我的创新故事

徐来　男

浙江省衢州市

柯城区大成小学

善于观察是基础，想象与推理是翅膀，渊博知识是动力。大胆猜想、小心实验，科技创新的飞船真的很精彩！

——题记

我是一位小学五年级的学生，最大的爱好就是看书，同学们都叫我“书虫”，我最喜欢的书就是各种各样的科学书籍，痴迷书中的科学实验。

在二年级时，语文书中有一篇课文讲述的是国王给了孩子们花种种花，许多孩子们的花盆都长出了美丽的花朵，只有一个孩子的花盆空空的，什么也没有长出来，结果国王却宣布，他是最诚实的孩子。原来国王分给大家的种子是有秘密的，那是煮熟的种子。我当时就很疑惑，难道种子煮熟了就不能发芽了吗？为了验证这个结论，我就做了对比实验并根据结论写了一篇科技小论文《煮熟的种子真的不发芽吗？》，参加了柯城区中小学生科技创新大赛，获得了三等奖的好成绩。我感觉科学真有意思，从此更加喜欢科学研究，也爱上了思考，常常在家做各种实验。

四年级的时候，有一次我们全家坐火车去苏州游玩，透过车窗我看到农民伯伯正在半山腰挑水。当时我心里很疑惑，现在科技这么发达，怎么还要这么辛苦挑水呢？我又想起电视上经常播放农民伯伯用水桶从山下的水渠里挑水到很高山坡上的地里去给庄稼浇水。可是实在太干旱了，两桶水根本就不能给庄稼解渴，而且山路险峻，农民伯伯容易滑倒，但是为了能够有好收成，还是得上上下下地挑水。我觉得农民伯伯实在太辛苦了！

我当时就在想，要是能够给农民伯伯一个水泵，帮他抽水上去那该多好呀！爸爸听说这个想法，笑着说深山里可能无法通电，没有电力，水泵也只能是个摆设呀。我想想也对，如果能够设计一种可以不用电力供应的水泵，那该多好啊！我又想是不是可以装一个奶奶家里用的压水井呢，爸爸又提出新问题，如果田在山上，水塘在山下怎么办？是呀，这是个难题呢。我知道伽利略发现皇宫里的水井不能超过10米深，否则就无法抽上水的故事，而托里拆利又证实了这个结论，由于大气压力的限制，水井的垂直高度不能超过10.3米，这是几百年来经过无数科学家验证过的理论，是个无法逾越的壕沟，也是个无法战胜的魔咒。

一时间我也没有好主意，便把这个想法记在心里。后来有一次我得到了一个奶奶看病时曾经使用过的塑料管，据说那是人待在高压氧仓里戴的吸氧面罩的一部分。我对它爱不释手，觉得很神奇，经常摆弄它。那几个月，我时而把它当成个口哨吹音符，时而把它叼在嘴里，再把头插在水盆里，模拟潜水员潜水……拿它做了很多奇怪的试验。就这样，在玩的过程中，一个不用电的水泵构思就出现在我的脑子里，我兴奋地告诉了家长，请他们帮忙购买材料做实验。可是爸爸妈妈也不懂，只买到水管，其他材料都没有。我思索了一阵，拆了一个篮球的打气筒，把妈妈的化妆品罐子剪开，再用废旧材料，拼凑出了第一个实验成品。

实验中，我又遇到一个让人困惑的难题，那就是如果水源很远怎么办？水还没吸上来就倒流回去了。该怎么办呢？一个不切实际的东西做出来也没有用啊，可是我不能被困难吓倒，我想到了很多科学家不惧失败的例子，便暗下决心，决不能放弃。经过几天的苦苦思考，我突然间灵光一现，如果在进水口再加一个单向阀门，不是就能够解决这个问题了吗？这样的话，水就只能往上吸，而不能往下倒流，由于水的自身重力，会使单向阀门处于关闭状态，无论多远，水也不会倒流回去的。说做就做，我在进水端再加了个单向阀门，真的能够吸上水来，我真是太高兴了。

这个作品在“全国青少年科技创新大赛”的科技创意项目中获得了全国一等奖，并且申请到了国家实用新型专利证书。

2015年，在参加浙江省青少年科技创新大赛展示的时候，有人跟我提了个问题，让我觉得我的项目还不够完美。他说：“水是压上来了，但是好像出水量还不够大，灌溉农田够用吗？”我想如果能再改进，让水泵的出水量更大就更好了。可是如果仅仅靠增加水管直径、加大水泵压力装置来增加出水量看起来也不大现实。看来这个问题好难解决啊，爸爸让我现在专心学习，等长大了有时间再想办法。我也只好答应爸爸，可是心里一直在考虑这个问题。

五年级上学期，我在做电学实验的时候，发现将很多根电阻并联起来，在电压不变的情况下，并联电阻越多，电路的总电流越大。通过实验，我猛然想到了，如果我也把我的压力式水泵并联起来，会不会也能增加水流量啊？为了验证我的推理，我让爸爸帮我从淘宝上买了材料，制作了一个“并联式免电力泵水系统的模型”，这个作品由于有好多个免电力压力式水泵处于并联状态，而所有的水泵又共用一个进水口的单向阀门，比较复杂。因此，为了更容易描述清楚，我决定将一个水枪和接在它边上的两个单向阀门简称为水泵组，而整个作品就被称为“多人操作并联式免电力泵水系统”。该作品每个水泵组的运行原理与之前做的免电力水泵模型的原理是一样的，当水泵组并联在一起的时候，水泵组的压水装置上提时，进水阀门打开，若其他水泵组的进水阀门正好也打开，它们共同吸取公共进水管中的水相互之间不干扰，若其他水泵组的进水阀门关闭也相互不干扰。水泵组的压水装置下压时，进水阀门关闭，出水阀门打开，若几个水泵组共用一个出水口的话，那出水量就会增加，若水泵组不共用一个出水口的话，相互之间也没有干扰。

为了演示清楚这套泵水系统的原理，我就做了3个水泵组并联的模型，两个水泵组共用一个出水口，一个水泵组单独用一个出水口。通过制作和使用这件作品，我发现可以得出以下结论：

1.泵水系统和电路系统居然有些方面存在惊人的相似。

①电流永远是从正极往负极运动；水流永远从压力高的地方往压力低的方向运动。

②在电路中如果并联接入的电阻越多，在电压相等的情况下电流就越大，并联式泵水系统中在工作的水泵组越多，水流量就越大。

③使用并联接法的电阻相互之间不会干扰，断开任意一个或多个电阻，其他电阻还能正常工作；使用并联接法的水泵组之间也不会相互影响，停掉任意一个或多个水泵组，其他水泵组还能正常工作。

2.水泵组之间共用一个进水口，但是不一定必须共用一个出水口。

这套“多人操作并联式免电力泵水系统”在2016年参加第十二届衢州市青少年科技创新大赛中获得一等奖，并被推荐参加浙江省青少年科技创新大赛，获得二等奖。

参加了这么多次的科技创新大赛，通过解决了一个又一个的难题，让我更加懂得创新意识的重要性，也让我更加明白科技来源于生活并最终要服务于生活的道理。我深刻体会到了善于观察是科技创新的基础，想象与推理是科技创新的翅膀。大胆猜想，小心实验，科技创新的飞船真的很精彩！现在是高科技的时代，为了能发明更好的东西，我从2015年10月份便开始学习了电脑编程，期望通过编程学习，能进一步提高自己科技创新的能力，做出真正能让全国农民伯伯省心又好用的工具。

专家点评

徐来同学爱好科学，勤于思考。他在日常生活中发现了缺电少水的山地丘陵灌溉农田难的现实问题，通过“玩中学”“学中思考”及查阅资料的过程，制作了“免电力压力式水泵模型”，将科学研究的种子深深地扎根于心中。他创新的脚步并未因作品获奖而停止，不断地将创新梦想再一次进行延伸。

希望徐来同学能够继续发扬这种创新精神，再接再厉，将一个个小小的梦想汇聚成一个大大的梦想，长大后为祖国科技进步做出贡献。

——浙江省衢州市柯城区大成小学教师：傅晖