論教育工作者案例教學法有利于激發學生的科技創新力

陳有添

培養學生的創新力，結合本人多年的教育體驗，我選擇了案例教學法，優點就是能更好的培養學生觀察力，并透過觀察力找到問題的根源，并發揮想象力并自覺地去研究該問題。本文中選用“一種人造龍卷風風洞能量轉化系統”就是基于貼近學生的生活體驗，關心社會。龍卷風很多人都停留在其破壞力上，在本人的科技創新活動中，絕大多數學生的停留在對其破壞力的描述中。作為教師，我通過該案例引申到能源危機的話題上，將兩件看上去不相干的事物聯系起來，通過該案例培養了學生的辯證觀。

一、如何選擇案例

好的案例事倍功半，低水平的案例甚至打擊學生的學習熱情，結合本人多年的教學體驗提出如下建議。

第一，選擇案例時輔導教師必須考慮自身的動手能力以及是否具有科學性的數據支持。

第二，選好案例后必須讓學生進行自由討論，教師應該鼓勵學生大膽發言，并對于部分違反科學性的觀點用筆記錄下來，并規劃如何用科學數據去探究該問題，不能簡單的回答對錯。

第三，討論過程涉及的問題會比較多，這個時候是考驗輔導教師的知識是否全面，教師對該問題準備的是否充分，能否用貼近學生的語言描述該科學數據，也考驗教師的語言表達能力。以上工作稍微有些不足，將會破壞學生的學習激情，更別談科技創新力了。

第四，學生科技創新時教師務必用實踐數據說話，龍卷風風洞能量轉化系統，本人通過探究法，讓學生用記憶去找答案，最終問題的解決方案出來了——利用摩托車的時速表，通過改裝去測量。

第五，不斷的鼓勵，幫助學生解決問題是科技創新活動中的重頭戲，成功感在科技創新活動中起到培養學生團體榮譽感。整過過程，要求達到的效果通過成功告訴學生：通過多次的失敗獲取最后成功的，是科技創新人員的必經之路。

二、成功案例帶來的收獲是巨大的

（一）科技創新作品取得的主要成績

“自動控制噴水技術裝置”獲23屆廣東省青少年發明創新大賽二等獎；“一種自動防雨曬衣架”獲廣東省“華師杯”青少年發明創新大賽三等獎，“電話遙控開光窗戶”等獲24屆佛山市青少年發明創新大賽二等獎和三等獎；“電腦臺托手架”等二項獲佛山市25屆青少年發明創新大賽三等獎；“便攜式三用梯”獲佛山市26屆青少年發明創新大賽二等獎。此外，不少作品分別獲順德區的歷屆大賽的不同層次獎。

（二）本人和同事獲得的主要教育教學成果

《地震探測與自動預警研究》《蜂毒化解的研究》《內化在中職教育中的應用與功效探討》《中職素質教育中的創造性教育研究》《大氣污染成因與再造清新空氣的研究》《非數據結構與中職技能素質教育現狀》《新能源的開發與利用研究》《擴展中職學生職業智慧與機械加工技術的教學研究》《提升中職學生職業能力與運用WEBQUEST培養創新智慧的研究》《提升中職學生職業能力與數控技術的教學研究》等十多份科研成果及學術論文、研究報告、著作等，分別在《中國科技信息》《中國職業技術教育》《中國教育學刊》《學園》等刊載和公開發表，制作的課件“動量演示器——橋墩保護裝置”獲國家基礎教育實驗中心總課題組等單位舉辦的“新形勢下教育管理理論與實踐論壇”大賽一等獎。

（三）本人科技創新獲得的社會效益

本人研發的“一種橋墩保護裝置”等十個項目獲國家發明專利和實用新型專利，本人研發的國家發明專利技術——一種仿生態水果自然休眠保鮮的方法獲廣東省三等獎。目前有“一種地震探測系統及地震儀”“一種陽光海水自動化淡裝置”“人造龍卷風發電裝置”“一種廢氣凈化裝置”等四項正進入實審階段的發明專利，并協助企業成功地完成多項技術項目的改造及設計工程技術項目。其中，三項創新技術“不銹鋼彩印”“嬰兒尿床自動報警——尿布褲”“自動噴水技術裝置”被中外合資企業廣東江門奧杰衛浴公司、廣東贊聯服裝有限公司采納，并以合作方式生產。

三、調動學生的學習激情，激發新、老教師的團隊協助精神

第一，選用該案例，播放龍卷風視頻，讓學生提出話題，通過該案例讓學生理解到龍卷風是在極其不穩定的天氣情況下，由兩股空氣強烈對流運動而產生的一種伴隨著高速旋轉的漏斗狀云柱的強風渦旋。

第二，利用科學數據引導學生，自學并探究出如下知識點：氣流上下產生較大的溫差，中心氣壓遠小于外部，從而形成強大的壓力差，在此壓力差的驅動下產生強大的氣流，風速可達100m/s到200m/s，甚至可達300m/s。龍卷風蘊含強大的能量，自然龍卷風的能量目前仍沒法利用。

第三，我們學生的實踐中采用以下技術措施解決本項目。

學生根據方案，漏斗狀的造風外殼上部開口直徑是下部開口直徑的50至200倍；以我們設計的一款漏斗狀造風外殼的上部開口直徑D是25m，下部開口直徑d是25cm，上部開口直徑是下部開口直徑的100倍計算，造風外殼的漏斗底部的流速是漏斗上部流速的10000倍，故此，可以根據使用需要，設計合理的上部開口直徑與下部開口直徑的適當比例。

作為更佳的方案，所述盤曲狀的引風管系螺旋管；螺旋狀的引風管可使進入漏斗狀的造風外殼的氣體形成逆時針螺旋狀前進，在漏斗里由于氣體是螺旋前進，內部中心氣壓比正常的要低很多，形成明顯的龍卷風效應。

作為更具體的方案，所述進風外殼的底部設置有進風口，其頂部開有排風口，引風管的入風口連接所述排風口，風葉位于進風外殼的進風口和排風口之間；這種進風外殼采用底進風、頂排風的設計方式，且將風葉設置在進風和排風之間，既有利于提高進風的強度，又可使風葉高速旋轉效果更理想。

作為更佳的方案，所述進風外殼的進風口直徑大于其排風口直徑，使風葉高速旋轉效果更佳。

所述盤曲狀的引風管與造風外殼的下部開口之間為整體連接結構，既可避免煩瑣的接駁安裝，又可提高兩者連接的密封效果。

作為更佳的方案，所述發電機的輸出端連接有蓄電設備，以便發電機的電能可儲存到蓄電設備，供用戶使用。