寶劍鋒從磨礪出 梅花香自苦寒來

陳國清

摘要：通過詳細(xì)剖析化學(xué)發(fā)燒友小王同學(xué)克服重重困難參加全國青少年科技創(chuàng)新大賽的事跡，深深地感觸到?jīng)]有人能夠隨隨便便成功，只有勤奮付出才能獲得優(yōu)異的成績。無論是參加科技創(chuàng)新大賽還是其他學(xué)科比賽都需要全情地投入，真情地付出和鍥而不舍、不折不饒的精神。

關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新大賽；輔導(dǎo)比賽；參賽經(jīng)歷；感想

文章編號(hào)：1008-0546（2016）06-0078-02 中圖分類號(hào)：G633.8

“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是我最喜歡去的地方。在獨(dú)立的空間里可以做自己最喜歡的事。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，自己查閱資料，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，會(huì)讓我感覺很自豪。從預(yù)科進(jìn)入廣雅到現(xiàn)在，在我心中一直有這樣的激情與沖動(dòng)，激勵(lì)著我不斷向前。”這是2013屆新疆班王思藝（以下稱小王）同學(xué)對(duì)我說過的一段話。

小王，自2009年進(jìn)入廣雅新疆預(yù)科班就鋒芒畢露，成績位于全班前列，尤以化學(xué)為最。三年高中迷戀于元素符號(hào)，深陷氧化還原之煩惱，常在陰陽離子中遨游，在電子云里閑庭信步，在保持探索熱情和不影響學(xué)習(xí)成績上取得較好的化學(xué)平衡。當(dāng)時(shí)的預(yù)科班為了兼顧兩頭，大都采用初中復(fù)習(xí)與高中新授課結(jié)合的形式。每次上課，我清楚記得最前排的她一直坐得筆直筆直的，很專心聽我講課。有一節(jié)課內(nèi)容是《膠體的制備和性質(zhì)》。這節(jié)課我沒有重復(fù)課本的內(nèi)容，而是增加了課本沒有的碘化銀和硅酸膠體的制備以及增加了滲析和電泳這兩個(gè)重要性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。下課后小王沒有立即走，她對(duì)我說其實(shí)可以用電泳儀和電導(dǎo)率儀測(cè)定Fe（OH）3溶膠的ζ電勢(shì)，也可以根據(jù)膠體界面移動(dòng)的方向來判斷膠粒所帶電荷的正負(fù)。我當(dāng)時(shí)十分驚訝，一個(gè)初三剛畢業(yè)學(xué)生怎么知道如此詳細(xì)呢？事后我才了解原來她在暑假就自學(xué)了大學(xué)“無機(jī)”、“有機(jī)”、“分析”、“物化”四部巨著。接下來的每次課后，小王都是最后一個(gè)走，都堵著我問一大堆“高深問題”，陪著我關(guān)燈，鎖好化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的門窗。我開始意識(shí)到她對(duì)化學(xué)有濃厚的興趣，有積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，有刻苦鉆研的精神，是科技創(chuàng)新大賽的好苗子。

有一次課后我試著問她：“你有沒有想過系統(tǒng)做些實(shí)驗(yàn)?zāi)兀俊薄昂冒。∥乙恢逼谕兀∥以缇拖牒湍岢鰜砹耍团履J(rèn)為我是新疆過來的……”“不會(huì)的，只要你對(duì)化學(xué)感興趣，用心鉆研，肯定有收獲的。12月初第25屆廣州市青少年科技創(chuàng)新大賽就要舉行了……”就是這樣，小王開始與科技創(chuàng)新大賽結(jié)上了不解之緣。

科技比賽提倡關(guān)注身邊環(huán)境，從小事做起，從身邊事做起。我有意識(shí)引導(dǎo)小王可以多關(guān)注一下校園環(huán)境，想想在校園環(huán)境保護(hù)及治理方面我們學(xué)校哪些做得比較好，哪些還需改善。一周之后，小王跑過來對(duì)我說：“老師，我想寫個(gè)治理校園蓮花池的方案，池水太臟了，有時(shí)候還發(fā)黑發(fā)臭。”我們學(xué)校古色古香，環(huán)境優(yōu)美，校園建設(shè)具有民族風(fēng)格、園林特色。學(xué)校有大小蓮花池4個(gè)，蓮花池的水質(zhì)和面貌將直接影響到校園的形象和同學(xué)們的身心健康，于是她便選取在自己身邊的池水作為研究對(duì)象，尋求用最低成本和最好凈化效果來凈化池水。那么怎樣進(jìn)行處理呢？小王摸著腦袋想了一個(gè)星期也沒有想出好的辦法。看來她也遇到參加科技比賽學(xué)生的通病——眼高手低。我提醒小王，既然自己暫時(shí)想不到好辦法，就查一下資料，學(xué)習(xí)其他前輩用什么方法凈化污水的。說到做到，當(dāng)晚她就到電子閱覽室查閱《知網(wǎng)·中國基礎(chǔ)教育資源總庫》，周末去了中山圖書館借閱相關(guān)的書籍。很快她知道了常見污水處理方法有紫外線輻照法、過氧化物消毒法、氯化物消毒法等幾種。但是這幾種方法有的因?yàn)樾枰闹R(shí)超出自己的能力或者欠缺實(shí)驗(yàn)設(shè)備而不得不放棄。我和她說做研究不能好高騖遠(yuǎn)，要結(jié)合自己的實(shí)際水平，不要一味追求標(biāo)新立異，你們剛接觸高一知識(shí)，可以結(jié)合初中化學(xué)的知識(shí)嘛！一語驚醒夢(mèng)中人！她第一時(shí)間想到了活性炭。嗯，初中化學(xué)講到木炭時(shí)就指出“木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此具有吸附能力”，除了活性炭，我還建議可以考慮陶瓷碎片這些常見生活廢棄品。雖然吸附材料找到了，但我并沒有就此滿足，我要求她想辦法將活性炭和多孔陶瓷進(jìn)行燒結(jié)碳化等預(yù)處理，并設(shè)計(jì)了一個(gè)柱形吸附裝置。在這里我沒有讓學(xué)生使用繁雜的設(shè)備和高深的知識(shí)處理污水，而是鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)，學(xué)以致用。這符合要求學(xué)生在他們的能力、時(shí)間和經(jīng)濟(jì)許可的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)出能切實(shí)改善和保護(hù)環(huán)境的小方案的理念。

吸附材料和實(shí)驗(yàn)裝置確定了，我們就要考慮檢測(cè)指標(biāo)和檢測(cè)方法。用什么方法檢測(cè)既科學(xué)又符合我們實(shí)際呢？這個(gè)問題我確實(shí)也苦惱了一段時(shí)間，如果只是目測(cè)渾濁度，比較籠統(tǒng)也不科學(xué)；如果定量測(cè)定每一種元素，儀器要求高，難度又很大。方案設(shè)計(jì)進(jìn)入到山窮水盡的瓶頸階段。她有點(diǎn)猶豫，難道她也碰上科技比賽的第二個(gè)通病——知難而退。我鼓勵(lì)她說沒有克服不了的困難。我們想到了教導(dǎo)處的馮主任。他是廣州市環(huán)境教育協(xié)會(huì)的副主任。馮主任并沒有立即告訴我們用什么方法好，而是建議我們?nèi)フ?qǐng)教廣州市西村水廠的申經(jīng)理。第二天我拿著學(xué)校的介紹信，帶著小王去拜訪了申經(jīng)理。申經(jīng)理聽了我們方案后詳細(xì)地跟我們講解了自來水的取水、混凝、沉淀、過濾、消毒等過程，并和工程師實(shí)地參觀了水質(zhì)處理的整個(gè)流程。最后她建議我們可以采用大腸菌群數(shù)作為檢測(cè)的指標(biāo)，采用肉眼或放大鏡觀察，為了防止遺漏，可借助菌落計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)菌落數(shù)。我們深受啟發(fā)，終于解決了這一難題。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。方案設(shè)計(jì)好了，就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段了。在實(shí)驗(yàn)過程中，我們才知道困難還在后面。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)柱形吸附裝置，但是怎樣將它做成實(shí)物？小王跑了幾家五金店鋪才買到兩個(gè)直徑合適的有機(jī)玻璃圓管和一些有機(jī)玻璃板。我們學(xué)著用手工鋼鋸切割有機(jī)玻璃，用實(shí)驗(yàn)室的三氯甲烷進(jìn)行粘合，再進(jìn)行防漏試驗(yàn)。不要小看這個(gè)家伙，小王前后花了兩個(gè)星期，經(jīng)歷三次失敗才大功告成的。我們通過檢測(cè)水樣中大腸菌群在處理前后的變化來判斷處理效果。這時(shí)難題又出現(xiàn)了，小王去生物實(shí)驗(yàn)室做細(xì)菌培養(yǎng)，卻被告知超凈工作臺(tái)壞了，正等待維修。真是好事多磨，一波三折啊！難道就這樣放棄了嗎？好好的一個(gè)方案就此與小王無緣了？小王有些不甘心，悶悶不樂而病倒了。突然有一天，小王跑過來對(duì)我說：“陳老師，我想到檢測(cè)大腸菌群的地方了。我生病到荔灣區(qū)第二人民醫(yī)院抽血化驗(yàn)，看到那里有超凈工作臺(tái)，我沒有抽血就回來告訴你了。”哈哈！好一個(gè)化學(xué)發(fā)燒友啊！無論是搞科技創(chuàng)新大賽還是做其他學(xué)科比賽都該有這種執(zhí)著的追求。我鼓勵(lì)小王自己去和區(qū)二院檢驗(yàn)室的醫(yī)生聯(lián)系。在周三八九節(jié)的研學(xué)時(shí)間，小王帶上自己的方案找到了檢驗(yàn)室的林主任。林主任看到后十分驚訝，自己工作二十年了第一次有中學(xué)生為了做科技實(shí)驗(yàn)主動(dòng)找上門。林主任爽快答應(yīng)免費(fèi)提供實(shí)驗(yàn)儀器，并親自手把手教她檢測(cè)。

小王從蓮花池中取水樣，再過濾污水，將原來混濁的黃綠色變?yōu)槌吻逋该鳎猿ヒ恍┎蝗苄噪s質(zhì)，再讓水樣緩慢通過柱形吸附裝置，檢測(cè)吸附前后大腸菌群的數(shù)量，通過系列實(shí)驗(yàn)，包括測(cè)定吸附材料對(duì)大腸菌群的去除率～流量的關(guān)系；大腸菌群的去除率～進(jìn)水水質(zhì)的關(guān)系（原水中大腸菌群的多少、溫度等） ；大腸菌群的去除率～反應(yīng)停留時(shí)間的關(guān)系；再通過計(jì)算、作圖等方法建立了吸附等溫曲線，同時(shí)計(jì)算出最佳的藥劑配比，進(jìn)而確定了最佳的吸附條件，可使處理方法具有更高的大腸菌群去除率。

功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過一次又一次的取樣、檢測(cè)，我們終于出色地完成了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程是艱辛的。回顧整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，小王確實(shí)犧牲了大量的時(shí)間。但這個(gè)過程中即使是遇到最困難的事情她也沒有萌生過放棄的念頭。忘不了多少個(gè)周末回來做實(shí)驗(yàn)直到晚上八九點(diǎn)才離開；忘不了因?yàn)橛幸粋€(gè)變量沒有控制好前功盡棄而懊惱不已，最后還得從頭開始；忘不了那年冒著七八月酷暑在沒有空調(diào)的實(shí)驗(yàn)室揮汗如雨；當(dāng)然也忘不了在頒獎(jiǎng)會(huì)上當(dāng)聽到獲獎(jiǎng)時(shí)的歡喜若狂！雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)專家來說略顯稚嫩，但她自己選題、自己設(shè)計(jì)方案和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)研究、自己撰寫結(jié)題論文，包含了科學(xué)研究的完整過程，也符合科技創(chuàng)新大賽的“三自”理念。

最后小王的科技論文《多孔陶瓷和活性炭混合材料對(duì)咸潮氯離子吸附性能的研究》獲得第25屆廣州市青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)，并一路過關(guān)斬將進(jìn)入全國賽，最終獲得全國青少年科技創(chuàng)新大賽三等獎(jiǎng)。在頒獎(jiǎng)禮上看到她開心的樣子，覺得一路走來雖然辛苦也是值得的。“一支獨(dú)秀不是春，百花齊放春滿園”。在小王的帶動(dòng)下，班里涌現(xiàn)出馬楠、王龍、黃曉語等一大批化學(xué)發(fā)燒友追尋著屬于自己的化學(xué)夢(mèng)。天道酬勤，一分耕耘一分收獲，小王的努力沒有白費(fèi)，2013年6月她考上了國內(nèi)名校。在教師節(jié)寄給我的明信片有一句話這樣說道“高中生活印象最深刻的是參加科技創(chuàng)新大賽，這使我接觸到書本沒有的生活體驗(yàn)，教我怎樣做實(shí)驗(yàn)研究，吸引我喜歡科學(xué)，也促使我報(bào)考了北京中醫(yī)藥大學(xué)”。

“寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來”，沒有人能夠隨隨便便成功。只有勤奮付出才能獲得優(yōu)異的成績；只有勤奮付出才能突破自我，獲得更大的進(jìn)步；只有勤奮付出才能實(shí)現(xiàn)你所想要的夢(mèng)想。無論是參加科技創(chuàng)新大賽還是其他學(xué)科比賽都需要全情地投入，真情地付出和鍥而不舍、不折不饒的精神。

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