新型立體收納盒、押韻靈感查詢軟件、可變輪椅的殘疾人用床、海綿城市樹池……從文化類軟件產(chǎn)品到助力殘障人士便利生活的工具、推動(dòng)綠色發(fā)展的城市設(shè)計(jì)，自2021年集團(tuán)化辦學(xué)至今，深圳明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校（集團(tuán)）的師生在三年內(nèi)獲得了19項(xiàng)發(fā)明專利，高一學(xué)生文暄和參與了其中6項(xiàng)專利的設(shè)計(jì)，是學(xué)校目前獲專利最多的學(xué)生。
【資料圖】
據(jù)文暄和回憶，她從小就愛“拆家”，電腦鍵盤、手電筒、門鎖、燈具……這些在眾人眼中平平無奇的日常用品她都拆過，且樂此不疲。因此，出于興趣，她從小學(xué)就開始在校內(nèi)外學(xué)習(xí)科創(chuàng)知識，參與大大小小的科創(chuàng)活動(dòng)和比賽，也獲得過不少大獎(jiǎng)。
但讓人意外的是，文暄和評價(jià)自己的創(chuàng)新思維能力“其實(shí)并沒有那么出眾”，從小學(xué)到高中對科創(chuàng)的堅(jiān)持，用她自己的話說，叫“為愛發(fā)電”。可如果真的去了解她的成長經(jīng)歷，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在文暄和堅(jiān)持科創(chuàng)的成長道路上，還有一群同樣熱血的人在默默陪伴、支持她前行。
▲明德學(xué)子榮獲首屆深港澳青少年創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽“新銳組金獎(jiǎng)”。
把“興趣”當(dāng)做老師
小學(xué)二年級時(shí)，文暄和第一次在老師指導(dǎo)下制作了一把“手工槍”，她始終記得那次讓人興奮的經(jīng)歷——從模型結(jié)構(gòu)到動(dòng)手制作，整個(gè)過程她都感到十分新奇。科創(chuàng)的種子就此悄然種下。
升上初一那年，文暄和發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的機(jī)會(huì)，她申請加入了由明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校科技總輔導(dǎo)員莫峻博士創(chuàng)立的發(fā)明社團(tuán)。在社團(tuán)里，莫峻會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生了解具體的社會(huì)問題或現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生從中找到切入點(diǎn)、想辦法解決問題。文暄和獲得的6項(xiàng)專利都由此而來，而其中有3項(xiàng)與海綿城市相關(guān)。
據(jù)文暄和回憶，對海綿城市的興趣初始于科學(xué)課上，老師講到資源稀缺的問題。“我當(dāng)時(shí)聯(lián)想到平時(shí)雨天路面積水的場景，而且井蓋似乎沒有很好的儲(chǔ)水能力，于是我就開始思考，有什么裝置可以讓雨水最大化利用？能不能緩解水資源被浪費(fèi)的問題？”結(jié)合在發(fā)明社團(tuán)和學(xué)校海綿城市實(shí)驗(yàn)室所學(xué)，在莫峻的指導(dǎo)下，文暄和與另外5位同學(xué)共同研討，走訪了學(xué)校周邊的道路和社區(qū)花園，根據(jù)不同環(huán)境和地形特點(diǎn)，基于海綿城市的理念設(shè)計(jì)出了三種幫助循環(huán)利用自然資源的實(shí)用設(shè)計(jì)。
從一個(gè)小的想法到一步步讓它貼近現(xiàn)實(shí)，文暄和表示，最難的就是開始跨出第一步，她說：“一開始我們這方面的知識儲(chǔ)備并不完備，所以前期工作耗費(fèi)了很多時(shí)間”，了解海綿城市理念、學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇，每一步都不容易。
對文暄和而言，從小學(xué)到高一，“把興趣當(dāng)老師”是她在科創(chuàng)過程中最大的收獲。如今，她仍就讀于明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校，學(xué)校的人工智能、大數(shù)據(jù)等18個(gè)不同主題和領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室，以及在教學(xué)上認(rèn)真負(fù)責(zé)、在科創(chuàng)上富有能力的老師，都在吸引著她。談及此，文暄和分享道：“從初中到高中的學(xué)習(xí)難度一下就增加了，如果我把學(xué)習(xí)當(dāng)作一個(gè)任務(wù)，我可能就并不想學(xué)，但如果把知識當(dāng)作一個(gè)個(gè)信息去學(xué)習(xí)，就能學(xué)得更好一些。比如化學(xué)，我一開始并不喜歡，后來聽到了一些在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的小故事，就覺得化學(xué)還挺好玩的。”
▲明德學(xué)子文喧和（右）熱愛科創(chuàng)、堅(jiān)持科創(chuàng)。
將“好奇”發(fā)揮到底
早在創(chuàng)立發(fā)明社團(tuán)前，莫峻就持續(xù)深耕生態(tài)文明教育、校本課程開發(fā)等拓展教學(xué)內(nèi)容十?dāng)?shù)年，研發(fā)了多門拓展課和校本教材，包括《濕地研究》《海綿城市研究》等等。也正是在拓展課上，莫峻發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的動(dòng)手能力強(qiáng)且特別有研究精神，為了給這些孩子一個(gè)施展的平臺(tái)，主動(dòng)申請創(chuàng)辦了發(fā)明社團(tuán)。
但帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)出專利也并非易事。為了引導(dǎo)學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生主動(dòng)思考、真正形成發(fā)明，莫峻會(huì)給學(xué)生布置拆家里舊電器的課后小任務(wù)。學(xué)生拆的東西也各式各樣——小的有門鎖，大的則有電風(fēng)扇、空調(diào)。就在一次次動(dòng)手實(shí)踐中，激發(fā)出學(xué)生的探索欲和觀察力。文暄和就受此啟發(fā)，利用編程研發(fā)制作了一個(gè)移動(dòng)垃圾桶，在家里使用了一段時(shí)間。
為了豐富課堂內(nèi)容，莫峻將國外學(xué)者提出的發(fā)明方法和原理進(jìn)行歸納，把“青少年常用的發(fā)明12法”和“TRIZ40發(fā)明原理”納入課程，以更科學(xué)、系統(tǒng)的方式教學(xué)生如何進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。
除了形成系統(tǒng)的發(fā)明知識框架，莫峻也為課堂上的小組分工提供了可靠的依據(jù)。莫峻介紹，發(fā)明通常從“RP（Real Problem）”開始，“我首先會(huì)拋出一個(gè)問題，讓學(xué)生了解某個(gè)社會(huì)現(xiàn)象或某一類突發(fā)事件，然后讓學(xué)生根據(jù)自己的特點(diǎn)確定在小組中的角色，包括組長、美工、策劃、計(jì)劃撰寫、文案以及策劃者，然后引導(dǎo)學(xué)生利用他們學(xué)到的發(fā)明12法和TRIZ40發(fā)明原理作為工具，循序漸進(jìn)地完成發(fā)明創(chuàng)造。”
在莫峻的指導(dǎo)下，明德發(fā)明社團(tuán)有19項(xiàng)發(fā)明獲得了國家實(shí)用新型專利。談及創(chuàng)新，莫峻說：“從腦科學(xué)的研究來看，人類的創(chuàng)新是有其生物學(xué)基礎(chǔ)的，孩子的創(chuàng)新能力最終還是要體現(xiàn)在他個(gè)人的腦部發(fā)育上，這是一個(gè)長期的過程，就像植物發(fā)芽、抽枝生長、開花結(jié)果。創(chuàng)新就是要想不同的解決方案，發(fā)散思維是需要培養(yǎng)的。”
據(jù)了解，莫峻的微信頭像是他和一位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的場景。如何利用好孩子的好奇心、把他們的創(chuàng)新能力發(fā)揮到極致，似乎才是莫峻最關(guān)心的問題。
▲明德一直鼓勵(lì)學(xué)生在觀察中學(xué)習(xí)。
向善正心，育創(chuàng)新人才
在明德，還有許多和文暄和一樣熱愛科創(chuàng)、堅(jiān)持科創(chuàng)的學(xué)生，更有許多像莫峻一樣用心培養(yǎng)并渴望點(diǎn)燃學(xué)生的優(yōu)秀教師，發(fā)明社團(tuán)也只是明德科創(chuàng)教學(xué)體系中的一小部分。
一直以來，明德對標(biāo)前沿科技需求，依托各類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)了200多門跨學(xué)科融合課程，明德學(xué)子每年在藝術(shù)、體育、科技、學(xué)科競賽類上獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)近1500人次。
在明德，每年3至4月，學(xué)校都會(huì)開啟“創(chuàng)新季”，在30余天的時(shí)間里，展開趣味電動(dòng)機(jī)制作、航海模型遙控船體體驗(yàn)、機(jī)甲大師體驗(yàn)、自行車發(fā)電賽、AR體感運(yùn)動(dòng)、計(jì)算機(jī)能力挑戰(zhàn)賽、“明德號生態(tài)瓶”挑戰(zhàn)賽、紙橋承重比賽等40余項(xiàng)活動(dòng)和比賽，為學(xué)生創(chuàng)造一種具有儀式感的創(chuàng)新環(huán)境。
▲學(xué)校擁有18個(gè)不同主題和領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室。
在明德，學(xué)生孫行洲因?yàn)榭吹揭粍t幼童被困車內(nèi)中暑的新聞，探究研發(fā)了兒童滯留車內(nèi)報(bào)警裝置；學(xué)生趙鶴至則因?yàn)榭吹教卮蟊┯暌l(fā)人員傷亡，走訪了5個(gè)社區(qū)公園，開始探索建設(shè)共享單車地下停放網(wǎng)絡(luò)；除此之外，還有防高空拋物的智能安全網(wǎng)、可變成輪椅的殘疾人用床、隨孩子長大而變大的書包、一次只能倒出一片藥的藥瓶……
明德是一所創(chuàng)新的學(xué)校，“明德正心，自由人格”的8字校訓(xùn)飽含了它對明德學(xué)子的期待，也是警醒——它提倡人格自由，然而它更看重向善正心，這是明德最基礎(chǔ)的教育學(xué)習(xí)環(huán)境。
劉夏藍(lán) 向奕蓉/文
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