这里有区别于传统实验室的研究性学习基地——“道尔顿工坊;有目前世界上唯一一所拥有一流车模设备和竞技场馆的学校;有学生参与编写校本教材的建筑模型创新实验室;还有让每个孩子动起来的青少年手球文化馆……
上海自2010年率先启动创新实验室建设工作以来,已经建成和正在建设的创新实验室数量有近800个,超过半数的中小学校建设了创新实验室。从首轮创新实验室建设开始,宝山区就积极参与到项目建设中。
截至目前,全区共有26 所中小学33个项目入选市级重点项目,完成区级和校级创新实验室(项目)116 个。这些项目涵盖了幼儿园、小学、初中、高中等各级各类学校,涉及体育、书法、生物、天文、信息技术、三模、医学、机械、传统文化、音乐等各个学科。项目建设始终坚持以课程建设为中心,以创新环境建设为基础,在动手实践、亲身体验中帮助学生习得科学文化知识,体验创新的过程与乐趣,发展创新的能力与素养。
“我们发现了儿童有创造力,认识了儿童有创造力,就须进一步把儿童的创造力解放出来。”宝山区教育局局长张晓静这样说。宝山推进创新实验室的建设正是对陶行知先生这一教育思想的传承和弘扬。我们通过系统设计,科学布点,项目引领,集群发展,不断加强新型教学环境建设,打造丰富多彩的特色课程体系,强化教学方式探索。以此,引领学校转型发展,为学生的个性化发展提供可能,张扬他们的创造天性,提升他们的创新实践能力。
让我们一起走进各所学校,看看宝山学子如何在创新实验室张扬创造天性:
学校:上海市吴淞中学
创新实验室:道尔顿工坊
以“道尔顿工坊”建设,促进学生学习方式变革
1922 年,中国著名教育家舒新城先生在吴淞中学率先试行“道尔顿制”,开创了中国近代教育改革先河。“道尔顿制”与传统教育最大的区别是废除了班级授课制和年级制,特别注重个别化教学。它倡导一种自由活动的精神,允许学生在教师的指导下,按照自己的需要决定学习的内容和进度,自由地支配时间,促使学生个性和谐自由地发展。2014 年,吴淞中学把原有对外出租的2500 多平方米“商用房”收回,秉承“自由·合作·计划”的“道尔顿制”精神,围绕科学、技术、工程、艺术、数学素养培育,为学生精心打造了一个区别于传统实验室的研究性学习基地——“道尔顿工坊”。
“道尔顿工坊”以“学”为中心,强调“教师系统引导下学生发掘潜质、自主学习”的核心理念,为学生搭建自主学习与动手实践的平台。吴淞中学“道尔顿工坊”实验室群建设,就是基于学生动手能力、想象能力、设计能力、表达能力、研究能力全面提升的建设初衷,力求改变传统学校课程过于注重知识传授的现状,强调积极主动的学习态度的形成,使获得基础知识与基本技能的过程能同时也成为学生学会学习和形成正确价值观念、提升学科核心素养的过程。
聚焦课程建设,激发学生拓展与研究的需要
相对于高考学科而言,科技、艺术等非高考学科所独有的专业内涵,对学生面向未来的核心素养的构成,有着举足轻重的作用,影响到学生的终身发展。因此,吴淞中学在学校课程中特别制定了“让每一位学生都有一次科学研究的经历”的课程目标,在基础型课程之外,开设了聚焦“促进个性特长提升”的精修课程以及聚焦“促进人生志趣形成”的专修课程,通过课程的设计与合理运作,激发学生探究的需要,从而提升他们对研究性学习的兴趣度与投入度。
“道尔顿工坊”并非只是个别有特长学生的活动场所,而是面向全体学生的自主学习空间,务求满足全体学生创新体验与动手实践的需要。
为真正做到面向全体,保障学生的学习需求,该校重新调整了课表,建立了新的课程运行机制。将“道尔顿工坊”课程排入正课课表,80分钟连上,不占据学生课外活动时间;高一高二全体学生凭兴趣特长自主选择,实行25 人左右的小班化走班模式,不止针对优秀学生。试行一年半以来,成效显著。
2015 年,“道尔顿工坊”里走出了一个世界冠军:吴淞中学航模队陈安生同学在第十八届世界航海模型动力艇锦标赛上一举夺魁,成为唯一打破航海模型世界纪录的女选手。在第31 届上海市科技创新大赛、第26 届上海市金钥匙大赛、2015 年上海市未来工程师大赛中,100 多名吴淞学子摘金夺银,学生的探究与研究能力得到了彰显。
关注任务驱动,强化学生合作与尽责的需要
研究表明,合作学习将个人任务转化为集体任务,有助于培养学生的责任意识。而良好的任务设计,是合作学习产生良好教学效果的关键。
比如该校Scratch 电子产品开发设计实验室的任务设计。Scratch 是一套由美国麻省理工学院媒体实验室开发的新的程序语言,学生在教师的引导下,以设计者或创作者的身份投入到创意设计和创造实践中,通过合作互助,在设计、创建、实验、探究和分享互动计算媒体或虚实结合的创意计算作品的过程中发展成为计算思维者和计算创造者。
又如该校的书鸿艺术“创客”空间的工艺设计与制作室,就是一个书画教室、木工和劳技教室的综合体,学生们在这里,带着愉悦和兴趣开始学习。高二年级修文、曹青宇等同学先是自己手绘正面和侧面草图,再一起去找制作原材料。他们在校园里就地取材,将废弃的樟树枝进行切割、去皮、弯曲和连接,还拆碎扫把、麻绳、废旧的老家具、摄影的废旧灯布等来做装饰。在制作大灯具时,需要一根不能很长的pvc 管子。他们找来同学帮忙,把它固定在木板中央,然后再用气钉枪把树枝围在周围固定,这一过程中,需要用到气钉枪、钻头、锯、热胶枪等工具,有些创意作品还需要借助电脑,用photoshop、psinter、3DMAX后期处理。
学生们自行创意,合作完成的作品《创意灯具“梦”》,造型美观新颖,色彩和谐,具有现代感,又融入了中国元素。这一作品获得了上海市学生设计大赛金奖,在上海西岸美术馆展览,还作为上海市的礼物在西藏国际艺术节上展览并送给西藏自治区。
在这些任务的执行过程中,需要同学通过互助来完成对于创意设计的成品制作,强化了学生对合作与尽责的需要,从真正意义上促进了学习方式的转变。
提升师资水平,成就学生认可与欣赏的需要
“道尔顿制”主张学生以一种研究的态度、探究的精神去学习,为教与学开辟了一种“系统规划下的自由环境”,其所特有的教师指导下学生自由选择时间、自主安排进度的自学形式,将学习的主动权真正还给了学生,同时也对教师的“教”提出了更高的要求。
吴淞中学“道尔顿工坊”以求最大程度地发掘学生潜能,因此,承担课程任务的教师必须超越基础型课程的基本要求,走“专家型”“研究型”教师发展之路。具体而言,这些教师需要拥有丰厚的专业功底、先进的教育理念、多面的教学能力和崇高的敬业精神,能从学生个体身心发展特点的差异和学习需求出发,提供包括“线上线下,课前课后,校内校外”的个别化学习支持。面对如此艰巨的师资挑战,学校启动了“专家型教师磁石计划”,以科技品牌教师培养为基点,在学校范围内开展总动员,成立了由23 名多学科老师参与的“吴淞中学道尔顿工坊导师团”,开展跨学科课程开发以及跨学科教研的尝试。
吴淞中学“专家型教师磁石计划”还吸引了吴淞中学历届校友,以及热心基础教育的大学教授、科研所研究员和一些社会机构、社会团体的专业人士加盟。目前,吴淞中学与清华大学、复旦大学、上海交通大学、华东师范大学、中科院上海光机所、上海天文学会、上海侨联等等多所一流高校、研究机构和社会团体结盟,联合开发中学生创新素养课程。“道尔顿工坊院士导航站”专家纷纷率领他们的研究团队亲临学校指导,直接参与授课,大大提升了道尔顿工坊创新实验室的科研水准和课程质量。在雄厚的专家团队的支撑下,吴淞中学“专家型教师磁石计划”日益发展壮大。在强劲的师资保障下,“道尔顿工坊”将帮助吴淞学子在创新思想、动手能力、实践技能的提升中脱颖而出。
学校:上海市高境第三中学
创新实验室:学生IPA 系列创新实验室
创新、体验、成长
高境三中先后被评为全国科学教育实验基地、全国科技教育示范单位、全国科技体育项目(车模)传统校、市车辆模型特色校、市科技教育特色示范校、窗口校等荣誉称号。学校坚持以“走科技教育创新之路,促学生全面和谐发展”为办学指导思想,针对学生的心智特点和生活实际,以车辆模型和生态探究两个项目为抓手,通过跨学科的体验学习和实践操作,让学生不断实现从知识到能力,理论到实际,接受到创造,学习到生活的沟通;从而培养出一大批“全面发展,学有所长”的适应未来社会发展的创新型人才。
车模特色创造学校发展的驱动魅力
在高境三中,车模绝对是校园活动一个具有激发潜能功能的“引擎”。高境三中是目前世界上唯一一所拥有一流车模设备和竞技场馆的学校,专业车模场馆5 个配套(室内漂移竞技馆、室外公路赛场、越野场、2 个迷你赛道),拥有车模制作体验中心、车模多媒体展示馆、车模传统展示厅、车模传媒制作室、车模创客中心等专业实验场馆;每周两节的车模拓展课纳入了学校课表中;第一本自编的车模教材也已出炉。
车模,成为学校改变面貌的“制动阀”。2004 年,学校提出 “科技引领,开发潜力;以人为本,发展四能”的办学思路。
针对大多数的学生爱动手的特点,成立了车模兴趣小组,培养一批对动手创造有兴趣的学生。早期这类学生的学习成绩平平,且平时的行为习惯也有一定程度的偏差,但这些学生在教练带领下,自己动手组装了符合比赛要求的各类赛车,并参加了全市的比赛,尤其可喜的是,这些学生在短短的一两年中行为习惯有了本质的改变,学习成绩也有了一定的提高。如:手捧全国青少年车辆模型锦标赛奖牌的孩子——舒逸杰。记得他刚入学的模样,其貌不扬,平日沉默寡言,直到学校新一届车模社团开张报名。通过一个阶段活动,教练告诉我们舒逸杰很喜欢车模,自身也非常努力,他的拼装技术和操作水平在短时间内有了极大的进步,队员们对他刮目相看。为此,教练任命他为“小先生”,作为小助教协助教练指导队友,并做得有模有样。平日里沉默寡言的他竟愿意在上课时举手回答问题了;课间,时常能听到他爽朗的笑声了,学业成绩突飞猛进,顺利考入了吴淞中学科创班。今年吴淞中学发来喜报,舒逸杰在全国赛中摘得了一金二银的奖牌,为上海宝山争得荣誉。车模社团活动使这些学生的兴趣得到了迁移,是这些学生产生蜕变的巨大推动力。
目前,高境三中已成为宝山区中小学车辆模型创新联合体基地单位,引领全区中小学开展车辆模型运动:提供场所训练或比赛、趣味游戏设计表演、教师或裁判员培训、课程和产品研发等。
奠定IPA 学生发展模式的“研究院”
学校重视理论与实践相结合的探索研究,2012 年起逐步从科技特色教育中提炼出校本化“IPA 学生发展模式”的基本框架与操作体系。学校认为兴趣(Interest)、表现(Performance)、能力(Ability)是学生发展机制的三大基本要素,IPA 是这三个英语单词的首字母缩写。
“IPA 学生发展模式”是在儿童发展理论与学习理论指导下,为充分发展学生潜能,对兴趣、表现、能力三大学生成长要素的作用结构与运行程序作出简要表述,形成学生发展的稳定结构和成长顺序的范式。在实践过程中,要凸显表现性学习,让学生充分通过最佳表现,转变学习方式,发展多元能力。
学校于2010 年成立了“学生IPA 科学研究院”,由专家导师团、课题开发部、专利委员会、实验中心和社团部五个部门组建而成。其中实验中心分为四大平台,分别是“生化实验平台”“物理工程平台”“网络信息平台”和“科艺培训平台”,下辖16 个社团,涵盖人文、社会、科学、工程、技术等各领域,并纳入课表定期开展活动。四大平台的创新实验室现已成为学生进行系统科学探索的实践场所、师生之间共同成长的交流平台和让学生展露创新智慧之光的灵动空间。
学校:上海市宝山区教师进修学院附属中学
创新实验室:建筑模型创新实验室
动手动脑,快乐创新
上海市宝山区教师进修学院附属中学是宝山区科技教育特色学校、艺术教育特色项目学校和体育传统项目学校。学校以“立足一流、育人为本、全面发展、创建特色”为办学宗旨,探索以“学生的全面合格加特长发展为主线,科技、体育、艺术教育为基本点”的学校素质教育模式,开设了以建筑模型设计、吹塑版画、国际跳棋等品牌引领的特色活动课程,为学生的特长发展创设良好条件。
曾荣获第13 届全国青少年“我爱祖国海疆”教育竞赛之“缤纷童年”涂装小木屋赛第一名的进修附中学生乔文婷现在是上海市实验性示范性高中的高二学生,只要有空,她还会回到母校的建筑模型创新实验室摆弄摆弄那些她熟悉的实验仪器,或找科技武老师聊聊天。她说:“现在我继续参加高中的创新实验,还有机会到上海交大等著名大学的实验室参与科技活动,是初中的科技实践为我的人生追求打好了基础,在进修附中建筑模型社团快乐制作的每一天,培养了我爱科技爱探究的习惯,我很感谢母校为我种下了创新的种子。”该校建立建筑模型创新实验室,就是要给学生打开一扇通往科技创新之路的大门,让他们在学习理论文化知识的同时,积极动手实践运用,激发他们创新的火花,在知识的实践运用中享受到创新带来的愉悦。
学生参与编写校本教材
建筑模型创新实验室的建设是服从课程落地的需要,先有课程需要,再配以环境和设备。学校遵循“以学生为本”的原则,总结实际教育经验,编写了符合初中生特点的《宝山区进修附中建筑模型的设计与制作》校本教材。教材中每个活动项目的操作方法、设施设备、注意事项、成品展示,都由社团学生全程参与设计。目前,学校在六、七年级开设本课程,主要任务是介绍模型工具、材料的性能及加工工艺;结合建筑及其环境设计,进行模型的设计与制作。
加强设施建设,打造创新阵地
学校建筑模型创新实验室是为开展学生科学素养培育而开设的,它有别于传统的教学实验室,是学生科技创新教育的主要场所。实验室由一块100 平方米的设计与制作活动区、一间准备室(工具放置)和一块作品展示区组成,配备有建模制作所需的专用工作台、必备工具、创新材料、多媒体设备及3D 打印机等。
创设和谐氛围,激发自主探究
在实验室里,学生是主体。学生可以自己选择探究方式——自己提出学习任务、主动参与实践活动、自由地与伙伴们交流自己的发现与想法,真正成为科技活动的主人。
在实验室里,教师是服务者。我们尊重学生的个性选择,满足他们的好奇心、求知欲,倡导学生主动参与、合作探究,使活动过程变成学生自觉自愿的探究过程。
学校七年级韩奕奕同学,刚刚收获了2015 全国青少年建筑模型教育竞赛纸结构承重赛中学女子组的一等奖。她平时在创新实验室里,不仅自己做项目,还常常帮助其他同学设计模型。这都得益创新实验室的和谐氛围激发了学生进一步探索实践的信心,提高了自主探究的能力。
梁启超先生说过“真知特识,必从科学而来”,该校建筑模型创新实验室就是一个多元化获得真知特识的实践平台。对学校而言,实现了课内外有机结合,教学内容层次更加丰富,教学模式灵活多样。连续4 年举办的上海市青少年建筑模型竞赛有力彰显了该校建筑模型科技教育的特色。对学生而言,搭建了自主学习和全面发展的展示舞台,该校“旭日”建模社团成员连续4 年参加“我爱祖国海疆”全国青少年建筑模型教育竞赛,均取得了优异成绩,在市、区级比赛中更是硕果累累。
学校:上海市宝山区通河新村小学
创新实验室:青少年手球文化馆
手球,让少年更阳光
为加强学校阳光体育运动,吸引更多的学生走向操场、沐浴在阳光下, 2011 年学校三年规划明确提出“健体”的目标,把狭义的运动提升到校园文化的层面,让学生在运动中了解手球的历史和发展,品味手球的文化;让学生在运动中保持对体育的兴趣,在运动中培养顽强的意志品质。2013 年6 月,手球文化馆成功申报上海市创新实验室,初步形成了学校以手球文化课程为主体推动体育运动的思路,通过实践研究,培养教师专业素养,提升学校文化品位,使校园洋溢着运动的气息。
青少年手球文化馆于2010 年10 月开始筹建,以学生为中心,建构基于手球文化的课程体系;以体验活动为主要学习方式,拓展手球运动的文化内涵,让学生在活动中习得知识、陶冶情操、养成健康的生活方式。
让每个孩子动起来
“不是人人要参加竞赛,但必须让人人保证健康。”手球只是个媒介,大众体育才是教育目标的真正所在。学校把以手球运动作为学校健康体育的抓手,实践“让每个孩子动起来”的办学目标。
要把办学理念和发展目标及学生的培养目标落实到学校的课程计划,就必须从课程目标的审视、课程设置的规划、课程内容的实施入手,从而拓宽学习渠道,丰富学习经历,多途径满足学生学习的多样化个性化的需要。基于这样的思考,学校建立手球课程编制小组,确定课程创编计划,拟定手球基础课程内容和手球拓展课程内容。诸如一年级音乐课堂上的自编手球儿歌;二年级体育活动课上的手球争章活动;四年级美术课堂中校园手球运动简笔画;等等,保证了学生参与体验活动的时间和内容。
让每个孩子乐起来
运动即乐趣,设置“校园手球文化节”,以学生喜闻乐见的形式开展手球班际联赛、手球知识竞赛、手球板报评比、手球摄影展;组织一年级手球亲子游戏;邀请中国U16 手球队进校园“大手牵小手”互动。该主题活动推动了学生走近手球,树立运动生活的意识。
享受手球运动带来的欢乐,在于运动本身,更在于运动之外。2015 年为参加宝山区阳光体育大联赛开幕式,学校四年级手球操队需要进行为期一个月的强化训练,早晚各一小时。为了一个动作的整齐划一,排练了一遍又一遍。
难度大时间长,但终于苦尽甘来,出色的暖场表现赢得运动员们的热烈掌声。事后,队长陈玉洁说出了大家的心声:“球操表演在痛苦中长大,在快乐中分享。”是的,孩子们就是在观摩、参与、体验中感受手球的乐趣,逐渐养成健康的生活习惯。
让每个孩子懂起来
手球文化馆这一平台让学生通过观赏方式了解手球的历史和手球的精神;通过活动方式激发学生的潜能,培养学生的运动兴趣。不仅仅让学生在球场上感受到运动乐趣,还对学生健全人格和高尚情操追求给予整体的浸润。2015 年度学校共评选出65 位“健体”小雷锋,升旗仪式时“小雷锋们”自我介绍中几乎人人都谈到手球对自己成长的帮助,校手球男队队长张申杰的话最为发人深省,“手球运动不仅仅让我赢得了荣誉,更让人感到快乐的是,我学着享受运动的整个过程”。这样的感触在学校手球征文中比比皆是,《美好的记忆》谈到的是孩子参加了上海市小学生手球比赛“遇强不馁”的感受;《重庆小胖爱手球》写的是孩子“初来乍到”就喜欢上了打手球,从而改变了生活,改变了学习的习惯。一篇篇体育小作文,虽然写的是“憨态可掬、稚嫩有趣”,但却真切地看到手球伴随着学生慢慢成长。
宝山区:发挥学陶特色 引领转型发展 培育创新人才
市、区、校联动,形成良性发展机制
在项目实施过程中,宝山区逐步探索出了以市级项目为主导,区级推进为主体,学校落实为主阵地的工作格局,形成了市、区、校既分工合作,又互联互动、相互促进的良性发展机制。
市级引领。一方面,充分发挥好市级项目资金优势,前瞻思考,高端设计,确保创新实验室在理念、设施等软硬件环境建设上的领先性、科学性。例如,上大附中在区内率先成立科创中心,将一幢教学楼整体建设成为一个创新实验中心,为学生提供各种创新实践平台和资源,涌现了一大批科技新星。另一方面,充分发挥好市级项目的引领辐射作用,带动区域内相关学校、相关学科的共同发展。例如,行知实验中学的“求真创造室”成为区域内“STEM 课程联盟”的盟主学校,多次代表上海市赴广州等地交流。
区级推进。区是项目推进的主体,对上要做好市级项目的遴选和日常管理工作,对下要做好项目的培育、推广以及进程监督工作。为此,宝山区做了多方面的尝试。从2011 年起,由区少科站牵头正式启动区级创新实验室建设项目。截至2015 年底,共建立区级创新实验室79 个,仅区教育局投入资金达665 万元,并将区级项目作为市级项目的储备项目和有效补充。
校级落实。学校是项目实施的主阵地。通过实施项目管理制和项目积分制,不断激发基层学校自我发展、自主发展的动力,共同为创新人才的培养贡献力量。为此,在项目实施过程中,要求各学校做到“四个一”:即培育一支项目团队、申报一个研究课题、开设一节公开研讨课、举办一次成果展示。同时,还积极鼓励学校不断创新,形成百花齐放的工作格局。永清路小学的“安全童行”、行知小学的“书呆子莫来馆”等项目为人文类创新实验室的创建进行了有益探索。
点、线、面融合,提升项目实施效能
点上突破。首先,在设点布局上统筹考虑。针对宝山基础教育量大、域广的现状,在各个区域选择了一些具有代表性的学校进行先行先试,充分发挥他们的辐射作用。在首轮创建中,优先考虑了3 所市实验性示范性高中。同时,结合各类学校的特征,有针对性地分类投放项目资金。在小学阶段,优先解决体验类、人文类项目。而在城区学校和初高中阶段,则优先投放具有较高创新要求的项目,比如在吴淞中学集中投放了“中学生医学电子技术实验室”等系列高端创新实验室。其次,在推进策略上采取重点突破。从2014 年起,将资金集中投放在少数具有较好基础和发展前景的项目上,力争每年打造1~2个精品项目,并做成系列。例如,高境三中的IPA 系列实验室已经享誉市内外;吴淞中学的“道尔顿工坊”已经初具规模。
线上贯通。创新实验室建设项目是培养学生创新实践能力,提高学生创新素养以及推动基础教育多样化、特色化发展的重要抓手。在全面启动教育综改的大背景下,项目学校系统思考、统筹规划,主动将创新实验室建设工作同教育观念转变、学校特色创建、综合素质评价改革、课堂教学模式转型等各条线的工作整合起来,提升学校工作的效能。
面上协同。在项目实施的过程中,逐步摸索出了一套教育行政部门牵头、业务部门主导、计财设备保障、各部门融会贯通的工作格局。具体来讲,就是基教科负责统筹协调,教研室负责课程设计指导,科研室、信息中心等部门提供技术支撑,基建设备站等部门提供硬件保障。