常建強(qiáng)：引領(lǐng)學(xué)生仰望科學(xué)的星空

邵志華

他推動了學(xué)校科技教育的創(chuàng)新發(fā)展

在江陰華士實(shí)驗(yàn)中學(xué)的科技大樓內(nèi)，常建強(qiáng)的辦公室與教室是一體的。教室門口掛著“常建強(qiáng)科技創(chuàng)新教育工作室”銅牌，室內(nèi)講臺邊上放置著電腦、辦公桌。沒有學(xué)生上課的時候，常建強(qiáng)就獨(dú)自一人面對著空曠安靜的教室，潛心鉆研教學(xué)。

常建強(qiáng)來到華土實(shí)驗(yàn)中學(xué)已經(jīng)有十年，這十年間，作為一名專職科技教師，他引領(lǐng)并推動了整個華士實(shí)驗(yàn)中學(xué)科技教育的創(chuàng)新發(fā)展。國際發(fā)明展覽會銀獎，全國發(fā)明展覽會金、銀、銅獎，百項(xiàng)國家發(fā)明專利……他帶領(lǐng)的學(xué)生在各級青少年科技創(chuàng)新活動中有1000多人次獲獎，學(xué)生發(fā)明獲得國家專利200多項(xiàng)。

可能很難找出一所學(xué)校，會比華士實(shí)驗(yàn)中學(xué)擁有更濃厚的科技教育氛圍。常建強(qiáng)舉了幾個有趣的例子，比如學(xué)校門衛(wèi)受學(xué)生影響，成了航模迷；食堂廚師愛上了玩天文遠(yuǎn)望鏡，常帶著孩子觀測星象。航模、船模、車模、機(jī)器人、數(shù)字氣象站、太陽能發(fā)電站、“感知生長”基地，常建強(qiáng)把與科技教育搭邊的東西都引進(jìn)了學(xué)校，整個校園就像一個大游樂場。他開玩笑說：“別人有的我們都有，別人沒有的我們也有。”

常建強(qiáng)的課是學(xué)生的最愛之一，因?yàn)檎n上沒有作業(yè)負(fù)擔(dān)，只有無窮盡的奇妙想象。他的教室里到處堆疊著學(xué)生的課堂作品，有些做成了簡易樣品，有些還只是留在紙上的設(shè)想。“分層飲料瓶，一節(jié)課做成簡直太棒了。”常建強(qiáng)興致勃勃地拿著學(xué)生的作品介紹，在別人眼中不起眼的小制作，在他看來都值得鼓勵，“靈感可能就從這些小作品里來。”

源源不斷的制作成本消耗卻是個大問題。為應(yīng)對農(nóng)村學(xué)校資金缺乏的情況，常建強(qiáng)從一開始就提出了“低成本發(fā)明”的想法，盡量利用廢舊材料。比如實(shí)驗(yàn)室淘汰的設(shè)備，拆拆弄弄，總有不少零部件可用，或者使用低碳材料，比如兩三塊錢的太陽能電池板，就可以做成水陸兩棲車、太陽能風(fēng)力船等多種作品。低成本狀態(tài)在華士實(shí)驗(yàn)中學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)得很好，“有些學(xué)校參加省賽、全國比賽的項(xiàng)目成本動輒上千上萬，我們都是控制在三百以內(nèi)。”常建強(qiáng)說。

低成本同樣能取得很好的成績。常建強(qiáng)展示了一項(xiàng)叫做“魚缸環(huán)形自動清洗節(jié)水裝置”的小發(fā)明，只見整個裝置由一個廢舊水槽和幾根水管組成。“有了這個裝置，給魚缸換水就不用先把金魚撈出來了。”常建強(qiáng)介紹說，“成本總共兩三塊錢，獲得了國際發(fā)明展覽會金獎。”在他看來，成本并不是一種束縛，“只要學(xué)生的發(fā)明貼近生活實(shí)際，解決問題比較到位，就會有很高的認(rèn)同度”。

“數(shù)學(xué)發(fā)明法”一培養(yǎng)創(chuàng)造力的工具

“在發(fā)明創(chuàng)造的過程中，學(xué)生的觀察力、想象力和批判性思維都能得到很好的訓(xùn)練。”而常建強(qiáng)認(rèn)為，這三項(xiàng)素質(zhì)是學(xué)生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的核心要素。由于科技與創(chuàng)新息息相關(guān)，投身科技教育后，“學(xué)生的創(chuàng)造力能不能培養(yǎng)”就是常建強(qiáng)最為關(guān)注的問題。多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)讓他堅(jiān)信答案是肯定的，因此在教學(xué)的同時，他的理論研究也一直沒有斷過。

2013年末，常建強(qiáng)憑借花費(fèi)十余年心血獨(dú)創(chuàng)的“數(shù)學(xué)發(fā)明法”獲得第三屆全國教育改革創(chuàng)新優(yōu)秀教師獎。大獎組委會這樣評價：“數(shù)學(xué)發(fā)明法”完善了科技教育理論體系，為青少年創(chuàng)造力培養(yǎng)提供了具有操作性、實(shí)踐性的創(chuàng)意工具。

“數(shù)學(xué)發(fā)明法”的核心是一套數(shù)學(xué)模型，包含加法、減法、變法、擴(kuò)法等十個數(shù)學(xué)公式。比如加法，在這里是指把兩種以上的物體組合在一起，形成一些有實(shí)用前景的技術(shù)方案，它的基本表達(dá)式是A+B=C，舉個例子，“花盆+溫度計(jì)=可以顯示溫度的花盆”。

這種思維方法將數(shù)學(xué)與科技教育結(jié)合了起來，簡潔清晰，而且實(shí)用。“它能誘導(dǎo)人去思考，啟迪學(xué)生多維度的變通思維。”最關(guān)鍵的是，常建強(qiáng)認(rèn)為現(xiàn)在青少年科學(xué)創(chuàng)新教育中選題難的問題尤其突出，而“科學(xué)發(fā)明法”正是對癥良藥。“這些年我們在課上使用這個方法，每節(jié)課都可以產(chǎn)生新的有意義的創(chuàng)新選題。”

在常建強(qiáng)編寫的《數(shù)學(xué)發(fā)明法》一書中，還特別提出了一種計(jì)算機(jī)模糊模擬法。常建強(qiáng)找人編寫了相關(guān)的軟件程序，只要把與創(chuàng)造發(fā)明有關(guān)的元素輸入軟件，計(jì)算機(jī)就能自動進(jìn)行配對和初步篩選，形成一些具有創(chuàng)造性的方案，為確定創(chuàng)造發(fā)明的選題提供方向。

“我的思想已經(jīng)完全奉獻(xiàn)給大家了。”常建強(qiáng)說，他希望“數(shù)學(xué)發(fā)明法”能夠推廣開來，令更多的教師和學(xué)生受益。

科技教師的責(zé)任感

從創(chuàng)意到完成制作，學(xué)生的每項(xiàng)發(fā)明都要耗去許多工夫。每天中午，有項(xiàng)目的學(xué)生會聚集在常建強(qiáng)的工作室接受指導(dǎo)，這是他的黃金時間。常建強(qiáng)對待學(xué)生很耐心，討論問題是循循善誘式的。“孩子，你看這里可以怎么改？”他經(jīng)常不自覺地稱呼自己的學(xué)生為“孩子”，有種純樸的味道。

常建強(qiáng)的同事稱從沒見過他呵斥學(xué)生，因此在他的課堂上，學(xué)生的創(chuàng)造力、潛力完全被激發(fā)出來，非常活躍。“常老師是與眾不同的。”學(xué)生趙奕瀟說，“他要我們觀察身邊的事物，發(fā)現(xiàn)問題，主動和他探究。”

很多學(xué)生在常建強(qiáng)的影響下愛上科技，趙奕瀟是其中之一，他憑借“載重車輪胎防爆裝置”和“低能耗蜂窩狀室內(nèi)自動換氣裝置”這兩項(xiàng)頗具價值的發(fā)明獲得了國內(nèi)國外數(shù)個大獎，并且獲得江蘇省“青少年科技創(chuàng)新標(biāo)兵”稱號，人選江蘇省“青少年科技創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)計(jì)劃”。趙奕瀟小時候曾有過當(dāng)一個科學(xué)家的夢想，但他可能并沒想過，真的會出現(xiàn)一個人，帶領(lǐng)他走到科學(xué)的星空下。

常建強(qiáng)是幕后英雄。他積極幫學(xué)生聯(lián)系各項(xiàng)比賽，通過比賽，學(xué)生在動手能力、表達(dá)能力和對科技知識的運(yùn)用能力上都會有一個質(zhì)的提升。“這個事情很繁瑣也很累”，從學(xué)生方案的設(shè)計(jì)，制作材料的采購、加工，到上報(bào)文字材料，以及帶學(xué)生比賽、答辯，申請專利，每項(xiàng)工作都需要常建強(qiáng)親力親為，耗費(fèi)大量時間。常建強(qiáng)做事嚴(yán)謹(jǐn)，參賽作品往往改了又改，不過一旦外出比賽，他又并不那么看重成績，強(qiáng)調(diào)最多的總是安全問題。

近些年常建強(qiáng)越來越不得閑，連節(jié)假日都抽不出什么空來。前幾年假期空閑的時候，他一直堅(jiān)持去一些農(nóng)民工子女聚居的地方，免費(fèi)開設(shè)科普培訓(xùn)班，指導(dǎo)孩子們做些簡單有趣的科技小制作。“一個科技教師也要有社會責(zé)任感。”常建強(qiáng)這樣解釋自己的無私行動。在他看來，目前全社會的科技教育氛圍還不濃厚，他應(yīng)當(dāng)盡己所能多影響一些人。

扎根農(nóng)村一輩子

常建強(qiáng)已經(jīng)過了知天命之年，“到了這個年紀(jì)，就怕時間不夠，總覺得還有很多事情要做。”他說。

華士中學(xué)開設(shè)科技特色課程之初，凡事都只有常建強(qiáng)一人奔忙。查找資料、設(shè)計(jì)教學(xué)、挖掘地方課程資源……很長一段時間里，常建強(qiáng)忘我工作、早出晚歸，幾次被學(xué)校保安鎖在樓內(nèi)。也曾遇到資金、場地等方面的困難，盡管現(xiàn)在回想起來，常建強(qiáng)已經(jīng)不把其稱為困難。他為人比較“直”，目標(biāo)認(rèn)準(zhǔn)了就是一往無前——“只要你想做，有奉獻(xiàn)精神，就一定會有好的結(jié)果。”

如今常建強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)里成員多了，包括他自己在內(nèi)，共有四名專職教師，十幾名兼職教師。和年輕人比起來，常建強(qiáng)的干勁仍然絲毫不差。為趕上科技迅猛發(fā)展的潮流，他每年都會買很多書，經(jīng)常上網(wǎng)查找國內(nèi)外資料。“拓寬自己的知識面，才能為學(xué)生提供更多的教育資源”，“外文資料看不懂怎么辦，用在線翻譯軟件查”，常建強(qiáng)覺得，老師一定要樹立終身學(xué)習(xí)的觀念。

對科技組的其他教師而言，常建強(qiáng)“既是同事，也是師傅”。常建強(qiáng)一心培養(yǎng)這些青年教師，給他們創(chuàng)造提升機(jī)會。“有新的材料和資源，常老師總是第一時間分享，毫無保留，課堂也隨時可以推門進(jìn)去聽。”青年教師謝飛說。常建強(qiáng)還特別喜歡提醒小年輕們多鍛煉身體，保持好的精神和體力，而在過去的十多年里，他每天都堅(jiān)持跑步健身。

在青少年科技教育領(lǐng)域，常建強(qiáng)的名聲越來越響，不過他從未想過借此去往更廣闊的平臺發(fā)展。“現(xiàn)在是信息時代，獲取信息資源很便利，所以在農(nóng)村做科技教育也是很幸福的事情。”常建強(qiáng)說，“就扎根農(nóng)村吧，一輩子，這也是我最大的心愿。”endprint