創(chuàng)新，就要特立獨(dú)行

田春憶

如果你是第一次認(rèn)識(shí)安徽省廣德中學(xué)高二學(xué)生趙晨宇，一定會(huì)為他的“古怪”行為側(cè)目：做課間操時(shí)，由于他特別認(rèn)真，每一個(gè)動(dòng)作都力爭(zhēng)做到標(biāo)準(zhǔn)，在人群中顯得“格格不入”;在他的課桌上，總是堆積著一些工具和讓人“看不懂”的手工模型;平常的他性格內(nèi)向、不善言辭，但只要你和他探討學(xué)習(xí)上的問(wèn)題，他瞬間就變得滔滔不絕……

這個(gè)在師生眼中“特立獨(dú)行”的少年，憑借對(duì)科技創(chuàng)新的執(zhí)著追求，取得了一項(xiàng)項(xiàng)優(yōu)異的成績(jī)。從不被理解到獲得稱贊，趙晨宇走過(guò)了一條艱辛而漫長(zhǎng)的路。

相比于在同學(xué)之間受歡迎的青春小說(shuō)、漫畫書，趙晨宇更喜歡看與數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理相關(guān)的書籍。漸漸地，他不滿足于“僅僅是看”，而是嘗試用各種材料將數(shù)學(xué)圖形、化學(xué)分子結(jié)構(gòu)或物理模型制作出來(lái)。一開始，他都是“憑感覺(jué)瞎做”，模型的外觀往往“比較丑陋”。上高中后，隨著知識(shí)的增加，他會(huì)先計(jì)算出模型的尺寸，再畫出圖紙，最后制作，模型也變得越來(lái)越科學(xué)和美觀。

“趙晨宇熱衷于制作模型，常常一個(gè)人一絲不茍地埋頭搗鼓。他還喜歡把自己制作的模型擺放在課桌上，雖然有的讓人‘看不懂，但只要你問(wèn)他，他就會(huì)一一為你講解：‘這個(gè)是化學(xué)的分子模型，那個(gè)是物理的彈簧模型……”語(yǔ)文科代表鄭承竹對(duì)記者介紹道，“不過(guò)，大多數(shù)時(shí)候，很少有人‘光顧那些模型，但他并不太在意，依然默默堅(jiān)持著。”

為了提高自己制作模型的水平，趙晨宇利用休息時(shí)間主動(dòng)查找資料，深入研究。一到課間和放學(xué)后，老師上課用的電腦就成了他學(xué)習(xí)的利器。當(dāng)其他同學(xué)都在午休或回家后，他卻在上網(wǎng)搜索各種學(xué)習(xí)資料，在電腦上畫出形態(tài)各異的函數(shù)圖像，常常一個(gè)人邊吃面包邊研究。由于他經(jīng)常使用電腦，對(duì)電腦的各項(xiàng)功能都非常熟悉，有時(shí)上課電腦出現(xiàn)了問(wèn)題，老師都會(huì)請(qǐng)他幫忙解決。

在學(xué)習(xí)橢圓的相關(guān)知識(shí)時(shí)，有的同學(xué)不能很好地理解。如何幫助他們？趙晨宇想通過(guò)制作一種裝置直觀地表現(xiàn)橢圓的性質(zhì)。比如，為說(shuō)明“橢圓上的任意一點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和為常數(shù)”這一性質(zhì)，他設(shè)想先制作一個(gè)橢圓模型，再在模型的兩個(gè)焦點(diǎn)處擺放兩個(gè)乒乓球，這樣從任意一個(gè)焦點(diǎn)彈出乒乓球，必定會(huì)經(jīng)過(guò)另一個(gè)焦點(diǎn)。

“相比于抽象的理論，橢圓模型看起來(lái)更直觀，更有助于同學(xué)們理解。”趙晨宇說(shuō)，這次看似簡(jiǎn)單的嘗試有效地提高了他的思考和動(dòng)手能力。

趙晨宇的爸爸媽媽一開始并不贊同他把太多的精力放在科技創(chuàng)新上，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為“如果占用了太多時(shí)間，會(huì)影響文化課學(xué)習(xí)”。然而，物理老師韓先煌不這樣認(rèn)為：“我覺(jué)得很多學(xué)生有這方面的天賦，也很熱愛(ài)科技創(chuàng)新，我們應(yīng)該給予他們鼓勵(lì)。”

2018年11月，廣德市科技創(chuàng)新教育韓先煌名師工作室成立，以廣德中學(xué)教師為主要成員，幫助愛(ài)好科技創(chuàng)新的學(xué)生圓夢(mèng)。趙晨宇進(jìn)入廣德中學(xué)后，韓老師就發(fā)現(xiàn)了這棵好苗子，他邀請(qǐng)趙晨宇加入工作室的創(chuàng)新小組，帶領(lǐng)趙晨宇一起做項(xiàng)目。

2020年國(guó)慶節(jié)，工作室在廣德中學(xué)舉辦了迎國(guó)慶科學(xué)論壇系列活動(dòng)。在該活動(dòng)中，趙晨宇的探究實(shí)驗(yàn)——“矩形交變電流線圈內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律”獲得了第一名。

談起這個(gè)作品的靈感，趙晨宇表示，在物理課上進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)將一臺(tái)小電風(fēng)扇放在矩形線圈內(nèi)部并不斷移動(dòng)風(fēng)扇的位置，風(fēng)扇在線圈中間不轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)。為了更形象地體現(xiàn)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，他又將與小線圈連接的小燈泡放在矩形線圈中央，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)亮;勻速向邊緣靠近時(shí)，小燈泡的亮度逐漸增強(qiáng)。由此他初步得出結(jié)論：磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率在線圈中央最弱，越往四周越強(qiáng)，且增強(qiáng)的速率不斷加快。

有了這個(gè)發(fā)現(xiàn)，趙晨宇進(jìn)一步思考：能否對(duì)矩形線圈內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律進(jìn)行定量描述？

“最開始我認(rèn)為只要用傳感器測(cè)量電壓的變化就行了，后來(lái)發(fā)現(xiàn)把傳感器放入線圈內(nèi)儀器基本不顯示。”趙晨宇不得不另想辦法。

在接下來(lái)的研究過(guò)程中，一個(gè)個(gè)困難接踵而至：他嘗試進(jìn)行公式推導(dǎo)，但折騰了幾天都沒(méi)有頭緒;研究的時(shí)間和學(xué)習(xí)沖突，他不得不擠時(shí)間補(bǔ)上落下的學(xué)習(xí)任務(wù)……最后，他通過(guò)將小線圈放在坐標(biāo)紙的不同位置，測(cè)出了對(duì)應(yīng)位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，用數(shù)據(jù)直觀地印證了自己的設(shè)想。

在此基礎(chǔ)上，趙晨宇還進(jìn)行了拓展實(shí)驗(yàn)。他將小燈泡放入矩形線圈中，用金屬網(wǎng)罩罩住正在發(fā)光的小燈泡，發(fā)現(xiàn)小燈泡雖然亮度變暗，但仍然發(fā)光。“該實(shí)驗(yàn)不僅證明了網(wǎng)罩不能屏蔽交變磁場(chǎng)，也解釋了電話信號(hào)在隧道中較弱的原因。”

實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成后，趙晨宇帶著它參加了2020年廣德市青少年科技創(chuàng)新大賽，獲得一等獎(jiǎng);接著參加2021年宣城市青少年科技創(chuàng)新大賽，又獲得一等獎(jiǎng)。接連的喜報(bào)讓爸爸媽媽漸漸改變了他們當(dāng)初的想法。

在同學(xué)眼中，趙晨宇最鮮明的優(yōu)點(diǎn)就是樂(lè)于在學(xué)習(xí)上幫助他人。對(duì)此，趙晨宇笑著說(shuō)：“當(dāng)幫助別人解決問(wèn)題時(shí)，等于自己又思考了一遍，如果又能很好地表達(dá)出來(lái)，說(shuō)明自己真正理解了這個(gè)問(wèn)題。”

通過(guò)加入韓老師的創(chuàng)新小組，趙晨宇各方面能力都得到了提高，尤其是表達(dá)能力。這個(gè)在媽媽眼中極度靦腆、不善言辭的孩子，“居然也能有條有理地向別人表達(dá)自己的觀點(diǎn)，這讓我非常驚訝。”趙晨宇的媽媽高興地說(shuō)。

其實(shí)他媽媽不知道的是，早在參加2020年廣德市青少年科技創(chuàng)新大賽時(shí)，趙晨宇的表現(xiàn)就已讓同伴刮目相看：在作品展示環(huán)節(jié)，當(dāng)觀摩老師詢問(wèn)作品的一些問(wèn)題時(shí)，其他組員介紹相關(guān)原理的用詞不對(duì)，一旁的趙晨宇十分著急，最后他干脆直接上前，快速且清晰地對(duì)老師的問(wèn)題進(jìn)行了解答。“由于當(dāng)時(shí)較激動(dòng)，在旁人看來(lái)，我就像是在和老師吵架。”趙晨宇不好意思地說(shuō)，“不過(guò)，也正因?yàn)橛辛诉@些經(jīng)歷，我才會(huì)快速成長(zhǎng)。”

在韓老師寫給記者的有關(guān)趙晨宇的推薦語(yǔ)中有這樣一句話：“一個(gè)中考成績(jī)勉強(qiáng)達(dá)到廣德中學(xué)錄取分?jǐn)?shù)線的學(xué)生。”上高中以前，趙晨宇的成績(jī)并不拔尖，然而現(xiàn)在，通過(guò)堅(jiān)持不懈的努力和研究，他每次的考試成績(jī)都名列班級(jí)前茅。

“這樣的學(xué)生‘后勁很足，他將科技創(chuàng)新與高考銜接得很好，讓科技創(chuàng)新在我們這所省示范高中也有生命力。”韓老師笑著向記者說(shuō)道。