近日，第38届全国青少年科技创新大赛在天津落下帷幕。眉山市彭山区第四小学（以下简称“彭山四小”）学生李思瑞带着自己的创新作品《能自动开合的水箅》参加比赛，获评全国青少年科技创新成果竞赛作品一等奖、安恒“少年英才奖”二等奖。
作为全国中小学科学教育实验校，彭山四小聚焦做好科学教育加法，搭建特色课程、创新教学模式、打造科创社团，因地制宜开展跨学科综合实践活动，旨在鼓励学生从实践中发现问题，用发明与创造优化生活。
一场拔河比赛引发的科学思考
“一二，拉！一二，拉！”彭山四小的拔河比赛正在激烈上演。就在双方僵持中，拔河绳却先一步“泄气”断成两节，好在同学们没有因此受伤。
“绳子突然断了很危险，怎么解决这个问题呢？”“是呀，拔河绳看着结实，实则有安全隐患，我们能想办法给它加一层‘保险’吗？”这场有惊无险的比赛，令学生们萌生了加固拔河绳的想法。彭山四小科学教师宋方云恰好是此次比赛的裁判，听到同学们的讨论，他马上鼓励大家开动脑筋，一起寻找解决安全隐患的好方法。
根据现场观察，绳子是从正中间断开的。宋方云向同学们解释，拔河中，绳子是受力物体，在双方队员的拉拽中，中间断裂处需要承受高强度的张力。而由棉纤维或麻纤维拧成一股的拔河绳，本应有着更好的柔韧性，但由于使用年限过长，内部存在着已经开裂的纤维，能承受住的力大大减少，拔的时候便“哗啦”一下断了。
学习了原理，同学们开始集思广益，寻找增强拔河绳安全性的方法。一位同学联想到了调节腰围的皮带，如果在拔河绳中段装上两个皮带扣，再在卡扣中装置一条略长于中段绳距的钢索，用作安全绳。当绳子发生断裂时，卡扣会紧紧锁住绳子，转由安全绳承受拉力，就能很大程度上避免拔河队员因瞬间向后倾倒而受伤。
宋方云并没有让学生的想法停留在理论层面，而是带着他们将装置安装在已经断裂的拔河绳上，并进行实验。确定方案科学可行后，他们将这一小发明命名为“拔河绳防断装置”。
“发现问题、提出问题的能力，有时候比某一个知识点的学习更加重要。”宋方云表示，“在日常学习生活中，孩子们迸发出的每一个灵感都很可贵。以他们的好奇与兴趣为线索，深化学习过程，探索科学原理，能更好地帮助他们在学思并用中有所收获。”
开设“泥土里的科学”课程
在彭山四小，“科学”并不是一个高大上的抽象概念，而是日积月累地散落在一堂科学课、一次实验、一场活动、一个作品之中，给予每一位学生自主探究的真实体验。
“为更好地让科学教育覆盖全体学生，学校构建了‘四层一特’的课程体系。”彭山四小科学教师邵邃旭介绍，基础层包括日常的科学课和信息技术课；拓展层由每天各异的多彩课组成；拔尖层主要是对科创社团的培养；衔接层则关注小初衔接，融入物理、化学、生物、地理等学科知识，提升学生的科学素养。
“课堂中，我会更注重同学们自己的观察与思考，由他们选定探究方向，我再进行引导与点拨，与他们共同寻找答案。”彭山四小科学组组长熊利表示，学生感兴趣的方向不尽相同，每堂科学课前的“科学秀”会给足他们自我展示的空间：以个人或小组为单位，可以分享自己喜欢的科学家故事、新近的科学趣闻；也可以进行科学成果赏析，讲解其原理、价值运用；还可以向同学们介绍自己的科创作品，讲述作品背后的故事。
另外，学校还因地制宜开设了特色校本课程“泥土里的科学”，立足彭山区的区域农业发展，根据葡萄、柑橘等农业特色，编写读物《喜大“葡”奔》《“柑”之如饴》等，让小学中高段学生进田体验、实地观察、动手操作。
“在学校的劳动实践基地，我们进行过多次种植体验活动，如种花生、土豆、大豆等，但出苗率和生长状况始终不及农民伯伯。”几次收成后，学生李安旭、张邹壕忍不住向家长请教原因。
经过对比与复盘，他们发现问题出在播种时，因肥料和种子太近，造成了“烧根”。为解决这一难题，他们发明了一款“种植专用锄头”：将锄头的一整个锄片分成两个可移动锄片。在播种时，一锄下去，可以挖出两个窝，分别放入种子与肥料，能有效规避“烧根”问题。不仅如此，这个“种植专用锄头”还能极大提高工作效率，通过调节两个锄片的距离，实现一锄两窝或一锄两行，既快捷，又安全。
“小小发明家”不断涌出
“学以致用，科学教育需要与生活实践紧密相连。”彭山四小校长周晓华表示，“就地取材，创新、创造无处不在。”从打造校园空间到开展各类活动，课堂内外，彭山四小的科创氛围格外浓厚。
在体育课上，体育教师倪云武便引进了自己的小发明做“助教”。坐位体前屈是体育训练中的常见项目，倪云武发现不少学生会不自觉地弯曲膝关节，导致训练不规范、成绩不真实。他便发明了一个体育教学辅助设备——坐位体前屈规范训练器，用魔术贴扣带做“督考”，帮助学生伸直与固定膝关节。
回到家中，学生卢妍西也致力于用发明创造改善家居环境。穿了一天的鞋子又湿又臭，摆在外面气味难闻，放进鞋柜又会“污染”其他鞋子，卢妍西便发明了一个“除湿防臭小鞋柜”。
科创社团也是学生提出创意、分享讨论、动手制作的“根据地”。今年12岁的李思瑞是学校科创社团成员之一，去年的一场大雨，使她萌生出改良水箅的想法。
许多水箅常年被植物或垃圾堵塞，并不能很好地发挥排水作用。基于对日常生活的观察和对科创实验的兴趣，李思瑞在老师和同伴的帮助下设计了一款“能自动开合的水箅”：在水箅下面增加一层隔板，不下雨时，板面会挡住水箅空隙，隔离垃圾；下雨时，雨水则会渗入隔板下连接的储水槽，达到一定重量后，储水槽会向下拉动隔板形成泄水口，水箅开始大量泄水；而当泄水量逐步减少，储水槽重量低于反向配重时，隔板将重新闭合。
因设计巧妙、环保可行，李思瑞的创新作品获得了全国青少年科技创新成果竞赛作品一等奖。她表示：“在生活中留意身边的事物，并从中找到灵感，给我的学习带来了许多乐趣，希望以后能继续创作更多、更好的作品。”