宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来

陈国清

摘要：通过详细剖析化学发烧友小王同学克服重重困难参加全国青少年科技创新大赛的事迹，深深地感触到没有人能够随随便便成功，只有勤奋付出才能获得优异的成绩。无论是参加科技创新大赛还是其他学科比赛都需要全情地投入，真情地付出和锲而不舍、不折不饶的精神。

关键词：科技创新大赛；辅导比赛；参赛经历；感想

文章编号：1008-0546（2016）06-0078-02 中图分类号：G633.8

“化学实验室是我最喜欢去的地方。在独立的空间里可以做自己最喜欢的事。在实验探究的过程中，自己查阅资料，动手实验，会让我感觉很自豪。从预科进入广雅到现在，在我心中一直有这样的激情与冲动，激励着我不断向前。”这是2013届新疆班王思艺（以下称小王）同学对我说过的一段话。

小王，自2009年进入广雅新疆预科班就锋芒毕露，成绩位于全班前列，尤以化学为最。三年高中迷恋于元素符号，深陷氧化还原之烦恼，常在阴阳离子中遨游，在电子云里闲庭信步，在保持探索热情和不影响学习成绩上取得较好的化学平衡。当时的预科班为了兼顾两头，大都采用初中复习与高中新授课结合的形式。每次上课，我清楚记得最前排的她一直坐得笔直笔直的，很专心听我讲课。有一节课内容是《胶体的制备和性质》。这节课我没有重复课本的内容，而是增加了课本没有的碘化银和硅酸胶体的制备以及增加了渗析和电泳这两个重要性质实验。下课后小王没有立即走，她对我说其实可以用电泳仪和电导率仪测定Fe（OH）3溶胶的ζ电势，也可以根据胶体界面移动的方向来判断胶粒所带电荷的正负。我当时十分惊讶，一个初三刚毕业学生怎么知道如此详细呢？事后我才了解原来她在暑假就自学了大学“无机”、“有机”、“分析”、“物化”四部巨著。接下来的每次课后，小王都是最后一个走，都堵着我问一大堆“高深问题”，陪着我关灯，锁好化学实验室的门窗。我开始意识到她对化学有浓厚的兴趣，有积极主动的学习态度，有刻苦钻研的精神，是科技创新大赛的好苗子。

有一次课后我试着问她：“你有没有想过系统做些实验呢？”“好啊！我一直期望呢！我早就想和您提出来了，就怕您认为我是新疆过来的……”“不会的，只要你对化学感兴趣，用心钻研，肯定有收获的。12月初第25届广州市青少年科技创新大赛就要举行了……”就是这样，小王开始与科技创新大赛结上了不解之缘。

科技比赛提倡关注身边环境，从小事做起，从身边事做起。我有意识引导小王可以多关注一下校园环境，想想在校园环境保护及治理方面我们学校哪些做得比较好，哪些还需改善。一周之后，小王跑过来对我说：“老师，我想写个治理校园莲花池的方案，池水太脏了，有时候还发黑发臭。”我们学校古色古香，环境优美，校园建设具有民族风格、园林特色。学校有大小莲花池4个，莲花池的水质和面貌将直接影响到校园的形象和同学们的身心健康，于是她便选取在自己身边的池水作为研究对象，寻求用最低成本和最好净化效果来净化池水。那么怎样进行处理呢？小王摸着脑袋想了一个星期也没有想出好的办法。看来她也遇到参加科技比赛学生的通病——眼高手低。我提醒小王，既然自己暂时想不到好办法，就查一下资料，学习其他前辈用什么方法净化污水的。说到做到，当晚她就到电子阅览室查阅《知网·中国基础教育资源总库》，周末去了中山图书馆借阅相关的书籍。很快她知道了常见污水处理方法有紫外线辐照法、过氧化物消毒法、氯化物消毒法等几种。但是这几种方法有的因为需要的知识超出自己的能力或者欠缺实验设备而不得不放弃。我和她说做研究不能好高骛远，要结合自己的实际水平，不要一味追求标新立异，你们刚接触高一知识，可以结合初中化学的知识嘛！一语惊醒梦中人！她第一时间想到了活性炭。嗯，初中化学讲到木炭时就指出“木炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力”，除了活性炭，我还建议可以考虑陶瓷碎片这些常见生活废弃品。虽然吸附材料找到了，但我并没有就此满足，我要求她想办法将活性炭和多孔陶瓷进行烧结碳化等预处理，并设计了一个柱形吸附装置。在这里我没有让学生使用繁杂的设备和高深的知识处理污水，而是鼓励学生运用已有知识，学以致用。这符合要求学生在他们的能力、时间和经济许可的范围内，设计出能切实改善和保护环境的小方案的理念。

吸附材料和实验装置确定了，我们就要考虑检测指标和检测方法。用什么方法检测既科学又符合我们实际呢？这个问题我确实也苦恼了一段时间，如果只是目测浑浊度，比较笼统也不科学；如果定量测定每一种元素，仪器要求高，难度又很大。方案设计进入到山穷水尽的瓶颈阶段。她有点犹豫，难道她也碰上科技比赛的第二个通病——知难而退。我鼓励她说没有克服不了的困难。我们想到了教导处的冯主任。他是广州市环境教育协会的副主任。冯主任并没有立即告诉我们用什么方法好，而是建议我们去请教广州市西村水厂的申经理。第二天我拿着学校的介绍信，带着小王去拜访了申经理。申经理听了我们方案后详细地跟我们讲解了自来水的取水、混凝、沉淀、过滤、消毒等过程，并和工程师实地参观了水质处理的整个流程。最后她建议我们可以采用大肠菌群数作为检测的指标，采用肉眼或放大镜观察，为了防止遗漏，可借助菌落计数器计数菌落数。我们深受启发，终于解决了这一难题。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。方案设计好了，就进入实验阶段了。在实验过程中，我们才知道困难还在后面。我们设计了一个柱形吸附装置，但是怎样将它做成实物？小王跑了几家五金店铺才买到两个直径合适的有机玻璃圆管和一些有机玻璃板。我们学着用手工钢锯切割有机玻璃，用实验室的三氯甲烷进行粘合，再进行防漏试验。不要小看这个家伙，小王前后花了两个星期，经历三次失败才大功告成的。我们通过检测水样中大肠菌群在处理前后的变化来判断处理效果。这时难题又出现了，小王去生物实验室做细菌培养，却被告知超净工作台坏了，正等待维修。真是好事多磨，一波三折啊！难道就这样放弃了吗？好好的一个方案就此与小王无缘了？小王有些不甘心，闷闷不乐而病倒了。突然有一天，小王跑过来对我说：“陈老师，我想到检测大肠菌群的地方了。我生病到荔湾区第二人民医院抽血化验，看到那里有超净工作台，我没有抽血就回来告诉你了。”哈哈！好一个化学发烧友啊！无论是搞科技创新大赛还是做其他学科比赛都该有这种执着的追求。我鼓励小王自己去和区二院检验室的医生联系。在周三八九节的研学时间，小王带上自己的方案找到了检验室的林主任。林主任看到后十分惊讶，自己工作二十年了第一次有中学生为了做科技实验主动找上门。林主任爽快答应免费提供实验仪器，并亲自手把手教她检测。

小王从莲花池中取水样，再过滤污水，将原来混浊的黄绿色变为澄清透明，以除去一些不溶性杂质，再让水样缓慢通过柱形吸附装置，检测吸附前后大肠菌群的数量，通过系列实验，包括测定吸附材料对大肠菌群的去除率～流量的关系；大肠菌群的去除率～进水水质的关系（原水中大肠菌群的多少、温度等） ；大肠菌群的去除率～反应停留时间的关系；再通过计算、作图等方法建立了吸附等温曲线，同时计算出最佳的药剂配比，进而确定了最佳的吸附条件，可使处理方法具有更高的大肠菌群去除率。

功夫不负有心人，经过一次又一次的取样、检测，我们终于出色地完成了实验。实验过程是艰辛的。回顾整个实验过程，小王确实牺牲了大量的时间。但这个过程中即使是遇到最困难的事情她也没有萌生过放弃的念头。忘不了多少个周末回来做实验直到晚上八九点才离开；忘不了因为有一个变量没有控制好前功尽弃而懊恼不已，最后还得从头开始；忘不了那年冒着七八月酷暑在没有空调的实验室挥汗如雨；当然也忘不了在颁奖会上当听到获奖时的欢喜若狂！虽然实验结果对专家来说略显稚嫩，但她自己选题、自己设计方案和独立实验研究、自己撰写结题论文，包含了科学研究的完整过程，也符合科技创新大赛的“三自”理念。

最后小王的科技论文《多孔陶瓷和活性炭混合材料对咸潮氯离子吸附性能的研究》获得第25届广州市青少年科技创新大赛一等奖，并一路过关斩将进入全国赛，最终获得全国青少年科技创新大赛三等奖。在颁奖礼上看到她开心的样子，觉得一路走来虽然辛苦也是值得的。“一支独秀不是春，百花齐放春满园”。在小王的带动下，班里涌现出马楠、王龙、黄晓语等一大批化学发烧友追寻着属于自己的化学梦。天道酬勤，一分耕耘一分收获，小王的努力没有白费，2013年6月她考上了国内名校。在教师节寄给我的明信片有一句话这样说道“高中生活印象最深刻的是参加科技创新大赛，这使我接触到书本没有的生活体验，教我怎样做实验研究，吸引我喜欢科学，也促使我报考了北京中医药大学”。

“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”，没有人能够随随便便成功。只有勤奋付出才能获得优异的成绩；只有勤奋付出才能突破自我，获得更大的进步；只有勤奋付出才能实现你所想要的梦想。无论是参加科技创新大赛还是其他学科比赛都需要全情地投入，真情地付出和锲而不舍、不折不饶的精神。

参考文献

[1] 朱慕菊.教育部基础教育司《走进新课程——与课程实施者对话》[M].北京：北京师范大学出版社，2002

[2] 钟启泉等.为了中华民族的复兴，为了每位学生的发展—基础教育课程改革纲要（试行）解读[M].上海：华东师范大学出版社，2000