科技創(chuàng)新打出教育王牌！濟(jì)南三中與全國(guó)一等獎(jiǎng)“憑水相逢”

 

    近日，第19屆塞萊默杯全國(guó)中學(xué)生水科技發(fā)明比賽暨斯德哥爾摩世界青少年水獎(jiǎng)中國(guó)地區(qū)選拔賽結(jié)果塵埃落定，濟(jì)南三中“憑水相逢”社團(tuán)參選的三個(gè)項(xiàng)目從全國(guó)兩千多個(gè)項(xiàng)目脫穎而出，其中史瀚林小組《基于生活中的有害物質(zhì)對(duì)水源的影響研究報(bào)告》和趙靜茹小組《清水綠葉家園構(gòu)想》斬獲全國(guó)一等獎(jiǎng)，占據(jù)了七個(gè)全國(guó)一等獎(jiǎng)中的兩個(gè)席位，季仲凱小組《氯化鈉改性沸石凈化水中氨氮的研究》榮獲優(yōu)秀獎(jiǎng)，展現(xiàn)出不俗的發(fā)明創(chuàng)新能力。據(jù)悉，這是濟(jì)南三中第一次在該項(xiàng)目比賽中同時(shí)獲得兩個(gè)一等獎(jiǎng)，也是濟(jì)南市近年來在該項(xiàng)目比賽中的首次。本次比賽展現(xiàn)出學(xué)校優(yōu)秀學(xué)子對(duì)水資源和水環(huán)境保護(hù)的高度重視，以及學(xué)校對(duì)于學(xué)生科技學(xué)習(xí)、創(chuàng)新素養(yǎng)的大力培育。

 

 

 

                團(tuán)隊(duì)同心共濟(jì)

 

 

　  今年3月，史瀚林就和小組成員著手準(zhǔn)備研究生活中的有害物質(zhì)對(duì)水源的影響，他們一頭扎進(jìn)南部山區(qū)進(jìn)行實(shí)地考察，每個(gè)周末傾注七八個(gè)小時(shí)的精力。通過走訪當(dāng)?shù)鼐用窈蛯?shí)地勘測(cè)，發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥對(duì)水源的危害嚴(yán)重影響了人體健康。抱著格物致知的精神，史瀚林小組又輾轉(zhuǎn)到省立醫(yī)院，在中毒與職業(yè)病科對(duì)食物中毒的病人進(jìn)行深入了解。“農(nóng)戶為了除蟲、保鮮打的農(nóng)藥是大部分人食物中毒的根源，嚴(yán)重的還可能致癌。”史瀚林說道。不僅如此，下雨天農(nóng)藥殘留還會(huì)進(jìn)入田地，污染土壤和河流，造成不可挽回的后果。

 

　　調(diào)查問卷是研究過程中必不可少的部分，史瀚林小組收集了幾百份問卷，用大量數(shù)據(jù)組建了各類分析模型。“剛開始我們經(jīng)驗(yàn)不足，問卷不知道給誰發(fā)，聊天也不知道該問什么。”史瀚林坦言，對(duì)他們來說如何邁出第一步至關(guān)重要，在崔西彬老師的指導(dǎo)下，他們克服了畏難心理，漸漸走上正軌，最終獨(dú)立完成了調(diào)研過程。“通過這次比賽，我們與人溝通的能力、獨(dú)立行事的能力得到了極大提升，也變得大膽細(xì)心了許多。”獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)讓他們備受鼓舞，也決心繼續(xù)備戰(zhàn)明年的水科技比賽。

 

 

    居住在泉城的孩子都有一個(gè)清水綠葉家園的夢(mèng)，趙靜茹也不例外，去年10月她的小組圍繞低碳節(jié)水的主題開始探索社區(qū)節(jié)水方法，改善社區(qū)水資源利用狀況，推動(dòng)全社會(huì)低碳節(jié)水循環(huán)利用。趙靜茹小組三人利用晚飯后居民樓下人最多的時(shí)間展開社區(qū)調(diào)查，“訪談中我們發(fā)現(xiàn)老年人的節(jié)水意識(shí)比較強(qiáng)，節(jié)水方式也比較傳統(tǒng)，大部分停留在淘米水澆花的程度。”對(duì)此，他們提出了地下雨水收集裝置、房屋雨水收集裝置、社區(qū)污水循環(huán)利用、家庭水龍頭改造、社區(qū)節(jié)能噴泉、水流發(fā)電能源構(gòu)建六個(gè)節(jié)水創(chuàng)新概念。為了制作節(jié)水模型，趙靜茹小組進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)，過程中使用的水質(zhì)檢測(cè)儀正是學(xué)校在2018年獲得水科技全國(guó)二等獎(jiǎng)的作品。

 

　　團(tuán)隊(duì)協(xié)作過程中難免會(huì)有摩擦，“分析材料的時(shí)候我們?nèi)�人的想法常常不同，我希望把每個(gè)要點(diǎn)展開詳細(xì)說明，其他人可能會(huì)想結(jié)合起來系統(tǒng)闡釋。”遇到這種情況，組內(nèi)往往采用公開投票或者請(qǐng)教老師的方法解決，讓報(bào)告質(zhì)量盡善盡美。“參加這次比賽豐富了我的地理知識(shí)，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，讓我對(duì)濟(jì)南的泉水有了更系統(tǒng)的了解，相信不久的將來濟(jì)南會(huì)真正實(shí)現(xiàn)‘家家泉水，戶戶垂楊’。”

 

 

    氯化鈉改性沸石凈化水中氨氮的研究是三個(gè)獎(jiǎng)中唯一一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)新類獎(jiǎng)，源于季仲凱在生物課上對(duì)水體富集產(chǎn)生的興趣。“過量的氨氮會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，人類吃掉水中的生物后，這些有害物質(zhì)會(huì)留存在體內(nèi)無法降解。”通過實(shí)驗(yàn)，季仲凱和小組成員選擇了低成本、高吸附能力的沸石作為凈化材料。他們到山上采集沸石與各種試劑反應(yīng)，達(dá)到把氨氮降解至對(duì)水體無害的目的，四五十分鐘的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后還要進(jìn)行大量計(jì)算，一步錯(cuò)則步步錯(cuò)，這對(duì)所有人的細(xì)心和耐心程度都是一個(gè)考驗(yàn)。

 

　　據(jù)季仲凱介紹，每次實(shí)驗(yàn)需要用十種儀器，其中大部分在高中階段都沒有使用過，需要提前學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)時(shí)間緊迫的高二，他們竭盡所能提高效率，一有空就鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，向科研的廣度和深度進(jìn)軍。季仲凱相信，如果效果穩(wěn)定，通過這種方式不光可以凈化城市廢水，還能投入河、湖中大面積使用。“參加這個(gè)項(xiàng)目前我是個(gè)粗心大意的人，現(xiàn)在變得細(xì)心很多，今后我想繼續(xù)深入研究水體內(nèi)氨氮化合物對(duì)環(huán)境及人類的影響，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)更大成就。”季仲凱說道。

 

 

 

               指導(dǎo)教師親力親為

 

 

　　2012年，濟(jì)南三中第一次參加水科技比賽，出于對(duì)人工智能領(lǐng)域的濃厚興趣，崔西彬自告奮勇帶隊(duì)前往北京參賽�；疖嚺艿每�，全靠車頭帶，十年過去，濟(jì)南三中將四個(gè)一等獎(jiǎng)、三四十個(gè)二等獎(jiǎng)收入囊中，不論調(diào)查報(bào)告類還是科技發(fā)明類項(xiàng)目每年都能闖進(jìn)決賽，崔西彬和房慶海兩位老師也屢次獲評(píng)優(yōu)秀指導(dǎo)教師。“從2012年到現(xiàn)在，所有的參賽項(xiàng)目我都妥善保存下來，既是紀(jì)念也是靈感。”崔西彬說道。

 

　　基于學(xué)校開設(shè)的研究性學(xué)習(xí)課程，崔西彬在2011年創(chuàng)立了“憑水相逢”水科技社團(tuán)，成立之初學(xué)生們就制作出了濟(jì)南水環(huán)境開發(fā)遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)“而”字模型。目前水科技社團(tuán)在校內(nèi)擁有兩間專門的活動(dòng)室，出了十本與水有關(guān)的校本教材，這個(gè)社團(tuán)也成為了歷屆水科技比賽人才培養(yǎng)的大本營(yíng)。最令崔西彬引以為豪的是去年參賽的發(fā)明創(chuàng)新類項(xiàng)目《基于嵌入式單片機(jī)的水質(zhì)檢測(cè)河道清理仿生魚設(shè)計(jì)》，學(xué)生們用過硬的專業(yè)知識(shí)、強(qiáng)大的心理素質(zhì)通過了中外專家坐鎮(zhèn)的英文答辯，一舉奪得全國(guó)第二名的好成績(jī)。

 

 

    在項(xiàng)目推進(jìn)過程中，崔西彬認(rèn)為最難解決的是時(shí)間問題，學(xué)生白天學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，晚上還需要查漏補(bǔ)缺，只能利用周末和假期時(shí)間準(zhǔn)備比賽，為了能交出一份滿意的答卷，老師和學(xué)生都犧牲了很多休息時(shí)間。“因?yàn)樗�科技比賽的特殊性，我們需要到各個(gè)水源地進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，在不影響其他工作的情況下，我一年會(huì)去三四次南部山區(qū)，更是各種果園、菜園的‘�？�’。平時(shí)還會(huì)帶著水科技社團(tuán)的學(xué)生前往光大水務(wù)集團(tuán)、濟(jì)南高新污水處理廠等地開展探究學(xué)習(xí)。”崔西彬不論寒暑，在每個(gè)指導(dǎo)環(huán)節(jié)都親力親為，成為學(xué)生們堅(jiān)實(shí)的依靠。

 

　　“平心而論，學(xué)生們的思維能力非常開闊，每年都會(huì)給我們提供很多科技發(fā)明的創(chuàng)意。”崔西彬拒絕填鴨式教育，不僅備賽過程集思廣益，平時(shí)的化學(xué)課堂上也善于引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生，讓每個(gè)孩子的優(yōu)秀創(chuàng)意都有機(jī)會(huì)落地、登上全國(guó)水科技比賽的舞臺(tái)。據(jù)了解，參加比賽的每個(gè)學(xué)生文化課都非常優(yōu)秀，在研究項(xiàng)目的過程中還能學(xué)習(xí)到高中范疇外的知識(shí)，為大學(xué)的專業(yè)學(xué)習(xí)做鋪墊。崔西彬真誠(chéng)地希望學(xué)生們能通過參加水科技比賽開闊視野、實(shí)現(xiàn)自身全方位發(fā)展。

 

 

                培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)

 

 

　　優(yōu)異成績(jī)的取得離不開學(xué)校的保駕護(hù)航，據(jù)悉，濟(jì)南三中為研究性學(xué)習(xí)課程的開展提供了資金、設(shè)施等方面的大力支持。學(xué)校開設(shè)了3D打印室、創(chuàng)客教室、機(jī)器人工作室、水科技工作室、無人機(jī)創(chuàng)作空間等六個(gè)專用教室供學(xué)生使用。每周一次的探究性學(xué)習(xí)課堂上，學(xué)生們可以研究風(fēng)俗小吃、旅游景點(diǎn)、古建筑的修繕和保護(hù)等，只要是積極向上的課題，都可以在興趣愛好范圍內(nèi)自由探索，這也是水科技社團(tuán)能夠大放異彩的原因。

 

　　此次學(xué)校獲獎(jiǎng)的三個(gè)項(xiàng)目中，不論是節(jié)約用水、水污染的治理還是水的循環(huán)利用，都是為了增強(qiáng)學(xué)生的節(jié)水意識(shí)，引導(dǎo)參賽學(xué)生樹立終身節(jié)水意識(shí)，通過他們輻射到周圍同學(xué)及家庭，進(jìn)而增強(qiáng)全社會(huì)的水資源保護(hù)意識(shí)、培養(yǎng)節(jié)水風(fēng)尚，側(cè)面反映了學(xué)校對(duì)于節(jié)約型校園建設(shè)的重視。據(jù)后勤保障部主任趙百杰介紹，去年濟(jì)南三中獲評(píng)濟(jì)南市節(jié)水型公共機(jī)構(gòu)示范單位，在水、電、暖氣、垃圾處理等方面均進(jìn)行了深度落實(shí)。

 

 

    學(xué)校從三個(gè)方面狠抓節(jié)水工作，建章立制方面成立了節(jié)約用水工作領(lǐng)導(dǎo)小組，動(dòng)員全校師生參與節(jié)水活動(dòng)。據(jù)了解，每年學(xué)校申報(bào)的用水計(jì)劃以上一年的數(shù)據(jù)為依托，采取新的措施提高用水效率，確保無計(jì)劃外用水，學(xué)校每個(gè)區(qū)域都有用水情況實(shí)時(shí)監(jiān)視，一旦出現(xiàn)用水異常會(huì)及時(shí)通報(bào)，開展自查自糾。宣傳方面學(xué)校開展了豐富多彩的綜合實(shí)踐活動(dòng)，在世界水日、全國(guó)節(jié)水宣傳周增強(qiáng)學(xué)生節(jié)水意識(shí)，并立足課堂進(jìn)行學(xué)科滲透，研究性學(xué)習(xí)課程就是常見的形式。保障措施方面學(xué)校建立健全節(jié)水責(zé)任制，把節(jié)水責(zé)任落實(shí)到每個(gè)師生身上，“去年以來我們對(duì)學(xué)校供水系統(tǒng)進(jìn)行了一系列改造，為提高水資源利用率安裝了智能水表、節(jié)能綠化噴灌設(shè)備等等，效果立竿見影。”趙百杰說道。

 

　　濟(jì)南三中目前正在積極申報(bào)各類節(jié)水型先進(jìn)單位，以評(píng)促建，投入水平、管理水平及各項(xiàng)制度落實(shí)得到了極大提高。學(xué)校希望同學(xué)們杜絕空喊口號(hào)行為，真正養(yǎng)成節(jié)約用水、保護(hù)水資源的習(xí)慣，把行動(dòng)放在細(xì)枝末節(jié)上，培養(yǎng)起高度的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。