選課題， 科技創(chuàng)新活動(dòng)第一步

“科技創(chuàng)新”這個(gè)詞越來(lái)越頻繁地出現(xiàn)在大眾視野中，它是技術(shù)的更新迭代，是對(duì)未知領(lǐng)域的探索，是便捷生活的不竭源泉。而對(duì)學(xué)生而言，從事“科技創(chuàng)新”更多的是搞一項(xiàng)發(fā)明或做一項(xiàng)研究，它的前提是先找到合適的項(xiàng)目課題。

那么，什么樣的課題才適合中小學(xué)生呢？又該如何找到適合自己的課題呢？

一、適合中小學(xué)生的項(xiàng)目類型

（一）生活類科技創(chuàng)新項(xiàng)目

這類項(xiàng)目貼近生活，取材于生活，大多為發(fā)明或現(xiàn)象探究。

1.小問(wèn)題中有大發(fā)明

很多人都能發(fā)現(xiàn)生活中的問(wèn)題，但大多數(shù)人對(duì)它們習(xí)以為常，只有少數(shù)人會(huì)發(fā)掘這個(gè)創(chuàng)意“寶藏”。

比如，人們對(duì)家庭廚余垃圾司空見(jiàn)慣，很多人在對(duì)其的分類和處理上進(jìn)行了嘗試。常德芷蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生伍哲浩、高森俊毅、程柏威先后對(duì)這一課題展開(kāi)探究，從不同角度出發(fā)，完成了廚余垃圾生物處理器、廚余垃圾仿生處理器、吃垃圾的仿生機(jī)器人等作品，并在青少年科技創(chuàng)新大賽中先后獲得常德市一等獎(jiǎng)、湖南省一等獎(jiǎng)、全國(guó)一等獎(jiǎng)、全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)，以及四項(xiàng)發(fā)明專利。

2.透過(guò)現(xiàn)象探究本質(zhì)

日常生活中所有現(xiàn)象的產(chǎn)生都包含一定的科學(xué)原理，有些現(xiàn)象我們無(wú)法用常識(shí)來(lái)解釋，如果對(duì)這些現(xiàn)象一一加以剖析就是不錯(cuò)的選題。

比如，常德芷蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生錢柏程在用吸管吸食飲料時(shí)童心大發(fā)，玩起了吹泡泡的游戲，他發(fā)現(xiàn)氣泡上升到水面后爆裂，隨著吹氣力度的增大，水面氣泡爆裂的概率也在增大。這引起了他的興趣，于是他邀請(qǐng)同班好友丁晟源一起探究這個(gè)現(xiàn)象，最終完成了《空氣動(dòng)力洗衣機(jī)及其洗滌機(jī)理的研究》，該項(xiàng)目先后獲得第37屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)、第32屆美國(guó)匹茲堡國(guó)際發(fā)明展金獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

（二）課堂類科技創(chuàng)新項(xiàng)目

這類項(xiàng)目的靈感源于課堂教學(xué)或?qū)嶒?yàn)，大多為科研發(fā)明、實(shí)驗(yàn)改良和探究。

1.科研發(fā)明類課題

科研發(fā)明類課題根據(jù)靈感來(lái)源的不同，可以分為兩類：

第一類靈感來(lái)源于學(xué)習(xí)生活。比如，目前寄宿生的年齡越來(lái)越小，他們的生活自理能力差，環(huán)境適應(yīng)能力弱，給學(xué)校管理帶來(lái)一定難度。常德芷蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生范渝松利用編程知識(shí)完成了“寢室看護(hù)神”的研究，幫助宿管員全天候?qū)嬍业某鋈肭闆r實(shí)施動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)與分析，并實(shí)時(shí)預(yù)警，大大提高了宿管員的管理效率，成為幫助學(xué)校管理寢室的一大神器。

第二類靈感來(lái)源于學(xué)科知識(shí)，即將所學(xué)知識(shí)創(chuàng)新性地應(yīng)用于從未涉及的領(lǐng)域。比如，常德芷蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生李貽曦的家里種植了許多名貴植物，有一次由于家人外出旅游的時(shí)間較長(zhǎng)，家中的花草都枯萎了。為了解決這一問(wèn)題，他受科學(xué)課本中黑、白色吸熱原理的啟發(fā)，完成了簡(jiǎn)易太陽(yáng)能智能澆水器的制作，在第117屆法國(guó)巴黎國(guó)際發(fā)明展覽會(huì)上獲得金獎(jiǎng)。

2.實(shí)驗(yàn)改良和探究類課題

這類課題主要對(duì)中小學(xué)生科學(xué)或物理、化學(xué)、生物等學(xué)科中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行研究，最常見(jiàn)的就是發(fā)明新的實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案。

比如，常德芷蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校初三學(xué)生周炎治發(fā)現(xiàn)，老師在演示八年級(jí)下冊(cè)的動(dòng)能實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于裝置本身的原因造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不精確、實(shí)驗(yàn)過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比不明顯，影響了老師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”。他結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)字技術(shù)與AI技術(shù)，完成了“動(dòng)能勢(shì)能演示實(shí)驗(yàn)裝置的改良”課題研究。

二、選題“236法”

發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，接下來(lái)就要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行甄別，作出判斷，即科技創(chuàng)新的課題立項(xiàng)。可按以下流程進(jìn)行。

在確定課題的流程中，“調(diào)查研究”至關(guān)重要。調(diào)查研究主要針對(duì)課題研究有無(wú)價(jià)值、有無(wú)他人研究、有無(wú)可行方案等三個(gè)方面開(kāi)展。當(dāng)思路形成有困難時(shí)，可學(xué)習(xí)他人的研究經(jīng)驗(yàn)，促成或優(yōu)化思路的形成。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的科創(chuàng)教育實(shí)踐，我們逐步完善并確立了選題“236法”。其中，“2”是指2個(gè)方向——社會(huì)生活與學(xué)習(xí)生活，學(xué)生在選題時(shí)，先根據(jù)自己的興趣與特長(zhǎng)確定研究方向；“3”是指3個(gè)要點(diǎn)——找缺點(diǎn)、尋熱點(diǎn)、提出希望點(diǎn)，確定方向后選擇一個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行衍生；“6”是指6個(gè)方面——節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保、安全、特殊人群需求與人工智能，學(xué)生可圍繞其中的1至2個(gè)方面進(jìn)行探究。

比如，常德芷蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生李昕芮對(duì)科技創(chuàng)新非常感興趣，但苦于找不到合適的課題。我們按照“選題236法”對(duì)其進(jìn)行指導(dǎo)：首先他確定研究方向——社會(huì)生活，將課題對(duì)象選定為爸爸送給他的攪拌水杯；然后選擇3個(gè)要點(diǎn)中的“找缺點(diǎn)”——攪拌水杯需要經(jīng)常更換電池，不節(jié)能也不環(huán)保，使用不太方便；最后從6個(gè)方面中選擇“節(jié)能、環(huán)保”2個(gè)方面對(duì)攪拌水杯進(jìn)行改良。

在“236法”的指導(dǎo)下，李昕芮順利設(shè)計(jì)并制作了熱能攪拌應(yīng)急充電水杯。該作品不僅榮獲第32屆美國(guó)匹茲堡國(guó)際發(fā)明展金獎(jiǎng)，還申請(qǐng)了發(fā)明專利。

綜上所述，選擇一個(gè)合適的課題，就是邁開(kāi)了科技創(chuàng)新的第一步。只要善用會(huì)發(fā)現(xiàn)的眼睛，開(kāi)動(dòng)會(huì)思考的大腦，就一定能找到屬于自己的獨(dú)特課題。[本文為湖南省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題（課題名稱“科技創(chuàng)新活動(dòng)促進(jìn)青少年科學(xué)創(chuàng)造力培養(yǎng)的實(shí)踐研究”，課題編號(hào)XJK21CJC055）相關(guān)論文]