走进江苏省江阴市华士实验中学的青少年科学院,立即会被一系列成绩震撼:国际发明展览会金、银、铜奖,全国发明展览会金、银、铜奖,百余件发明专利……更加令人意想不到的是,这所貌不惊人的农村初中,集全国科技教育示范单位、宋庆龄少年儿童科技发明示范基地、全国中小学生创造力培养示范基地等称号于一身。“建校70余年来,学校在坚守人文底蕴传统的同时不断加强改革创新。近年来,学校领导班子坚持走特色化办学之路,在科技创新、课堂改革、德育建设等方面,不断开拓探索,取得丰硕成果。特别是以低成本发明创造为核心的科技教育,使学校建设锦上添花。学生积极参加丰富多彩的科技活动,动手实践开展创造发明已在校园里蔚然成风。”华士实验中学校长赵爱民如是说。
争做小小“发明家”
“每个人在生活中都会遇到一些不环保、不实用或是不安全的事。如果我们对此不是视若无睹,而是尝试改变,将会让生活变得更加美好。”发出这份感叹的张碧芸是华士实验中学初三年级的学生,通过学校开设的发明课程,她了解了发明的一些原理与方法,学会了观察发现生活中的问题,并能结合所学的知识解决一些具体的问题。她发现一些公厕普遍存在一个问题,就是要么冲水不及时,要么冲水浪费,这启发她构思一种根据入厕人数来决定冲厕次数和时间的冲厕系统。经过系列研究和制作,张碧芸最终发明了一款运用红外传感器以及微电脑控制等技术的管道泵智能节水冲厕系统,该发明荣获第十一届“赛莱默”杯全国中学生水科技发明比赛暨斯德哥尔摩青少年水奖中国地区总决赛初中组一等奖的好成绩,并已经获得发明专利。
像张碧云这样在华士实验中学自由展开发明梦想并且取得骄人成绩的学生比比皆是。“发明创造到底有没有方法?我认为有,只要教师认真钻研和精心准备,给学生提供一定的思维训练和方法指导,每个孩子都是天然的设计者和发明家,农村娃的想象力和创造力同样也是无限的。”华士实验中学科技教师常建强介绍,十年前,他心怀科技教育的理想从兰州来到了钟灵毓秀的江阴市华士镇。江南水乡丰厚的文化底蕴,给了他无穷的精力,他以《初中综合实践活动》课程为基础开设了《创新与发明》校本课程。没有想到的是,这个课程一开,效果出奇地好,吸引了大批学生参与进来。十年来,学生累计产生有价值的创造发明设想3000多个,获专利400多件,学生在参加市、省、全国及国际性青少年科技创新活动中获奖800多次。
在多年的教学实践中,学校形成了理论教学与动手实践两大板块,课堂教学、小组研究、创新发明、专利申请4个系列,由多元活动支撑、各学科联动的科技教育课程体系。学校依托发明创新校本课程,积极鼓励与指导学生进行小发明创意与制作,对有价值的作品提交专利申请并参加各级各类科技发明比赛。
提升教学“性价比”
在取得显著的实践性成果的同时,学校在理论研究方面同样颇有建树。以常建强为核心的学校科技教师团队,创造性地提出了“数学发明法及其应用”“依托项目进行发明创意活动技巧”等具有较强推广价值的教育理论和方法。编写了校本教材《数学发明法》,内容涵盖知识产权基础知识、创造发明技法、新能源应用、常见传感器使用、创客项目指导、创新大赛指导,教材的编写注重渗透和体验,通过大量知识产权案例、知识竞赛习题,在学生的成长过程中渗透知识产权保护的基本意识,该教材已由文汇出版社出版。学校“十一五”国家级课题——“依托数学发明法开展发明创意活动的探索与实践”成果入选由教育科学出版社出版的《创新人才从这里起步——特色学校精彩案例》一书,撰写的多篇论文在国家级核心期刊《中国科技教育》《中国科技博览》上发表。
“在指导学生发明制作的过程中,我们始终秉持低成本高实用的原则,学生的每件作品成本大概就是几十元、上百元,最低的几元钱也有,原则上最多不超过500元,我们认为对于初中阶段学生来讲,能够提出有实用价值的发明设计,并能制作简易的模型演示其功能就可以了,初中生创新发明教育应重在一种思维的训练和能力的培养,没有必要进行高昂费用的比拼。低碳环保、注重节约,也应当是师生开展科技活动的价值追求。”常建强老师说,“学校开展以低成本发明制作为核心的科技教育,这些年来照样在全省、全国,甚至在一些国际科技比赛舞台上屡屡摘金夺银。这说明这些比赛本身并非拼的是投入金钱的多少,而是发明制作本身的内涵要求,只要符合新颖性、创造性、实用性等特点,我们都应该对学生的发明设想加以鼓励。”
作为一所追求特色建设与内涵发展的学校,华士实验中学以低成本的发明创造作为科技教育的核心,牢牢占领综合实践活动中研究性学习的阵地,积极引导全体学生系统掌握科学技术知识,学会发明创造技法,并通过开展丰富多彩的活动,努力让每一位学生都能获得发展,让每一位学生都能体验成功,引导学生学科学、爱科学、用科学,不断培养学生的创新精神和实践能力,用科技之光照亮孩子的未来。
正如校长赵爱民强调:“学校开展科技教育的重点不在于获得奖牌的数目和获奖的等级。我们关注的是通过科技教育,引导学生在实践活动中关注生活,让学生在发明创造中增强实践能力,体验快乐,收获成功,并以此来培养学生的创新精神,为孩子的终身发展打下坚实基础。”(知识产权报 通讯员 谢飞 杨步红)