任雪
“一粒微弱的萤火虫,也能在茫茫夜空中发出星星般的亮光。”这是盘山县高升学校九年级化学老师、科技辅导员冯宝玉很喜欢的一句话,在某种程度上亦是他在乡村学校开展科技创新教育的隐喻。
高升学校,坐落于盘锦市盘山县的最北端,是一座小型的乡村学校,依傍着广袤的田野,距离最近的县城也有28公里,这里是冯宝玉服务了33年的地方。今年60岁的他,中等身材,衣着素朴,和蔼可亲,唯有一双依然清澈的眼睛与沉思的神情,隐然透露出一股坚毅的气质。
从教多年,冯宝玉笑称唯一的兴趣爱好就是“自制教具”,从自制教具到引领学生进行发明创造,他将科技创新课带到乡村孩子身边,以萤火微光点亮乡村孩子的科技梦想。
研究教具着魔了
1985年,22岁的冯宝玉从盘锦师范学校毕业。怀揣着朴素的教书育人情怀,他回到家乡太平农场,在太平中学担任化学老师。1990年冯宝玉调到高升中学,担任九年级化学老师。
90年代初的高升中学,校舍是旧砖瓦房,运动场是黄土地面,跑道用石灰画成,下过雨后跑道就看不见了。理化生实验室年久失修,实验器材大多陈旧,导线老化,零件残缺,得出来的实验数据往往存在偏差。
实验是自然学科的基础,没有实验,自然学科教学就是无源之水。实验器材的缺乏,让冯宝玉意识到研究自制教具的重要性:“教材很重要,教具也同样重要。只有制作出教具与教材相匹配,学生才能从事实出发掌握理论。既然缺乏教具,那就自己制作!”
在他的带动下,理化组的同事们开始一起自制教具。那时候制作的教具多数来源于身边的材料,为的是易找、省钱、可以自己加工制作。无论是别人装修剩下的废木条、木板,还是地上的一个小螺丝钉、一个空饮料盒,都被他和同事视若珍宝。在他们的同心协力下,简易天平、水果电池、液体压强演示瓶等纷纷诞生。
冯宝玉有时研究教具真到了废寝忘食的地步。一次炒菜时,看着锅里翻滚的青菜,他突然想到可以给学生制作一个化学吸热、放热现象实验演示器,结果把菜炒糊了,锅里冒起了浓烟。还有一次妻子叫他吃饭,他嘴里念叨着找材料制作教具,端起碗坐在炕沿上,碗竟直接掉到了地上,被妻子嗔怪道:“整天想教具,着魔了!”
不仅自己制作教具,他还发动学生就地取材,共同制作教具。在学习等高线知识时,冯宝玉发现学生空间理解能力差,他就指导学生将苯板制作成高山,用磁铁吸附起来,既可由立体高山转为等高线的平面图,也可由平面转为立体。在用酒精灯制取氧气时,他发动学生从自家拿来墨水瓶做酒精灯体,自己将薄铁片剪成环形固定灯芯,用小玻璃瓶做灯帽,用医用废挂吊瓶管代替导管。
简陋的教室里,学生们利用东拼西凑的器材进行分组实验,当实验成功时,那一幕幕喜悦的情景总浮现在冯宝玉的眼前。虽然做出来的教具简单、科技含量低,但几十年的教学经验告诉冯宝玉,参与自制教具不仅能锻炼学生的动手能力,还能启发学生的创造思维。
看到更远的世界
高升学校大多数的学生来自附近的村庄,祖辈都是农民。远离科技资源密集的大城市,许多学生在中学毕业前从未参观过科技馆,对科技创新的了解仅限于书本、网络层面。
“尽早一点”,很多时候冯宝玉有一种紧迫感,“农村学生越早接受科技教育,对外界的认识不一样了,他们的人生也许就会不同。”
多年来冯宝玉坚持组织学生参观大大小小的科技馆,弥补农村孩子在科技素养上的短板。印象最深的一次,是他带学生参观中国流动科技馆盘锦站,声光体验、电磁探秘、数字生活……望着琳琅满目的科普展品,孩子们明亮的眼睛里写满了好奇。
“快看,曲别针跳舞了!”在一个透明蛋壳面前,学生小柳停住了脚步。随着音乐的律动,蛋壳里的回形针不断变换阵形、上下跃动。“老师,针怎么会跳舞呢?”小柳困惑地问。其他学生看到曲别针在动,也都露出诧异的神情。冯宝玉说:“大家想想,什么东西能凭空让物体来回运动呢?”“是电吗?”“难道是永动机?”大家七嘴八舌地议论着。冯宝玉提示道:“班里的黑板擦咋地能凭空粘在黑板上?”我知道了,是磁铁!”一位学生抢答道。“对,准确地说是‘电生磁。回形针下藏着电磁线圈,线圈通电产生磁场。音乐一响,磁性强弱发生变化,针就跳起来了。”听到冯宝玉的解释,大家脸上都露出了恍然大悟的笑容。师生们一边参观、一边交流、探讨着科学奥秘。
早些年,许多农村家庭对科技教育知之甚浅。“参加这些活动又不加分,这不影响孩儿学习吗?”有些家长很不理解。面对这种情况,冯宝玉就会在开家长会时,给家长讲述科技教育的意义,争取家长的支持,有时还会骑着车一家一户地登门拜访。盘锦的冬天零下二十几度,他由于身患全身性类风湿,“骑着车,寒风直往骨缝里钻,就像有人抡着铁锤往骨缝里凿钉子”。
为了让学生足不出校也能接触到高科技成果,2018年,冯宝玉向中国科协申请成立了青少年科学工作室。学校还配备了科技创新活动室,购买了遥控无人直升机、双足竞走翻跟头机器人、DIY六足机器人模型拼装等。作为学校的科技辅导员,冯宝玉义不容辞地管理着这个“微型科技馆”。每到科技活动课,很多学生就会来到“微型科技馆”,跟随他系统地学习机器人编程、机器人巡线操作、风能利用等专业知识。“参加科技活动给我带来了太多,它开阔了我的眼界,让我知道了什么是科学。我非常想以后去探索世界、改变世界。”学生小燕如是说。与父母辈相比他们站得更高,也决心走得更远。
“破茧成蝶”
一位乡村科技教师,到底对农村学生意味着什么?“你的思想有多远,你就能走多远。”这是冯宝玉给出的回答。如果说带孩子见到更远的世界,是一种“认知启蒙”,而更重要的则是“思想”——帮乡村孩子形成“科学思维”,“就像蝴蝶,包在茧里,我能做的就是去唤醒它”。
刘小宇是冯宝玉科技创新兴趣小组中的一员,文化课成绩一般。经过深入了解,冯宝玉发现刘小宇的独特之处在于他爱动脑,动手能力非常强,而且有一股钻劲。于是便引导他学习机器人编程。农村学生没有基础,学起编程很艰难,但刘小宇掌握得非常快。
有一次训练,机器人踢小球,反复踢不上,他们检查程序,才发现有的零件没有安装到位。这时冯宝玉意味深长地说了一句:“科学是严谨的,容不得半点马虎。”刘小宇说:“老师,以后我一定会认真。”编程练习,非常注重逻辑思维训练,有时面对复杂的步骤,刘小宇不免有些手忙脚乱,冯宝玉就引导他:“你不要着急,编程就是不同逻辑關系的组合,再复杂的步骤也有它的顺序。只要多学习、多练习,你就会熟悉这种思维模式。”经过半年的机器人编程训练,孩子的求真意识和逻辑思维大为提升,获得了辽宁省机器人大赛二等奖。
在农村,孩子的科技创新潜能容易被埋没,而很多像刘小宇这样的孩子在冯宝玉的科技训练下,从迷茫懵懂到形成独立思考、善于探究的思维习惯,制作出的科技创新作品在全国、省、市级的大赛中屡屡获奖。一只只幼小的蛹,羽化成蝶。
其中一位叫小达的学生,在制作“种子的结构”学具的过程中,波折重重。在冯宝玉的引导下,孩子一次次质疑、测试、修改,坚持刨根究底,终于找到了问题根源所在。望着制作成功的教具,孩子没有说什么,突然紧紧地抱住了冯宝玉。那一刻,这位不善于表达感情的老教师内心被深深击中了,一股难言的感动涌上心头。“突然觉得自己的教学努力都是值得的”,他也轻轻给了孩子一个拥抱。
岁月无痕,人生有迹,转眼竟要退休了。当被问及退休后的打算,冯宝玉答道:“还会从事科技创新教育,做一名校外科技辅导员。高升学校是一所农村学校,我将坚守这方沃土,发一分细微的光,照亮孩子们追求科技的梦想。”