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目前,如何把科学教育从科学知识的传授向科学素养转换,如何在中小学校园更为有效地普及和加强科学教育,如何让更多的少年儿童从小树立科学意识,为日后的科技创新夯实基础,这已成为各中小学校科学教育的主题。中小学校开展的丰富多彩的科技小制作、科学手抄报、科学小论文、做中学、
OM头脑奥林匹克、创新大赛等孩子们喜爱的科技活动,极大地丰富了孩子们的科学知识,拓宽了他们的视野,培养了他们的动手能力和综合素养,提高了孩子们的创新能力,使更多的孩子有了创造发明的机会,校园也涌现了众多的科技小明星,他们屡屡在国家、省市科技创新大赛上捧金夺银,有的发明创造还获得国家的专利,展示了智慧和才华。前不久,市科技局、教育局、市科协、团市委还共同表彰了100名“科技之星”。据了解,每一个“科技之星”都有着许多动人的故事。在“六一”儿童节前夕,记者采访了这些热爱科学、敢于发明创造的孩子们。
科学现象观测总能吸引孩子们好奇的目光。
发明防盗包甘井子区金二小学五年二班的学生范子达,不仅学习成绩优秀,而且还养成了平时对身边小事爱观察思考的好习惯。有一次,范子达的妈妈在公共汽车上被小偷拉开挎包的拉链,偷走了包里的钱和手机,妈妈心疼了好几天。范子达在安慰妈妈时,突然有个奇想:如果能在小偷拉开拉链偷东西时,让包发出声音,提醒被掏包的人,小偷不就偷不成了吗?于是,范子达萌发了要发明“防盗包”的想法。
刚开始,范子达一直为如何能在拉链拉开时接通电源而苦恼,就请教了爸爸。爸爸给他的建议是可以利用电磁铁,但电路复杂又不灵敏。范子达又去请教科技辅导员马旭强老师。在马老师的启发下,范子达终于选择了一个更好的方法,利用拉锁在拉链上的滑动瞬间接通电源,使包内的警报器发出警报。马老师又提醒他,现在的小偷除了拉拉链之外,还用刀片划包,以达到偷窃的目的。范子达随后又改变了设计,使结构更简单,操作也更方便。
范子达做成的“防盗包”是这样的:在皮包的拉链上,连接了一个闭合电路,在电路上串联了报警器、开关、集成电路板、金属导线防盗网、电源等元件,如果小偷拉动包的拉链或者用刀划包时,拉链及金属网就会接通电源,使警报器响起来,从而达到防盗的目的。当不使用时,可以关闭电源,这样自己在开包时就不会发出声音。
科技课给孩子的想象插上了翅膀
范子达对记者说:“我的成功,是来自我喜欢的科技课,是科技课给我的想象插上了翅膀。科技课是快乐的,那些有趣的情景令我难忘。”当范子达把自己发明的“防盗包”拿到学校向校长、老师和同学们成功展示时,师生们都报以热烈的掌声。他的这一发明还获得“科技之星”金奖。
据了解,甘井子区金二小学是我市中小学中传统的科技教育学校。近年来,随着新课程改革,学校推出了科学教育的校本课程,为学生的科学教育构建了平台。除范子达外,今年学校还有五年三班李达的“新型室内拖布”,六年一班郭锐的“温显水瓶”,五年二班孙维泽的“吸尘扫帚”,三年二班王晨晨的“温控奶瓶”,四年二班徐世超的“汽车防撞报警器”在“科技之星”活动中获奖,同时,这五件作品正在由竞赛组委会申请国家专利。
电冰箱警报指示灯与“无翼而飞”
今年5月24日,在西岗区水仙小学第十届科技艺术节“金点子”方案征集活动中,六年二班学生曹殿盛一下子交了6个“金点子”,包括“多功能手推车”、“手动发动机”、“多功能电镜”、“多功能旅游箱”等,这些方案全部来自生活,很有创意,得到了全校师生的赞扬。
学校老师说,曹殿盛同学平日就特别善于观察,勤于动脑。有一次,他家中的电冰箱门没关严,结果里面的东西全化了,于是,他想,能不能发明一个自动报警器,来提示人们随手关好冰箱呢?他琢磨了好多天。一天,他无意中看到电视电源指示灯亮着,深受启发,他想出了“电冰箱警报指示灯”这个“金点子”。这个“金点子”后来还获得了大连市发明创造大赛银奖。从这以后,曹殿盛的劲头更足了,时时处处留心生活中遇到的各种问题,主动想办法,找到解决问题的钥匙。
五年一班学生金子越,在OM头脑奥林匹克项目方面很有专长。他的“无翼而飞”构思精巧,只需轻轻一拨,美丽的“蝴蝶”就会从发射器飞到5米之外的目的地,令人拍手称奇,这个
OM项目,获得了全校第一名。其实,金子越独到的创意还真不少。去年在市OM“鸡蛋包装”比赛中,他就表现出独特的想象力。比赛要求将两只重达150克的鸡蛋,从3层楼高的地方扔下来,确保鸡蛋完好无损。金子越反复思考,终于想出一个好主意,利用一个三角形木架,一条丝袜和几根细线将鸡蛋包裹好,居然解决了这个难题。
“金点子”开启孩子们创新的智慧
打开思维,让孩子们在幻想中开启创新的智慧大门,这样的做法被学校称为“金点子”。西岗区水仙小学就经常用“金点子”的方法,培养孩子们的创造热情。带荧光的坐便器·防切手的菜刀·盆花自动浇水器中山区葵英小学“少年科学院”五年三班“小院士”杨桢发现,夜晚上卫生间开灯会影响家人休息,就在原有坐便器的外沿喷上荧光粉,设计发明了“带荧光的坐便器”,这样晚间上厕所就不用开灯了。杨桢的这一发明获得了宋庆龄发明创新“金点子”创意奖。四年二班“小院士”张蕾在家里帮妈妈切菜时,发现现有的菜刀使用起来不安全,一不小心容易切到手上。于是,她在家长的帮助下,在菜刀上粘上一块可以上下活动的安全条,切菜时安全条不超过菜的高度,就不会切到手上。张蕾发明的这种“防切手的菜刀”在市中小学“科技之星”竞赛中获奖。五年三班“小院士”周朋林根据毛细和液体对流原理,设计制作了“盆花自动浇水器”,她把两个一样的饮料瓶的其中一个装满水,通过套有塑料瓶里的棉线与另一个有浮漂装置的塑料瓶连接起来。当另一个塑料瓶里的水量能使浮漂浮起时,水就会流到花盆里。这种设计既解决了外出时无人浇花的问题,又避免花整天湿漉漉的。“小院士”王潇发明创意方案“桑拿自动调温器”还取得了国家专利申请资格。
四年一班“小院士”毛羽的《2008———在火星直播奥运》、三年二班“小院士”周晨的《在火星上采集昆虫标本》、五年二班李俊韬《在火星上开运动会》等科幻画,在省青少年发明创新大赛中获一等奖。“小院士”用自己独特的思维,大胆的想象,为人类勾画了一幅幅美好的前景,谁能说孩子们的想象不会成为现实呢?
“少年科学院”开拓孩子们思维的空间
“要在火星上居住,怎样才能把地球上的空气输送到火星上呢?”“那样不是造价太高了吗?也太麻烦了。”“如果能发明一种空气制造机就好了,我们人类在火星上生存就不愁没空气了。”这是几天前,中山区葵英小学“少年科学院”的“小院士”们举行的“21世纪人类火星幻想”主题研讨会的情景。
中山区葵英小学“少年科学院”是在2002年5月成立的,开展了发明创新、科学幻想画创造、身边科学调查、科技论文写作等多种活动。为提高“小院士”们的动手能力,学校更是把每年的5月和9月分别定为科技活动月和科技节,为“小院士”们发明创造提供大舞台,让“少年科学院”成为“小院士”们成长的摇篮。“小院士”们开展了许多身边科学活动,宣传科技知识,提高科学意识。丰富多彩的活动,使“小院士”们有了一显身手的机会。
大连第八中学高二·
A班学生汤翼飞发明的“防爆轮胎”在“科技之星”竞赛中获金奖。在发明的过程中,研究性学习给了他以很大的帮助。汤翼飞常常看到汽车的轮胎因路面上的利物戳破而爆胎。如何解决这个问题呢?汤翼飞去过汽车维修部,看工人师傅换胎补胎的过程,还查过不少资料,但还是解决不了问题。在学校的一次研究性学习中,受蜜蜂和蜂巢的启发,他茅塞顿开,赶紧画出了“防爆轮胎”的初稿,并拿给物理教师王红兵看,王老师肯定了汤翼飞的想法,并提出了改进的建议,帮助汤翼飞查找相关方面的资料,选择相对优良的材料。通过与老师和同学们的不断研究,汤翼飞的“防爆轮胎”成功了。汤翼飞告诉记者:“研究性学习让我获益匪浅,研究性学习就是创造性学习。”学校高二学生佟欣发明的“新型防盗井盖”还被国家知识产权局授予专利。
大连四十八中也通过研究性学习培养学生的创新能力。高二·八班学生王虓通过研究性学习思路大开,发明了“安全剪刀”。
传统的剪刀,在剪坚硬或者比较滑的物品时往往会误伤自己。为此,王虓便产生了改造剪刀的想法。但是,由于缺乏研究都中途放弃了,直到学校开设了研究性学习课程,才激起他的热情。为解决剪刀“打滑”问题,王虓用改变原料、设计防滑槽等办法,但是,不是因为可行性不大就是因为工艺上难以达到理想的效果而放弃。后来,在海边捉小螃蟹的时候,螃蟹的螯夹住了他的手,无论怎样拉、扯、甩都不好用。此时他想到,何不用仿生学原理,把剪刀变成蟹钳?一试,果然成功,蟹钳剪刀再也不打滑了。为了防止剪刀伤人,王虓还动员几个好朋友每人持一把剪刀,反复剪各种纸制品,观察同学们的反应,从中发现了一个道理:原来剪东西的时候,左手的辅助动作出奇地相似,是不是可以在剪刀上面加一个防护装置,让左手也有位置,减少或者避免手指与剪刀尖利的顶端接触?随后,王虓在剪刀上面加了一个铁环,再交给同学们使用,果然效果不错。又在物理和生物老师的帮助下,他的“安全剪刀”发明成功了,并申请了国家专利。
大连一中林笑女同学发明的“风力手机充电器”,以其实用性和丰富的想象力获得“科技之星”金奖,使她有了校园才女的美誉。这项发明还申请了国家专利。今年4月,在沈阳举行的创业人才希望之星杯科技创新活动中,一中有60多名学生获奖。校长石杰说:“培养具有创新精神和创新能力的人才,是学校尤其是高中学校肩负的责任。在具体工作中,学校精心打造研究性学习这个载体,培养学生的发散思维,让他们敢想,敢说,敢做。”
大连华南中学的徐悦桐、邹小晗、张莲菲3名同学,通过小组研究性学习,在发明了“瓜果探熟器”后,今年又发明了“多用途手表”,正在申请国家专利。
研究性学习课程培养孩子创新能力
我市各高中都普遍开设了研究性学习课程,并且把研究性学习与创新能力培养结合起来,通过社会调查等多种形式的实践活动,接触社会,了解社会,拓宽学习的视野,以提高研究问题和解决问题的能力,并形成一定的自学和科研能力。
大连八中校长鞠振伟认为,中国学生的创新能力与国外学生相比显得较弱,如何改变这种局面?我们必须在教育中不断融入创新元素,培养学生的创新能力。
据了解,八中在开足必修课的基础上,开设了针对性更强、实用性更大的选修课,学生可根据个人的兴趣、爱好自主选择科目,并由专业水平较高的教师任课,学生课后还要写出论文,使学生对知识既有被动学习又有主动消化更有独立创新的过程。学校开设了研究性学习课程,给了学生更多自主的时间和空间,让其自主学习,以此培养学生的自学能力、实践能力和合作能力。学校的物理、化学、生物、地理四大实验室在固定的时间向学生开放,学生可自行设计实验,在实验员帮助指导下自己动手解决问题。学校还把研究性学习与大连的科研院所结合起来。今年5月16日,学校组织高一、高二全体学生到大连化物所参观,让学生亲身感受前沿科技成果,激发学生学习科技的热情。同时,请专家到学校为学生作主题科技讲座。
如今,我市的许多学校,通过开设的研究性学习课程,为学生发明创造打开了通道。
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