文/宁磊 青岛市实验高级中学
在科创中“创新”自己
文/宁磊 青岛市实验高级中学
一天中午,有位同学来到我的办公室与我讨论科创开题方案。
“宁老师,这是上次讨论的CO2传感器,您看看能用吧?”
其实上次我只是跟他大致讨论了一下怎么去做,没想到学生真去购买了CO2传感器。“老师,我对这个题目特别有兴趣,您会帮助我吗?”
望着学生充满期待的眼神,我微笑着点了点头,惊讶之余我下定决心:一定要攻克该传感器的生物学应用问题。我曾听过一个“STEAM课程与创客”的讲座,其中讲到了单片机的应用。于是我决定将生物实验中所使用的传感器连接到单片机“Arduino”上,通过简单的编程来控制其输出,进而影响效应器实现局域物联网的控制。
如今,我已成功将她购买的CO2传感器安装到单片机上,并根据环境中CO2浓度来自动调节生物实验的处理水平,同时在计算机上记录CO2浓度的变化。感谢学生给了我创新的力量和责任,让我真正领会了“教学相长”的含义。
其实在我校“六个百分百”课程体系的实践过程中,通过一线指导科创实践,我不仅像如上所述的从学生身上获得了创新的力量,还掌握了许多一手资料,解决了一些理论与实践难题,丰富了指导科创的经验,扩充了知识储备,我真切地感受到有这样一个我热爱的群体是一件多么幸福开心的事。
为培养学生的创新能力与动手实践能力,我校成立了创新人才培养中心,旨在通过科学创新实践全面提升学生的创新能力与动手实践能力,提高学生的综合素质,展现学生的专长。而中心的成立也为像我这样的教师发展提供了广阔空间与优质平台。
在科创培训中,我结合自己多年研究的经验和教训,为同学们量身打造出一系列科创的“范式”:开题之前深入学生进行指导,启发学生灵感;“面对面”与学生讨论,将学生的想法转化为具体的科学问题和实验假说。在科创过程中,我充分放手,充分发挥学生的主体性,主动做学生的顾问,辅助同学们“上阵”,取得了不错的效果。
以“清道夫鱼的仿生学研究”为例,我首先让同学们对鱼进行解剖,获得大量清道夫鱼形态学数据,然后将数据平均之后数字化,利用相关3D打印软件构建并绘制清道夫鱼的三维结构图,按照图纸针对多种不同材质、不同硬度、不同孔隙、不同表面结构的原料进行3D打印,然后分别请同学作为志愿者试用,观察并记录清理污垢的效率和时间,尝试找出不同材质、不同硬度、不同孔隙、不同表面结构的原料与清洁效率之间的相关性,找出相关系数,并进行统计检验并最终得出结论。在整个探究过程中,学生的积极性被极大地调动,自主创新意识和动手能力得到有效的培养,而对我来说,至少获得了三份收获:一是学到了很多新知识,丰富了自己的知识结构;二是通过与学生共同学习增进了师生之间的感情,彼此更加和谐;三是通过这个过程,增强了我对自己的信心,自我的课程领导力有了显著的提高。
在指导学生的过程中,每当我发现自己知识不足时,就广泛地查阅资料,寻找相关专家“取经”,我也得到了个人的提升和成长的空间,可以毫不夸张地说,自从我入职以来,在青岛实验高中的每一天都如此的“新颖”,在这所学校工作是那么“激动人心”——这是我感到幸福的地方。