則一變再變,一開始在各校評審,臨時又改成在各縣市的中心學校辦理,感謝忠孝國小的貼心,適時提供資訊與設備,讓我們順利完賽。而全國視訊評審採用TEAMS進行,這對我們超級陌生,用線上版居然會讓臉變成綠色,連線時又一直卡頓,我們跟學生超級擔心比賽現場的突發狀況,所以賽前兩週,先讓孩子到校分教室進行視訊模擬。有幸提前進入康寧創新獎的評審,果然出現許多連線及操作的問題,找出對策後,孩子們才能在全國複審中有正常的表現。

關於這次視訊評審指導,我歸納出下列重點讓大家參考:

一.全國賽簡報報告分配:因為只有12頁,所以分配3人報告的頁數及時間,每人練習口條並看手表掌握時間。 二.全國賽簡報製作:字體大、顏色標示關鍵字、圖表標示單位、重要實驗要標示作品說明書的頁碼、每頁要有結論。

三.複審提問

(1)預先提供提問單:每人分配題數,先寫答案,需與實驗相關。 (2)答題結構:1.發現什麼問題-2.做了什麼實驗(解決方法)-3.實驗結果與實際應用。(應用數字及關鍵字來說明)

例如:題目-什麼是挖取效率?

答案-1.(發現什麼問題)因為挖取時許多積木會掉出收集盒,影響收集孑孓的效率。

2.做了什麼實驗(解決方法)所以我們用減速齒輪組進行挖取效率的實驗,計算方式是盒內的結合鍵/總挖取的結合鍵,1:6的減速齒輪組可以增加扭力並提升挖取效率到96%。

3.(實驗結果與實際應用)先進行挖水實驗,發現均能落入收集盒,放入水溝實測,定點時挖取的水都能落入收集盒,前進時,挖取的水大部分落入收集盒,少部分落回水溝。

每次科展都對指導老師是很大的考驗,不僅是心力,還有財力,也許大家只看到人前獲獎的快樂,卻極少人看到指導老師背後的艱辛。

放學後練習,要面對學生被補習班老師罵的揪心;每次利用假日來練習,不僅犧牲家庭時間,還要付所有師生的餐費、材料費,這都是指導老師自掏腰包,試問有幾個人願意呢?

但是,總不能讓孩子餓著肚子做研究吧!總不能讓團隊教師為材料費傷腦筋吧!所以,就我來吧!

孩子們的得獎感言:陳巧軒:在這次科展,我學到齒輪比愈大,扭力越強,速度越慢,我也學到如何使用雷射切割機,我還學到如何使用3D列印機,謝謝主任、老師這段期間的教導。

劉峻易:這是我第一次參加科展比賽,去年我們學長姊得到科展比賽全國第一,剛開始我覺得有點壓力,我們花了很多時間做研究,利用放學及假日不斷試驗、改良,在研究的過程中,我學習到了團隊精神,另外在想到實驗的成品是可以幫助人,我覺得很有成就感。

 

劉玟璇:為了這個科展我們準備了很久,因為要代表學校去參加比賽,所以我們要格外努力研究,我們要做這個機器人是因為學校裡的蚊子很多,一打開廁所的門就有很多蚊子飛出來,然後被叮了會很不舒服,而且還會傳染疾病,所以我們製作這台智能水溝機器人來清理水溝裡的孑孓,這是一個非常成功的機器人,我們得了第一名☝️我超級(~)超級(~)開心🥳,我很感謝楊主任和羅老師、超級棒的隊友,讓我得到很多失敗和成功的經驗,辛苦卻很值得,智能水溝清理機真的能輕鬆的讓孑孓掰掰⋯⋯ 

林虹妤:為了這個科展我們準備了六個多月,犧牲了很多時間,別人在玩耍時,我們在努力的研究著。因為要代表學校去參加比賽,也因為這次的科展是我最後一次代表學校參賽,所以也格外努力,只要心裡想著是最後一次,就算研究的過程再辛苦也無所謂了。在研究的過程中,有歡笑也有汗水,其中令我印象最深刻的是,做清理模組時因為轉速太快,所以撈起的結合鍵會掉在收集盒外,所以我們就加裝了減速齒輪,加裝減速齒輪後,發現挖取效率高達99.15%,做完實驗後,我學到齒輪比越大,拉力也就越大,也讓我更了解孑孓的習性,也發現了以前沒注意到的水溝,讓我更了解學校水溝的分布。剛比完的時候,我覺得我們表現得還不錯,沒想到最後竟然得到第一名!!!確認過好幾次,自己竟然不是在作夢,而是真的!我當下簡直不敢相信,淚水也很不爭氣的奪眶而出,一想到我們的努力沒有白費,我就忍不住哭了出來。最後我想謝謝我們的指導老師,謝謝跟我一起努力的隊友們,也謝謝一直陪伴著我的家人、朋友,沒有你們就不會有今天的我!我的得獎感言到此結束,謝謝大家!