高中创新实验室建设分析与思考

李 青

☆实验室专用教室建设☆

高中创新实验室建设分析与思考

李 青

《上海市中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》指出：高中教育要“为每个学生的成长、成人、成功奠定基础，形成‘高质量、多样化、有特色、可选择’的发展格局”，将“建设若干个区域性中小学生创新实验室和50所高中专题创新实验室”列入重点发展项目。由此可见，建设创新实验室是推进高中多样化、特色化发展，培养学生创新实践能力的政策要点。

为了解高中创新实验室的建设和使用状况，一年多来，我们走访了部分学校，多次召开专家座谈会，发放调查问卷，获得了关于创新实验室设计与开发、配备与使用、管理与服务的第一手资料，通过征集具有一定特色的专题创新实验室建设案例，组织编写了《创新实验室里的时代脉动—高中创新实验室案例撷英》，由上海教育出版社出版(2011年9月)。

一、对创新实验室概念的理解

教育部《中小学实验室规程》指出：实验室是学校基本的办学条件之一，也是重要的课程资源，实验室应成为学校进行素质教育、实验教学、综合实践活动、培养学生创新实践能力的重要场所和科学启蒙园地。

近年来，各学校纷纷建立或命名的创新实验室有：“为校本课程的开发而专门设计建造”的实验室、有“在传统实验室中增加新仪器而扩充其功能”的实验室、“以创新的实验方法来完成实验教学”的实验室。从系统论角度理解，创新实验室作为重要的教育装备资源，与教师、学生、教材一起构成了现代教育新型的教学系统，他们之间相互联系、相互作用，构建学习者和学习对象之间新型的认知伙伴关系，构建基于教育装备的、既能发挥教师主导作用又能充分体现学生认知主体作用的新型教学环境，开发新的实验教学活动，探索新的教学模式，尝试新的评价管理体系，促进教育装备与教学过程实现深层次的整合。因此，创新实验室是“以营造创新教育实践环境，提升学生的创新精神和实践能力为目标”的实验室；是通过做中学、学中做，开展自主学习与实践、自主探究与创新活动的实验基地；是配备丰富的仪器、设备、工具、图书、资料、作品等多种学习资源的教室；是一个集教育性、实践性、综合性、开放性、科研性、创新性于一体的实验平台；是一个民主、平等、自由、宽容、和谐的学习环境，在这样的氛围里，学生的兴趣得到培养、个性得到尊重、潜能得到发挥、创新意识得到增强。

创新实验室并非单纯是科学、技术实验室，目前在各学校也涌现出人文、艺术、体育、经济、数学类实验室，拓展了创新实验的内涵；创新实验室不仅局限于在校内，校外资源的利用也是一个重要渠道，有与当地高校、中职校等部门的合作，也有区域内校际之间的合作，共享场地、设施、师资等资源；创新实验室不仅实现了对原有传统实验室的综合运用，还成功地与信息社会、市场经济、现代科技、国际文化接轨，为个性化需求提供了新的先进的技术支持。

二、对创新实验室案例的分析

一般来说，案例是对一个真实情景的描述，通过案例可以对相关问题进行深入的研究分析，从中寻找带有规律性、普遍性的成分。案例的基本特征是真实性、典型性、启发性。案例中创新实验室建设的理念、教学仪器设备、实验活动内容、校本教材、教育教学模式、策略和方法、取得的成果，在一定程度上具有示范、启发作用，可供其他学校借鉴或推广。

1.创新实验室要以求真、创新的教育理念为指导

陶行知先生说过：“处处是创造之地，时时是创造之时，人人是创造之人。”在深化素质教育、创新教育的今天，要摆脱传统教育思想的束缚，强调以学生为主体，紧紧围绕“为了每一个学生的终身发展”这一核心理念，创造适合每s个学生的教育，提供丰富多样的课程，开展丰富多样的活动，为学生个性的发展、潜质的发挥创设环境，构筑平台，营造氛围。

上海市七宝中学以“全面发展、人文见长”为办学理念，以“平民本色、精英气质”为育人目标，设立了学生科学研究院和学子人文书院，联合校外专业机构建设了16个专题创新实验室，配置了技术先进的仪器设备，以“走进自己的实验室—兴趣伴我成长—智慧创造未来”设计“智慧与创造”大理科系列课程；以“走进我们的人文书院—文化之旅—传承与创新”设计“文化与人生”大文科系列课程，按照“普及、提高、深化”三个层级逐级实施，创设了一个适合学生个性健康发展的创新生态环境，构建了全新的教育教学模式。上海市向明中学提出“以学生可持续发展为本，让每个学生在创造实践中成长”的办学理念，以“培养学生创造素质，塑造创造性人格，形成具有综合能力和国际化素养的创造性人才”为培养目标，创立了“科学与艺术探索中心”，建设了若干实践体验实验室，开展实践教学活动和课题研究，形成了“基础＋特长→创造”的办学特色。

2.创新实验室要以多样化、可选择的课程为依托

以实施创新教育为理念，各学校加强了校本课程编制和课程实施力度，每位教师都有了课程开发权，学生有了更多的选课权，校本课程自由创新，百花齐放，形成了基础型课程、拓展型课程、研究型课程、社团活动、社会实践等课内外相结合，开展实践、探究、创新活动的实验教学体系，拓展了学科范围和知识面，加深了课程的深度与广度，为学生动手实践和科学探究奠定了基础。其中实践类系列课程的开设推动了创新实验室的建设，而创新实验室的建设又促进了课程的建设，形成了良性互动局面。随着创新实验室的不断建设和课程的不断调整，部分课程的思想和内容也逐渐被其他学校认可、认同，成为新课程开发的样本，甚至师资、教材及实验室仪器设备还向其他学校辐射，形成了示范带动效应，创出了学校的特色。

上海中学建设与资优生教育实践相匹配的课程，根据学生的特点进行前瞻性思考并创造性地实施课程改革，设立了学校特色的课程图谱，涵盖了700多门课程，其中拓展型课程包括知识拓展类、视野开阔类、解析探究类、应用实践类，建立了与课程匹配的20多个创新实验室，配备了先进的科学仪器设备，开展了科学前沿的研究型课题。上海市晋元中学选择“结构设计创新”为创新项目，培育学生创新素养，与同济大学合作，建设了结构设计创新实验室，为学生量身定制了一套创新实验课程，含材料力学初步、结构力学初步以及学生实验指导、结构竞赛设计辅导等，课程内容的设计以学生动手实验和实践研究为主，着力体现课程的实践性与研究性，凸显对学生创新能力的培养。

3.创新实验室促进了学习方式的根本转变

基于“营造创新教育环境，培养创新精神和实践能力”这一出发点，各学校建设了异彩纷呈的创新实验室，其技术内容和手段各不相同，有老实验、老仪器、新探究，有老实验、新仪器、新探究，有新仪器、新技术、新实验。在创新实验室里，学生需要综合运用所学知识，提出自己的设想，选择实验器材，动手实验，通过分析解决一个个实际问题来完成学习和探究，其过程集设计性、探究性、综合性为一体，是对传统教学模式的超越和创新。从认知教育角度理解，创新实验室的建设促进学生的认知发展，发展学生的实践能力，改善学生的学习方式，促进人格建构，发展创造力。

上海市民立中学利用已有的DIS实验室，不但完成教材规定的物理实验，还通过自制教具创新演示实验、拓展学生实验、学生自带问题设计实验、开展课题研究，共开发和改进了100多个物理实验项目，并逐步推广到化学、生命科学等学科，使DIS实验深入到了每个学生的学习和生活。上海市格致中学以“让创新发生在每一位师生身上”为愿景，以“重视基础实验，激活创新意识，提高创新能力”为指导思想，将地理教学从普通教室带到数字化地理教室、天文馆、地质馆、人与环境实验室以及校外、野外、国外，让学生经历猜测、验证、推理研究问题的过程，经历合作奋斗和自由发展个性的过程，在“经历”和“过程”中，真切感受到天、地、人的和谐统一。上海市南洋中学将整个校园作为创新实验室，以绿色创新为主题，开展“动手做”，在面向全体学生普及科技教育活动的同时，打造“南洋杯”实验技能和创新大赛，利用特级教师奚天敬的品牌优势，面向全区培训教师，推动区域物理教学及教研水平的提高。

4.创新实验室适用于规范化和自主化相结合的管理模式

在建设创新实验室过程中，各学校成立了校长、教导主任、教研组长、专家组、任课教师、实验员组成的团队，对课程的编制、教学目标、内容要求、课时安排、质量评价等进行指导和管理，并建立了明确的创新实验室管理规章制度，例如《学生实验规则》《创新实验室管理规则》《仪器设备的管理使用制度》《安全防护及危险品管理制度》《工作档案管理制度》《实验室开放措施》等。

学生自主管理实验室也是当前创新实验室管理模式之一。将实验室的钥匙交给学生，让他们负责开门、关门，协助实验室的设备、安全、卫生管理，参与实验教学中的传、帮、带等活动。上海市莘格中学DIY物理创新实验室，由学生自己进行管理和常态运作，在高一、高二年级，分别有一支由科研活动爱好者组成的讲解员队伍，他们经过系统地学习和实践，负责为初学者进行理论讲解和实验操作指导。上海市行知中学由学生自己制定了社团活动实验室管理条例，实验器材的分类、保养、维修工作由高二社团骨干成员承担，社团新成员在实验室活动中的行为规范由社团骨干进行培训，在社团学员提出创新实验项目方案后，允许学员自主进入实验室，社团骨干负责答疑和指导。

三、对创新实验室建设的思考

1.进行系统规划

创新实验室的建设不仅仅是购置仪器设备这样一个简单的过程，创新实验室的建设本身就是一项教学改革与实践的过程，是一项大型的教育科研推进活动。在创新实验室建设过程中，必须全面贯彻教育改革的思想，应树立以学生发展为本，以培养学生的创新精神和实践能力为宗旨的建设目标；建立以开展研究性学习和实施探究性实验为核心，有利于开展实践、探究、创新活动的实验教学体系；组建和培养高素质的实验教师队伍；建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境；制定有效的多元评价方式，为全面推进素质教育，培养创新人才服务。

2.促进特色发展

从学校的自身发展而言，各学校都有自己的历史和传统优势，学校的特色发展应与学校的文化建设、师资状况、地域环境、生源状况相结合。从课程角度理解，校本课程是对国家课程的补充，以综合性、动手操作为主的课程，正是弥补了国家课程、知识课程的不足。在深化教育理念的过程中，不同的学校应根据自身的特点，以“营造创新教育实践环境，提升学生的创新精神和实践能力”为目标，因地制宜地开发新的课程，创建个性鲜明的特色项目，建设配备专题创新实验室，形成学科优势明显、惠及大多数学生、教育方式独特、活动富有创意的特色学校。

3.实施开放管理

创新实验室应是开放性实践活动的场所。所谓开放，体现在以下几个方面：一是资源开放，实验室不仅限于在室内，可以延伸到室外，例如整个校园，还可以延伸到校外，可与当地高校、科研院所、中职校、企业合作，共同参与建设，共享优质教育资源，共同搭建实践平台；二是使用对象的开放，不仅是针对选择相关课程的学生开放，还要对全校学生开放，也可以对校外学生开放，增大学生的受益面，增大社会效益，这也是学校义不容辞的社会责任和历史责任；三是时间上的开放，不仅对计划学时内的实验时段开放，还应延伸到学生的课余时间，就如同图书馆的开放管理一样，不受课程、时间、内容的限制，支持“自助式”实验项目。

4.加强师资培养

“名师出高徒”，我国现行的教师是在原有专业课程体系下培养出来的，教师一边要肩负繁重的学科授课任务，还要进行新课程的开发、编写新教材、拓宽知识领域、指导课题研究等。如果教师不具备基本的专业素养和创新能力，创新教育的目标就不可能达成，学生的创意可能会因为没有教师的指导和支持而最终放弃。许多教师困惑“如何利用创新实验室扩充课题研究的范围和内容”，教师们希望得到更多的培训机会，学校也希望能够更多地引进专业性强的教师，充实实验教学队伍。因此，建立教师引进、培养和培训机制，加强培训，提升能力，给教师的专业成长提供广阔的发展空间，已经成了创新实验室能否可持续发展、创新教育能否成功的关键因素。

5.重视投资效益

建设创新实验室且维持正常的运行、发展、完善，需要不断进行投资，应注意合理投入，充分利用，因地制宜，量力而行。对技术设备的论证，也应注意前瞻性、科学性、合理性、有效性思考。

投资建设创新实验室的目的是应用，建而不用是最大的浪费，希望通过加强管理，制定政策措施和规章制度，引导学校充分发挥设施设备的使用效益；还希望通过发挥和培育典型案例，开展经验交流，辐射和引领更多学校的发展；更希望将创新实验室的应用管理作为专项评估的工作之一，建设有效的绩效评估机制，开展绩效评价，以提高经费的使用效率，全力促进教育质量的提高和创新人才的培养。

李青，硕士，中教高级。

上海市教育技术装备部。

稿件来源：首届城市教育装备合作与发展论坛。