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定制——创新实验室建设新思路

定制——创新实验室建设新思路

随着创新素养培育项目在中小学的全面展开,人们对实验室的建设提出了越来越高的要求。传统的学科实验室已经远远不能满足人们的需要,各种各样的创新实验室各具特色。上海市大同中学在创新实验室的建设过程中,找到了一个新的思路。我们坚持课程引领的原则,希望实验室能够成为学生活动的场所、学习的资源。实验室的建设依托课程的建设,围绕课程建设配置设施设备,伴随课程的发展实现实验室的逐步完善。在实验室仪器设备的购置上,常规配置必须有,特殊需求选择配备,使用频率低、价格偏高的仪器设备多采用租赁使用的方式,使有限的资金发挥最大的功效,让实验室、课程和学生达成共生成长的结合体。

从课题到课程,创新实验室因课而来

大同中学的创新课程多来自于学生课题研究,走过了“从课题到课程”的创新课程开发道路。

在实践过程中,我们发现学生课题研究的成果一旦完成了评奖的任务就被束之高阁了,既不能转化成为更多样化的成果,也没有成为后来者的借鉴经验。于是,我们尝试从中提取内容转化成课程,让更多的学生从中受益。创新实验室随着课程的发展而逐步建设起来,围绕着课题研究的需要和课程实施的需要,从无到简,从简到丰。

下面以中医药探究课程为例,介绍依托课程建设的创新实验室创生之路。

2008 年,我们和国外友好学校开展了一项学生课题研究——不同地域的水对于中药有效成分提取的影响。在课题研究的过程中,学校添置了一些简单的实验器材,在简陋的环境里,学生们开始了自己的研究。这样一个小小的研究课题,成为了中医药探索实验室与相关课程萌发的起点。

2010 年,“不同地域的水对于中药有效成分提取的影响”课题结束以后,学生对于中药相关研究的兴趣并没有减退。在学校的帮助下,我们与同济大学化学系合作,引进了他们的研究项目——“中药化妆品制作”。中学实验室里也能做化妆品吗?学生们边学边做,各种奇思妙想在实验室里得到了检验。“到底哪种中药的防晒效果好呢?”做个实验对比一下;“是霜剂防晒效果好还是水剂防晒效果佳呢?”做个实验检测一下;“中药做的防晒霜会不会导致过敏?要是能做人体实验就好了!”(教师表示压力很大,人体实验不是闹着玩的)。学生们的课题在上海市英特尔创新大赛上获得了一等奖,但我们又开始了新的思考:这些课题还能继续发展下去吗?为什么不从这些课题衍生出一门课程,让更多的孩子加入与中药相关的学习呢?于是,我们从中提炼出了创新培育课程——“中药防晒化妆品的制备与创新”。围绕着课题研究和课程建设配置了相关的实验器材,中医药探索实验室初具雏形。当然,我们的脚步并没有停止,围绕着中医药已经发展出了一系列的课程,形成了由体验式活动(爱美一起来——中药面膜DIY)——拓展型课程(中药化妆品制备、中药缓释剂开发与应用)——研究型课程(中医药探索)组成的三类课程,为全体学生提供了个性化的选择。与之伴生的创新实验室也逐渐完善起来,由于是以课程需求为主导的建设,所以实验室的设备更加贴近教学的要求。同时,我们积极开发利用社会资源,对于部分非常用的高端设备采用租借的方法,比如将中药化妆品送到专业机构进行卫生合格检验等,既节省了资金,也培养了学生的社会活动能力。

模块化功能区,创新实验室因需而变

大同中学的创新课程大多数都综合了多种学科知识,再按照以往的实验室建设经验为每门课程设计一个综合性实验室,这就存在一些问题。第一,完全割裂创新实验室与普通实验室会出现重复建设和重复购置的问题,造成浪费;第二,随着课程的发展,实验室也需要不断的发展,过早地固化实验室的功能不利于其发展。所以,我们提出了按模块建设和组合实验室资源的策略。

按照功能进行实验室模块的建设,比如,生命科学探究实验室就是由检测分析区、显微操作区、资料查询区、凝胶电泳区、称量区、加热区、纯水区等功能模块组成。这些功能相对集中的模块可以根据课程内容进行自由的组合。通过模块化功能区的建设,既实现传统学科实验室的更新换代,同时让创新实验室能够更加灵活地根据教学需求整合实验资源。

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基因工程创新实验室

跨学科整合,创新实验室随心而变

除了整合学科类实验室与创新实验室的模块化建设以外,我们还尝试整合不同实验室的资源丰富的课程内容,比如“乐同动画工作室”。说起“乐同动画工作室”,大同中学的学生们都会不约而同地竖起大拇指,更多的学生会露出向往的神色。“乐同动画工作室”是大同中学的品牌课程——定格动画创作的专用实验室。

“乐同动画工作室”的辅导教师是两位艺术老师,执教音乐的李老师对数字媒体感兴趣,执教美术的宋老师对手工制作情有独钟。她们一拍即合,成立了这个工作室,让学生体会从剧本到角色制作,从拍摄到后期合成的影视工程全过程。初成立的时候,仅仅配备了一台数码照相机和一台普通的PC 机。学生作品中使用的道具都来源于生活中俯拾皆是的常用物品,几只笔、一把糖豆子都能够演绎出一幕幕有趣的动画作品。2012 年,美术专用教室建成,宋老师的心里长起了草,“让学生拍摄粘土动画吧”。于是,“十二生肖变形记”诞生了,用石膏搭建的背景,用折纸和粘土制作的十二生肖动物形象,就这样在她们的巧手下活了起来。“乐同动画”创新实验室有了自己的道具工厂。2013 年,数码音乐工作室落成了,李老师开始动起小心思,“如果自己拍的动画片能够用自己作曲的音乐该多好啊”。于是,“乐同动画”第一部自己编曲配乐的作品横空出世了,“乐同动画”创新实验室有了自己的录音棚。随着动画作品形式的不断丰富,相关的课程也不断地丰满起来,从刚开始的以拍摄和后期合成为主体的动画制作课程,演变成为包括剧本编撰、道具制作、拍摄技巧(包括拍摄设备的使用与维护)、作词作曲、录音配乐、后期合成等内容的影视工程课程。2016 年,“乐同动画”创新实验室终于迎来了自己的专属摄影棚,由美术专用教室、数码音乐创作工作室和动画摄影棚组合起来的动画创作“航母”终于扬帆起航了。

课题研究的成果

1 校本教材编制助力课程发展

学校在推进创新实验室建设及创新课程的开发进程中,课程结构、课程内容、课程资源日益完善,部分课程已形成校本教材。如中医药探究系列课程的教材——《中药防晒化妆品工艺创新课程》入选上海市教委教研室的“双新平台”项目,并列入出版计划。定格动画制作等课程也正在进行教材的编写。

2 创新型课程教师团队基本成形

学校高度重视创新型课程教师团队的建设,学校多次邀请课程领域专家到我校开展课程建设方面的培训,对各学科教师进行悉心指导,围绕如何启发学生思维、如何让学生学会研究等专题开展主题研讨和校本培训。

为了提升教师的专业素养和专业技能,学校多次组织教师参与市区拓展型、研究型课程比赛,并连续两届荣获市拓展型课程比赛一等奖的好成绩。2015 年12 月3 日,学校围绕“基于创新实验室的课程建设”举行了面向全市的教学展示活动,如生物工程类的“不同物理刺激对土豆抗氧化物含量的影响”、艺术实践类的“定格动画前期剧本的编撰”、技术设计类的“谁的产品最in——Scratch 设计路演会”等六节课,向上海市兄弟学校、教育同行展示了学校在创新课程领域的探索。

在创新实验室的平台上,学生的创新素养得到了显著提升。以2015 年为例,我们在第30 届上海青少年科技创新大赛中获得6 个一等奖、12 个二等奖、5 个三等奖、9 个专项奖。创新实验室必将成为大同学子实现个性化学习与发展的舞台,而更多的创新实验室和创新课程正在大同中学的校园里孕育、成长。

(作者单位:上海市大同中学)

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