《科创探梦:第42届北京青少年科技创新大赛评鉴》精选了第42届北京青少年科技创新大赛的优秀作品，包括少年儿童科学幻想画、青少年科技实践活动、青少年科技创新成果、科技辅导员科技教育创新成果、青少年创客作品、创客教师教案/论文，涵盖生命科学、工程学、环境科学、物理与天文学、数学、行为和社会科学、计算机科学与信息技术等，旨在展现青少年的创新思维和实践能力,促进北京市各区青少年科技创新活动的广泛开展和科技教育水平的不断提升。此外，《科创探梦:第42届北京青少年科技创新大赛评鉴》还提供了科学研究、论文写作等方面的指导和建议。

**部分　综述与赛事解读
　　北京青少年科技创新大赛:培养科技素养和创新能力的摇篮
　　一、目的与意义
　　北京青少年科技创新大赛(以下简称“创新大赛”)旨在为对科学研究充满兴趣、乐于参与科研实践活动的青少年群体搭建一个展示交流的平台。通过参与创新大赛，青少年可以接触各种科技领域和创新项目，感受科技发展为生活带来的便利，从而对科技产生兴趣。这种兴趣不仅可以激发他们学习科技知识的积极性，还可以激发他们主动探索和创造的欲望。除此以外，在参与创新大赛的过程中，青少年可以通过朋辈交流碰撞出更多的创意。
　　二、比赛主题和要求
　　近年来，创新大赛以“发现、创新、责任”为主题，设置6个赛项，即面向青少年的科技创新成果、创客作品、科技实践活动和科学幻想画;面向科技辅导员的科技教育创新成果、创客教师作品。对于面向青少年的赛项，申报者需为北京市在校中小学生且有北京市学籍的个人或学生团体;对于面向科技辅导员的赛项，申报者需为中小学校科学教师、科技辅导员，各级教育研究机构、校外科技教育机构和活动场所的科技教育工作者。具体申报要求详见活动规则*新修订版文件(在北京科学中心官方网站查询)。
　　三、比赛的评审
　　比赛重点考察参赛学生的科研潜质和创新素养，从5个维度进行评审。
　　1.科研潜质
　　参赛学生对科学具有浓厚的兴趣，对研究成果具有强烈分享意愿，具有一定的科学素养和严谨的科学态度;参赛学生对于科学研究工作的基本规律和方法有-定理解，基础科学理论知识掌握扎实、运用准确。
　　2.作品选题
　　作品选题符合青少年认知能力和成长特点，研究方法和研究技术合理可行，实验材料和仪器设备能够合规获取和使用。
　　3.作品水平
　　①创新性:作品的立意、观点、研究方法等有新意、有创见。
　　？科学性:作品符合客观科学规律，论点明确，论据充分;研究方法和技术方案合理。
　　③完整性:作品已取得阶段性研究成果;有足够的科学研究工作量(调查、实验、制作、求证等);原始实验数据和研究日志等记录规范、资料齐全，研究和分析数据充分，有说服力。
　　④实用性:作品所取得的研究成果能够实际应用。
　　4.研究过程
　　学生具备开展科学研究的基本素质和能力;能够理解作品相关的基本科学原理和概念，掌握或了解涉及的研究方法和关键技术。学生是作品创新点提出、实施和验证的主要贡献者，能够清晰且准确理解和回答研究的核心问题;能够意识到作品的局限性。
　　5.现场表现
　　学生逻辑清晰、语言得当;展示的作品结构完整；展板内容齐全，设计新颖；展示资料齐全，作品展示效果好。
　　此外，学生作品重点考查：作品选题是否符合该年龄段学生的思维方式、知识结构和实施能力；对于调查、实验、制作、求证等科学探究方法的应用；收集和获取证据、整理信息、分析数据、得出结论的能力；作品是否有阶段性研究成果。如果是集体作品还要考查团队合作情况，团队成员分工是否合理，每个成员是否均对作品的完成有实质贡献。
　　评审程序包括资格审查、初评和终评3个阶段。
　　1.资格审查
　　包括形式审查和学术审查两部分。
　　①形式审查：审查申报材料是否存在问题或缺失。申报者可在组委会规定的修改时间内对申报材料进行修改或补充。
　　②学术审查：审查参赛者是否存在违反科研诚信和行为规范的问题。如经大赛科学道德和伦理审查委员会审议确认存在问题，则取消相关人员参赛资格。
　　2.初评
　　通过资格审查的作品进入初评阶段，此阶段根据提交的项目材料进行评审，根据比例确定进入终评的项目。
　　3.终评
　　①等级奖：终评基于多对多交流的综合素质考查和对参赛作品问辩的创新素养考查进行定级。入围终评的作品须申报者本人参加终评活动，如未参加将视为自动放弃参赛资格，由此产生的名额空缺不予递补。
　　②专项奖：由设奖单位评选，专项奖评审原则不得与大赛评审原则相悖。
　　四、比赛所需素养和素质
　　参加大赛的学生需要具备的核心素养和综合素质如下。
　　1.核心素养
　　①观察能力：能够从不同角度观察事物、思考问题，从不同来源的资料中概括出主要观点和主题，从初始信息中梳理出要使用的信息，通过系统分析与比较，评价问题解决途径的有效性。
　　②想象能力：好奇心强，对未知问题兴趣浓厚，善于联想，可以借助概念图、思维导图等形式表现出具有创意的想法，进而把想法变为有价值的成果。
　　③逻辑思维：具备分析问题和解决问题的能力，对于不熟悉的问题能够尝试运用已掌握的知识和技能解决问题。
　　④批判思维：能够根据已有知识提出自己的观点，进行合理质疑，并通过分析和比较形成对事物更准确和全面的认识。
　　⑤创新思维：具有*立思考能力，具备创新思维方式，能够围绕问题进行大胆假设和发散性思考；思维敏捷，敢于挑战困难、提出异议，表达自己的意见；能够灵活运用所学的知识和方法，通过多角度、多方式思考得出解决问题的方法和可行性方案。
　　2.综合素质
　　①人文素养：具有以人为本的意识，尊重、维护人的尊严和价值；具有科学精神，尊重事实和证据，能够理解和掌握基本的科学原理和方法，以兴趣为导向建立符合自身发展需要的知识结构。
　　②创新人格：勤奋努力、乐观开朗，喜欢接受挑战，乐于接受新鲜事物，耐挫力强，追求卓越，认真严谨。
　　③责任担当:能自觉捍卫国家主权、尊严和利益;尊重中华民族的优秀文明成果;能明辨是非，具有国家认同感和社会责任感;尊重自然，关注人类面临的全球性挑战。
　　④团队协作:能够清楚表达自己的意见，对讨论的内容做出条理清晰的陈述;认真倾听他人发言，愿意与同伴分享观点;有团队意识和互助精神;善于规划与分工，激发团队动力，积极推动合作任务顺利执行。
　　五、常见问题及解答
　　想要参加创新大赛，如何进行选题策划?创新大赛中的学生项目大多源自学生对身边问题的发现，通俗地讲，发现问题就是发现选题。教师引导学生观察生活，发现问题并积极思考用何种方法、途径、手段可以解决这些问题;引导学生学会学习，遇到问题后通过查阅资料的方式，了解其他人如何解决这些问题;引导学生进一步思考，是否有新的方法解决这个问题。
　　完成工程类选题需要具备哪些技术能力?工程类选题要求学生具有较强的物化能力，能够将脑海中的新奇想法转化为实物。一般而言，学生需要掌握程序设计、机械设计及加工、传感器应用等方面的知识，掌握诸如3D打印机、激光切割机的使用方法。
　　如何进行有效的选题讨论?针对不同比赛主题，*先进行头脑风暴，在此过程中可以使用思维导图等将讨论的过程记录下来，然后针对具体项目进行讨论，将不切实际的想法删去，对项目目标进行聚焦，*后明确参赛选题。
　　六、比赛建议
　　1.制定计划
　　根据比赛主题和要求制定合理的计划，在制定计划时充分考虑每个阶段的时间安排、任务分配等因素，以确保在比赛前能够充分准备并完成作品。
　　2.人员选择
　　创新大赛的选题范围比较广泛，以团体参赛时，建议选择具备相应领域知识和技术经验比较丰富的学生进行组队。
　　3.多渠道学习
　　充分了解比賽主题和要求，通过书刊、在线课程等方式增加知识储备和提升相应技能。寻求导师和专业人士的指导和帮助。
　　4.注意细节
　　在比赛中注意细节的把握，如作品展示顺序、时间把控、着装等。这些细节会影响评委终评时的印象分。
　　七、结语
　　科技创新是推动社会进步的重要力量，而青少年是未来的科技创新者。青少年时期是培养创新思维和创造力的关键时期，青少年通过参加科技比赛和活动，可以锻炼思维能力和动手能力，拓展视野，增长知识，为未来的发展打下坚实的基础。
　　近年来青少年在科学竞赛和创新创业比赛中屡创佳绩，不少项目不仅具有实用价值，更展现出鲜明的创新精神和青少年特有的思维模式与活力。这些成功的案例鼓励更多青少年勇敢地追寻科技创新梦想。
　　希望大家积极参賽，充分发挥自己的优势和潜力，取得好成绩!
　　第二部分　青少年科技创新大赛优秀作品展示
　　●少年儿童科学幻想画
　　●青少年科技实践活动
　　●小学组科技创新成果
　　●中学组科技创新成果
　　●科技辅导员科技教育创新成果
　　少年儿童科学幻想画
　　▲《再生能源机器人》
　　姓名:闻君坦
　　学校:北京市延庆区第四小学
　　指导老师:耿永杰
　　艺术形式:综合
　　作品介绍:物质、能源、信息是构成人类生存和发展的三大基本要索。人类当前所用能源有一大部分是不可再生资源。我想通过自己所学的“能量转换与守恒定律”设计一款再生能源机器人。再生能源机器人将垃圾吸入体内，在内部进行分类和“消化”，并输出能源，这样既环保又节省人力。
　　专家点评 作品画面色彩搭配和谐，创意表达清晰。难得的是作者运用自己所学的“能量转换与守恒定律”设计再生能源机器人，并用娴熟的美术技法，将艺术与科技较好地融合并呈现出来。
　　▲《智能消防机器人》
　　姓名:李昕瑶
　　学校:北京市延庆区第四小学
　　指导老师:常春梅
　　艺术形式:综合
　　作品介绍:生活中难免会发生火灾，有很多消防员叔叔在救援中被大火烧伤，有的甚至被夺去了生命。我想发明一款智能消防机器人，它不怕火烧，不怕烟熏，可以拯救很多生命。看，它多能干。

目录
**部分　综述与赛事解读
北京青少年科技创新大赛：培养科技素养和创新能力的摇篮 2
第二部分　青少年科技创新大赛优秀作品展示
◆少年儿童科学幻想画 6
◆青少年科技实践活动 37
我的生物邻居 37
北京一零一中学桃园科学化管理实践活动 41
我是小小气象安全员——关爱生命安全与健康，关注天气和气象灾害 47
钢铁是怎样炼成的——探究冶铁的奥秘 50
航天点亮密云少年“飞天”梦想——密云区“童眼探大国重器”社团科技实践活动 54
◆小学组科技创新成果 62
校园花椒树上柑橘凤蝶生活史研究 62
探寻“萤”光——北京地区萤火虫种类、分布及影响因素研究 66
为了那美丽的校园天际线——校园屋顶绿化耐根穿刺实验 69
探究不同储存方式下鲜切水果的品质变化 72
乐器的极限——钢片琴自动演奏机器人 76
校园节水神器，滴灌之水天上来 80
恒星光谱装置制作与观测研究 82
一款适合天文观测的新型“指星笔” 87
无塑冰袋的配方与效果初探 91
防雾眼镜液的探究 95
影响热力风车转动快慢的因素探究 97
健康、洁净且环保的洗衣机洗衣方案 102
关于生态驾驶对机动车排放影响的机理研究 105
◆中学组科技创新成果 109
涵道无人机仿鱼鰓鳃盖侧窗调节器的设计与实现 109
基于单片机控制智能试管清洗机的研究 117
基于脑电信号控制的智能意念机械臂 119
小型道路无避让立体车库 122
基于太阳能烧结成型技术建设月球基地的可行性 124
相接双星的截断周期研究 132
北京城区居民住宅区珠颈斑鸠繁殖生态研究 138
基于深度学习的蛋白质β折叠结构快速预测算 144
探究不同植物叶绿素电池及叶绿素溶液浓度对电压电流的影响 153
基于高峰期_上下车效率的地铁车厢结构参数 157
北京市中学生身体意象现状调查研究 171
远离焦虑现象，聚焦高中生心理发展一一高中生为何焦虑及解决和预防焦虑 180
以昌平区为例的市民“互联网+生活垃圾回收”现状调查 184
利用现代信息技术助力北京胡同文化遗产传承一“胡同门墩儿”小程序开发项目研究报告 188
基于UWB技术的游泳池溺水报警系统 196
基于身体姿态的青少年坐姿监督方法研究 200
一种基于机器视觉的适用于盲人的智能错题 206
基于深度学习的图像合成孔径成像方法研究 214
富营养化水体中微藻与锑复合污染物的高效去除方 221
浑善达克沙地固沙先锋植物的生长特性研究一对飞播的启示 227
噬藻菌控制典型水华物种铜绿微囊藻的初步探究 234
基于废旧PET降解的再生聚氨酯弹性体研究 239
塑料微粒可视化：新型荧光材料制备及其在塑料微粒成像中的应用 243
◆科技辅导员科技教育创新成果 249
“关注学习健康，远离烟草制品”跨学科实践项目 249
“探秘二十四节气中的自然密码”科教活动方案 252
远程物联网植物生理活动实时检测仪 256
*线运动速度方向观察器 263
一种打击乐基本功 AI陪练装置 265
第三部分　青少年创客国际交流展示活动案例摘编
◆优秀青少年创客作品 268
一种下凹式立交桥积水自动预警模拟系统 268
空间站植物实验舱 270
创意纸卷游戏实验室 271
基于蜂窝状水循环自蒸发式加湿装置的设计制作 272
围棋分拣机 274
基于机器视觉的 AI搭建系统 274
基于物联网的智能交互式宠物助手 276
物联网公共卫生间厕纸智能监测装置 278
一种装满可自动压缩可无线警报的垃圾桶 279
可移动式智能锥桶警示装置 281
助理小C（眼肌训练仪）282
中学生智慧全自动手机自律管理器 283
逐梦复兴之路 285
◆创客教师教案/论文 286
教案：“健康”与“智能”有个约会 286
教案：梦想桥的设计与制作 291
教案：一款自热盒饭的诞生 293
教案：对弈机器人 298
教案：光敏印章设计与制作 302
教案：汇报与评价篮球收纳器模型 306
论文：基于人工智能技术的手写识别智能盒的设计与实施 310
附录
如何进行科学研究 314
如何进行论文写作 315
北京青少年科技创新大赛流程 316
北京青少年科技创新大赛获奖名单 317