著名教育家陶行知先生曾經(jīng)說“處處是創(chuàng)造之地,天天是創(chuàng)造之時(shí),人人是創(chuàng)造之人”。確實(shí),生活中時(shí)刻充滿著創(chuàng)造的機(jī)會(huì)。
創(chuàng)新不是精英們的專利,學(xué)生也可以做到。筆者以一個(gè)具體事例,淺議如何引導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動(dòng)。
2008年秋季,在講完九年級物理“家庭電路”課后,平時(shí)學(xué)習(xí)成績中等的段雨琪同學(xué)過來問我:“老師,燈絲熔斷跟保險(xiǎn)絲熔斷是一樣的原因嗎?”
我看這個(gè)孩子愛動(dòng)腦,就反問她:“你認(rèn)為是一樣的道理嗎?”
她想了想,很肯定地回答:“我想應(yīng)該是一樣的!”
我想激激她,故意說:“那就算一樣吧。”
她不滿意我的回答,反問我:“什么叫‘算一樣啊’?”
我說:“有什么問題嗎?”
她辯解說:“我看到一本資料中有這樣一個(gè)問題,答案跟你說的不一樣。資料上說,燈絲都是剛開燈的時(shí)候容易斷,解釋是:剛開燈時(shí),燈絲的溫度較低,電阻小,通過燈絲的電流很大,所以燈絲在此時(shí)就容易斷。”
聽完她的話,我感到這孩子有探究的欲望,就再問她:“你怎么看?”
她很直爽地告訴我:“我有點(diǎn)想不明白。燈泡的燈絲真的是剛開燈的時(shí)候易斷嗎?電流大燈絲不也容易斷嗎?”
我沒有對她的話進(jìn)行肯定或否定:“要不你研究一下這個(gè)問題。”
她好奇地問:“這個(gè)問題有必要研究嗎?有價(jià)值嗎?”
我給她講個(gè)事例:鉛筆桿原來都是圓的,由于容易滾動(dòng)經(jīng)常掉地上,有人就把它改成了六面形的。小小的改動(dòng)就解決了問題,由此他還獲得了一項(xiàng)發(fā)明專利。段雨琪聽了之后很興奮:“那我就研究這個(gè)問題,說不定我也會(huì)獲個(gè)專利!探究的題目用什么呢?”
我和她最終決定,以“燈絲開燈易斷問題的探究”為題展開研究。一個(gè)探究問題就這樣在師生課余的交談中產(chǎn)生了。
第二天,她又滿臉愁容地問我:“我該怎么做啊?”
我告訴她:“你可以分兩步走:第一步,調(diào)查取證,確定命題的真?zhèn)危坏诙剑骄楷F(xiàn)象產(chǎn)生的原因。”
她驚訝地問道:“還要調(diào)查取證?我學(xué)習(xí)這么緊,哪來的時(shí)間啊?”
我提醒她:“你可以發(fā)動(dòng)你父母、親戚、同學(xué)等幫忙。但你必須親自參與。不然,數(shù)據(jù)就不夠可靠,探究也失去意義了。”
她興趣來了,問道:“老師,第二步怎么做呢?”
我緩了一下說:“等第一步完成了我們再商量吧。”
一個(gè)多月后,她高興地訴我:“老師,果然如此。我就曾經(jīng)親眼見過一次開關(guān)一拉、一閃,燈泡就壞了。我發(fā)動(dòng)的那些人也見過類似的現(xiàn)象。”
我肯定她:“現(xiàn)在可以開始第二步研究了。”
她說:“用燈泡做實(shí)驗(yàn),怎么研究啊?”
我提示她:“牛頓第一定律怎么得出來的,還記得嗎?”
她思考了一下,有所感悟地說:“我用電爐替代電燈做實(shí)驗(yàn),你看行嗎?”
我表揚(yáng)她方法遷移得很好,并對她進(jìn)行了技術(shù)指導(dǎo)和安全指導(dǎo)。下班回家后,我擔(dān)心安全問題,跟段雨琪的爸爸通了電話,就安全問題進(jìn)行了交流。兩個(gè)星期后,她告訴我:電爐熔斷跟燈泡的情況一樣,爐絲也是剛開始工作時(shí)容易斷。我又提示她繼續(xù)做有關(guān)電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電冰箱等電器燒壞情況的調(diào)查。
過了兩個(gè)多星期,她告訴我:“燒壞情況不一樣。這類電器幾乎都不是剛開始通電時(shí)燒壞,而是使用過程中燒壞的。”
我與她一起進(jìn)行分析,提示她查閱相關(guān)資料、說明書等,并特別提示比較這些電器剛開始工作時(shí)的電流和穩(wěn)定工作時(shí)的電流,鼓勵(lì)她繼續(xù)探究。
又過了二三個(gè)星期。她再找到我時(shí),疑惑地說:“電器也是開始工作時(shí)電流大些,燒壞情況怎么不是和燈泡一樣的呢?”
這時(shí),我教她整理、分析數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)的分析,她得出了初步結(jié)論:燈絲熔斷可能不是電流過大引起的,而是另有原因。
我提示她再做電爐絲熔斷的實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)觀察熔斷時(shí)的細(xì)微變化。
一個(gè)星期不到,她告訴我一個(gè)非常有價(jià)值的現(xiàn)象:爐絲熔斷時(shí),斷處特別亮。我們師生共同分析認(rèn)為:特別亮,說明該處溫度特別高。從而將初步結(jié)論修改為:爐絲和燈絲熔斷不是因?yàn)殡娏鞔螅且驗(yàn)榫植繙囟冗^高。在獲得初步結(jié)論的情況下,我又提出了一個(gè)難度較大的問題:導(dǎo)致局部溫度過高的原因是什么呢?
段雨琪立即又開始了新的探究。過了一段時(shí)間,她給出了最終的結(jié)果:“導(dǎo)致局部溫度過高的原因有3點(diǎn):疏密不同時(shí),密處會(huì)局部溫度過高;粗細(xì)不均勻時(shí),細(xì)處會(huì)局部溫度過高;有接觸不良處時(shí),該處一定會(huì)溫度過高。”
接著,段雨琪開始整理數(shù)據(jù)撰寫論文,最后由學(xué)校選送參加“湖北省第二十五屆青少年科技創(chuàng)新大賽”,獲得了省一等獎(jiǎng)。其作品被省里選中,作為參加全國青少年科技創(chuàng)新大賽備選作品。
這么多年輔導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動(dòng)的經(jīng)歷告訴我,每個(gè)學(xué)生都有創(chuàng)造能力。
作為一名優(yōu)秀的科技創(chuàng)新輔導(dǎo)員,就應(yīng)擅于從學(xué)生的一言一行中捕捉學(xué)生創(chuàng)新的火種,“星星之火可以燎原”,就讓學(xué)生創(chuàng)新的靈感盡情迸發(fā)吧!
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2012年7期