当AI算法邂逅百年园林,当智能手机变身科研显微镜,一场别开生面的科普实践活动在东莞可园博物馆上演。近日,来自东莞中学等七所学校的数十名科创少年手持智能终端,以“四维探究法+AI技术”的创新模式,将岭南园林转化为立体教科书,在飞檐黛瓦间解码古人智慧,为新时代科创人才培养书写生动注脚。
本次“可园科学之美”项目式学习与研究是东莞市科普专项资助活动——东莞中学中小学生科技创新后备人才培养计划的项目的重要部分,该项目由东莞市科协指导,东莞中学与可园博物馆联合主办。
科学解码古建筑智慧,岭南园林屋顶暗藏流体力学
在东莞可园屋顶构造研究中,东莞中学的学生借助AI图像分析技术,有了意外发现:看似美观的灰瓦造型,实则是一套精密的“排水系统”。通过拍摄照片分析,学生们发现可园屋顶倾斜角度与东莞年均降水量数据高度匹配,这种设计暗含流体力学原理,排水效率比普通设计提升 30% 以上。
这一“建筑物理学”发现,得益于活动“观微索隐→析理穷源→诘难求真→实证辨微”独特的科学探究路径。在科学导师的带领下,学生们从建筑物理学、生态工程学等维度,深入解析可园的科学密码。
“我们用智能手机拍摄不同角度的屋顶照片,导入自主开发的AI模型进行数据分析,没想到古人的智慧早已蕴含科学规律。”参与项目研究的同学表示,项目组的研究成果揭示了传统建筑在气候适应性设计中的科学性。
技术赋能科普实践,智能手机化身“科研显微镜”
此次活动突破传统科普形式,鼓励学生利用日常智能设备开展科学探究,以全新视角挖掘传统文化中的科学奥秘。在生态排水系统研究中,学生们充分发挥手机的多样功能,深入探索其背后隐藏的复合功能与生态辅助作用。
他们通过手机光谱分析功能,发现可园采用的红砂岩材质具备多孔结构,这种特殊构造不仅能够有效吸附并缓慢释放水汽,实现干湿季节的湿度平衡,还能避免生物侵蚀;而借助慢动作拍摄功能,学生们成功捕捉到“曲径引流”“暗渠分流”等“五式排水”技术的运作原理——曲折水道减缓水流速度,配合金属加固工艺,极大地降低了水土流失风险 。
在气候适应性研究中,智能手机的照度传感器和温湿度监测 APP成为重要工具,探究发现了生态协同效应。学生团队发现,可园廊道与花窗的布局形成天然风道,配合竹木植被的遮荫效应,可使夏季地表温度降低 4-6℃;而植物配置与水体循环系统构成的微型生态网,不仅实现了“咫尺山林”的景观美学,更形成了完整的雨水收集-净化-再利用系统,展现了古人“天人合一”的生态智慧。
从“听人说”到“做研究”,构建科普教育新范式
此次活动打破学科壁垒,将建筑学、生态学、材料科学与传统文化研究相结合,形成“观察-假设-验证-应用”的完整科学探究链条。
在成果展示环节,同学们通过思维导图、数据模型、短视频等多元形式,呈现了从问题提出到实证研究的全过程。
本次科普专项资助项目首次将岭南园林遗产转化为科普教育资源,通过“技术工具平民化+探究过程趣味化+成果输出可视化”的研究设计,让科学探索不再局限于实验室,而是融入公众触手可及的文化场景。
当 AI 算法与百年园林对话,当智能手机成为科学解码的钥匙,这场跨越时空的科普实践不仅揭示了传统文化中的科学奥秘,更探索出一条“以文化遗产为载体、以科技创新为动力”的科普教育新路径。随着东莞市科普专项资助活动的持续推进,类似的 “科技+文化”融合项目将进一步激发公众对科学的兴趣,为培养具备跨学科思维的创新人才奠定基础。
南方+记者 唐卓
受访者供图
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