羊城晚报全媒体记者 谭洁文 实习生 张语洽
“第一代是普通版水火箭，第二代是‘可回收的’水火箭，第三代是‘帽子式’水火箭，我们现在开始研究第四代‘发条弹射式’了。”聊起水火箭，张建涛话匣子一下子打开了，如数家珍地介绍起自己研究过的各种“水火箭”——这是一种利用气压形成喷水效果、推动瓶子升空的玩具，一般用废弃的饮料瓶制作而成。
不仅有飞天百米的水火箭，还有空气炮、会飞的垃圾桶……在豫皖交界处、距离县城30多公里的张广庙镇第一小学（以下简称“张广一小”）里，科学老师张建涛用自己收集的瓶瓶罐罐制作科学实验器具，实验效果引得孩子们一阵惊呼。
“孩子们个个眼里闪着光。我知道，那是对科学的渴求。”张建涛告诉记者。张广一小在校师生1400多人，其中80%的学生是留守儿童。恐怕连张建涛自己也没有想到，六年前还在外地做销售工作的自己，会阴差阳错走上钻研科学小实验的道路，用一百多个科学小实验在孩子们心中点亮科学之灯。
“兴趣是最好的老师”
辞掉销售工作、转战考教师编制时，张建涛从未想过自己会成为一名乡村小学的科学老师。
六年前，张建涛苦读一年获得数学教师资格证，却因年龄限制政策被取消了考取编制的资格，随后又意外地成为一所私立中学的物理老师。这不经意开启了他探索科学实验的大门：私立学校的教师工资与学生的考试成绩挂钩，与题海经验丰富的老教师带出的班级相比，张建涛的班级成绩一直垫底。“晚上睡觉时瞎琢磨，想能不能通过做实验代替讲实验。因为没有别的老教师讲得好，便想通过另一种教学方式来辅助自己的学生提高成绩。”
于是，张建涛自掏腰包在网上买了音叉、U形管、小音卡等实验器材，开始尝试用动手演示的方法教学生理解物理原理。从没做过科学实验的孩子们一扫平日低沉的神色，表现得非常兴奋。半年后，张老师的班级成绩如愿实现年级第一的“翻盘”。“我不喜欢题海战术，通过做实验把学生的思维打开，让他们自己发现问题，而不是机械式地把题目做了一遍又一遍。”
两年后，张老师成为张广一小二年级的数学老师，小朋友们上课走神的问题，让他很是头疼，于是他又想到把过去的实验材料带到学校，吸引孩子们的兴趣。“当时只想用科学实验作为一种奖励的手段。我跟他们说，只要好好听课了，回家按时完成作业，星期五下午就带他们去科学实验室玩。”
第一次实验做的是“风的形成”，风筒下面放一根蜡烛，点燃蜡烛后热空气上升，推动风轮转动。张老师给每个小组的小朋友发放了实验材料，孩子们第一次动手接触科学小实验，兴奋得两眼放光。看到风车开始转动时，全班的孩子爆发出热烈的掌声和欢呼声，“那节课好像从他们的眼神中能看到一束光一样，这种光是你在教室里讲课时看不到的”。
第一次实验的成功，给了张建涛极大的震撼，“这是一个非常小的实验，孩子竟然这么惊喜惊讶！”想到本该让孩子们体验科学魅力的科学课却得不到重视，复杂的思绪又萦绕在张老师心头：“感觉很难受，每个学校都配套了一些实验器材，但是又有几个学校正儿八经把科学课给上了？”于是，他向孩子们承诺，只要他们认真听课写作业，每周都会带他们去做实验。
“偷偷摸摸”做实验
为了兑现对学生的承诺，张建涛开始坚持每周一节实验课。为了保证周五实验能够成功进行，张建涛每周都需要自己先行试验，确定可行性，再准备好孩子们自己操作的材料，每天下班之后，他都需要多投入一两个小时。
作为数学老师，带学生做科学实验难免被当成“不务正业”，为了不落下话柄，张建涛需要确保同学们成绩不下滑，去实验室也是“偷偷摸摸”不让别人发现。学校实验室资源有限，玻璃器皿有一定危险性，先前初中的实验器材又不适合小学的孩子，向学校申请经费更是不可能。怎么办？张老师开始想到用生活中的废弃物作为实验材料，自己diy一些小实验，“白天教数学，备课、批改作业，晚上吃完饭，就开始从视频里面筛选适合用废弃物做的科学小实验”。
用生活废弃物制作“气压喷水火箭”的想法，就是从那时候产生的。张建涛浏览了网络上零散的教学视频，拼凑出相对完整的组装方案，但是实验还需要大量的材料，光水火箭箭体就需要用到三个塑料瓶。张建涛于是向同学们提出制作水火箭的想法，并征集塑料瓶，令他喜出望外的是，孩子们第二天就从家里收集来了235个塑料瓶。“孩子们很支持，所以我下定了决心要做成这个东西。水火箭是孩子们最喜欢的实验之一，也是用时最长的一个实验。”
虽然第一代水火箭很快就成功发射，但张建涛并没有停下探索的步伐。第一代发射上空的水火箭下坠速度非常快，可能有高空坠物伤人的危险，需要加装降落伞；同时它的制作过程太复杂，不适合三年级小朋友；更重要的是，新一代水火箭的制作材料必须是生活中便宜可得的东西，“不可能让每个家庭拿六七十块钱给孩子买材料。”
于是张建涛开始采用自己的思路，将第一代水火箭改装升级。需要减速器时，他就用乒乓球注上水，再用热熔胶把它封在塑料瓶口，做成一个锥形的有重量的“帽子”；需要降落伞，他就把垃圾袋剪成一个圈当伞，用棉线充当伞绳；需要发条把手，他就把写完的中性笔芯剪下一小段充当把手；他用发黄的胸牌剪成水火箭尾翼；最困难的是密封问题，为了保持瓶内气压，需要不漏气的封口圈，张建涛尝试过密封胶和补鞋胶，但因为老化问题和价格问题而无奈放弃，最后他选用了别人扔在垃圾回收站里的自行车内胆，剪成小片之后正好可以充当封口圈。
每天，张建涛都会在操场上试飞水火箭，历经三四个月的尝试调整，150余次的失败改进，终于让“可回收水火箭”的计划逐渐成形。
“可以光明正大做实验了”
“三，二，一，起飞！”国庆节那天，在师生的围观下，改进后的水火箭在张广一小的操场上顺利升空。水火箭拖出一条三十几米长的水雾，如一条白线腾空而起，“你感觉就像真火箭一样发射，水雾特别好看，效果非常好，非常壮观”。
升到最高空后瓶子乘着降落伞缓缓下落，孩子们在操场上伸开双手去接住归来的瓶子，微风吹动降落伞向不同的方向偏移，降落伞往哪边拐，孩子们就往哪边追。
“孩子们学到了科学精神，对待挫折不轻言放弃，这种改变是我最大的收获。”谈到在这段经历当中的收获，张建涛坦言，相比于个人获得的成功，他觉得家长的信任和孩子的成长，对他来说意义更大。
张建涛的科学视频与经历，受到媒体的关注和报道，他也从一个数学老师转任为真正的科学老师，“终于可以在办公室光明正大做实验了。”张老师笑道。在研究水火箭的期间，他还应同学们的要求研究制作了“流浪气球”、回旋纸飞机、会飞的垃圾桶等一系列会“飞”的实验，并把教程无偿地分享在网络平台上。
同时，张广一小还建起了“雏鹰科学馆”，为孩子们提供更多动手操作的设备资源。张老师的传播科学实验的行动，也影响了周围的学校，他甚至被邀请去到甘肃、江苏等地的中小学进行展示。由他发起的第一届“张广庙镇科学运动会”圆满举行，同学们用牛奶箱、易拉罐、药瓶等废弃物做成空气炮、浮沉标等。未来，张老师还将和张广庙镇的其他科学老师一同编写《100个科学小实验》的教案，将科学的种子播撒开去。