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浅谈辅导学生发明创新的几点做法

作 者:于 永 彭凤云 (山东荣成市第二十一中学 264300)

随着全球竞争越来越激烈,科技、创新、教育无疑是未来国家综合竞争力的重要法宝。作为一名青少年科技辅导员,科技、创新这些很多人觉得遥不可及的名词,却与我们科技辅导员及学生息息相关。做基础教育多年,在带领学生从生活中寻找创新因子,发明创造小制作小产品,和他们一起参加各种创新大赛,是科技辅导员的责任和使命。科技辅导员工作让我觉得唯成长自己、立足实际、思维创新……才能拥有永不枯竭的创新灵感,创造出更多的科技小发明,为中国的科技和教育贡献自己的绵薄之力。下面浅谈一下我做科技辅导员的几点体会和做法。
一、成长自己,做一名学习型教师
科技辅导员不仅仅只是辅导学生,更重要的是要不断提高自身的科学素养,做终身学习的教师,并在日常工作生活中不断积累经验。合格的科技辅导老师,还要永远保持创新的热情,并不断有发明创新作品,既是良师,又是学生。科技辅导员更应该像指路明灯,在成长自己的过程使学生看到希望,心甘情愿跟随你向前走。
我有个亲戚是饭店的厨师,有着一手好厨艺,每次去他家都是一次享受美食的聚会,连看他切菜都是一种美的享受。有一次我看他切土豆丝,既细且均匀,但很快我发现一个问题,切好的土豆丝总是粘到刀面上,特别影响切菜的速度。他见我发现这个问题,抱怨说:“不但土豆粘刀,像萝卜、山药等也是特别容易粘到刀面上,你天天发明创造,能不能发明一把刀,帮我解决这个问题。”他的一句话提醒了我,发明一把“不粘刀”,对啊,不但厨师,家家户户不都有这个问题吗?发明不沾刀,可以使更多的人受惠。说干就干,我马上进入痴迷状态,每天盯着别人切菜的刀琢磨,怎样才能让食材不粘到刀面上呢?终于有一天我突然想到可以利用马德堡半球实验原理,减小食材与刀面的接触面积,减小大气压的影响。于是我在刀面上加工成很多的竖直小槽,这个工艺想起来简单,但真正做起来却很难。我找到很多加工厂,采用不同的技术手段终于制作成功,但是试用效果并没有达到预期想像中的效果。我又找原因重新改进结构,在距离刀刃处5毫米和15毫米的地方各加一条微凸的橫棱,试验效果非常理想。在制作的过程中不断有新的问题和挑战出现,一次次的实践,一次次的不断修正,经过三个多月的设计制作,一把“不粘刀”终于试验制作成功。参加科技节得到各级领导和专家的肯定,并在省青少年科技竞赛中获得一等奖。在省赛参展期间又被山东省电视台“就你不知道”栏目编导看中,请我去参加这个节目的比赛,最终通过作品展示及评委打分和观众投票,夺得了“创新达人”冠军奖杯,并获得了赞助厂商两万元的奖励。两万元的奖金在十多年前不是个小数目,但我并没有留恋金钱,而是把全部奖金捐给社会公益事业,献出我的一点爱心。
要做一名优秀的科技辅导员,只有成长自己,先做学生,再做老师。而一名合格的科技辅导员,还要时时把自己归零,要有从头做起的决心和信心。
二、立足实际,生活处处皆创新因子
发明创造不是生活,但又与生活息息相关。在生活中我们经常遇到各种难题,但为什么人们没有意识到这些困难呢?或者说很多人发现不了生活中的难题呢?因为人们有一个习惯,遇到问题喜欢绕道走,绕道走你就看不见难题。但发明创造却可以让我们直面生活中的难题,遇到问题不回避,而是想办法去解决问题。
发明“万能坚果剥壳器”的于慧玉同学,发明灵感就来自于生活中的小问题,她说,核桃营养价值丰富,有“长寿果”之称,很多人都喜欢吃,但核桃好吃,壳却很难剥,市面上出售的核桃夹经常是夹碎了壳,但里面的肉也碎了,没法吃,而且小孩子用还容易伤到手。由此她想到能不能设计一种工具,不但可以夹核桃而不破肉还可以轻松剥其他各种坚果的外皮。为了发明这款剥壳器,她上网查找了各种坚果剥皮的工具,了解它们剥壳的原理,并分析它们的优缺点,经过十几次的改进试验。终于设计出安全易用,老少咸易,经济美观的“万能坚果剥壳器”,并且她发明这个产品还能保证坚果的外皮不乱蹦。经历了从剥壳器的结构到材料的选用,以及前后数十次的不断改进,请同学、家长试用,直到身边人都竖起大拇指,她才算完成了这次发明创造。参赛时,专家一致认为万能坚果剥壳器从图纸的设计、材料性能、加工工艺等都几近完美。获奖之后,我还和她一块研究撰写专利申请文件,并成功申请了实用新型专利。
立足学生的生活实际,从学生身边的小事入手,解决生活中的小问题,大学问。生活中不是缺少发明创造,而是缺少发现问题的眼睛和解决问题的决心。
三、思维创新,抓住稍纵即逝的灵感
一个创新高手,不但需要有敏锐的观察力和善于解决问题的意志,与常人不同的思维,还要善于抓住稍纵即逝的灵感。灵感的产生具有随机性、偶然性,是可遇不可求的,任何能正常思维的人都可能随时产生各种各样的灵感。灵感具有“采之不尽,用之不竭”的特点,越开发灵感产生得越多,如果不能及时抓住随机产生的灵感,它可能永不再来。
科技小组有个学生叫吕成功,非常善于从生活中获得灵感,他的身上永远都会装着笔和本,记下每天偶然想到的问题和灵感。记得他在一次分享会上说:“妈妈的工作每天都要与电脑打交道,长时间操作鼠标,手臂与肩膀又酸又痛,严重时一天下来经常手臂都抬不起来。”虽然这个问题他提出来很长时间,但一直没有更好的办法去解决。偶然一次去同学家写作业,看见同学用一个小方凳支撑着手臂在玩电脑,他突然来了灵感:如果有个东西能够随意调节高度,且随着身体自由移动的支架来支撑着手臂,手臂就不会酸痛了。在我的引导下,他想了很多姿势,也试验了无数次,终于找到了最佳的操作鼠标的姿势,并制作了配合这种姿势的工具。可是新问题又出来了,工具是做出来了,但工具经常用着用着就坏掉了,为此,我们又一起对这种工具的结构、材料、强度、制作工艺等进行了可行性的分析,并设计了最优的图纸,从每一个细节入手,终于制作出实用又结实的“轻松移动鼠标台”,而且试用非常成功。获得省科技发明二等奖,并申请了实用新型专利。
要想创新发明,就必须有直面问题的思想,要把每一个问题都看成是一次机会,一次发明创新的指路明灯。一名热爱发明创造的学生,要善于抓住每一次机会,把每一次机会都当成发明创造的本源。
科技教育不是一个人的事情,需要全社会都来参与支持。李克强总理提出“大众创业,万众创新”,我们要顺应时代的潮流,在创新的大背景下开展科技教育活动。发明创造不但要善于思考、创造产品,更重要的是要重视并能够积极参加各级组织的科技展和科技竞赛,使学生在各级、各类的比赛中展示科技教育成果,提升他们的实践能力和自信心。