汽车如何辨认红绿灯,
又如何发现路上的行人?
近日,嘉定一中附属小学的科普课堂围绕这些问题展开。投影屏上的汽车示意图,连接着摄像头、车载计算机与控制系统;课堂后的模型制作,则让学生接触传感器、控制板和电机,理解道路信息怎样转化为车辆的动作。日常出行中熟悉的汽车,成为孩子们走近前沿科技的一扇窗口。
随着9月最后两场活动结束,“少年科创行——嘉定区前沿科技产业青少年科普实践活动”完成全部十场校园实践。据项目实施方统计,5月至9月,活动累计吸引学生1000余人次参与。项目由上海市嘉定区科学技术委员会、上海市嘉定区科学技术协会资助,其中上海科技节期间开展2场,全国科普月期间开展8场。
项目紧扣嘉定产业特色设置两大模块。“智行嘉定——汽车科技与智能未来”的六场活动,涵盖动力电池、智能驾驶、车联网、智慧出行、汽车芯片和车载人工智能;“芯材料·新能源——硬核科技探秘”的四场活动,聚焦集成电路、新材料与氢能,让青少年接触支撑产业创新的关键技术。
两大模块各有侧重,也彼此呼应:汽车科普讲解技术怎样改变出行,芯片、材料和能源科普进一步追问这些变化如何发生。区域产业发展中的专业知识,经过课程设计和实践体验,成为孩子可以理解、可以继续探究的科学问题。
真新小学学生展示课堂作品,共同记录“少年科创行”科普实践活动。
智行嘉定 汽车科普打开未来出行视野
电动化、智能化、网联化、共享化,正在改变汽车的形态和使用方式。嘉定的产业特色为科普选题提供了丰富内容,项目则选择青少年熟悉的车辆功能,将汽车“新四化”放进一堂堂具体的课程。
绿地小学的“电池魔法师”活动,首先回答新能源汽车从哪里获得动力。充放电原理、电池安全与绿色出行被放在同一课堂中讲解,学生由熟悉的电池,认识电动汽车的能量来源。
绿地小学学生在“电池魔法师”科普活动中完成模型组装。
汽车的“聪明”从何而来?上海市实验学校嘉定新城分校的智能驾驶课,把摄像头、雷达和车载计算机比作汽车的“眼睛”“耳朵”和“大脑”,讲清各自的分工。随后开展的循迹小车制作,连接了道路感知与运动控制:传感器获取路面信息,控制系统据此调整车轮方向。
一辆大车挡住视线,前方车辆突然急刹,单靠车上的传感器能否及时获知情况?“车联万物”课程设置了这样的出行情景,介绍车辆与车辆、道路设施及网络之间的信息交换。网联化所解决的问题,由这些具体场景呈现;汽车与道路协作,也成为学生认识智慧交通的入口。
芯片藏在车内,人们却每天都在使用它的功能。中国科学院上海实验学校的汽车芯片课,沿着踩下刹车踏板后的信号传递,介绍传感器、控制芯片和执行器怎样配合。光线变暗、车灯自动开启,也是课堂中的例子。一个刹车动作、一盏自动亮起的车灯,将芯片的工作与学生的生活经验联系起来。
嘉定一中附属小学的“AI大脑”课程进一步介绍图像识别和边缘计算。像素图像帮助学生理解计算机怎样分析画面,红绿灯识别展示了人工智能的应用;车内计算与远端处理的比较,则解释汽车为何需要迅速响应路况。学生随后组装小车,将讲解中的感知、判断与行动,对应到模型里的不同部件。
嘉定一中附属小学智能汽车主题科普课堂上的师生交流。
智慧出行课将目光转向城市生活。嘉定区实验小学北水湾分校的课程从上学路讲起,介绍共享出行、智慧停车和出行即服务。停车场门口的电子屏,如何知道里面还剩多少车位?公交、轨道交通与共享交通,怎样衔接一段行程?身边的现象成为课堂问题,也把产业技术与绿色生活连在一起。
六个主题既呈现汽车技术的发展,也讨论技术的适用条件。自动驾驶有哪些等级,驾驶员承担什么责任,被遮挡的交通标志会不会影响识别?科普课堂在展示新技术的同时,引导学生了解安全要求和技术边界。
芯材料新能源 专题科普走近关键技术
汽车能完成复杂的判断,离不开芯片;产品性能的提升,也与材料和能源技术密切相关。“芯材料·新能源”模块顺着这些联系展开,带领学生进一步认识集成电路、新材料和氢能中的科学原理。
一颗小小的芯片,内部的精密电路是怎样形成的?嘉定区实验小学的“芯片微观世界”课程沿着晶圆、光刻、封装与测试等工序展开,介绍集成电路制造的基本过程。汽车芯片课讲解芯片承担的任务,这堂课则把视野推进到制造环节,让学生了解电子设备中的关键部件如何诞生。
在真新小学的氢能课堂,能源转换有了可以拿在手中的作品。学生使用盐水电池风扇套件,将不同金属、电解液、导线和电机连接起来。活动照片中,孩子举起带有蓝色扇叶的作品,与同伴分享。这个小装置用于认识化学能转化为电能、再驱动电机的过程,课堂还介绍电解水制氢、氢燃料电池发电和氢能安全知识。
盐水电池与氢燃料电池各有不同的结构和反应过程。前者是适合校园操作的实践装置,帮助学生接近电化学能源转换的基础知识;后者则由原理讲解和应用介绍展开。这样的课程设计,将动手体验与产业技术相联系,也保留了科学解释应有的准确性。
真新小学学生展示氢能科普课堂实践环节制作的盐水电池风扇。
材料科普从“它有什么本领”讲到“它能解决什么问题”。真新小学的课程介绍石墨烯、超导材料、形状记忆合金和气凝胶,采用“看现象、说特性、想用途”的方式。材料为何轻、为何隔热,某种性能需要在什么条件下出现?这些追问让新材料的名称与具体性能和用途相连。
新成路小学的“智能材料变形记”,将重点放在材料怎样响应外界变化。形状记忆合金、自修复材料、感温变色材料和压电材料各有什么特点?温度、光照与压力为什么会影响它们?课程把这些知识与汽车、机器人和日常用品中的应用联系起来,拓展学生对材料的认识。
新成路小学学生在智能材料主题科普活动中动手连接模型部件。
汽车模块呈现技术的应用,芯片、材料和能源模块解释应用的基础。两条科普线索在这里交汇,使学生看见一项产品功能背后,不同领域的技术如何共同发挥作用。
产业科普进校园 科创资源融入科学教育
科普的参与感,体现在一段课堂交流、一次部件连接和一件学生作品中。真新小学新材料主题活动的照片里,讲师走到座位旁,拿着模型与学生交流;学生手里也握着部件,等待进一步操作。讲解、讨论与现场指导,让产业知识有了具体的学习过程,也为学校科学教育补充了来自前沿科技的案例。
真新小学新材料主题科普活动中,讲师在学生座位旁指导模型制作。
这一探索与嘉定推动科普和产业融合的方向相呼应。2026年上海科技节嘉定区系列活动将“产业赋能科普·科普驱动产业”研讨列为重点内容;全国科普月期间,嘉定围绕重点产业联动科研院所和高校开展系列活动。“少年科创行”把产业科普进一步落实到校园中的讲解、讨论和制作,为产业资源进入青少年科学教育提供了实践案例。
(来源:上海市科学技术协会)
2026年10月30日