科创未来,点芯筑梦:华北电力大学志愿者为青少年宫小朋友开启数字电路奇妙之旅

 时间:2025-08-22 08:33:56来源: 河青新闻网

盛夏的保定市青少年宫,一场别开生面的数字电路科普课正在上演。华北电力大学电子系 “科创未来,点芯筑梦” 实践队的志愿者在7月14日为小朋友们打开了一扇通往数字世界的大门。这场以趣味为钥、以体验为桥的科普活动,不仅让抽象的电子知识变得触手可及,更在孩子们心中播下了崇尚科学、勇于探索的种子,展现了高校志愿服务在青少年科学启蒙中的独特价值。

生活即课堂:在熟悉场景中解锁科学密码

活动伊始,志愿者们没有急于抛出专业术语,而是将目光投向孩子们身边的日常。计算器上跳动的数字、客厅里准时报时的电子钟、路口交替闪烁的红绿灯…… 这些孩子们朝夕相处的物件,被一一请上课堂的展示台,成为解码数字电路的 “活教材”。“为什么电子钟能分秒不差地行走?为什么计算器能快速算出数学题?” 志愿者们以一连串贴近生活的问题为引子,引导孩子们观察身边事物背后的科学逻辑。

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当 “数字电路” 四个字出现在屏幕上时,孩子们眼中的好奇被瞬间点燃。志愿者们用 “开关”“亮灭” 等生活中常见的对立状态,生动诠释了数字电路的核心 ——“0” 和 “1” 的二进制世界。“就像我们用 10 根手指计数,满 10 就要进一位;计算机用两根‘手指’计数,满 2 就得进一位。” 通过这样形象的类比,原本抽象的二进制概念变得清晰可感。在 “手指二进制” 互动环节,孩子们伸出小手跟着志愿者练习:“1 是 1,2 是 10,3 是 11……” 稚嫩的声音里充满了发现的惊喜,原本晦涩的计数规则,在亲身体验中悄然内化为认知。

这种从生活出发的教学设计,打破了孩子们对 “科学” 的距离感。当志愿者展示出用二进制代码构成的图片、音乐片段时,孩子们惊讶地发现,那些看似复杂的信息,竟都是由 “0” 和 “1” 组合而成。“原来动画片是用数字拼出来的!” 一位小朋友的感叹,道出了科学启蒙最珍贵的瞬间 —— 让孩子们意识到,高深的技术并非遥不可及,而是藏在生活的每一个细节里。

体验为桥梁:用身体语言读懂电路原理

课堂的核心环节,志愿者们将 “触发器” 这一数字电路的关键组件,转化为一场妙趣横生的角色扮演。“现在,我们都是会‘记事儿’的开关!” 随着指令下达,孩子们瞬间进入状态:“置 1” 的口令响起,一双双小脚齐刷刷踮起,教室里竖起一片小小的身影;“置 0” 的声音落下,孩子们又迅速端坐,桌面泛起整齐的涟漪。这个模拟触发器 “记忆功能” 的游戏,让孩子们在动静之间直观理解了 “能记住状态的开关”—— 当指令切换时,他们需要保持当前状态不变,就像触发器牢牢记住 “开” 与 “关” 的信息,这种 “记忆能力” 正是电视遥控器、玩具机器人等设备精准执行指令的核心原理。

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这种沉浸式体验,让抽象的 “记忆功能” 不再是书本上的文字,而成为孩子们可以感知、可以实践的具象行为。志愿者们适时点拨:“触发器就像我们的大脑,能记住重要的信息,电子设备有了它,才不会‘忘事儿’。” 简单的比喻,让科学原理与生活经验产生了深刻联结。

如果说触发器游戏是对 “个体功能” 的探索,那么随后的 “人体计数器” 模拟,则生动演绎了 “协同合作” 的科学智慧。三名小朋友组成 “触发器组合”,以站立代表 “1”、蹲下代表 “0”,在志愿者充当的 “时钟信号” 指挥下,完成从 “000” 到 “111” 的二进制计数转换。“时钟” 第一次响起,右侧小朋友站起,呈现 “001”;第二次响起,中间小朋友站起、右侧坐下,变成 “010”;直到第七次指令,三人全部站起,形成 “111” 的状态。整个过程中,孩子们眼神专注,根据规则精准变换姿势,旁观的小观众们则紧盯屏幕上的二进制对照表,自发承担起 “监督员” 的角色,每当状态与数字完美匹配时,教室里便响起热烈的欢呼。

这场实验巧妙揭示了 “多个触发器协同形成计数器” 的核心原理:单个触发器只能记录 0 和 1 两个状态,而三个触发器组合,就能完成 0 到 7 的计数。志愿者们顺势展示电子表内部结构示意图:“秒针走一圈,分针进一格;分针走一圈,时针进一格,就像这三个小朋友配合计数一样,电子表才能准确告诉我们时间。” 从人体模拟到设备原理,从具象体验到抽象认知,科学知识的传递在环环相扣的设计中自然发生。

精神作火种:在科学家故事里种下理想

活动接近尾声,课堂氛围从热闹的互动转向沉静的思考。志愿者们讲述了两位中国科学家的故事:陈俊亮院士在简陋的图书馆里翻阅旧杂志,为 “东方红一号” 卫星攻克数据传输难题,让《东方红》旋律从太空精准传回地球;潘卫民研究员带领团队研发先进设备,将核废料的危险时间从几百万年缩短至几百年,为环境保护作出突破性贡献。

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科学家们 “从生活中发现问题、用知识解决问题” 的探索历程,与课堂上 “从日常物品切入、用体验理解原理” 的教学逻辑形成呼应。孩子们逐渐明白:科学不是实验室里的遥不可及,而是从好奇出发、用坚持抵达的探索之路;那些改变世界的伟大发明,或许就始于一次对 “时钟为什么会走” 的追问。这种认知的升华,让科普活动超越了知识传递的层面,成为科学精神的启蒙。

教育显担当:高校志愿服务赋能青少年成长

此次 “科创未来,点芯筑梦” 实践活动,是华北电力大学电子系发挥专业优势、践行社会责任的生动实践。志愿者们结合低年级学生的认知特点,将专业的数字电路知识转化为 “可看、可摸、可参与” 的体验项目,既展现了高校学子的创新思维,也彰显了新时代青年服务社会的担当。

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未来,电子系将持续深化 “科创未来,点芯筑梦” 志愿服务活动,通过 “专业知识科普化、复杂原理趣味化、科学精神故事化” 的模式,让更多青少年感受科技的魅力。这种将高校智力资源转化为社会科普力量的实践,不仅丰富了青少年的暑期生活,更在基础教育阶段播下了科技创新的种子,为培养具备科学素养的未来人才贡献力量。

夕阳透过青少年宫的窗户,在地面投下 “0” 和 “1” 的光影。这场数字电路科普课虽已结束,但它在孩子们心中种下的科学种子,将在好奇心的滋养下,成长为探索未知的勇气与力量。而这,正是 “科创未来,点芯筑梦” 最深刻的意义 —— 用今天的一堂课,点亮明天的科学之光。

(通讯员:马思雨 杨佳艺)

编辑:徐豪 审编:益审核

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