用实验秀玩转“科学”
2020-08-17秦银银
秦银银
“哇,终于要上科学课了!”随着上课铃声响起,早已坐在探究室里等待的顺德德胜学校小学部的学生们不由自主地昂首期盼。在期待的目光中,科学教师皇甫宣政托着一个“火箭筒”走进了教室。
实验开始了。只见皇甫宣政举起一个喷水的工具晃了晃,接着向同学们介绍里面的液体——酒精,并找来一名小助手,开始演示。
皇甫宣政将“火箭筒”一头的盖子拧开,往里面喷了几次酒精后盖上盖子,盖子中心有一个孔,把乒乓球放在“火箭筒”顶端。接着,他让小助手戴好护目镜,用打火枪靠近“火箭筒”底端点火。点火的瞬间,“砰”的一声,乒乓球被抛出很远,同学们纷纷站起来鼓掌。
这时,皇甫宣政为同学们讲解实验原理:酒精在“火箭筒”内燃烧后,能量转化为声能、动能。
这是顺德德胜学校小学部选修课“科学实验秀”上的一个课堂片段。“科学实验秀”由该校科学教师皇甫宣政一手打造,每周一节。
这门课有多受欢迎呢?每到选课时间,只要网上选课通道一开放,“科学实验秀”32人的名额几秒之内就被选完。如今,“科学实验秀”早已火爆校园,站在了更宽广的舞台上,让更多的学生受益。
从一名青涩的教师成长为玩转科学实验的“顽童”,皇甫宣政摸索出了一条属于自己的特色科教之路。
大三下学期,大学老师宋春东的发明创造课让皇甫宣政记忆深刻:“宋老师指导的很多学生在科技创新大赛中获了奖,他将获奖作品拿给我们演示。还讲述了他自己改进课本上的实验,并获得河南省青少年科技创新大赛辅导员项目一等奖的例子。”
虽然只上了短短两周的课程,皇甫宣政却像打开了新世界:原来,科技创新并非遥不可及。自此,他对科学实验产生了浓厚的兴趣。
2013年9月中旬,首届全国青年科普创新实验大赛临近,皇甫宣政与两名队友报名参加其中的风能利用项目。尽管只获得了广州赛区的第三名,但他心中的科学实验激情并没有就此浇灭。返校后的他很期待第二届该项赛事,于是一头扎进宋老师的“宝藏”实验室,看资料,做实验,努力提升各项技能。
大学毕业前夕,在宋老师的推荐下,皇甫宣政成为焦作市科技馆的一名科普志愿者。刚到科技馆的他接到一项任务:编排一场“实验秀”,用于五一期间表演。“什么是实验秀?”接到任务的他脑子一片空白,但不得不硬着头皮迎难而上:寻找资料,购买材料,编排实验秀《神奇的伯努利》……最终,他圆满地完成了任务,还吸引了众多当地媒体报道。
之后,皇甫宣政将实验秀的创新过程写下来向报刊社投稿,得到肯定后,他再接再厲,如今,他还在杂志上开设了专栏“科学实验秀”“生活器具玩实验”,已刊登原创文章40余篇。
从2014年9月到2016年7月,皇甫宣政开启了开挂般的人生:参加第二、三届全国青年科普创新实验大赛、第六届全国青少年科学影像节、第30届河南省青少年科技创新大赛、第三、四届全国科学表演大赛。他说:“这些历练让我的综合素质得到了很大提高。”
在师兄的引荐下,2016年8月,皇甫宣政来到顺德德胜学校小学部,成为一名专职科学教师。“我校非常重视科技创新教育,现在有8名科学教师,4名综合实践教师。科技创新教室有6间,还有一间创客室正准备投入使用。”在这里,他有了更大的发挥空间。
由于“科学实验秀”一个班只有32个名额,如何让更多的学生体验科学实验的快乐?“学校每周五下午的‘七彩小舞台演出要求班级全员参加,每个班级轮流准备节目,我会去指导那些想表演科学实验的班级。”对于学生的合理诉求,皇甫宣政总会满足。
为了让尽可能多的学生走进科学、爱上科学,皇甫宣政还针对传统实验的缺陷进行改进,让演示过程更有趣。
比如,“流速与压强——硬币跳高”是一个传统实验,实验现象是硬币跳起来,这与跳高相似,于是,皇甫宣政用木块、铁条、磁铁做了一个硬币专属跳高支架,将其改进得更具挑战性。
再如,在“二氧化碳气压火箭的改进”中,传统做法易致实验失败,于是,皇甫宣政将一个小塑料容器固定在塑料瓶内壁,用药勺将小苏打盛放在小塑料容器内,将白醋通过漏斗倒进塑料瓶,并避免白醋和小苏打接触,最后用橡胶塞塞紧瓶口。使用时,将瓶口朝下放入发射装置,小苏打和白醋在瓶口处混合发生化学反应,生成二氧化碳气体,几秒钟后,当瓶内气压增加到一定量时,就会冲出橡皮塞完成发射。这一改进大大提高了实验的成功率。
…………
类似的实验,皇甫宣政至今已经改进了近20个。
主持开展学校的科技节,应邀表演实验秀,指导学生参加科学表演大赛、科普创新大赛,上公开课、视频课……尽管工作量很大,皇甫宣政从没忘记过提升自我,经常做一些让学生感兴趣、有所获的教具,并积极参加技能竞赛。
2019年,皇甫宣政代表顺德区参加佛山市中学物理和小学科学实验教师(实验员)实验操作与创新技能展演活动,活动竞赛设“常规实验操作技能竞赛”和“创新实验器材开发技能竞赛”两部分。
第一部分比赛中,皇甫宣政抽到常规实验“用显微镜观察洋葱表皮细胞”。尽管在比赛过程中,实验器材临时出现故障,但他凭借过硬的心理素质和专业技能出色地完成了实验操作。
第二部分是比赛的重头戏——创新实验器材开发技能竞赛。皇甫宣政以功放板为载体,设计了“基于功放板的性能所研发的实验”,将电磁学与通信中的某些实验现象放大,把磁生电、电生磁、话筒、扬声器、光通信、激光窃听器等实验形象地展现出来,获得了评委的一致好评。凭借扎实的专业基本功和较高的创新水平,他获得此次比赛二等奖,“获奖不是最终目的,提升自己让学生受益,才是我努力的方向!”
在顺德德胜学校小学部任职至今,皇甫宣政指导学生参加各类科技创新比赛,获奖无数:梁杰淇、麦晋东的作品《便携式可组装教具—光的合成》获2016年广东省中小学生创客大赛特等奖,叶宇轩、周锦彭、刘振腾的作品《流体大作战》获第五届全国科学表演大赛科学秀一等奖,伍俊睿、李宜泽、黄子瑜的作品《玩爆气球》获第六届全国科学表演大赛科学秀一等奖,伍俊睿、梁警天、陈俊彭的《电子万花筒》在中国中央电视台《看我72变》演出中获优秀奖……
“小学阶段的科学课要保护好学生对科学的好奇心与求知欲,学生喜欢做实验,教师就应满足他们,不能因为课本上的实验自己一看就会,而不给他们演示。”在与学生相处的过程中,皇甫宣政慢慢走进学生的内心。在接下来的时间里,他想做的是“带学生做发明,上好每一节科学课”。