青島初二生解決海水倒灌難題 震撼科學(xué)界(圖)
5月15日上午，北京，中國中日友好環(huán)境保護(hù)交流中心。上午10點(diǎn)，2010年第八屆全國中學(xué)生水科技發(fā)明比賽總決賽初中組答辯正在緊張進(jìn)行中。在全國10萬余件參賽作品中，青島57中初二學(xué)生的作品引起評(píng)委興趣，原定12分鐘的答辯時(shí)間，用了20分鐘。
“他們用了一個(gè)小技術(shù)解決了一個(gè)大難題。 ”中國環(huán)境科學(xué)研究院的專家評(píng)價(jià)說——青島57中初二學(xué)生張自牧、李志威和曹檸等8人完成的 《青島水資源調(diào)查暨中水處理中防治海水倒灌的解決方案》項(xiàng)目奪得大賽（初中組）一等獎(jiǎng)。
8名初中生用了四個(gè)月獲得全國一等獎(jiǎng)
課題領(lǐng)頭人張自牧今年14歲，上小學(xué)5年級(jí)時(shí)，就曾在全市的航模比賽中獲得二等獎(jiǎng)。15歲的李志威與曹檸，一個(gè)是市級(jí)三好學(xué)生，一個(gè)是校長助理。其他學(xué)生都是各種創(chuàng)新活動(dòng)的積極分子。
今年1月底，學(xué)校接到“全國中學(xué)生水科技發(fā)明比賽暨斯德哥爾摩青少年水獎(jiǎng)中國地區(qū)選拔賽活動(dòng)”的通知，將任務(wù)交給了他們。
在接下來的寒假里，他們到自來水公司、水庫、水質(zhì)監(jiān)測站、污水處理廠等地實(shí)地調(diào)研。
尋找課題用了23天。他們發(fā)現(xiàn)：目前中水（再生水）在本市利用僅限于部分家庭的沖廁，像生產(chǎn)用水、綠化用水、建筑用水等并未普及。原因是由于海潮產(chǎn)生的海水倒灌現(xiàn)象，導(dǎo)致中水氯化物含量超標(biāo)，制約了中水的廣泛應(yīng)用。
接著，他們開始探尋解決海水倒灌的辦法。
長期以來，專家們用生物和化學(xué)降解法解決此問題，但這種辦法很容易帶來二次污染，且成本較高。
初中二年級(jí)物理課上，他們剛剛學(xué)過的兩個(gè)物理學(xué)原理：杠桿原理和連通器液面平衡原理。
“如果將這兩個(gè)原理結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)閘門控制，不就能夠解決這個(gè)問題了么？ ”這個(gè)創(chuàng)意讓學(xué)生們興奮不已。他們開始分頭行動(dòng)，設(shè)計(jì)圖紙、做物模實(shí)驗(yàn)。此時(shí)學(xué)校已經(jīng)開學(xué)，所有工作必須利用課余時(shí)間完成。
原理看似簡單，但他們遭遇了一個(gè)攔路虎——如何設(shè)計(jì)控制閘門。試驗(yàn)一次次失敗，光圖紙就攢下了厚厚一摞。
攻下這個(gè)難關(guān)，他們又用了兩個(gè)多月的時(shí)間——在一次討論中，小時(shí)候玩過的兒童遙控汽車讓他們一下子找到了靈感。原來，遙控玩具汽車中加裝了一種叫做渦輪渦桿的設(shè)備，他們馬上想到，能否將渦輪渦桿運(yùn)用到閘門控制裝置上？
試驗(yàn)，成功了！
到作品送交組委會(huì)，他們一共用了四個(gè)多月的時(shí)間。
“如果其他學(xué)生有這樣機(jī)會(huì)，同樣也能完成。 ”
在孩子們艱苦奮斗的四個(gè)月里，青島57中比賽領(lǐng)隊(duì)高興俊老師一直陪伴在他們身邊。高老師最大的感受是，學(xué)生們的創(chuàng)新能力讓人想象不到，他們的潛能不可估量。
“參加這次比賽的很多選手是帶著專利證書的。我們這件作品沒有申請專利，卻從10萬件的參賽作品中脫穎而出，奪得一等獎(jiǎng)。這說明我們的作品從各個(gè)方面來說都是出類拔萃，經(jīng)得起考驗(yàn)的。 ”高興俊說。
高老師認(rèn)為，從這次比賽來看，孩子們的潛力表現(xiàn)在他們不僅有活學(xué)活用的能力，還有難能可貴的創(chuàng)新靈感。
“所有初二的學(xué)生都學(xué)過那兩個(gè)物理定理，幾乎所有孩子都玩過兒童遙控車。如果沒有這次比賽，參賽學(xué)生也和所有的孩子一樣，物理知識(shí)就是物理知識(shí)，兒童玩具就是兒童玩具，但是因?yàn)檫@個(gè)比賽，讓他們苦思冥想，夜不能寐，然后，他們就能破繭而出，用自己并不多的科學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)成功地解決了科技難題。這不就是人的潛力嗎？ ”
記者采訪的另一位教師——青島2中特級(jí)教師、青島市教育名家王忠正老師從2000年開始就帶領(lǐng)學(xué)生參加國內(nèi)外的學(xué)生科研創(chuàng)新比賽，據(jù)他的觀察，“并不是只有平時(shí)考試得高分的學(xué)生才具備科技創(chuàng)新的能力，其實(shí)，在科技創(chuàng)新上，能力與分?jǐn)?shù)沒有必然的聯(lián)系，相反，學(xué)生們的潛力本來是差不多的，”王老師說，關(guān)鍵是看他們有沒有機(jī)會(huì)，有沒有信心，還要看老師、家長和學(xué)生敢不敢挑戰(zhàn)，敢不敢參與。
“57中初中生所取得的成績極為不易，因?yàn)檫@個(gè)比賽的含金量非常高，”王老師說，這次獲獎(jiǎng)對(duì)這些孩子來說，是一次重大的人生飛躍。 “參加這種全國性的比賽，要經(jīng)歷很多步驟，比如賽前準(zhǔn)備、選題確定、撰寫論文、準(zhǔn)備答辯等，特別是在答辯環(huán)節(jié)，考官的問題非常苛刻，要求學(xué)生知識(shí)全面，思維敏捷。這無形中鍛煉了學(xué)生收集信息、總結(jié)歸納等綜合能力，對(duì)學(xué)生成長就起到了催熟和升華的作用。 ”王老師甚至認(rèn)為，如果普通學(xué)生有這樣的機(jī)會(huì)，同樣也能完成這個(gè)項(xiàng)目。
“全國一等獎(jiǎng)”的含金量不在獎(jiǎng)杯本身
既然如此，家長、學(xué)校、社會(huì)，怎樣為學(xué)生們創(chuàng)造釋放潛力的條件呢？
張自牧的母親徐政輝說，張自牧從上小學(xué)起就喜歡鉆研，經(jīng)常動(dòng)手組裝模型。作為家長，他們發(fā)現(xiàn)孩子這一興趣后，特別注意有意識(shí)地引導(dǎo)。在這次參賽過程中，她也是全程關(guān)注，親自帶著大家到污水處理廠聯(lián)系調(diào)研，遇到問題后幫孩子們找專家……家長的這種做法增強(qiáng)了孩子們攻克難題的信心和勇氣。
高興俊老師說，學(xué)校每年都會(huì)組織創(chuàng)新周、科技節(jié)等活動(dòng)，特別是在環(huán)保教育方面更是營造了濃郁的氛圍。學(xué)校依托水科技創(chuàng)新大賽這個(gè)平臺(tái)，每年都組織學(xué)生專題研究節(jié)約水能源課題。平時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)尋找感興趣的話題，“沒有這些積累，我們不可能取得今天的成功。 ”
“學(xué)校平時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生注重綜合素質(zhì)的提高。 ”王忠正老師說，現(xiàn)在2中有一個(gè)現(xiàn)象，越是優(yōu)秀的學(xué)生對(duì)創(chuàng)新和能力看得就越重，反倒對(duì)分?jǐn)?shù)看得并不那么重了。 “這種重能力輕分?jǐn)?shù)的導(dǎo)向?qū)W(xué)生的成長非常有利。 ”
那么社會(huì)能做些什么呢？高興俊老師說，全國中學(xué)生水科技發(fā)明比賽從2003年由環(huán)保部宣傳教育中心發(fā)起，市環(huán)保局宣教中心每年都組織學(xué)校參與。目前，全市所有學(xué)校都參與了。 “省、市、區(qū)教育主管部門以及社會(huì)各界，應(yīng)該每年定期舉辦各類創(chuàng)新大賽。各種大賽對(duì)孩子們來說，都是機(jī)會(huì)。 ” 本報(bào)記者 周建亮
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