讓創(chuàng)新之花開滿校園
——湖南省常德芷蘭實驗學校創(chuàng)新教育紀實

■本刊記者 李 瑚

今年8月，常德芷蘭實驗學校的師生早已放假，但仍有喜訊傳出：初一學生丁琢恒攜作品“基于APM飛控FPV載機在小型林場防火預警中的應用裝置”參評第十五屆宋慶齡少年兒童發(fā)明獎，獲湖南省中學組唯一的發(fā)明獎金獎。

走進常德芷蘭實驗學校的科技創(chuàng)新成果展覽室就能看到這個作品，它的身邊還有許多“同伴”：獲第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎的“基于彎曲度傳感器的水下作業(yè)救援裝置”、獲第117屆巴黎國際發(fā)明展覽會金獎的“簡易太陽能智能澆水器”、獲第32屆美國匹茲堡國際發(fā)明聯(lián)展金獎的“熱能攪拌應急充電水杯”……

環(huán)顧展覽室四周，墻壁上掛著的是一幅幅充滿想象力的科幻畫，展示柜里一本本專利證書、一塊塊獎牌排列整齊……學校近些年來在科技創(chuàng)新教育領域碩果累累。這個有著近萬名師生、辦學范圍覆蓋小學到高中的學校有著怎樣的辦學思路？

打造科學啟蒙大本營

在常德芷蘭實驗學校高一年級的課表里，有一門與眾不同的課程——學習、生活與創(chuàng)造、創(chuàng)新。在這堂課上，學生能學習加一加、減一減等創(chuàng)新方法，并將其用于解決生活中遇到的難題，還能見到許多充滿創(chuàng)意的創(chuàng)新作品。

學生傾聽科普講座

副校長龍文新主管科技教育，他介紹，學校自2003年被授予“湖南省青少年科技活動示范基地”以來，堅持開展科技創(chuàng)新教育活動。根據(jù)不同年齡段學生的特征，開設、開展不同的課程和活動：為小學三到六年級的學生開設科學課，成立科學小制作興趣小組；為初一學生開設研究性學習課程，成立科技創(chuàng)新社團；針對高中學生，開設了更具針對性的校本課程。全校學生均可參加機器人培訓、信息學奧賽培訓等?！巴ㄟ^這些課程和活動對學生的思維進行系統(tǒng)地訓練，能激發(fā)學生對科學的興趣，提高學生的創(chuàng)新能力?！?/p>

“創(chuàng)新教育并不是孤立存在的，它早已滲入學校教育的方方面面。在理科教學中，老師會將科技前沿知識帶入課堂；在文科教學中，不少老師會提及知識產(chǎn)權等概念。”教學部副主任楊林杰從事物理教學工作17年，他的學生不用看電視、刷手機，在課堂上就能知道激光技術、納米技術的最新應用成果，火箭、航天器科技的最新動態(tài)。

在利用現(xiàn)有資源開展創(chuàng)新教育活動、由校內(nèi)老師對學生進行科學啟蒙的同時，學校每年都邀請校外專家來校開展科普講座，從專業(yè)角度為學生講解科學知識。

中國科學院院士、北京大學原校長周其鳳以“走進化學”為題，帶領學生領略化學世界的奇妙；湖南省發(fā)明協(xié)會常務理事、國防科技大學教授李力從創(chuàng)新信息、產(chǎn)品研發(fā)等方面進行解說，介紹了多款典型的創(chuàng)意發(fā)明作品，告訴學生發(fā)明創(chuàng)新并不遙遠；高級工程師蔣毅為學生講解信息化技術發(fā)展方向，讓學生對“智能時代”有更深刻的認識……專家、學者們的科普講座不僅拓寬了學生的知識面，還能引導學生自覺養(yǎng)成科技創(chuàng)新的意識。

提供用知識的機會

學生的奇思妙想被激發(fā)后，如何滿足他們動手實踐的需求？2010年，學校成立了科技創(chuàng)新活動中心，2016年，學校又對場地進行升級，投入300多萬元創(chuàng)建了“芷蘭創(chuàng)客空間”，其中包含創(chuàng)客工作室、機器人實驗室、教師工作室、通用技術室、科技作品展覽室、信息學奧賽培訓室等。

在這里，3D打印機、3D掃描儀、中型機床、激光切割機、激光雕刻機以及各種電工、金工、木工、焊工工具應有盡有，為學生提供了用知識的機會。

激光雕刻機

中型機床

3D打印機

幾乎每一個站在領獎臺上的學生都曾在這里留下過忙碌的身影，今年高中畢業(yè)的李貽曦就是其中一個。連續(xù)5年，他的創(chuàng)新項目共獲得國內(nèi)外獎勵7次，實用新型專利2項，發(fā)明專利1項。其中，“變焦式太陽能熱電貯能器”獲得第32屆美國匹茲堡國際發(fā)明聯(lián)展金獎。去年5月，他利用熱脹冷縮的原理發(fā)明了“簡易太陽能智能澆水器”，在第117屆巴黎國際發(fā)明展覽會上獲得中國代表團唯一的青少年組金獎。

“孩子從小就愛科技發(fā)明，學校給他提供了很多機會和平臺，讓他能將自己的想法變成創(chuàng)新作品?！崩钯O曦的媽媽介紹。

李貽曦（左一）攜作品“變焦式太陽能熱電貯能器”參加第32屆美國匹茲堡國際發(fā)明聯(lián)展

在常德芷蘭實驗學校，與李貽曦一樣的學生創(chuàng)客還有很多。音樂愛好者戴著耳機行走時，常因忽略了身邊的事物而導致危險發(fā)生，于是，李鑫同學利用超聲波測距原理發(fā)明了“超聲波預警耳機”，在一定范圍內(nèi)若有物體靠近，耳機就會發(fā)出振動，物體靠近速度越快，耳機振動越強烈。全世界平均每年發(fā)生森林火災22萬余次，丁琢恒同學研究發(fā)明的“基于APM飛控FPV載機在小型林場防火預警中的應用裝置”可以自定義巡查線路，偵測山林中的異常煙霧，并將地點發(fā)至控制中心，管理者收到信號后，可以手動操控飛機，并通過安裝在機身的圖傳設備，直接查看報警點的現(xiàn)場情況。

每一個小創(chuàng)客的成績都離不開老師的悉心指導與陪伴。學校規(guī)定，經(jīng)過學生自我設計、初選、科技教育專家小組的評定有價值的創(chuàng)新項目可以獲得教師一對一的輔導。作為學校的專職科技教師，張才友指導過的作品達成百上千個，他認為：“科技創(chuàng)新教育的目的不是獲獎，而是在整個過程中提高學生的動手能力，提升創(chuàng)新思維，讓他們的思路更開闊，做事情更有恒心和毅力?！?/p>

在科技節(jié)成果展上，張才友（右一）向大家演示“快速升降溫攪拌杯”

搭建更廣闊的舞臺

從1999年開始，學校每年都會舉辦校園科技節(jié)，這是學生參與度最高、影響力最大的校內(nèi)活動之一。自主性、趣味性、生活性、啟智性是校園科技節(jié)保持旺盛生命力的原因，制作水火箭、承重紙橋，參觀獲獎作品，傾聽科普講座……學生可以選擇自己感興趣的項目，在快樂中體驗、探索，獲得成長?？萍脊?jié)過后，還有創(chuàng)意紙藝作品大賽、“知識產(chǎn)權我知道”搶答賽、科普活動周……這些節(jié)日和賽事既為學生提供了展示才藝、知識的舞臺，又是一場關乎成長的盛宴。

為了讓學生收獲更多、成長更快，學校積極組織學生參加各級賽事，因為“創(chuàng)新絕不能關起門來做，必須走出去。在競賽中聽取專業(yè)人士的建議，了解科技發(fā)展的趨勢，拓寬眼界，這對學生的創(chuàng)新活動甚至今后的成長都十分有益?！?張才友笑著說，“‘風云學長’李貽曦就是這樣走過來的，他在六年級時獲得湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎后，參加過的賽事有近10次，每一次都有進步和收獲，經(jīng)過反復鍛煉和不懈努力，才取得今天的成績?！?/p>

2018年，學校共有50個項目參加各類機器人、科技創(chuàng)新等競賽活動，獲72項獎勵，其中國際金、銀、銅獎各1項，國家級獎25項，省級獎37項，市級獎7項。截至目前，學校師生共有53個項目獲得專利，其中12項為發(fā)明專利，41項為實用新型專利。

近5年來，學校共有13余名學生憑借在科技創(chuàng)新方面突出的成績獲得高校自主招生資格，其中岳梓軒、蔣豪、錢柏臣、丁晟源分別被北京航空航天大學、重慶大學、南方科技大學、中山大學等高校降分錄取，李貽曦、侯力文則憑借過硬的綜合素質評價助力考入南方科技大學。

“2019年，自主招生院校大大縮減，可學校初審通過人數(shù)卻創(chuàng)歷年之最?！?校長周相兵表示，“今后，我們會搭建更廣闊的舞臺，讓創(chuàng)新之花在這里盡情綻放?！?/p>