開展小課題研究提升學(xué)生創(chuàng)新能力

蔣波

通過開展科技小課題研究，全面提升了小學(xué)生創(chuàng)新精神。他們在《提高洗手液使用率的研究》中，發(fā)現(xiàn)洗手液的使用經(jīng)常浪費很大，從而發(fā)明了“按壓式取液器流量調(diào)節(jié)裝置”;在《如何控制吃藥顆數(shù)的研究》中，發(fā)現(xiàn)老人經(jīng)常吃藥忘記吃了多少，從而發(fā)明了“藥丸顆粒測數(shù)器”;在《學(xué)校拖把經(jīng)常忘記歸還的研究》中，為了提醒學(xué)生及時歸還使用過的拖把，發(fā)明了“帶提醒歸還功能的智能拖把”。一個個小課題的研究推動著一項項小發(fā)明的問世。

我?！皢⒚餍恰鄙倏圃撼闪?5年了。多年來，“啟明星”少科院每學(xué)期都會開展大量的科學(xué)探究活動，特別關(guān)注小課題研究。一系列活動的開展，收獲了累累碩果：54項小發(fā)明申請到國家發(fā)明專利;多項小發(fā)明在省、市獲獎，同時這些小課題研究又解決了生活中的實際問題。

一、在《提高洗手液使用率的研究》中，小院士們發(fā)現(xiàn)洗手液使用經(jīng)常浪費很大，從而發(fā)明了“按壓式取液器流量調(diào)節(jié)裝置”

我們學(xué)校在每個廁所中都安放免費的洗手液供同學(xué)們使用，在使用過程中，小院士們發(fā)現(xiàn)有個別同學(xué)經(jīng)常用力按壓，導(dǎo)致洗手液浪費現(xiàn)象嚴重。陳秭希同學(xué)把發(fā)現(xiàn)的情況告訴了科技輔導(dǎo)員蔣老師，蔣老師問她有什么好的方法解決這個問題。針對洗手液浪費這種情況，她想到要開發(fā)一種可以調(diào)節(jié)按壓取液流量的裝置，使用者可以根據(jù)每次用量調(diào)節(jié)按壓取液量，從而達到干凈整潔又環(huán)保節(jié)約的洗滌效果。她在原有的按壓取液嘴的基礎(chǔ)上，增加一圈限位環(huán)，使取液嘴在不同的方向按壓的行程不等，從而得到不同的洗滌劑量。

1.為了使取液嘴在按動過程中精確控制行程，我們給原有的行程（取液嘴初始位置和容器蓋之間）增加一個限位環(huán)。

2.取液嘴在相應(yīng)的限位環(huán)方向可以得到相應(yīng)的按動行程，從而得到相應(yīng)的取液量（如下圖1、2、3擋）。

3.在不需用的時候可以將取液嘴撥到最高限位（0擋），防止誤操作。

通過小課題的研究，陳同學(xué)發(fā)明了可以調(diào)節(jié)按壓取液流量的裝置。她的小發(fā)明被廣泛應(yīng)用到了學(xué)校各處，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原本一周就要使用一瓶的洗手液，現(xiàn)在可以延長到三周了。

二、在《提高拖把歸還率》的小課題研究中，小院士們?yōu)榱擞行岣咄习褮w還率，從而發(fā)明了“帶提醒歸還功能的智能拖把”

發(fā)現(xiàn)問題：我們學(xué)校每班都配備2把拖把，以方便學(xué)生打掃。在實際使用中，小院士們發(fā)現(xiàn)許多拖把因為各種原因被遺忘在校園各個角落。每天放學(xué)時，總務(wù)處都要安排專人進行回收，浪費了許多精力，也造成了不美觀。周源坤小院士發(fā)現(xiàn)問題后，并沒有停止研究，而是專心致志地跟爸爸一起探究起來。

研究問題并完成作品：怎樣做到用過的拖把能及時提醒忘記的同學(xué)歸還呢？周同學(xué)結(jié)合電子與信息技術(shù)，為簡單的清潔用具添加歸還提醒功能，通過加速度傳感器識別當前物品的使用狀態(tài)，并進行狀態(tài)記錄：在檢測到物品已經(jīng)使用完畢的情況下，啟動倒計時并以LED倒計時條的形式顯示報警啟動剩余時間;當?shù)褂嫊r完成，若物品仍未被歸還，則驅(qū)動蜂鳴器開始發(fā)出報警信號，提醒歸還;當物品歸還或再次處于使用狀態(tài)，則解除報警狀態(tài)，繼續(xù)監(jiān)控物品狀態(tài)。“帶提醒歸還功能的智能拖把”一經(jīng)使用就獲得了師生的好評，班級的拖把再也沒有出現(xiàn)被遺忘在校園角落的情況。

三、在《如何控制吃藥顆數(shù)》的小課題研究中，小院士發(fā)現(xiàn)老人經(jīng)常吃藥忘記吃了多少，從而發(fā)明了“藥丸顆粒測數(shù)器”

發(fā)現(xiàn)問題：韓逸哲同學(xué)發(fā)現(xiàn)外公的血糖指標一直偏高，每天都要定時定量吃一種丸狀顆粒的藥，于是每次吃藥前他會幫外公數(shù)藥，久而久之他就感覺特別麻煩，不是倒多了就是倒少了，后來他就想能不能自己做一個簡易的、相當于量具的小東西，讓外公每次吃藥時不再為數(shù)藥丸而麻煩。

研究問題：他發(fā)現(xiàn)在生活中像這種丸狀顆粒的藥很多，如香砂養(yǎng)胃丸、補中益氣丸、健脾丸等中成藥，每次在吃前數(shù)藥就非常麻煩，所以做一種藥丸顆粒測數(shù)器就很有必要了。

完成作品：藥丸顆粒測數(shù)器是用一個舊原藥瓶蓋、一段喝鮮奶的塑料管和一小塊塑料薄片組成。將藥瓶蓋中間開一個與塑料管一樣大的孔，將塑料管插入孔中用膠布與藥瓶蓋固定，再在藥瓶蓋側(cè)壁貼著蓋內(nèi)頂處開半圓大的薄槽，可以正好插入塑料薄片。取藥時，將藥瓶蓋換上“藥丸顆粒測數(shù)器”，用手堵住塑料管出口，將藥瓶倒置，藥丸顆粒就會順著進入塑料管，因為塑料管長度是之前與定量藥丸顆粒剪好的，這時進入塑料管的藥丸顆粒就剛剛好，再將塑料薄片插入藥瓶蓋，塑料管的藥丸顆粒就可以倒出來吃了，最后再換上新的原配藥瓶蓋，吃藥的過程就結(jié)束了。

通過小課題的研究，韓同學(xué)發(fā)明出了的藥丸顆粒測數(shù)器，它的優(yōu)勢就在于結(jié)構(gòu)簡單、顆粒數(shù)調(diào)整方便、實施簡易可行、操作輕松，讓吃藥丸的過程變得簡單方便。

四、在《電飯鍋如何防溢》的小課題研究中，劉萬沁同學(xué)發(fā)明了“電飯鍋防溢器”

發(fā)現(xiàn)問題：劉同學(xué)發(fā)現(xiàn)家里常常會煮稀飯，大人們經(jīng)常忘記關(guān)電源，電飯鍋的湯汁經(jīng)常溢出來，還得打掃灶臺，稀飯煮長了也不好吃。

研究問題：于是他開始了《電飯鍋如何防溢》的小課題研究，他首先觀察了電飯鍋溢出時的狀態(tài)，然后設(shè)計出了一個電飯鍋防溢器，既可以防止湯汁溢到灶臺上，還可以自動切斷電飯鍋的電源。

完成作品：在鍋的四周做個“環(huán)形收納器”，將收納器收集的湯汁引流到收納盒中，利用湯汁的重量自動切斷電飯鍋電路，電飯鍋就不會再溢出湯汁了。通過小課題的研究，劉同學(xué)發(fā)明出了實用型的小發(fā)明。小發(fā)明一經(jīng)推出，受到了家長一致好評，并在市創(chuàng)新大賽中獲得一等獎。

五、在《學(xué)生坐姿正確率調(diào)查》的小課題研究中，為了有效提高坐姿的正確率，從而發(fā)明了“智能坐姿提醒器”

發(fā)現(xiàn)問題：在一次學(xué)校對學(xué)生坐姿問題的突擊檢查中，大隊部的同學(xué)們發(fā)現(xiàn)許多同學(xué)的坐姿不正確，許多同學(xué)小小年紀就有駝背的傾向，這真是個頭疼的問題。

研究問題：大隊部的同學(xué)在老師的引導(dǎo)下，對這個問題展開了研究。首先，經(jīng)過討論，他們認為產(chǎn)生坐姿不正確的原因在于，同學(xué)們坐的椅子不夠智能，不能對不正確的坐姿進行提醒，如果可以實時提醒的話，那同學(xué)們的坐姿正確率將大大提高。

設(shè)計思路：在坐椅上添加紅外感應(yīng)器，如果坐姿不正確，報警器就會報警提醒。

完成作品：有了思路之后，學(xué)生們開始利用開發(fā)板進行程序開發(fā)，然后在坐椅的靠背上增添兩個紅外感應(yīng)器，并在開發(fā)板上安裝了報警提醒器。如果學(xué)生坐姿正確，報警器不報警;如果坐姿偏離設(shè)定的值，報警器就提醒。

同學(xué)們設(shè)計的“智能坐姿提醒器”一經(jīng)使用就獲得了師生的好評。學(xué)校學(xué)生坐姿正確率得到大幅度提高。

我校依托少年科學(xué)院平臺，開展小課題的研究，讓學(xué)生愛科學(xué)，勤思考，會提問，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神，提升了科學(xué)素養(yǎng)。

【作者單位：揚州市維揚實驗小學(xué) 江蘇】