参与创新大赛，培养创新意识

      福建省PG电子·(中国)官方网站  林鲤琼  林建兴

摘要：当今世界，科技创新成为综合国力竞争的焦点。培养具有科技创新意识的人才，是中学物理教师应担负起的历史使命。

 物理教师如何才能做到“创新”呢？

首先，可以创造“创新的文化环境”。在学生团体中形成“求异”的氛围；让学生明确：“优秀学生”,必须要有创新。

其次，在实践中体验创新。让学生参与现有教学仪器的改造与制作；另外指导学生参加“青少年科技创新大赛”也是一个好的途径。

（一）创新大赛，魅力在于“新”，含探究方法创新，设计的仪器部件创新，设计思想创新，功能创新。1、“查新”是基础。（1）范围（2）方式（3）时间。2、仪器在动手制作过程会有新发现。3、试用作品过程会有新发现。4、打破常规，大胆想象，把不可能变为可能。5、在比赛时要充分地展示“创新点”

（二）参加创新大赛，是对学生“全”面素质的一次检验。

（三）“苦中有乐”， 指导教师工作虽多，但更是人生的一大乐趣。

 “参赛过程”产生的效应巨大：1、参赛同学对专业知识有更深的了解，学会应用各种探究方法，锻炼了观察能力和创新思维，收获了勇气和力量；2、使用同学自制的仪器在课堂上演示，制作者本身很自豪，其他同学也特别感兴趣；3、激发其他同学的创新意识和欲望。

关键词：传承、延展、求异、创新、查新

正文：当今世界，科学技术以前所未有的速度迅猛发展，新技术、新发现不断涌现。新技术的研究与应用为社会经济发展提供巨大的动力，科技创新成为综合国力竞争的焦点。建设“创新型国家”，需要培养大量的科技创新人才，这是国家长远发展的一个大问题，也是中学物理教师应担负起的历史使命。

 著名物理学家，“两弹一星功勋元勋”钱学森认为：“现在中国没有完全发展起来，一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学，没有自己独特的创新的东西，老是冒不出杰出人才。”^【1】那么，如何才能做到“创新”呢？

首先，可以创造“创新的文化环境”。作为一名中学生，背负着知识的“传承”和“延展”的任务。知识的“传承”要“求同”，要靠标准的路径；而知识的“延展”要“求异”，要靠不同于标准的新的路径。培养学生的求异思维，在学生团体中形成“求异”的氛围，可以激发创新人才成长。^【2】具体来说，教师应鼓励学生：绝不随大流，想别人没想到的东西，说别人没有说过的话，研究别人没有研究过的问题。争取做到，别人已经说过的东西我们知道，别人没说过的东西，我们也要知道。让学生明确： “优秀学生’,必须要有创新。没有创新，死记硬背，考试成绩再好，也不是“优秀学生”。^【1】

应该看到，目前在中学，对教师、学生最重要的评价标准：就是期中、期末考试成绩，中考、高考成绩。这些考试，实际上只评价了“知识传承“的情况，并不能体现“创新能力”。在成绩优异的学生中，有很多都是没有创新，靠勤奋、死记硬背，脱颖而出的所谓“优秀学生”。

其次，身为一名物理教师，如何在实践中唤醒学生的创新意识，培养学生的创新思维、创新能力呢？培养科技人才不能闭门造车、纸上谈兵，人才应通过一个又一个的创新实践成长起来。物理是一门实验的科学，教师可以介绍一些当代物理大师的成长经历、成功事迹，为同学树立典范；开展科技小制作，在制作过程中进行交流和讨论；另外，让学生参与现有教学仪器的改造与制作，指导学生参加“青少年科技创新大赛”是一个好的途径。

2010年3月份，我带领两位学生去福州参加福建省第25届青少年科技创新大赛，获得初中组两个省一等奖，感受颇深，现谈一下我在实践中的一些操作和体会。

若用简单的几个字来描述参赛的感受，那就是：“新、全、苦中有乐”。

（一）创新大赛，魅力在于“新”，探究方法创新，设计的仪器个别部件创新，设计思想创新，功能创新 。

1、“查新”是基础。我先引导学生去发现现有教学仪器的不足。学生选中一个课题后，鼓励他们按自己的设计思路完成第一代作品。作品完成之后，就是艰苦的网络资料的查新工作。

查新是针对自己的项目，有针对性地输入一些关键词，查找别人在这个领域理论上、实践上已有的一些成就。（1）查新查的范围越大越广，自己的思路就会越清晰，方向越明确。（2）方式：理论查新更多在专业书籍上，在专利网上，论文网页上。实践查新可以看一些视频、图片、公司的产品介绍。若有外文基础，能看一些外国的网页当然更好。很遗憾，这一点我没做到，最多只能看一些台湾的繁体字，讲日文的视频，仅此而已，已然让我感到耳目一新。（3）时间：随着作品研究的深入，当第二代、第三代作品完成之后，也要不断地查新，改变重点，改变关键词。查新是一件从头到尾、贯穿全程的工作。

2、仪器在动手制作过程会有新发现。举两个例子：

（1）学生在制作《小孔、凸透镜成像探究仪》过程中，根据实验效果的好坏，光屏的选择从毛玻璃——镀膜有机玻璃——白布；外壳从木箱——黄色镀膜有机玻璃箱体——黑色有机玻璃箱体。

（2）在《面镜成像演示仪》研究过程。仪器从单个平面镜成像——两个平面镜成像——三个平面镜组合——平面镜、凹面镜组合，作品在反复的制作和实验中不断地翻新、完善。没有最好，只有更好!

   3、试用作品过程会有新发现。当《小孔、凸透镜成像探究仪》第三代作品完成后，我把它拿到班级试用给同学们看，我先演示小孔成像，再演示凸透镜成像。当演示到凸透镜成不清晰像时，有同学叫到, “把小孔加上去看看！”当即有学生把小孔放到凸透镜与光屏之间，发现原本模糊的像居然变清晰了；改变孔到透镜的距离，发现像还会变大变小，由完整变不完整。这是为什么呢？大家议论纷纷。因为之前没见过也没想过，所以我把问题留给同学。课后，大家经过一番查找资料和作图，最后终于找到答案，且对问题理解得更透了。通过试用，我们发现仪器在操作方法上也有创新点。当然前提是仪器有尽量多的功能，再通过组合就容易找到“边界”的东西，即创新点。

 4、打破常规，大胆想象，把不可能变为可能。在《小孔、凸透镜成像探究仪》的第一个作品产生之后，科技总辅导员陈老师提出：小孔成像的测量应由定性到定量。必须改变蜡烛光源，用大小可测量，左右、上下可清楚分辨的光源来取代。一开始，我想，这怎么可能？除了太阳、蜡烛、白炽灯丝，还没见过什么光源能在大白天成像，还要有形状，大小可测量！？但鉴于陈老师的固执，我让学生晚上拿着简陋的纸箱（小孔成像仪）满大街转，搜索了街头所有的灯：香烛灯、节能灯、交通红绿灯、轿车头灯、尾灯、广告LED灯、激光笔。把有可能达到目的的灯买来到实验室进一步实验，终于找到LED灯中较亮的一款作为光源。功夫不负有心人，终于变不可能为可能，实现一项突破。而这项突破，也使新仪器实现了旧式仪器无法完成的多孔成像（如：九孔成像），小孔、凸透镜组合成像等功能。

 5、作品的创新点达到了，还要注意在比赛的展板中、演讲的演示中要充分的展示出来。演示的东西不能只讲究外观美，更要注重科学美。“创新点”才是创新大赛中的亮点！美的焦点!必须要充分展示，才能吸引具有专业水平的裁判的眼睛。

（二）参加创新大赛，是对学生“全”面素质的一次检验，学生在多方面得到锻炼。

1、因为要交查新报告，所以要有上网收集各方面资料，归纳总结能力，语言提炼表达能力，能找到最佳搜索词汇。

2、因为要针对某个专业课题，所以对专业知识的掌握要深入。如：《小孔、凸透镜成像探究仪》，就要知道《光现象》、《常用光学仪器》两单元的知识，及高中光学知识，该仪器最后把小孔成像、影的形成、凸透镜成像的量化测量、照相机、幻灯机、望远镜、显微镜等实验都通过配件组合实现了。如果这些专业知识都不懂，那就不可能有这些设计了。所以，要求参与的学生自学能力要强，知识面要广。

3、实验动手能力要强，对机械制作有一定的了解。物理创新制作，要先做大量的实验，看原来效果、后来效果，分析各方面不成功的原因，改进仪器。所以，要求学生动手能力要强，善于分析问题，善于制作，自己动手做实验仪器。做完仪器要试用仪器。《小孔》作者许曦在用新仪器实验中发现了幻灯机功能，发现了影响小孔成像像质量好坏的各个要素，通过实验找到适合搭配的透镜的参数。在制作第一代作品时，木块用多厚，哪里挖凹槽、哪里钻螺丝都想到了。这源于他平常勤于动手，勤于观察和思考。所以做起来得心应手。

4、会用计算机制作幻灯片，会设计展板。幻灯片要用到照片，所以要会拍质量较好的相片，包括选景、选角度、控制曝光量，要会处理相片。设计展板，要有一定的排版、布局，审美能力，设计能力。

5、参加大赛，学生要演讲、答辩、问辩。要有一定的精神面貌，演讲的口才，普通话清晰、准确、简洁，表达能力强。

参加创新大赛，是对学生综合素质的一次考验。学生在专业知识、电脑知识、动手操作、摄影、美术欣赏、语言表达、思维反应等各方面都得到锻炼和提升。

（三）“苦中有乐”，指导老师工作虽多，但更是人生一大乐趣。除了常规的教学工作外，身为指导教师，也要上网查资料，修改学生的申报材料，做实验、改作品、答辩培训，工作强度之大，只有自己 体验一下才深刻。创新大赛的“累”让很多人不想再参加。但很多人钻进去后却不想出来，正如学生所言“太好玩，很有收获、很值得，很有成就感。”最大的魅力在于“新”。做出自己原以为不可能完成的作品，确实是人生的一大乐趣。

“参赛过程”产生的效应强大。体现在：1、参赛同学本身获得许多知识、经验、勇气和学习动力。参赛者许曦总结说：“在专业知识上：我的项目运用到了光学、工程学领域的知识，同时在加工成品的过程中，还用到了打孔、粘合、设计绘图等职业技能。在制作过程中，我通过不断实践与运用，熟练掌握了这些技能，同时对已学的知识有了一个更深层次的了解。在设计过程中，应用了组合法、补充法等方法进行研究，对以后的学习生活有很大的帮助。这次比赛大大锻炼了我的观察能力与创新思维，这让我意识到，做生活的有心人，生活才会更美好。”陈立德同学参赛完回到学校后，学习物理的兴趣增加很多，达到如饥似渴的的程度，成绩一下窜到班级前列。他告诉我，他还学会提前预习甚至一单元的课本，对学习上的困难竟然出现了很强的征服心里，是比赛给了他突破的勇气和动力。创新让学生真切感受到物理学习的魅力，在玩中学，可能一辈子都不会忘记。2、使用同学自制的仪器在课堂上演示，制作者本身很自豪，其他同学也特别感兴趣，有很多人提出中肯的意见。3、不少同学提出自己也想做其他仪器的设想。这时，我会鼓励他们上网查一些资料，先试着动手做出第一个模型。更多的同学开始关注科技创新活动了，创新的意识被唤醒，创新的欲望被激发……假如我们一个学生能有一个创新，整个学校不就活力四射？整个国家必将变样！诺贝尔奖应该不再遥远！让学生脱离题海，在创新中求学，这或许不太现实，但让一部分学生短时间内参加创新，体验创新，这不是一个梦！

福建省第25届青少年科技创新大赛开幕式上，当学生代表升国旗，部队军乐队奏起国歌时，我突然热泪盈眶，祖国的腾飞靠青少年一代，而未来的发展出路在创新，我们今天撒播一些创新的意识和方法，未来能否收获创新的累累果实？

物理大师钱学森生前很关注中国的人才培养，他说：“我们要向加州理工学院学习，学习他的科学创新精神。我们中国学生到加州理工学院学习的，回国以后都发挥了很好的作用。所有在那里学习过的人都受到他创新精神的熏陶，知道不创新不行，我们不能人云亦云，这不是科学精神，科学精神最重要的是创新。”^【1】物理大师的这句话，也值得每一位教育工作者认真思考。培养“创新型”人才，每一个中学物理教师，任重而道远。我们将不懈努力，追循着大师的足迹走下去。

参考文献：

【1】《人民日报》，2009年11月5日11版，《钱学森的最后一次系统谈话——谈科技创新人才的培养问题》涂元季、顾吉环、李明整理

【2】《科技日报》2010年2月28日星期日《科技创新人才从哪里来》胡钰

《理科考试研究》  刊号：CN 23-1365/G4,   2014年第10期