科技创新打出教育王牌！济南三中与全国一等奖“凭水相逢”

 

    近日，第19届塞莱默杯全国中学生水科技发明比赛暨斯德哥尔摩世界青少年水奖中国地区选拔赛结果尘埃落定，济南三中“凭水相逢”社团参选的三个项目从全国两千多个项目脱颖而出，其中史瀚林小组《基于生活中的有害物质对水源的影响研究报告》和赵静茹小组《清水绿叶家园构想》斩获全国一等奖，占据了七个全国一等奖中的两个席位，季仲凯小组《氯化钠改性沸石净化水中氨氮的研究》荣获优秀奖，展现出不俗的发明创新能力。据悉，这是济南三中第一次在该项目比赛中同时获得两个一等奖，也是济南市近年来在该项目比赛中的首次。本次比赛展现出学校优秀学子对水资源和水环境保护的高度重视，以及学校对于学生科技学习、创新素养的大力培育。

 

 

 

                团队同心共济

 

 

　  今年3月，史瀚林就和小组成员着手准备研究生活中的有害物质对水源的影响，他们一头扎进南部山区进行实地考察，每个周末倾注七八个小时的精力。通过走访当地居民和实地勘测，发现农药对水源的危害严重影响了人体健康。抱着格物致知的精神，史瀚林小组又辗转到省立医院，在中毒与职业病科对食物中毒的病人进行深入了解。“农户为了除虫、保鲜打的农药是大部分人食物中毒的根源，严重的还可能致癌。”史瀚林说道。不仅如此，下雨天农药残留还会进入田地，污染土壤和河流，造成不可挽回的后果。

 

　　调查问卷是研究过程中必不可少的部分，史瀚林小组收集了几百份问卷，用大量数据组建了各类分析模型。“刚开始我们经验不足，问卷不知道给谁发，聊天也不知道该问什么。”史瀚林坦言，对他们来说如何迈出第一步至关重要，在崔西彬老师的指导下，他们克服了畏难心理，渐渐走上正轨，最终独立完成了调研过程。“通过这次比赛，我们与人沟通的能力、独立行事的能力得到了极大提升，也变得大胆细心了许多。”获得全国一等奖让他们备受鼓舞，也决心继续备战明年的水科技比赛。

 

 

    居住在泉城的孩子都有一个清水绿叶家园的梦，赵静茹也不例外，去年10月她的小组围绕低碳节水的主题开始探索社区节水方法，改善社区水资源利用状况，推动全社会低碳节水循环利用。赵静茹小组三人利用晚饭后居民楼下人最多的时间展开社区调查，“访谈中我们发现老年人的节水意识比较强，节水方式也比较传统，大部分停留在淘米水浇花的程度。”对此，他们提出了地下雨水收集装置、房屋雨水收集装置、社区污水循环利用、家庭水龙头改造、社区节能喷泉、水流发电能源构建六个节水创新概念。为了制作节水模型，赵静茹小组进行了反复试验，过程中使用的水质检测仪正是学校在2018年获得水科技全国二等奖的作品。

 

　　团队协作过程中难免会有摩擦，“分析材料的时候我们三人的想法常常不同，我希望把每个要点展开详细说明，其他人可能会想结合起来系统阐释。”遇到这种情况，组内往往采用公开投票或者请教老师的方法解决，让报告质量尽善尽美。“参加这次比赛丰富了我的地理知识，增强了团队协作能力，让我对济南的泉水有了更系统的了解，相信不久的将来济南会真正实现‘家家泉水，户户垂杨’。”

 

 

    氯化钠改性沸石净化水中氨氮的研究是三个奖中唯一一项发明创新类奖，源于季仲凯在生物课上对水体富集产生的兴趣。“过量的氨氮会导致水体富营养化，人类吃掉水中的生物后，这些有害物质会留存在体内无法降解。”通过实验，季仲凯和小组成员选择了低成本、高吸附能力的沸石作为净化材料。他们到山上采集沸石与各种试剂反应，达到把氨氮降解至对水体无害的目的，四五十分钟的实验结束后还要进行大量计算，一步错则步步错，这对所有人的细心和耐心程度都是一个考验。

 

　　据季仲凯介绍，每次实验需要用十种仪器，其中大部分在高中阶段都没有使用过，需要提前学习，在学习时间紧迫的高二，他们竭尽所能提高效率，一有空就钻进实验室，向科研的广度和深度进军。季仲凯相信，如果效果稳定，通过这种方式不光可以净化城市废水，还能投入河、湖中大面积使用。“参加这个项目前我是个粗心大意的人，现在变得细心很多，今后我想继续深入研究水体内氨氮化合物对环境及人类的影响，争取实现更大成就。”季仲凯说道。

 

 

 

               指导教师亲力亲为

 

 

　　2012年，济南三中第一次参加水科技比赛，出于对人工智能领域的浓厚兴趣，崔西彬自告奋勇带队前往北京参赛。火车跑得快，全靠车头带，十年过去，济南三中将四个一等奖、三四十个二等奖收入囊中，不论调查报告类还是科技发明类项目每年都能闯进决赛，崔西彬和房庆海两位老师也屡次获评优秀指导教师。“从2012年到现在，所有的参赛项目我都妥善保存下来，既是纪念也是灵感。”崔西彬说道。

 

　　基于学校开设的研究性学习课程，崔西彬在2011年创立了“凭水相逢”水科技社团，成立之初学生们就制作出了济南水环境开发远景设计“而”字模型。目前水科技社团在校内拥有两间专门的活动室，出了十本与水有关的校本教材，这个社团也成为了历届水科技比赛人才培养的大本营。最令崔西彬引以为豪的是去年参赛的发明创新类项目《基于嵌入式单片机的水质检测河道清理仿生鱼设计》，学生们用过硬的专业知识、强大的心理素质通过了中外专家坐镇的英文答辩，一举夺得全国第二名的好成绩。

 

 

    在项目推进过程中，崔西彬认为最难解决的是时间问题，学生白天学习任务繁重，晚上还需要查漏补缺，只能利用周末和假期时间准备比赛，为了能交出一份满意的答卷，老师和学生都牺牲了很多休息时间。“因为水科技比赛的特殊性，我们需要到各个水源地进行实地勘测，在不影响其他工作的情况下，我一年会去三四次南部山区，更是各种果园、菜园的‘常客’。平时还会带着水科技社团的学生前往光大水务集团、济南高新污水处理厂等地开展探究学习。”崔西彬不论寒暑，在每个指导环节都亲力亲为，成为学生们坚实的依靠。

 

　　“平心而论，学生们的思维能力非常开阔，每年都会给我们提供很多科技发明的创意。”崔西彬拒绝填鸭式教育，不仅备赛过程集思广益，平时的化学课堂上也善于引导启发学生，让每个孩子的优秀创意都有机会落地、登上全国水科技比赛的舞台。据了解，参加比赛的每个学生文化课都非常优秀，在研究项目的过程中还能学习到高中范畴外的知识，为大学的专业学习做铺垫。崔西彬真诚地希望学生们能通过参加水科技比赛开阔视野、实现自身全方位发展。

 

 

                培养学生社会责任意识

 

 

　　优异成绩的取得离不开学校的保驾护航，据悉，济南三中为研究性学习课程的开展提供了资金、设施等方面的大力支持。学校开设了3D打印室、创客教室、机器人工作室、水科技工作室、无人机创作空间等六个专用教室供学生使用。每周一次的探究性学习课堂上，学生们可以研究风俗小吃、旅游景点、古建筑的修缮和保护等，只要是积极向上的课题，都可以在兴趣爱好范围内自由探索，这也是水科技社团能够大放异彩的原因。

 

　　此次学校获奖的三个项目中，不论是节约用水、水污染的治理还是水的循环利用，都是为了增强学生的节水意识，引导参赛学生树立终身节水意识，通过他们辐射到周围同学及家庭，进而增强全社会的水资源保护意识、培养节水风尚，侧面反映了学校对于节约型校园建设的重视。据后勤保障部主任赵百杰介绍，去年济南三中获评济南市节水型公共机构示范单位，在水、电、暖气、垃圾处理等方面均进行了深度落实。

 

 

    学校从三个方面狠抓节水工作，建章立制方面成立了节约用水工作领导小组，动员全校师生参与节水活动。据了解，每年学校申报的用水计划以上一年的数据为依托，采取新的措施提高用水效率，确保无计划外用水，学校每个区域都有用水情况实时监视，一旦出现用水异常会及时通报，开展自查自纠。宣传方面学校开展了丰富多彩的综合实践活动，在世界水日、全国节水宣传周增强学生节水意识，并立足课堂进行学科渗透，研究性学习课程就是常见的形式。保障措施方面学校建立健全节水责任制，把节水责任落实到每个师生身上，“去年以来我们对学校供水系统进行了一系列改造，为提高水资源利用率安装了智能水表、节能绿化喷灌设备等等，效果立竿见影。”赵百杰说道。

 

　　济南三中目前正在积极申报各类节水型先进单位，以评促建，投入水平、管理水平及各项制度落实得到了极大提高。学校希望同学们杜绝空喊口号行为，真正养成节约用水、保护水资源的习惯，把行动放在细枝末节上，培养起高度的社会责任意识。