刘健飞探索科学世界需手脑并用
来源:广东科技报作者:记者 莫文艺2016-10-25

 他不是一个健谈的学生,但是一谈到自己爱好的信息学和科学探究时,他能和你侃上大半天;他热爱物理,将所学电磁学原理结合实际,制作出无线供电的家电系统,为生活提供了便利,并获得了第十四届广东省少儿发明奖二等奖;他关心身边的人和事,不言于表,全化在行动上,针对很多同学被强劲的空调吹到感冒的现象,他和小伙伴一起研究出了一款利用对流原理设计的直冷式零分贝无风单冷空调,获得了第31届广州市青少年科技创新大赛一等奖并申请了专利。他,就是本期封面人物——广州市增城区第一中学高三级学生刘健飞。

 好奇心驱使探究大自然

 刘健飞从小到大都一直保持着对事物的好奇心。小时候,他喜欢把手伸进洗手盆里,但拿出来的时候总觉得有东西吸住自己的手,当时却不知道是什么原因,身边的大人也没给他解释清楚。强烈的求知欲让他通过各种途径去探究答案,当知道是水的表面张力的原因时,他得到了很大的满足,也尝到了探究科学的甜头。

 小学一二年级时候,刘健飞发现邻居的墙粘着一只没有生命的蜗牛,只有躯壳。他很想了解个中原因,就将它扯下来,结果发现墙上还留有一些黏液,通过查询资料,他得知原来蜗牛会分泌一些粘液。这样的经历让他学会了遇到问题除了求助老师、家长之外,还可以自己利用网络和书籍等工具求得答案。

 刘健飞将自己评价为一个精力充沛的人。他丝毫不放过脑海中一闪而过的任何念头。当在书上偶然得知声波能刺激植物生长,他特意在家做了一系列实验去验证。他热爱动手并乐此不疲,经常捣腾家里的各种废弃品,如将塑料瓶制作成U型管,探究U型管连通的效果。初三的时候利用实验室的滑动变阻器,他制作了一个纸板屋。“一楼有灯,但是人上到二楼,只要滑动移动变阻器,就能把电源转移到二楼了。”他介绍说。另外,他还将这个知识延伸应用到了玩具身上,制造了两只眼睛可轮流发亮的小熊。

 爱好广泛 合理分配时间

 刘健飞的爱好很广泛,有书法、慢跑、心理学、英语,等等。他还参加了学校的各种社团。他坚信只要有时间,就一定能空出来。科学一直是刘健飞的最爱,书籍《从一到无穷小》、《量子物理史话》,杂志《环球科学》、《科学世界》,电视频道CCTV9节目霍金探索宇宙的纪录片、动物世界他都很爱看。他说:“虽然一开始很多看不懂,但是通过这些,我学到了很多中学课本学不到的知识,例如相对论、量子力学等新奇的名词。”他得到最大的启示就是利用各种资源探索科学,了解到了这些深奥的物理知识都是自己通过各种途径学习的,现在写各种竞赛论文也学会了到各类专业网站去查询资料。“在这过程中,我知道了,科研世界是无穷尽的,都在等待着我去探索。”他感悟道。虽然互联网为他探索科学世界提供了无限可能,但他还买了很多专业书籍,例如《时间简史三部曲》,《果壳中的世界》等。他很喜欢看霍金的书籍。“因为霍金会通俗易懂地将一些生硬的概念解释成一些生动的例子。” 他说。

 刘健飞很喜欢动手做一些有趣的实验,例如天气瓶、水火箭等;他喜欢动手拆计算机、手机;他积极参与该校朱艳婷老师开设的通用技术校本课程《创意多米诺》,设计出各种创新独特的多米诺游戏活动,他还是学校多米诺社团的骨干成员;信息学是他的至爱,还自学了多种编程语言,采访过程中,他向记者展示了自己的计算机作品和一些小制作。他曾获得2015年广州市科技创新精神和实践能力展示活动高中组一等奖。

 上述那些兴趣爱好都是刘健飞利用课余的时间去培养的。例如,他利用周末在家的时间或者午休、晚修后在宿舍的时间阅读喜欢的书。“我就是想用多一点的时间去追求自己爱好的东西,就和别人喜欢玩游戏而将时间更多花在上面一样的。”他说。其实他高一的时候也曾因为沉迷于各种科学制作或者信息学小软件,耗费了大量的时间而导致成绩下滑,从重点班跌到普通班。在那之后的一年,他经过冷静思考,学会了更有效的学习方法和合理利用时间的方法,提高了效率,最后考得全级第七的好成绩又回到了重点班。

 金点子为生活提供便利

 刘健飞非常崇拜青年时期的爱因斯坦。“当时他虽然是专利局的一名小职员,但是却拥有无限的学习能力和创造力。”他说。刘健飞的志向是做一个物理科学家,“我觉得自己在这方面也有自己的长处,首先是空间思维能力比较强,很喜欢钻研复杂的几何题;动手能力也很强,重要的是我有探索的精神,和对此的热爱。”他并没有夸大事实,他研究制作的无线供电的家电系统和一款利用对流原理设计的直冷式零分贝无风单冷空调就是最好的证明。

 高二的时候,面对各式各类的电线既繁琐又存在安全隐患的困扰,刘健飞从手机无线充电技术获得灵感,利用电磁感应原理,以桌子为原型做一个无线供电的家电系统,设计了一种无线供电的办公桌和系列用电器。所有电器无需连线,放在桌子上即可工作,风扇不用接线就可以转动,台灯不用接线就可以发光,手机直接放在桌面就可以自动充电了。桌子上装有散热风扇,风扇旁边装有磁控开关,当电脑(底部装有磁铁)靠近时,磁控开关闭合使散热风扇得电,自动启动风扇为电脑散热。杯子放在桌面上还可以泡茶、热咖啡。他的《无线供电的家电系统》获得了第十四届广东省少儿发明奖二等奖。

 刘健飞越战越勇,紧接着与同学一起设计了一款利用对流原理设计的直冷式零分贝无风单冷空调,获得了第31届广州市青少年科技创新大赛一等奖并申请了专利。他说:“当时学校新安装了空调,很多同学都被强劲的风吹到病倒了,于是想到制作一种舒适的空调降温体验。”他和同学一起根据气体对流的原理,冷空气下降,热空气上升,从而实现整个房间的热冷循环。“气流是上下流动,流速很小,人体几乎感觉不到,不容易得空调病。”刘健飞介绍说。但是整个过程并不容易,为了使得管道的铜管弯曲,他们费尽周折,不少地方的管道在弯曲的时候凹陷下去,只能裁掉重新焊接,他们还试用了不同类型的弯管器,另外,焊接也是相当考验技术的。“下一步,我们想尝试制作同样功能的冷暖两用空调。” 他说。

 ■创新体会

 在进行科技创新活动时,必须要多寻求帮助。一己之力薄矣,得众人之助则强大。无论是辅导你的老师,持独特见解的同学,同住地球村而志同道合的网友,哑巴老师——资料文献,还是街边不相识的五金铺老板(在做那个关于滑动变阻器的项目时,由于那时家里还没有电烙铁,跑上街请求热心的五金铺老板帮忙焊上灯泡的线路),都可以是你的得力助手。

——刘健飞