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敢于“异想天开”的少年(下)

2022-04-23谭迪熬

第二课堂(初中版) 2022年2期
关键词:羊角钉子支点

谭迪熬

(接上期)

两天后的午休时间,黄思平带着整理好的记录本找到我。看到他满页写得十分工整的发明构想,如“提示老年人自动走右侧人行道的手环”“无驾驶视觉盲区的汽车”“有转向提示灯的自行车”“能方便上台阶的轮椅”等,我颇为诧异。无论从观察的广度与深度、思维的发散性与灵活性,还是从想象力、创意的提炼及新颖性程度方面分析,这真不像一位刚进入初二年级的发明爱好初学者所为,可以说达到了高二年级创新能力较强学生的水准。

我正要和他分析依据现有条件,选取哪个项目实施时,他像早就料定我接下来要和他谈什么一样,淡淡一笑,对我说:“谭老师,'实践出真知!前天的活动我和大家都有收获。这些只是我完成的作业。其实,我感觉学校旁边的木工厂里,有发明项目正等着我去找它呢!”“哦……是吗?那太好了!那我们就尽快去木工厂看看吧!”我笑着说道,连忙和他双击掌约定好。望着黄思平健步走出我工作室的背影,我内心由衷地感慨道:“学生能产生这种直觉和自主探索的迫切愿望,这正是我孜孜以求的教学情境啊!”

接下来的一个下午,我利用活动课时间,领着同学们来到学校旁边的木工厂参观。这家木工厂正要转移搬走,偌大的厂房内空荡荡的,大多数地方留下了机器拆走的痕迹,只有些不显眼的地方,还堆放着一些工地建筑要用的木方、跳板、立柱等。有几位工人坐在自制的简易木凳上,边用大茶缸喝茶边聊天;还有几位围着一堆废旧木头、木板什么的,在敲敲打打地忙乎着。我的心立马凉了半截,担心道:“这样的场景中,黄思平还有可能找到他所期待的发明灵感吗?”

可此时的黄思平,却好像“刘姥姥走进了大观园”,看啥都新鲜,摸摸这里,拍拍那里,还在本子上记着、写着,不时和同学们交流。

大家走到处理废旧木头、木板的工作场所时,才明白几位敲敲打打的工人是在用羊角钉锤,将木头、木板上找到的钉子逐个撬出来,以便能将这些木料再加工成建筑用材;年长的师傅将撬出的弯钉子,用小钉锤一颗颗敲直后备用。黄思平看得比谁都认真,手脚也不闲着。他先向师傅借了一把小钢尺,找到敲直了的钉子中的最大和最小的,把它们的长度一一做好记录。遇到木头上有颗特长钉子,小师傅用力握壓着羊角钉锤的手柄,几次使它倾斜到最大的角度,钉子还是撬不出来,场面有些尴尬。黄思平眉头一皱,赶紧找来一块小硬木条,递给小师傅,叫他垫在钉锤底下,这样抬高支点,他再一用力,长钉子立马就撬了出来。小师傅笑着伸出大拇指给黄思平点赞。虽然是个转迁的木工厂,但看到同学们都有收获,我心里的石头终于落地了。

在回学校的途中,安静了好一阵子的黄思平,突然来到我跟前,很自信地说:“谭老师,木工厂用原有的工具撬钉子,费时又费力,长钉子不能直接撬出来,撬出的钉子还是弯的。我要是发明一种省力、方便撬出直钉子的新工具,问题不就解决了吗?”“哈哈哈……”同学们一阵哄笑,笑他白日做梦、异想天开!我心里却是“咯噎”一下,十分惊讶:“这少年真有超出常人思维的独特构想啊!”尽管我对他这一大胆想法有不少疑虑,出于教师的职业敏感,我郑重地对同学们说:“黄思平同学这种敢想敢干的挑战精神,值得推崇!”随即我告诉黄思平:“这个项目,你尽管大胆尝试,老师全力支持!”

最初,黄思平认为,钉子弯曲的原因是羊角钉锤在撬钉子时,支点不断后移的缘故。于是,他在羊角钉锤的底部加了个硬橡皮垫,同时把手柄也加长了。可实际操作了好多次,效果不明显,撬出来的钉子仍是弯的。看到这种情况,我让他暂时放弃羊角钉锤,通过我给他准备的撬棍,好好分析杠杆的工作原理与运动轨迹。课余,他一有时间就钻进我的工作间,反复操作、分析,有了新的认识。就是用撬棍撬钉子时,是杠杆一端,以支点为圆心,做圆周运动的过程,撬点部位在运动时总是呈圆弧形的,所以撬出的钉子便会变弯。他明白了这个道理,发明一时陷入了困境。“怎么另辟蹊径,能撬出直的钉子呢?”他没有气馁,继续思考着。我鼓励他:“那天,小师傅的长钉子撬不出来,你用抬高支点的方式,不是很快就解决了吗?不要着急,在学习、生活中多留意,相信你能找到解决的办法!”

一天,黄思平在上数学课时,无意间发现有位同学的尺子具有画波浪线的功能。看着那些波浪线,突然,他脑子里闪出一个念头:“一个圆弧弯曲得很厉害,但把很多短圆弧叠起来,不是仍然可以视为直线吗?!”顺着这个思路,他作了进一步的分析:“撬钉子时,如果边撬边抬高支点,不就可以撬出直钉子来了吗?”一下课,他就找到我,说出了自己这一“逆向思维、'微分与'积分'观念综合运用”的发明灵感。其可行性令人信服。“真牛!”我肯定了他的这一思路。随即,我思考了一下,指出:“这项发明要获得成功,关键就在于我们如何突破支点能在撬棍底下,顺畅抬高的难点。”黄思平点头认可,开始下一步的攻关。

接下来的课余时间,黄思平进行了多个方案的设计,材料的准备、试制、实际操作、效果验证等一系列工作。经过两个多月的努力,他终于发明出橇钉垫这一全新的辅助撬钉工具,闯过了难关。

撬钉垫由从低到高有多个凹槽的撬垫和底板焊接而成。撬钉子前,只要你一只手握着撬棍,将撬棍羊角叉口锁住钉子头;另一只手持着撬垫的高端部位,将撬垫的低端部位插入撬棍底部。撬钉子时,握撬棍的手稍用力上下抖动,持撬垫的手将撬钉垫顺势向前推,_根直钉子立即轻便又快捷地被撬出来了。这真像是踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫呢!师生俩兴奋不已。我连忙为黄思平的这项发明申请了国家知识产权保护。

第二年,这项发明获得了实用新型专利证书。参加在北京农展馆举行的第四届中国国际发明展,夺得了铜奖。在场的中外发明家看到演示效果,钦佩不已,一致称赞中国少年发明人的超强创造智慧!黄思平没有陶醉在成功的荣耀中,而是及时调整状态,在学习上动脑子、下功夫,成绩“蹭蹭蹭”就上来了,中考时考上了省示范性高中。

事后,谈起这次发明的收获,黄思平说,只要我们焕发出自己的创新热情,做学习与生活的有心人,敢想敢干!那么,小小少年的“异想天开”,也可以拨云见日,获得成功。

(编辑文墨)

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