海口中学生王理禾摘得“中国青少年科技创新奖”奇思妙想 点亮青春

王理禾在赛前调试参赛作品。王理禾（右一）在国际发明大赛上与外国评委交谈。本栏图片由海口市第一中学提供

■本报记者计思佳

实习生韩晓露

近日，由共青团中央、全国青联、全国学联、全国少工委联合印发《关于颁发第十二届中国青少年科技创新奖的决定》，授予全国91名学生中国青少年科技创新奖。海口市第一中学高三学生王理禾是海南省唯一获得该奖项的学生。

从初二年级开始，王理禾就加入了学校的科技创新小组。5年间，他如何从一名科技爱好者成长为小小发明家？那些奇思妙想的作品是如何发明的？海南日报记者近日对王理禾进行了采访。

从生活中寻找发明灵感

在王理禾的妈妈周小娇看来，儿子从小就对理工类学科和科技创新表现出浓厚兴趣，动手能力非常强，“家里的玩具、闹钟、手表坏了，他都要拆开来一探究竟，并想办法修好。”

上初二时，王理禾加入海口一中初中部科技创新小组，开始对科技发明知识进行系统学习。

要想发明出优秀的作品，好的创意至关重要。在2018年德国纽伦堡第70届IENA国际青少年发明大赛上，王理禾参与发明的家庭便携式心电测量仪、家庭微型气象站都获得金奖；在2019年第47届日内瓦国际发明比赛上，王理禾参与发明的新型行李箱、新型电梯保护装置分别获得团体金奖和银奖。这些小发明作品，都是王理禾和团队小伙伴们从生活中找到的发明灵感。在他们的奇思妙想下，一个个设计巧妙的发明装置在国际发明大赛上摘金夺银。

在这些发明作品中，家庭便携式心电测量仪对于王理禾具有特殊意义，“我爷爷有心脏病，需要定期到医院检查。一次，爷爷独自在家时突然发病，我父母回家后发现他已经倒在地上，送到医院才抢救过来。那次意外后，我就想发明一个可以实时监测心跳、心率的测量仪。”

在学校指导老师吴坤雄的鼓励下，王理禾参与发明了这款家用心电测量仪。测量仪通电并接触人体后，人的心跳、脉搏等数据便会显示在液晶显示屏和手机App上，测量数值过低或过高都会自动报警。

在王理禾参与设计的小发明中，家庭微型气象站可以测量家里的温度、湿度、粉尘、紫外线、PM2.5等环境数据，非常实用；新型行李箱中安装了液压装置，可以让行李箱变成椅子；新型电梯保护装置通过磁场相斥的原理，让加速下降的电梯减少缓冲力，减少意外发生。

小发明让学科知识融会贯通

要把创意转化为小发明，背后要付出常人难以想象的艰辛和努力。

“制作一个发明装置，通常要运用到物理、化学、生物、编程等多个学科的知识，侧重实操性。平时学校考试只是考查我们能否看懂电路。如果要设计发明作品，自己要亲手设计制作电路。学校科技创新小组利用课余时间，对我们进行专业课程培训。参加比赛前，还会进行集中训练。”王理禾表示，在科技创新小组的系统学习，让他各个学科的知识得以融会贯通，为后来的设计发明打下坚实基础。

在制作发明装置的过程中，常常会遇到新知识，王理禾和老师、同学们要不断查阅资料。有时为了找到一个合适的传感器或芯片，要使用几十种材料不断进行尝试。

“碰到解决不了的难题时，我们还会向相关专业的专家学者请教。”王理禾回忆道，制作家庭便携式心电测量仪、家庭微型气象站时，要将数据传输至手机的App，大大超出他掌握的编程知识。最后，他和同学们在计算机专家的指导下，成功制作出相关软件。

“王理禾和同学们在国际大赛上的每件参赛作品，都经过了成百上千次的调试和改进。虽然成品做工较为粗糙，但充分反映了他们的创新思维能力和动手创造能力。”吴坤雄说，正是王理禾和同学们的不断积累和辛勤付出，最终才能在国际大赛中脱颖而出。

在国际大赛中提升综合素质

多次在国内外参加发明比赛的经历，让王理禾增长见识、开阔视野，提升了个人综合素质。

“参加发明比赛时，除了要展示发明作品，还要面向评委进行英语答辩。这对参赛学生的英语口语能力和临场应变能力都提出了很高要求，王理禾每次都完成得非常出色。”吴坤雄说。让他印象深刻的是，在第70届IENA国际青少年发明大赛中，针对家庭微型气象站这个发明作品，有评委提出疑问：“测量湿度、温度、紫外线、PM2.5数据都有专门仪器。现在把这些仪器组装在一起，创新性是什么？”

“当时我就感觉这个问题有点尖锐，不知道参加答辩的王理禾会如何应答。”吴坤雄说，没想到王理禾的回答让现场所有人都感到心悦诚服，他告诉评委，“当我们把一些东西组装起来，可以满足新的需求，这就是发明创造的重要意义。例如，第一个把铅笔和橡皮组装在一起的人、第一个把冰淇淋和蛋卷组合在一起的人，都是具有创新精神的人，这些创新满足了人们新的需求。”

令周小娇欣慰的是，多年来参加科技创新小组的学习，并没有影响王理禾其他学科的学习，他上高三后成绩一直在全年级名列前茅。

“参加科技创新比赛，让我有了很多动手设计的机会，让我对课本知识有了更深的理解。比赛过程中，我认识了很多优秀的同龄人，他们都是我学习的榜样，激发了我继续学习的动力。”王理禾说，明年填报大学志愿时，他希望报考与人工智能、计算机相关的专业，继续进行科技创新发明。

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