开展小课题研究提升学生创新能力

蒋波

通过开展科技小课题研究，全面提升了小学生创新精神。他们在《提高洗手液使用率的研究》中，发现洗手液的使用经常浪费很大，从而发明了“按压式取液器流量调节装置”;在《如何控制吃药颗数的研究》中，发现老人经常吃药忘记吃了多少，从而发明了“药丸颗粒测数器”;在《学校拖把经常忘记归还的研究》中，为了提醒学生及时归还使用过的拖把，发明了“带提醒归还功能的智能拖把”。一个个小课题的研究推动着一项项小发明的问世。

我校“启明星”少科院成立15年了。多年来，“启明星”少科院每学期都会开展大量的科学探究活动，特别关注小课题研究。一系列活动的开展，收获了累累硕果：54项小发明申请到国家发明专利;多项小发明在省、市获奖，同时这些小课题研究又解决了生活中的实际问题。

一、在《提高洗手液使用率的研究》中，小院士们发现洗手液使用经常浪费很大，从而发明了“按压式取液器流量调节装置”

我们学校在每个厕所中都安放免费的洗手液供同学们使用，在使用过程中，小院士们发现有个别同学经常用力按压，导致洗手液浪费现象严重。陈秭希同学把发现的情况告诉了科技辅导员蒋老师，蒋老师问她有什么好的方法解决这个问题。针对洗手液浪费这种情况，她想到要开发一种可以调节按压取液流量的装置，使用者可以根据每次用量调节按压取液量，从而达到干净整洁又环保节约的洗涤效果。她在原有的按压取液嘴的基础上，增加一圈限位环，使取液嘴在不同的方向按压的行程不等，从而得到不同的洗涤剂量。

1.为了使取液嘴在按动过程中精确控制行程，我们给原有的行程（取液嘴初始位置和容器盖之间）增加一个限位环。

2.取液嘴在相应的限位环方向可以得到相应的按动行程，从而得到相应的取液量（如下图1、2、3挡）。

3.在不需用的时候可以将取液嘴拨到最高限位（0挡），防止误操作。

通过小课题的研究，陈同学发明了可以调节按压取液流量的装置。她的小发明被广泛应用到了学校各处，通过调查发现，原本一周就要使用一瓶的洗手液，现在可以延长到三周了。

二、在《提高拖把归还率》的小课题研究中，小院士们为了有效提高拖把归还率，从而发明了“带提醒归还功能的智能拖把”

发现问题：我们学校每班都配备2把拖把，以方便学生打扫。在实际使用中，小院士们发现许多拖把因为各种原因被遗忘在校园各个角落。每天放学时，总务处都要安排专人进行回收，浪费了许多精力，也造成了不美观。周源坤小院士发现问题后，并没有停止研究，而是专心致志地跟爸爸一起探究起来。

研究问题并完成作品：怎样做到用过的拖把能及时提醒忘记的同学归还呢？周同学结合电子与信息技术，为简单的清洁用具添加归还提醒功能，通过加速度传感器识别当前物品的使用状态，并进行状态记录：在检测到物品已经使用完毕的情况下，启动倒计时并以LED倒计时条的形式显示报警启动剩余时间;当倒计时完成，若物品仍未被归还，则驱动蜂鸣器开始发出报警信号，提醒归还;当物品归还或再次处于使用状态，则解除报警状态，继续监控物品状态。“带提醒归还功能的智能拖把”一经使用就获得了师生的好评，班级的拖把再也没有出现被遗忘在校园角落的情况。

三、在《如何控制吃药颗数》的小课题研究中，小院士发现老人经常吃药忘记吃了多少，从而发明了“药丸颗粒测数器”

发现问题：韩逸哲同学发现外公的血糖指标一直偏高，每天都要定时定量吃一种丸状颗粒的药，于是每次吃药前他会帮外公数药，久而久之他就感觉特别麻烦，不是倒多了就是倒少了，后来他就想能不能自己做一个简易的、相当于量具的小东西，让外公每次吃药时不再为数药丸而麻烦。

研究问题：他发现在生活中像这种丸状颗粒的药很多，如香砂养胃丸、补中益气丸、健脾丸等中成药，每次在吃前数药就非常麻烦，所以做一种药丸颗粒测数器就很有必要了。

完成作品：药丸颗粒测数器是用一个旧原药瓶盖、一段喝鲜奶的塑料管和一小块塑料薄片组成。将药瓶盖中间开一个与塑料管一样大的孔，将塑料管插入孔中用胶布与药瓶盖固定，再在药瓶盖侧壁贴着盖内顶处开半圆大的薄槽，可以正好插入塑料薄片。取药时，将药瓶盖换上“药丸颗粒测数器”，用手堵住塑料管出口，将药瓶倒置，药丸颗粒就会顺着进入塑料管，因为塑料管长度是之前与定量药丸颗粒剪好的，这时进入塑料管的药丸颗粒就刚刚好，再将塑料薄片插入药瓶盖，塑料管的药丸颗粒就可以倒出来吃了，最后再换上新的原配药瓶盖，吃药的过程就结束了。

通过小课题的研究，韩同学发明出了的药丸颗粒测数器，它的优势就在于结构简单、颗粒数调整方便、实施简易可行、操作轻松，让吃药丸的过程变得简单方便。

四、在《电饭锅如何防溢》的小课题研究中，刘万沁同学发明了“电饭锅防溢器”

发现问题：刘同学发现家里常常会煮稀饭，大人们经常忘记关电源，电饭锅的汤汁经常溢出来，还得打扫灶台，稀饭煮长了也不好吃。

研究问题：于是他开始了《电饭锅如何防溢》的小课题研究，他首先观察了电饭锅溢出时的状态，然后设计出了一个电饭锅防溢器，既可以防止汤汁溢到灶台上，还可以自动切断电饭锅的电源。

完成作品：在锅的四周做个“环形收纳器”，将收纳器收集的汤汁引流到收纳盒中，利用汤汁的重量自动切断电饭锅电路，电饭锅就不会再溢出汤汁了。通过小课题的研究，刘同学发明出了实用型的小发明。小发明一经推出，受到了家长一致好评，并在市创新大赛中获得一等奖。

五、在《学生坐姿正确率调查》的小课题研究中，为了有效提高坐姿的正确率，从而发明了“智能坐姿提醒器”

发现问题：在一次學校对学生坐姿问题的突击检查中，大队部的同学们发现许多同学的坐姿不正确，许多同学小小年纪就有驼背的倾向，这真是个头疼的问题。

研究问题：大队部的同学在老师的引导下，对这个问题展开了研究。首先，经过讨论，他们认为产生坐姿不正确的原因在于，同学们坐的椅子不够智能，不能对不正确的坐姿进行提醒，如果可以实时提醒的话，那同学们的坐姿正确率将大大提高。

设计思路：在坐椅上添加红外感应器，如果坐姿不正确，报警器就会报警提醒。

完成作品：有了思路之后，学生们开始利用开发板进行程序开发，然后在坐椅的靠背上增添两个红外感应器，并在开发板上安装了报警提醒器。如果学生坐姿正确，报警器不报警;如果坐姿偏离设定的值，报警器就提醒。

同学们设计的“智能坐姿提醒器”一经使用就获得了师生的好评。学校学生坐姿正确率得到大幅度提高。

我校依托少年科学院平台，开展小课题的研究，让学生爱科学，勤思考，会提问，培养了学生的科学创新精神，提升了科学素养。

【作者单位：扬州市维扬实验小学 江苏】