安徽省萧县中学(235200)李峰
近年来,本校对传统实验室进行了改良,全面升级了实验室的各种设备,建立了科技活动室,科技展览室,更新了科普宣传橱窗,把死板无趣的实验室改良成学生可以张扬个性、激发兴趣、放飞梦想的实践平台。创新实验室课余时间对所有喜欢科技活动的学生开放,并利用学校的广播站、网站宣传科普知识,营造浓厚的科技教育氛围。开展“开心小制作、创意小发明”活动,组织学生自制教具,自制学具,参加青少年科学调查、科技创新等活动,激发学生学科学、用科学的兴趣,全面提高学生的科学素质,培养创新人才。
1体验发明过程挑战自我
创新实验室鼓励学生自主选择、自行设计,充分探索和体验创新的乐趣,挑战自我,敢于面对难题。如越来越多的的大雾天气,激起了我们对PM2.5的认识,而造成大雾天气的原因,除了汽车燃油带来的污染,最主要的就是冬天取暖烧煤带来的污染了,而如何处理烟尘是世界性的难题。孙自强同学通过调查研究,打算制作烟尘处理器。刚开始他用的是储水池过滤烟尘,这个效果最好,却无法自动排烟。他又制作了静电吸附灰尘的装置,发现吸附的灰尘很少,作用不大,最后采取了水雾处理的方式,效果不错,但水珠随烟尘排出,空气污染减少,水污染却更加明显。最终他采取了先给水雾带电再用静电吸附的方式,达到了想要的效果。这个烟囱粉尘处理装置不但能处理灰尘,还能自动铲除灰垢,并自动排放污水,用水量不大,直接套在烟囱上即可使用。他在一次次的改进中体验了发明的乐趣,挑战了自我。
基本思路是通过静电感应,给雾化的水珠带上静电,小水珠会吸附烟雾中的粉尘颗粒和其他有害气体。小水珠在电场作用下会吸附在静电板上,通过气流带动的扇叶转动,把沉渣刮入出水口,当污水储满后自动流出,并封闭管道,达到不会排放烟尘的效果。烟尘处理器原理图如图1所示。这个发明在2013年安徽青少年科技创新大赛中获得了省级二等奖。
2增强发明意识完善创意
当学生有了奇思妙想,有了创意,作为创新实验室,就要尽量满足学生要求,尽最大的努力给学生创新实践活动提供软硬件环境的支撑,让他们不仅从书本上学习知识,还能在这片新天地里通过动手动脑锻炼能力。如祖一鸣和乔秉钦同学发明的海波恒温加热奶杯,可以在喝水时自动恒温加热,更适合婴儿热奶使用,大大方便了人们的生活。
这个发明是在学生探究晶体的熔化与凝固的实验时发现的,希望在生活中能利用这一特性为人们造福,于是一个奇思妙想诞生了。海波恒温加热奶杯有3层设计:最外层装有水,并有加热装置(电加热或气加热);中间装有海波;最里层放置待加热的液体。外层水被加热后传热给海波,利用海波晶体熔化吸热和凝固放热的特性,反复为最里层的奶水恒温加热,保持在48℃不变,由于海波的过热特性,能储存能量,可以在需要热量时快速放热。
这个发明过程,学生由无意中发现的海波过热现象,展开了想象的翅膀,提出了奇特性创意,经过
教师的悉心指导,创新实验室提供了所有的试验器材及加工工具,并提供网络搜索,使学生明白过热反应的含义,学到了书本上没有的知识。
3营造科技氛围驱动创新
一年一度的科技节在本校如火如荼的开展,创新实验室通过网站、广播提出了解决教室
里粉尘飞扬,影响师生健康的发明革新设想。各个科技兴趣小组行动起来了,有在黑板檫上安装吸尘装置的(静电除尘、吸尘器除尘、毛绒布吸尘),有在粉笔上动脑筋的(无尘粉笔、荧光粉笔、水
写粉笔)。周俊蕾等4位同学在实践中不断总结,
发明了旋转式水写黑板(见图3),彻底颠覆了黑板的概念,系统地解决了这个问题。
这个发明特别简单,在市场上买一块水写布,安装在一个可以旋转的支架上,支架前面用少许隔热材料做底板,后面可以安装一个加热板(夏天潮湿时使用),随便拿一根湿棉签就可以写字。旋转式水写黑板彻底解决传统黑板的诸多缺点,利用最新科技成果,把水写布应用到教室黑板上,并安装一个旋转装置可以随意更换正反面,大大提高了黑板的利用效率。
在需要“擦黑板”时,水写布上的
水分10min左右会自动蒸发,黑板会光亮如新,如个别地方需要更改,可以利用电吹风的热风瞬间擦除。水写布价格便宜,更换方便,使用效果优良。
创新实验室的建设与实施,正在引发一场静悄悄的教学改革,在对传统实验室进行改良的同时,也要不断开展以创新实践活动为核心的课程体系教学,组织形式创新,通过转型加强和改进实验教学、培养学生创新实践能力。
收稿日期:2013-12-24