乐在创新中——访长沙市长郡芙蓉中学陈水章

文本刊记者 田春忆 秦银银

2018年对于长沙市长郡芙蓉中学科技创新教育名师陈水章来说收获颇丰。1月，他被长沙市教育科学研究院评为“长沙市创新教育先进个人”；4月，他被芙蓉区总工会评为“芙蓉工匠”，成为该区唯一获此殊荣的教师；9月，他指导的学生在第十届国际发明展上获得两个金奖、两个铜奖的好成绩；11月，他又被中国发明协会中小学创造教育分会评为先进工作者……

除此之外，陈水章还在这一年通过自主申请、笔试、面试，获得由中国青少年科技辅导员协会颁发的青少年科技辅导员专业水平高级认证，成为湖南省通过高级认证的四名教师之一。

回首9年青少年科技教育工作的经历，陈水章坦言，从最开始的自制教具到后来逐步将视野放在引领学生从生活中创新，自己与学生一起成长了许多，也收获了许多。

陈氏教具

作为生物老师，陈水章一直有个癖好——自己动手制作教具。从1994年参加工作以来，他制作的教具不计其数。其中，有用废旧塑料纤维丝制成的模型鳃，也有借鉴数学原理发明的探究细胞为什么不能无限生长的装置；有信手拈来的用于模拟人体神经的电缆，也有历经多次改进的生男生女机会均等探究装置。它们虽形态各不相同，但都被打上了“陈氏教具”的烙印：简单、有趣、生动。

“为帮助学生更好地理解书本知识，能够用教具演示的，我尽量不照书本说教。”陈水章向记者展示了一个模型鳃，它是用于向学生解释鱼为什么离不开水。受洗毛笔时笔毫会在水中散开的启发，陈水章用废旧电线做成鳃弓和鳃耙，用塑料纤维模拟鳃丝在水中与气体交换的过程，生动地向学生展示了鱼鳃的功能。

陈水章发明的教具——模型鳃

“我还有很多‘高大上’的宝贝。”介绍完模型鳃，陈水章又兴致勃勃地向记者展示了他颇为得意的教具——生男生女机会均等探究装置。

一对夫妇生男孩和生女孩的几率如何？学生对这类问题非常感兴趣。但如果按照教材上的教法，不仅教学过程枯燥，而且不便于学生理解。陈水章想通过自制教具解决这一难题。

在经历了第一代、第二代作品的改进后，第三代生男生女机会均等探究装置在陈水章的精心呵护下诞生了。它由塑料瓶和控制模块、语音播报模块等构成。由于女性体内的卵细胞只含X染色体，陈水章在装置中固定一粒白球作为卵细胞，然后在塑料瓶中放置数量相等的黑、白球作为男性精子的X染色体和Y染色体。打开开关，随机摇晃塑料瓶，让一粒球（精子）掉入卵细胞处，通过光敏电阻对黑、白反射光线的识别，控制三极管的断开和导通，从而判断是生男孩还是生女孩。若掉下来的是白球，装置就会发出语音：“恭喜你生了个女孩”，若掉下来的是黑球，则播报“恭喜你生了个男孩。”该装置不仅操作简单，还能自动计数。

陈水章曾对教过的学生进行回访，当问起他们对哪个生物实验记忆深刻时，大家不约而同地回答是一对夫妇生男孩还是生女孩的探究实验，尤其是对生男生女机会均等探究装置记忆犹新。

“生物教具的作用在于把微观的知识宏观化，把静态的知识动态化，把抽象的知识具体化，帮助学生构建概念。它的最终目的不是获奖，而是提高教学效率。”陈水章自制教具的初衷很简单。

0 °催化

在自制教具方面有了心得后，陈水章逐渐把重点放在引导学生进行科技创新上。2013年，他建立了0°催化科技创新工作室。

激光切割机、车床、各种各样的奖牌、证书……走进0°催化科技创新工作室，与创新有关的物件琳琅满目，让人眼花缭乱。这个工作室就像机器猫的四次元口袋一样，装满了新奇多样的创意宝贝。

之所以将工作室取名为0°催化，是因为陈水章想让来这里学习的学生明白，即使自己在科技创新方面处于0°结冰状态，也能通过他的引导、催化获得成长。

这个占地150多平方米的科技创新工作室分为创意催化检索区、体验制作提升区、成果交流感悟区等三个区域。其中体验制作提升区最重要。在这里，学生畅所欲言，分别介绍自己的项目，再由其他学生对其“挑刺”。“这样一来，每个项目就是几十个脑袋的智慧结晶。”陈水章介绍，经过多次阐述、“挑刺”、修改，项目会变得越来越完善。

陈水章带记者参观体验制作提升区

此外，为更好地辅助创新教学，陈水章还开发了《少年发明秀（初级）——技法创新篇》《少年发明秀（中级）——知识点创新篇》等校本教材。“希望学生通过学习创新技法能打开视野，激活创新思维，知道如何利用课本上的知识联系生活去创新。”

在陈水章的带领下，0°催化科技创新工作室目前共收获200多枚奖牌、30多件受权专利，学校也因此被评为中国发明协会中小学创造教育分会先进集体、全国中小学首批知识产权教育试点学校。一项项荣誉见证了陈水章全年无休的辛勤努力，也见证了他对科技创新教育的一腔热情。

授之“渔场”

“俗话说，授人以鱼不如授人以渔，我要说，授人以鱼或渔，还不如授之以渔场。”谈及未来的计划，陈水章告诉记者，0°催化科技创新工作室不久后便会扩建，形成包括人工智能、加工工艺、创客三大板块的综合创新基地。

“‘授人以鱼’也好，‘授人以渔’也好，都是以老师为本的课堂。我们的创新课堂立足于为学生提供‘渔场’（平台），让他们在‘渔场’里更好地‘养鱼’‘捕鱼’，老师仅起到引领的作用，真正做到以学生为本。”

陈水章介绍，在这里，学生把自己的想法变为现实时能有更多的选择。比如一个配件同时可用激光切割机、车床或3D打印机加工完成，学生可自主选择最简便的一种方法。

为让“渔场”更好地运行，百忙之中的陈水章还将自己多年来进行科技创新教育的心得、成果编写成教材供本校学生及其他学校使用。

陈水章参与编写的各种教辅资料

通过一步步“催化”，陈水章希望学生能在学校的学习中获得从多个角度看问题的思维习惯，这样在今后的学习和工作中，学生能用创新的思维去解决问题，提高学习和工作的效率，提高生活的品质。“这也是我们进行科技创新教育的最终目标。”