从小科迷成长为青少年明日科技之星
－―――科技特长生培养的案例（作者：曾鸿）
一、案例主人公的成长：
1、基本资料：（1）个人资料：出生年月：1988年11月11日，2001年进入本校学习，特长：科技制作，代表作品：《多功能机械化太空探险车》（2）、“科技之星”资质介绍：2003年被授予上海市首届少年科学院士，2004年被评为上海市第二届明日科技之星，2004年获全国青少年海尔科技创新三等奖。
2、研究问题的提出：
人类登上太空已成为现实，科学家们将在外星球从事更多的科学研究，而外
星球环境恶劣、地形复杂，需要多功能的探险车采集有关标本，制作多功能机械化探险车将成为人类太空的深入探险的第一步。
3、研究项目设计思路：
一、探险车的设计： 二、探险车的制作与调试
1、主体车架 １实现自如转弯
2、机械手 ２实现跨越鸿沟
3、控制方式 ３实现机械手升降和旋转
4、研究项目实施过程：
我要设计一辆多功能机械化太空探险车为我国的航天事业做一些贡献……我把车身设计为三部分：第一部分为带动力系统的主体车身，第二步分为可以360度周转的转盘，它主要是为机械手旋转服务的，第三步分为可以伸缩的辅助臂，它主要是在跨越鸿沟时所需要的。制作过程中所遇到的困难可以说是数不胜数。最主要最难解决的是机械手的制作，经过再三考虑决定用偏心轮来实现，同时利用杠杆原理为偏心轮服务，这样机械抓手抓物体的力量就会变得大很多。再就是机械手的升降问题，一开始我用的是单头螺纹丝钢，但由于升降速度太慢，所以我们去买了一根四头螺纹丝钢，这样他的转速大大的提高了，问题也被解决了。接下来的问题是如何让长达60公分的探险车转弯自如呢？通过和同学们的交流后发现有一个很好的办法，我将万向轮装在探险车的三分之一处这样转弯也就轻松多了，难题终于被我攻克下来了。
5、研究项目的创新点：
(１)、伸出前后辅助臂轻松过沟 （丝钢原理）
(２)、机械手采集物品得心应手 （偏心原理）
(３)、遇到路上的障碍通过车入的翻转轻松行驶 （减速箱）
(４)、因为这是一个用遥控来控制的探险车，所以对于人类无法探险的地方可以用此探险车来探测。
6、研究的价值：
它可以在外星球的复杂地形上完成各种各样探险任务，为人类真正“移民”到
外星球奠定了良好的基础，给人类航天史留下了佳话。同时，也可以广泛地应用到其他方面的科学研究中，为人类造福，让我们居住的地球家园变得更加美好。
7、进一步完善的设想：
我准备在原有的基础上增加程控的单片机、红外线开关和声控开关……这样
使探险车的行动更加方便，探险的应用范围会更广泛。
8、制作过程的心路历程：
制作过程中，我不仅学到了机械原理方面的知识，还学到了一些钳工的基本功，同时，在这个过程中我体会到了发明创造的酸甜苦辣。有遇到难题时的困惑，有探索的艰辛，有成功的喜悦等等¼。科学的进步能造福人类，主动参与探究性学习，积极投身科学研究活动也是我们青年一代义不容辞的责任，当然，科学研究的道路没有一帆风顺，经过艰苦追求，我们一定能创造美好的生活。
9、科技活动的成绩与成果、发展目标：
（1）、中国上海第十五届头脑奥林匹克创新大赛中学 “鸵鸟基因”冠军。
（2）、中国上海第十七届头脑奥林匹克创新大赛中学组“人力漫游者车” 季军。
（3）、2003年获上海市少年科技启明星金奖并获市少年科学院 小院士称号
（4）、“希望杯”全国青少年航天模型上海地区选拔赛２个项目分获 一等奖
（5）、“中国未来空间站”——上海青少年航天科技创意设计制作 一等奖
（６）、 CCTV杯全国头脑奥林匹克电视擂台赛 优胜奖
（8）.2005年全国少年儿童海尔科技奖 三等奖 等
10、相关图片及说明：
（1）和老师参加2004年海尔科技创新奖颁奖大会 （2）2001年设计的获得上海市一等奖创意作品――“龙苑号”空间站，在小院士颁奖大会上代表获奖同学发言，在校园内接受CCTV记者采访
（3）、2004年在科技馆参加“上海市第二届明日科技之星”评选答辩演示
（4）、2004年在科技馆参加“上海市第二届明日科技之星”评选答辩
二、指导教师点评：
陆瑞良同学出生于上海的一个普通工人家庭，爱好体育，尤其崇拜篮球明星乔丹，从小梦想成为体育明星，2001年毕业于徐汇区龙华中心小学，同年9月进入龙苑中学就读。他父亲陆鸿--是一位工程师，在其父亲的影响下，陆瑞良对科普活动和科技制作发生了浓厚的兴趣，并在科技制作方面表现出一定的天赋。在随后的学习中，他积极的参加学校组织的科技活动，多次参加区、市乃至全国的科技比赛，共获得各类奖项30余次，在2003年首届上海市青少年科技启明星评选中，他的作品“多功能机械化探险车”获得与会专家的一致好评，夺得“上海青少年科技启明星金奖”，同时被授予“上海市少年科学院小院士”称号。2004年5月，他在上海市百万青少年中脱颖而出，成为上海市第二届明日科技之星的获得者。作为小陆同学的指导教师，我很自豪。回顾他的成长和学校科技教育的发展，很重要的一点是我们努力让学生在科普活动中了解知识产生的过程，学习研究问题的方法，训练解决实际问题的思维能力，同时要在科普活动中改变自己的学习方式，学会与他人合作，体验科学探索的乐趣。
1、良好的家庭支持氛围：陆瑞良同学的父母都是工人，家庭并不富裕，但是他们非常支持学生参与科技活动，家长省吃俭用挤出一部分钱为他开辟了一个“家庭科技角”，每天放学后，他总是一头钻进科技角，吃饭也要家人三催四催。家里的闹钟被他拆的支离破碎，可是他父母从不训斥，父母总是对他说做什么事情都要认真研究，有时观察花草的生长情况，记录它们的变化；用残余食物培养蚯蚓宝宝；观察小灯泡发光了解电路的知识，制作简易的手电筒；摆弄小马达拼装四驱车；拆装变速器学做机器人；裁剪一次性台布制作火箭降落伞；用易拉罐制作环保工艺画；用牛奶盒制作建筑模型，用可乐瓶制作水火箭；在水池中调试轮船模型；用废玻璃试管制作风铃；用废木头制作笔筒；用废光碟制作逆风行驶的车轮；用继电器制作报警器；用555集成块制作电子门铃，太多的失败并没有吓到他，反而“越陷越深”，随着年龄的增长，陆瑞良同学越来越喜欢捣弄机械化和智能化的科技玩具。他先后参加过全国“希望杯”青少年箭模比赛、中央电视台头脑奥林匹克电视擂台赛、上海市青少年“未来工程师”大赛、“中国未来空间站”上海市青少年航天科技创意设计比赛等等。
2、浓厚的校园科技教育氛围：在我们学校，学生人人参与科普活动，浓厚的校园科普氛围感染了一个个上进的学生。指导老师要求同学每一个参数都必须以实验为依据，每一个实验都必须有研究目的和研究方案，每一步操作都必须有科学道理。这样，无论实验是正结果还是负结果，学生都能学到科学研究过程的方法。正是这种活动性、娱乐性与科学性相结合的方式，让学生体会到了科学研究的乐趣，学到了科学研究的方法，转变了学习方式，提高了动手实践能力。
3、耐心细致的个性化指导：对于部分科技特长生在学习中存在的问题，我总是教导他们要经常反思自己的学习方法，多花一些时间把基础知识弄懂，这是我们学生今后发展的基石，也是学好新知识的前提。事实上，参与科技创新活动与学习并不矛盾，因为在科技创新活动中也要有力学、动力学、化学、机械结构等方面的知识，然后才能在科技活动中创新，而创新思维的培养对学习是有促进作用的。更何况我们龙苑中学在科普活动中我们注重结合航天科技特色和挖掘学生个人的特长，并提供个性化的指导，让每一个航天爱好者在参与航天科技活动中都能强化特长，形成自己的特色。在今后的学习生活中，不管是学习还是航天科技制作方面的问题，曾老师都愿意与同学们一起讨论，尽力帮助大家超越自我。当然，我也非常乐意听到大家不断进步与成功的喜讯。一位学生说：“我决心在学习和科技方面都取得好成绩，以回报学校和老师”。
4、科学的训练激发科学的思维：科技活动中以问题为核心，以课题研究为导向是培养和发展学生创造性思维的优良手段，它启发学生根据异地功能理论，运用相关资料，通过自己的独立思考发现问题，找出不同事物的关联，亲自参加运用知识，探索形成概念和知识的过程。在这个过程中学生的主要作用得到充分发挥，他们能不断地体验到发现知识的兴奋感解决问题的愉悦感，有助于提高学生创新实践的主动性和积极性。于是，我们创设问题情景，指明科学小课题的研究方向，学生感兴趣的《社区居民垃圾有效分类的调查》、《防紫外线伞能否有效防护紫外线辐射》、《土壤质量对蔬菜中富集农药含量的影响》等一批小课题全面启动。他们上网“查新”，设计课题研究方案，组织课题研讨，记录实验数据，分析试验结果，联系专家咨询论证，按照科学研究的方法与步骤进行探究性学习，随着课题研究的深入，他们学会了一定的思维方法和基本的操作技能，获得了必要的直接经验和事实材料，学生在科教活动中的探究性学习模式已然形成。在科技活动中，每一个别致的想法都是智慧的火花，都能催生创造的潜能。在2002年，“我国未来空间站”中小学生创意设计比赛中，宋勇等同学把静态的建模与动态的机器人相结合，用废电池和乒乓球建造空间站研究室，用节日彩灯构造银河系群星闪烁的画面，作品“龙苑号”未来空间站获中学组创意设计第一名。科学的进行训练，激发和提高学生的创新实践能力，这正是我校学生能多次获奖的原因。
5、拓宽科技教育的时空：学生在生活的时空中学习，在生活时空中产生个性化的发展。拓展科技教育时空是一种人文智慧，是一种有着智能色彩的创造。拓宽科技教育时空可以使学生完全摆脱单纯为分数而学习的困境，创设为解决自己生活中遇到的问题而需要学习的情景。以头脑OM比赛为例，我们每年11月份拿到长期题目后，组织队员们充分利用休息时间，运用“头脑风暴法”理解题目的含义，充分地了解自己必须完成的任务，构想大体思路，并完成初步设计方案，经过反复研究最后确定参赛题目和设计方案。然后开始购买材料，进行道具、服装的设计制作，在制作过程中遇到问题及时修改原定方案，直到比赛前夕才能确定完整的比赛剧本。这是一个漫长的准备过程，也是培养学生动手动脑、创新实践能力的过程。在中央电视台的头脑奥林匹克电视擂台上，我校队员制作的“火星探险车”出色地完成了饶过障碍、爬坡、过沟的任务，队员制作的探险车把科技与艺术完美的结合在一起，获得了裁判员的一致好评。在中国.上海头脑奥林匹克比赛中，我校队员连续3年蝉连表演类初中组第一名。
总之，科技特长生的培养不是一朝一夕的事情，我们要努力搭建科普平台，打通成长通道，激发学生积极参与各种新事物的探究活动的兴趣，增强克服种种困难的毅力，培养严谨踏实的科学态度，提高科学探究的创新实践能力。（曾鸿）
