神奇的“渔场”——全国优秀教师陈水章的教育实践

编辑:薄荷绿℡ 2019-09-16 15:36:35


人物简介
陈水章,长郡芙蓉中学高级教师,全国高级科技辅导员,芙蓉区首席名师。 任长沙市芙蓉区人民政府督学、中国发明协会理事、陈水章科技创新工作室首席名师,获全国自制教具能手、省级骨干教师、芙蓉区“芙蓉工匠”、芙蓉区“发明专利达人”等荣誉,受聘为长沙市教育科学研究院初中生物兼职教研员、湖南省继续教育“国培计划”省级培训专家库成员,湖南省“未来教育家”高端研修项目培养对象。
长沙市长郡芙蓉中学有一个神奇的“渔场”——学生的奇思妙想都能在这里变成现实。
这个神奇的“渔场”其实是“全国优秀教师”陈水章的科技创新工作室。“就怕你想不到,不怕你做不到!”陈水章说,“授人以鱼不如授人以渔,更不如授人以‘渔场’,也就是平台。让学生在我们提供的‘渔场’中修炼‘捕鱼’的技能,老师仅起到启发和引导作用,真正以学生为本,才能激发学生主动创新的欲望。”
创意教具的“发明家”
“恭喜你生了个女孩。”按下开关,面前看似简单的人工智能机器用机械女声提醒记者。“这是我自己做的宝贝。”陈水章兴高采烈地拿着教具向记者介绍。
原来,为了让学生弄懂“生男生女机会均等”这一问题,陈水章制作了这个“生男生女”探究教具。它由塑料瓶、控制模块、语音播报模块等构成。他在塑料瓶中放置白球、黑球,分别代表男性含X、Y染色体的精子,塑料瓶与控制模块的接口处放置一枚白球,代表女性的输卵管内有一个含X染色体的卵细胞。打开开关,塑料瓶中若掉下来的是白球,人工智能语音播报就会提醒“恭喜你生了个女孩”,若为黑球,则会提醒“恭喜你生了个男孩”。这一装置操作简单,直观易懂。
“一对夫妇生男孩还是生女孩的概率大小,是很多学生想弄明白的问题。如果按照教材照本宣科,学生会觉得枯燥难懂,所以我制作了这个教具,让他们可以更直观地理解知识。”说完,陈水章又拿出了这个教具的初代产品和二代产品。
自己动手做教具是陈水章从教以来始终坚持的爱好,他也因此成为学校师生眼中“厉害的发明家”。自1994年实习期间制作第一个教具至今,他已经做了不计其数的教具。陈水章科技创新工作室内,陈列着他做的各式“宝贝”,有利用废旧电线和塑料纤维制作而成的鱼鳃模型,还有用塑料瓶和皮筋做成的模型鱼教具,等等。尽管这些教具获得过很多奖项,也给他带来了“发明家”的荣誉,但在陈水章眼里,做教具并不是为了获奖,而是“让抽象的知识具体化,帮助学生建构概念,从而提升学生的学习兴趣和教学效率”。
陈水章曾做过一个调查,在开学下发新教材之后的两三天,他调查学生翻阅教材的情况,发现生物是学生翻动最多的教材之一。“这说明学生对生物很感兴趣,但为什么在后面的学习中对生物的兴趣越来越弱呢?我认为根源在于很多具有趣味性、和生活息息相关的实验都从生物教学中消失了。”
基于这样的认识,在教学中,陈水章能用教具上课的地方,就绝不会只拿书本讲。比如,在探究“种子萌发所需条件”这一问题时,有学生认为“太阳、土壤是种子萌发必不可少的条件”。针对这一错误认识,陈水章引领学生对柚子、南瓜内部的种子为何不萌芽提出质疑,并利用课余时间制作教具进行探索,将结果在全班进行展示。
“这是一种实践体验的深度学习。在这个过程中,学生不仅掌握了知识,还增强了动手能力和探索意识。就像是自己砍柴能获得双重温暖,自己探究也能得到双重收获。”陈水章说。在他的引领下,越来越多的孩子开始尝试对生活中常见的问题提出质疑,并自己动手制作教具去探索其中的奥秘,创新意识也就在每一次实践和思考中悄悄地萌芽。
“自己动手,用所学知识解决生活中的问题,这不正是基础教育最初的出发点吗?”“发明家”陈水章笑着说。
学生创意的“催化师”
陈水章科技创新工作室内有一个布置得井井有条的空间,里面放置着多台电脑、一台数控车床、一台激光切割机、一台3D打印机。这些器材似乎和生物老师办公室的配置不相符。这块区域被陈水章命名为“0℃催化”科技创新工作室,专门用来“催化”学生的创新想法,共分为创意催化检索区、体验制作提升区和成果交流感悟区三部分。
“‘0℃催化’的名字寓意着学生即使是在科技创新领域属于0℃结冰状态,毫无基础,也能在这个工作室内得到催化、引导,从而获得成长。”陈水章介绍说,这个成立于2013年的工作室,目前已经通过科技创新发明获得200多枚奖牌、33件授权专利。
“教室里的日光灯为什么那么容易坏掉?有什么办法可以改进呢?”创新课堂上,两位同学提出的问题引起了陈水章的兴趣。于是,师生开始共同探讨如何为日光灯“延寿”。这原本是一个物理问题,但陈水章通过连续几个月的查找资料、仔细钻研、反复试验,最终和学生一起采用等效电阻替换一端灯丝的方式制作出“日光灯管增寿转换器”。这一发明不仅在第21届全国发明展览会上斩获金奖,还在法国巴黎国际发明展上荣获银奖。
在“催化”学生创意的过程中,陈水章发现,很多科技创新融合了物理学、数学、化学等学科知识,要想成为学生创意的“催化师”,他就得掌握更多的“催化本领”。为此,他勇敢地挑战自己,不断跨界学习新知识,通常全年无休地窝在办公室里钻研。
也正是因为陈水章的钻研、挑战精神,2018年,他获得由中国青少年科技辅导员协会颁发的青少年科技辅导员专业水平高级认证书,成为全省四名“幸运教师”之一。此外,陈水章还主持编订了《少年发明秀(初级)——技法创新篇》《少年发明秀(中级)——知识点创新篇》等校本教材,从方法论角度激发学生的创新思维。
去年,在带领学生研究“高层电梯消防逃生设备”时,因为找不到某个器材,实验难以推进。陈水章问遍了全校的物理老师,得到的回答都是“没有办法解决”。但陈水章偏不信邪,不断上网检索论文,花了整整半个月的时间,最终找到了该器材的替代品,让实验得以顺利进行。
采访当天,即将赴北京参加科技创新比赛的唐唯轶同学正在接受赛前的最后培训。“陈老师的博学与他敢拼敢做的精神都值得我们学习。”唐唯轶说。
知识产权的传播者
创新意识和动手能力是前提,但辛苦发明制作的教具和产品在完成后难道就只能搁置在办公室里?如何进一步巩固学生的创新兴趣,激发他们的创新欲望?陈水章冥思苦想了很久。
2007年,一次偶然的机会,他认识了在专利方面颇有经验的长沙市教育科学研究院科技创新教研员谭迪熬老师。抱着试试看的心态,他在谭迪熬的帮助下将自制教具“反应速度测试仪”提交实用新型专利申请。在这一过程中,陈水章对知识产权产生了浓厚兴趣。“知识产权保护意识和创新意识应该密不可分,增强学生的知识产权保护意识可以更好地促进学生的发明创新。”于是,陈水章开始钻研起知识产权领域的知识,“省里、市里一有知识产权方面的培训班我就去参加,平时也会帮其他老师写专利申请材料,我是抓住一切机会学习和实践。”
没多久,国家发布《知识产权战略》,鼓励将知识产权教育融入中小学教育。这为陈水章的工作打开了新思路,知识产权教育应该是一项全民普及教育,面向全体师生,而不是一小部分人的“单打独斗”,那么,该如何让其他师生也加入进来?
2011年,为了让知识产权教育在全校落地,又不加重学生和教师的负担,陈水章决定利用课程这个强有力的抓手,寻找知识产权教育与各学科的最佳结合点,将知识产权教育融入学科课程教学中。
经过反复构思,陈水章发现可以将知识产权的版权、商标、专利三部分内容与各学科教学知识进行对接。于是,在长郡芙蓉中学,语文、英语、音乐学科和版权教育结合起来,让学生了解版权保护对文艺作品的重要性;数学、物理、生物、化学、信息技术等学科与创新和专利相结合,鼓励学生联系生活进行科技创新,并为其申请专利;美术、地理、政治等学科与商标教育相结合,增强学生的商标意识。由此,长郡芙蓉中学形成了“全学科融知育,全师生玩创新”的格局,知识产权教育在全校顺利开展。
在校长吴胜军眼里,陈水章是一个朴实且认真的人,有着典型“理科男”的务实气质。“他一旦做一件事,就要将事情做到极致。”这一点,物理老师翟莹也深有体会。今年3月,为了上好国家知识产权局组织的公开课,第一次接触知识产权知识的翟莹感到毫无头绪。陈水章加入进来,和她一起构思、磨课,“课堂的每一个细节甚至连导入的话、每一个动作陈老师都会帮助我斟酌、明确,我们经常讨论到深夜。”经过多次听课和修改,《平面镜成像与专利》这节课入选全国十大优秀课,国家知识产权局对此进行全国巡播。
学校先后被评为长沙市知识产权教育示范学 校、全国创造教育先进集体,并成为全省唯一一所全国中小学知识产权教育示范学校。 “与荣誉相比,我们更开心的是看到学生的创新思维和知识产权保护意识已经深入内心,这才是学校能给予孩子的终身受益的东西。 ”吴胜军笑着说。
“获奖从来不是创新的目的,给学生植入创新基因,让他们的思维和人生变得开阔才是‘授人以渔场’的意义。而我只愿做好这个‘渔场’的催化师和守护者。”陈水章笃定地说。
来源:《湖南教育》2019年9月B版,有删改
作者:余柯
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