学生长于探究性学习、合作性学习，“会读书”变“会创新”——

双江口“盛产”少年发明家

2014年8月，廖剑强老师（左三）与学生，参加在北京举行的全国青少年科技创新大赛。（资料图片） 通讯员 摄

“鱼墅”全自动控制室，发明人彭树。（资料图片） 通讯员  摄

湖南日报记者 聂廷芳 胡宇芬

这些孩子，都是初中学生，十四五岁稚嫩的年龄，却批量爆出令人惊奇的发明、创新。

这所农村初中学校，只有380多名学生，却是湖南、乃至全国中学生科技创新大赛赫赫有名的劲旅。

该校连续10年，参加各级中学生科技创新大赛、全国发明展览会等，获得国际奖2个，全国大奖16个，省级大奖43个；参赛长沙市、宁乡市，获奖达388个。

3月8日，记者到宁乡市双江口中学，听校长颜石坚讲述培育“少年发明家”群体的故事。

1 鱼住“鱼墅”，天天长肉

鱼塘有个通病，夏季水温高死鱼；冬季、初春水温低，鱼群停止生长。学生彭树，家有2口鱼塘，养鱼收益不高，有时还亏本。

兔子打洞鸟筑巢，老鼠螃蟹皆穴居，动物都有“家”。家鱼是不是也应有个“家”？

彭树设想，给家鱼造一个安乐窝，鱼儿一年365天，天天安逸、长肉。

老师邹建明、颜石坚指导，彭树着手给家鱼造“鱼墅”。

彭树造的“鱼墅”，是在鱼塘僻静处，选十分之一的水面，挖至水深3米，建造“生态鱼窝”。

窝底上方，是阶梯式水域空间，用微电脑调温、增氧、投食、遮阳、诱导。利用地下水冬暖夏凉特点，夏季温度超过32摄氏度，自动抽取地下水，给鱼窝降温；冬季低于9摄氏度，抽取地下水升温。

“鱼墅”全自动控制，冬暖夏凉。鱼群一年四季，在此“用餐”、休闲、避险、生长。

这项成果，获2018年宋庆龄少年儿童发明银奖、第10届国际发明展金奖和专项奖。对全省几十万口“现役”鱼塘的构造而言，技术上是创新性启示，能避免死鱼，显著提高家鱼产量。

2 阻断水闸吸牛吸人

水库、山塘泄水，闸门吸力巨大，人吸进去人死，牛吸进去牛死。

学生邓旻，住家附近有个小水库。一位小伙子下水游泳，被强大的水压吸入泄水孔，年轻的生命不幸终止。邓旻设想，创新一种安全泄水闸。

邹建明老师指导，邓旻的“分压闸”做出来了，是3个圆筒“套中套”组合结构，与坝体分离，安装在水中。

外层圆筒，钻小孔；中层圆筒，钻中孔；内层圆筒，钻大孔。小孔入水，等于或大于中孔、大孔出水。内筒底部，置水道穿过坝体。内筒有圆柱体作闸门，龙门架升降，关闸时滴水不漏。

这种“石破天惊”的闸门，物理分压原理可靠。

外层圆筒孔小、水压小，避免了人畜吸入溺亡，可防吸入杂物堵塞，防鱼类外逃。孔状水流，有冲刷力，减少闸体泥沙污塞。

国内外坝体工程设计，历来是闸、坝合一，坝体单面承受水压。分压闸缓解坝体受压，大坝更稳定、安全。

这项成果，获多项国家级、省级中学生科技创新大赛奖励。

3 空气“洗澡”，雾炮调温

廖剑强老师指导学生胡姝，发明“雾霾空气液洗”装置：1.2小时内，约两个房间大小的70立方米空气，PM2.5由128降到28，中度污染变成优良空气。

原理是，将空气压入粘稠液体、消毒液体，清洗、粘附雾霾物，杀灭病菌。

这个装置，简易、廉价，适用于公园、广场、交通路口、公共场所。

炎热的运动场上，参加运动会的同学有的热得晕倒。老师高文辉指导学生胡志强，发明“体育场用多管喷雾炮”，自动监测、调节运动场温度、湿度，消除雾霾，为运动员和观众，营造舒适的环境，并节水、节电。

春季农家育种，或因低温，种子发霉腐烂；或因温度过高，种子烧坏，严重耽误农时，农民承受种子报废、粮食减产双重损失。

廖剑强指导学生廖钰佳，发明“双温控一补水”稻种催芽温箱，自动探测、控制种子温度、湿度，自动补水，为农民育种提供了廉价、方便、可靠的设备。

学生周孜达，发明《家用监控式护粮群桩》，解决了农民晒谷、储粮的湿度、温度难题。

学生刘神宝，发明《家用自控式种子保质烘干装置》，保持生态温度烘干稻谷、小麦、黄豆等种子，还可烘干中草药、制作干果干菜。

4 点燃激情，开发才智

“人人有创新的潜质，但不一定有强烈的创新意识。”颜石坚说，学校要激发、培养学生，成为有创新素质的真正人才，而不仅仅是“会读书”的人。

该校学生，人人参加科技活动兴趣小组，都是“创新社”社团会员。

校园里，28块黑板报，组成壮观的“科技文化长廊”，每班两块；

班级教室里，黑板报“科技角”，每周一换；

189块宣传板，遍布教学楼、大礼堂，传播创新创造方法、知识产权法；

学校还辟有“院士墙”、航空航天科技展、知识产权宣传栏、专利法橱窗。

“创新在我身边”“变废为宝”“走近创客，体验创新”“我爱绿色生活”“体验科学，快乐成长”“非遗实践体验”“再生纸生产”……学生有丰富的主题活动，学校成为全国青少年科学体验活动示范学校。

“我们的学习成绩，可能赶不上城市学生，但我们在创新方面，是肯定没问题的。同学们都有动手能力，过程很快乐。”一位女同学非常自信地说。

创新教育立足教材、课堂，又将知识扩展、发散。学生肖晗发明“风动式芝麻果实分离”装置，运用了重力学、空气动力学、振动学、蒸发等知识原理，采用了传感、微电脑控制、筛选等技术方法。

5 精彩人生，始于创新

近年来，双江口中学取得8项国家专利，今年有2项专利正在申请。有多项发明创新，正在洽谈技术转让。

学生的几百项发明创新，大多源自农村生产、生活，服务三农，有使用和开发价值，可转化为民用产品。

创新教育、知识产权教育，显著提升了该校学生的综合素质。

每年，大批学生升入省级示范性高中，之后考入北大、清华、人大等知名高校，有的成为高能物理研究专家、工学博士、智慧城市专家。

令人刮目相看的是，进入职校、普通大学的学生，毕业后对发明创新兴趣浓厚，自创新技术产品，开公司办实业，发家致富，带动父老乡亲在家门口就业。

该校毕业生蒋华良，发明新式钓具，远销东南亚、俄罗斯，公司安排几百人就业。

该校毕业生胡大为，发明智能地板，微信远程控温，安全、省电；发明蓄能瓷砖，像夜明珠一样自发光，用于隧道、地下工程；发明1mm以内超薄透明瓷砖，硬度、耐磨性更优越，可直接覆盖在地面、墙壁老旧瓷砖上。

6 园丁之歌，冰心玉壶

北京和省里的创新教育名家，国防科大、中南大学等名校的教授，经常光临这所田野上的学校，做科技创新讲座。

“科技正在改变世界，也改变教育。”颜石坚说，科技创新要成为素质教育的突破点，培养创新型人才。

“为农村孩子打开一片天地，让农村孩子看到前途，将来才有出息。”廖剑强希望学生增长才干，走向社会后成为实用型人才。

1997年起，他们建立了“举校体制”抓创新教育，组建了“教练团队”，廖剑强任科技总辅导员，20多年持之以恒；创建了长沙市青少年科学工作室、科普工作e站；各年级、班级，成立各类科技兴趣小组。

2006年开始，创新教育细化为学校“六项工作”、个人“六个一”。“六项工作”是，每学期一次科普报吿会，每年组织一次科技节，每班订一份科普杂志等。

“六个一”是，每个学生写一篇科技小论文，提出一项发明创新方案或申请一项专利，制作一件科技作品，向社会做一次科普宣传等。

近10年里，该校又开展知识产权的普及性教育，让学生明白了什么叫知识经济，什么是智力成果。

“学生探究性学习、合作性学习的能力普遍提升，发现问题头脑敏锐，解决问题如有神助，成绩比以前好多了。学校教风、学风特别浓厚。”廖剑强说。

名师出高徒，廖剑强也成为湖南和全国闻名的科技创新教育专家，担任多个省级、国家级相关学会、协会职务。

■链接

双江口中学部分荣誉

全国青少年科学实践活动优秀学校

全国农村科普活动优秀单位

全国中小学创造教育基地

全国未来科学家培养计划教育基地

省人民政府芙蓉创新奖

省青少年科技活动示范基地

省科技创新教育示范基地

省知识产权教育试点单位

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