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来源: 湖州市南太湖双语学校 编辑:佚名
一方面是水资源的浪费和污染,一方面是水资源的需求量在连年增长。面对水资源匮乏这一全球难题,本次FIRST工程挑战赛的主题是“饮水思源”。湖州帕丁顿双语学校初中部的In.初水队在2018 FIRST工程挑战赛华东区选拔赛中取得了三等奖的优秀成绩。
比赛现场
FIRST工程挑战赛是一个针对9-16岁孩子的国际比赛项目,每年,FIRST LEGO League向全球参赛队伍公布年度挑战项目,这个项目鼓励孩子们用科学的方式去调查研究以及自己动手设计机器人。孩子们使用LEGO MINDSTORMS 产品和LEGO积木在辅导员的指导下为机器人进行设计、搭建、编程**来解决现实世界中的问题。
由周良宸、沈范则、刘祎璐、沈臻、孙菡玉、朱静怡、钦月琪、周欣怡八位同学组成In.初水队对课题进行了深入地研究,最终在指导老师何树峰的提议下,大家很快将目标锁定在了水循环技术。
伟大的天文学家伽利略曾说:“一切推理都必须从观察与实验中得来。”通过In.初水队在探索旅程中的相关纪录,让我们一起去了解这支众志成城的团队,这些放眼全球问题的有志少年们!
In.初水队在指导老师何树峰老师的带领下,进行了本地污水处理厂的实地考察:
凤凰污水处理厂调研
2018年4月11日,我们小组来到湖州本地的一家污水处理厂——凤凰污水处理厂——进行调研。我们了解到:作为一家处理工业、家庭污水的处理厂,凤凰污水处理厂的任务是将废水处理之后变为可以直接排放到河道的清洁水,而不是饮用水,它服务的是附近的工业区和社区。从目前的情况来看,污水处理的技术比较成熟。
但也存在着一些问题,如:人口增多导致的污水量增大;国家要求升高,设备和技术还有待升级;缺少资金人才。但这些问题,会随着时间的推移慢慢解决,当务之急,就是在投入和收益方面达到一个比较好的平衡,服务更多的居民。当然,污水处理厂的最目标,是将废水变成饮用水,但这还有很长的路要走。
实地调研的经历给予了In.初水队很大的触动和启发。调研归来之后,他们深刻地认识到了水资源的宝贵。
这个团结的小队正式提出了本次参赛的方案——是否可以设计一个现实中切实可行的小型水循环方案,以最简便的方法实现水资源的循环利用。
经过严格的赛前选拔和高强度的竞赛集训直到最后奋战赛场,In.初水队利用周末和节假日,甚至放学后的几个小时参加工程集训。
通过思考à发言à汇总à纠正这样的问题讨论模式进行集中的头脑风暴,In.初水队凝心聚力,完成了水循环的应用方案的设计:
海水蒸腾净化方案
海水蒸腾净化的作用,是将海水转换为淡水。主要原理是利用植物的蒸腾作用,使水分蒸发。塑料薄膜的作用是收集水蒸气,液化之后从比较低点掉落至容器中。此装置用在光照充足的地方。
便携净水器
便携净水器的作用是即时处理污水得到可使用的干净水,用于野外环境。此装置的**原理如下:
1.污水从入口进入,首先经过砂石沉淀区,将大颗粒的砂石留在这个区域。
2.经过活性炭区域,活性炭是一种黑色多孔的固体炭质,具有很强的吸附性能,为用途极广的一种工业吸附剂。将水中的细微颗粒物吸附。
3.指的是在半透膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力,原水透过半透膜时,只允许水透过,其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。为了制造更高大的压力,要在反渗透法实行的空间里,通过增加装置增加压力,加速水的通过。
4.好氧生物膜法是使微生物附着在载体表面上,污水在流经载体表面过程中,污水中的有机污染物作为营养物,为生物膜上的微生物所吸附和转化,污水得到净化,微生物自身也得以繁衍增殖。该过程的目的是去除有机物,使污水得到进一步的净化,也是该净水装置的最后一步。
5.净化好的水从出口流出。
湖州帕丁顿In.初水队正在集训
在激动人心的比赛中,In.初水队不仅要对研究课题进行成果和海报展示,还迎来了工程挑战赛的环节。在现场,同学们搭建出各种场地机器人和各种机械手臂来完成主办方给予的各项任务。
参赛队的每一位成员合理分工,毫不怯场,发挥稳定,从容淡定地完成了任务,享受了过程,更证明了自己的实力!
In.初水队最终取得了优秀成绩。这源于他们对科学的热爱,对团队的信任,对真理的执着追求。在湖州帕丁顿双语学校探究式的学习课堂,老师是引导者,每一位同学都是学习的主体。通过自主动手探究,实验,讨论,辩论等形式,同学们积极主动地参与到了探究学习中来。这有利于培养同学们的知识运用能力和创新精神。
此次比赛,八位同学汲取了知识,收获了友谊,开阔了眼界,懂得了合作。比赛绝不是为了追求冠军,而是**合作,分工协作去完成比赛,去挑战自己,做更好的自己。让我们一起为In.初水队喝彩!为帕丁顿的老师们喝彩!
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