從兒時夢想到國際舞臺發自內心的喜歡是動力之源

張立斌

作為一名教育工作者，從事教育的最終目的就是培養學生具有良好的綜合素養，在綜合素養結構當中，最為核心的是科學素養。因為通過對科學素養的培養，可以培養學生科學的態度、探索的精神、嚴謹的思維、不怕失敗和挫折的勇氣，這些都是成功的關鍵。本次通過全國首批高級科技輔導員認證，將為我今后繼續帶領青少年探索科技道路倍增信心。

@源于兒時的夢想

2010年4月，我從遼寧省輕工業科學研究院應聘來到通遼第五中學任教化學學科。通遼第五中學良好的教學環境、和諧的人際關系和濃郁的科研氛圍，讓年輕氣盛的我躊躇滿志，立志培養學生的科學素養。這是我作為教育工作者的畢生目標。我之所以喜歡進行科學教育，是源于小時候的夢想。兒時過年放鞭炮的時候，我就在想鞭炮是怎么制作的，為什么會有響聲，為什么是五顏六色的。來到通遼第五中學這個很好的平臺，發現這所學校很重視科學教育，曾經很多前輩獲得了優秀的業績，進一步點亮了我在科學教育上要大展拳腳的激情。2013年，我決定首先從自身出發，進行教師科技創新成果的研究工作，于是我結合讀研究生時的課題，進一步對納米材料進行了研究，2014年，我的個人成果“Ti0，納米纖維光催化降解羅丹明B溶液的研究”獲得了第29屆全國青少年科技創新大賽科技輔導員創新項目一等獎。

作為一名優秀的科技輔導員和教師，在提高自身能力的同時，最終還要培養出優秀的學生。因此培養學生的科技創新能力，成為了我今后的主要目標。但怎樣才能激發學生的創新能力呢？

@從科技創新課程開始

在學校的支持下，我開設了通遼五中科技創新課。興趣是最好的老師，枯燥的說教只能令學生乏味。我發現，利用幽默的話語結合各種科技發明成果的亮點分析設計步驟，學生的興趣極大。教會學生如何進行科技作品的設計，是引領學生發現科技潛能的敲門磚。

很多學生在最初上課時，總會覺得科技發明離他們很遙遠，神秘且不可及。而聽過我的第1次講述后，學生普遍認為其實也沒那么難。這是為什么呢？對每屆新生，我都要舉一個畫家的專利發明的例子：上個世紀有位畫家在作畫時一會兒找筆用，一會兒找橡皮用，他發現很麻煩，自己靈機一動，用鐵絲把橡皮固定在鉛筆上，這樣用起來十分方便，再也不用來回找東西了。而就是這樣一個方法，卻申請了專利，同時由美國最大的鉛筆生產商投資生產，給畫家帶來了1 000多萬美元的利潤。我們不看收益，只學習他的方法，這是一種最簡單的發明方法——組合發明法。從此，學生們不再覺得發明很難，覺得它就在我們身邊，我們每個人都可以進行發明創造。而教師重在如何引導學生找到自身的亮點。

經過一段時間的課程后，我發現學生們可以提出好幾個自己的小創意。2015年，我指導李夢琦同學的個人創意“八心八鉆鉆石切割機”，獲得了創新大賽省級一等獎的好成績，同時在比賽現場受到評委、北京科普大使、知名航天科普專家金聲老師的高度贊揚，認為該作品的設計科學合理、含金量高，同時學生的考慮和解說都非常到位。同年， “智能導盲儀”“改進型紅外觸發攝像機”“腦電波智能家居控制系統”等9項學生作品在首屆全國青少年科技創意大賽中分獲全國二、三等獎。通遼第五中學成為那屆比賽全國范圍內獲獎最多的學校，我自己也成為那屆比賽全國范圍內指導學生作品獲獎最多的教師。

@在名師工作室大展拳腳

創意是科技發明的源泉，有了好的創意，下一步就是努力研究、傾力制作。2015年，通遼第五中學成立首批名師工作室，有了這片大展拳腳的天地，我帶領學生從科技創意作品向科技創新成果繼續發展前行。

帶領學生先動腦后動手，有了優秀的科技創意之后，我帶領學生進行了第2階段的培訓（科技創新成果的培訓）。在進入工作室后，我帶領學生先進行一些校本教材課程的練習，如進行“水中花園”“大象牙膏”“化學雞尾酒”等常規課題的鍛煉，然后讓學生自己設計，嘗試對現有實驗進行一些改進，開發出新的方法。終于，孫威同學設計的“多彩化學樹”獲得了創新大賽省級一等獎。而這一成果就來源于“水中花園”這一課題，他是結合高中化學知識“除了大部分硅酸鹽不溶于水外，大部分堿類也不溶于水”設計，將里面的硅酸鈉溶液換成了氫氧化鈉，調節一定比例，最終設計出成果。這種例子太多太多，學生在校本教材中就能找到開發點，所以他們干勁十足。多年來，學生科技作品獲得省級創新大賽獎300余項、全國獎20余項、國際大獎16項，每年獲得的一等獎數量及獎項總數在自治區均居首位。

結合近幾屆科技創新大賽的學生作品，課上學生得到很多啟發，這種動手動腦的啟發式教學非常適合培養學生的創新能力。我不喜歡講大道理，喜歡用倒推法，通過實際行動引導有困惑的學生。有些學生家長擔心學生搞科技搞創造，耽誤學習，但實際上，學生的科技課并沒有占用課上時間，都是在課后、晚自習和周末休息時間進行的。這也導致寒暑假往往是科技教師們最忙的時候，不但要輔導學生，還要花費大量業余時間整理學生作品的多項材料。同時，我也會對每一位學生說明，雖然高校自主招生工作中對有科技特長的學生有一定的加分或者降分錄取的政策，但是有一個大前提，那就是高考最低也須通過一本線，這是一個門檻。如果學生的知識儲備不夠，學習跟不上，一切都是徒勞。所以，跟著我搞發明的學生，不但獲獎多多，學業成績也一直保持穩定，甚至可以大上一個臺階。例如，在剛剛結束不久的省級創新大賽中，學生李夢琦不但在比賽中獲得二等獎，學習成績還從全校100名直接上升到全校第9名。

@師生一起豐收碩果

2016年，我接到德國紐倫堡科技發明展邀請函，因科技獎項眾多，經過中國創新代表團申請，受邀赴德國參加科技競賽，我感到一種前所未有的興奮和巨大的壓力。作為內蒙古唯一的代表隊，前期我帶著學生進行了多個項目的研究工作，最終敲定“GPS可定位皮帶”“蓖麻油轉變為生物柴油”“自學習節能插座”等5個項目參賽。10月，我帶著4名學生和這5個項目赴德國參加發明展。在國外參加比賽，必須要克服人文環境、比賽規則、語言溝通等方面的不利因素。在這場堪稱“全球發明界的奧斯卡獎”的科技競賽中，我們首次參賽即斬獲獎項。2018年，在第70屆德國紐倫堡國際發明展中，我又指導6項作品分別獲得1項金獎、4項銀獎和1項銅獎。截至目前為止，我累計指導通遼第五中學師生獲得16項國際大獎，位居內蒙古自治區首位，也刷新了內蒙古地區青少年在此項國際賽事上零的突破。

孟凡超同學自主設計的課題“生物柴油的制備”，將動植物油轉化為可再生的生物柴油，屬于新型環境友好型能源，該項目獲得德國紐倫堡科技競賽金獎。2017年3月，孟凡超被美國特拉華大學全美排名第10的機械工程專業錄取。孫威同學設計的“自節能插座”適用于多種家用電器，帶有可節能、可自動存儲轉化等功能，方便快捷，獲得德國紐倫堡科技競賽國際銅獎和多項青少年科技創新大賽省級獎，被特拉華大學全美排名第25的國際金融專業錄取。

“同學獲獎了，老師也獲獎了，咱學校可真牛啊！”在國際競賽和國內競賽中獲獎，同學們感到無比自豪和開心。創新是一個民族進步的靈魂，青少年的創新能力直接關系到國家的未來發展。學校和教師的創新實力關系到青少年的創新能力培養。這些年來，有歡笑，有淚水，我都陪著學生們一路走來。曾經我接到了幾個高三家長深夜發來的短信： “張老師，太感謝您了，2年多對孩子的培養！”“感謝張老師對我家孩子的栽培，我們全家一輩子都忘不了。”我說，只要我的學生有出息了，我所有的付出都值了。