邢曉風(fēng)
廖淑銀是廣東省潮州市湘橋區(qū)意溪中學(xué)的一名鄉(xiāng)村教師,從2017年起,她帶領(lǐng)學(xué)生參加各級各類科技創(chuàng)新比賽共獲國家級獎勵60余項,省級獎勵300多項;獲得國家專利4項。“通過科技教育,學(xué)校培養(yǎng)了一批具有學(xué)科特長和創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生??萍冀逃粌H拓寬了鄉(xiāng)村學(xué)生的視野,也為鄉(xiāng)村學(xué)生的未來發(fā)展搭建了階梯?!绷问玢y說。
將科普項目與課程教學(xué)相結(jié)合
廖淑銀從小喜歡美術(shù),曾夢想著成為一名服裝設(shè)計師,但受鄰居家一位小姐姐的影響,對教書充滿了向往。那位小姐姐是鄉(xiāng)村民辦教師,青春、溫柔,時常領(lǐng)著一群孩子走在田埂上,說著,笑著……那個畫面一直印刻在她的腦海里。高中畢業(yè),廖淑銀報考了師范美術(shù)教育專業(yè)。畢業(yè)后,她發(fā)現(xiàn)美術(shù)教師崗位很少,便跨專業(yè)報考了語文教師崗位,成了湘橋區(qū)意溪中學(xué)的語文教師。在教學(xué)中,喜歡美術(shù)的她始終堅持對藝術(shù)美感的追求,并努力將美學(xué)理念融入課堂教學(xué)。
2016年,學(xué)校在舞龍舞獅和武術(shù)散打等特色教育項目的基礎(chǔ)上不斷拓展育才項目,開展了科創(chuàng)特色教育。校長鼓勵廖淑銀參與其中。面對挑戰(zhàn),敢于突破和嘗試新事物的她爽快地答應(yīng)了,“人要勇于嘗試。人生有很多賽道,我們不應(yīng)該被專業(yè)或職業(yè)所局限。當(dāng)年我敢于從美術(shù)專業(yè)轉(zhuǎn)向語文教學(xué),現(xiàn)在我也愿意在科創(chuàng)領(lǐng)域做出嘗試”。
廖淑銀開始投入科創(chuàng)教育。她不斷學(xué)習(xí),向?qū)I(yè)的老師學(xué),到知名學(xué)校實地調(diào)研。她深知,想做好科創(chuàng)教育首先要引起學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)生力,讓科學(xué)的種子在學(xué)生心中生根發(fā)芽。她買來水果、蔬菜等材料,指導(dǎo)孩子們做成神奇的“水果電池”,用一副撲克牌通過簡單的搭建讓學(xué)生體驗結(jié)構(gòu)的魅力,告訴學(xué)生科技創(chuàng)新并非高深莫測,有時甚至觸手可及,只要善于發(fā)現(xiàn)問題,通過改一改、加一加能方便生活,就是一件很好的創(chuàng)新作品。
廖淑銀深知,科創(chuàng)項目必須與課程教學(xué)結(jié)合起來,才能激發(fā)科學(xué)教育的新活力。比如將科普項目“探秘芳香植物”與語文、生物、化學(xué)、物理等學(xué)科融合。在語文課上,老師和學(xué)生一起探討中國歷史悠久的用香文化,分析古詩詞中提及的芳香植物和藥用價值;生物課上,老師引導(dǎo)學(xué)生了解芳香植物的種植和生物學(xué)特性;化學(xué)課上,老師教授學(xué)生如何提取植物精油,并將其加工成各種產(chǎn)品,如手工皂、唇膏、驅(qū)蚊水等;物理課上,大家一起探討提純過程中的物理現(xiàn)象,如蒸餾等。同時,她還注重培養(yǎng)學(xué)生的財經(jīng)素養(yǎng),通過開設(shè)無人售貨店和網(wǎng)上微店為學(xué)生提供展示和銷售芳香植物產(chǎn)品的平臺。
“學(xué)校設(shè)計了很多跨學(xué)科的項目,如‘雞蛋撞地球,要求學(xué)生從高處拋下雞蛋,并通過巧妙的包裝確保雞蛋不會破碎,同時到達指定的位置。這個活動不僅考驗學(xué)生的創(chuàng)造力,也與物理學(xué)科緊密結(jié)合。還有投石機項目,它的原型是古代的攻城武器。在教學(xué)中,我們用一次性筷子和橡皮筋制作投石機。這個項目涉及工程學(xué)、力學(xué)等多個學(xué)科的知識,讓學(xué)生在實踐中了解古代戰(zhàn)爭武器的科學(xué)原理?!绷问玢y介紹。
跨學(xué)科教學(xué)打破了傳統(tǒng)學(xué)科間的壁壘,讓學(xué)生的知識體系更加綜合和立體,激發(fā)他們的動手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力,使他們在多元化的社會中找到自己的定位。
將學(xué)科知識與現(xiàn)實問題相結(jié)合
科創(chuàng)項目調(diào)動了學(xué)校教師的積極性,一位生物老師提出一個生態(tài)循環(huán)項目:利用廢棄的稻稈培養(yǎng)草履蟲,草履蟲不僅能作為生物學(xué)科的教學(xué)材料,還能作為魚苗的天然食物。于是學(xué)校又養(yǎng)殖了斗魚,形成一個小型的生態(tài)系統(tǒng)。“我們的科創(chuàng)項目結(jié)合了學(xué)校的地域特色和資源,并緊密聯(lián)系實際生活,讓學(xué)生在實際中發(fā)現(xiàn)問題?!绷问玢y強調(diào)。
安全教育是學(xué)校教育的重要組成部分。特別是在農(nóng)村地區(qū),夏季溺水事故頻發(fā),防溺水教育尤為重要。針對學(xué)校臨近水域的特點,廖淑銀和學(xué)生們一起設(shè)置了“危險水域報警系統(tǒng)”,這個設(shè)備可以通過太陽能供電,配備360度旋轉(zhuǎn)的攝像頭,報警設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)連接到后臺系統(tǒng),管理人員可以實時監(jiān)控各個水域的情況,收集數(shù)據(jù),分析哪些時間段和地點需要加強管理。一旦監(jiān)測到有人進入危險水域,就會發(fā)出語音警報和燈光警報,提醒人們立即離開。學(xué)生們還將人臉識別功能運用其中,當(dāng)監(jiān)測到人臉時,系統(tǒng)可以自動聯(lián)系家長或相關(guān)部門,提前預(yù)警,防止事故發(fā)生。
長期以來,學(xué)校公共衛(wèi)生間散發(fā)出的刺鼻氣味,讓人頭疼不已。學(xué)生們通過觀察和研究,發(fā)現(xiàn)衛(wèi)生間臭味的主要成分是氨氣和硫化氫,長期吸入一定濃度的氨氣和硫化氫等氣體,會危害人的健康。了解到氨氣和硫化氫都屬于易燃又易溶于水的物質(zhì),學(xué)生們設(shè)計了一個簡易而有效的空氣凈化裝置:通過抽風(fēng)機將空氣抽入設(shè)備,空氣在通過水簾時,其中的硫化氫等異味氣體被水溶解,從而得到凈化。這一過程不僅利用了化學(xué)原理,還結(jié)合了物理方法,通過水霧過濾空氣,最終將凈化后的空氣排出。為了讓設(shè)備更加智能化,學(xué)生們開發(fā)了自動監(jiān)測空氣質(zhì)量的功能,當(dāng)異味達到一定濃度時,設(shè)備會自動開啟。
“通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),我們還建立了一個后臺監(jiān)控系統(tǒng),可以實時監(jiān)控學(xué)校內(nèi)各個衛(wèi)生間的空氣質(zhì)量。管理人員可以通過系統(tǒng)提示,快速定位需要清潔的衛(wèi)生間。這個項目獲得了省級科技創(chuàng)新大賽的獎項?!绷问玢y的語氣里滿是驕傲。
學(xué)生們的奇思妙想變成了現(xiàn)實,極大地激發(fā)了他們的創(chuàng)新熱情,一個個創(chuàng)新項目如雨后春筍般涌現(xiàn)。比如在航模項目中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)螺旋槳存在不足,通過改進設(shè)計,提高了飛行性能;結(jié)合潮汐能物理課程,師生發(fā)明了一種教具,以便更好地理解潮汐能和水力發(fā)電的原理;疫情防控期間,學(xué)生設(shè)計了一種通過語音和手勢識別操作的無接觸電梯,獲得了2022—2023年度全球發(fā)明大會中國區(qū)金獎。
“學(xué)生從中學(xué)會了如何將學(xué)科知識與現(xiàn)實問題相結(jié)合,激發(fā)了創(chuàng)新思維,提高了動手能力?!绷问玢y鼓勵學(xué)生將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實際項目,并申請專利保護。舞龍舞獅機器人、改進型螺旋槳、潮汐能教具等都已成為學(xué)校的專利項目。
幫助學(xué)生“跳一跳”,達到目標(biāo)
廖淑銀表示,有些學(xué)生可能在文化課程上成績平平,或者有些調(diào)皮,但他們的動手能力和參與創(chuàng)新項目的熱情高漲??苿?chuàng)項目點燃了學(xué)生的求知欲望,很多學(xué)生通過參與項目,找到了自己的興趣愛好。
學(xué)生小孔是一名對科技創(chuàng)新充滿熱情的學(xué)生。盡管在高中時期成績平平,最終只能進入一所普通大學(xué),但他在中學(xué)階段所養(yǎng)成的科技素養(yǎng)為他日后的職業(yè)生涯打下了堅實的基礎(chǔ)。畢業(yè)后,小孔投身于科技領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)工作,專注于教育裝備的開發(fā)。
學(xué)生小沫性格獨立且有些偏執(zhí),由于家庭背景的原因,他在與同學(xué)的相處中遇到了一些挑戰(zhàn)。在與老師的交流中,他時而彬彬有禮,時而情緒激動,對于別人指出的問題,常常表現(xiàn)出強烈的抵觸感。然而,當(dāng)廖淑銀注意到小沫對科技創(chuàng)新有著濃厚的興趣和獨到的見解時,便開始耐心地引導(dǎo)他,發(fā)掘他的潛力,并鼓勵他參加科普課程。通過這些課程,小沫找到了自己的興趣所在和發(fā)展方向,情緒也逐漸穩(wěn)定,并學(xué)會了如何與老師、同學(xué)和團隊成員開展有效溝通與合作。如今,小沫在各種比賽中表現(xiàn)出色。
“鄉(xiāng)村學(xué)生的潛力就像未開墾的田地,一旦得到適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)和引導(dǎo),他們的熱情和創(chuàng)新能力就會被激發(fā)出來。通過科創(chuàng)規(guī)劃,我們幫助一些學(xué)生實現(xiàn)了‘跳一跳,達到了他們原本可能觸及不到的目標(biāo)?!绷问玢y表示。