中學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與實(shí)踐探索

伴隨著生命科學(xué)的新突破，現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等眾多領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和生態(tài)效益，生物技術(shù)在二十一世紀(jì)將成為推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力，同時(shí)也從各方面深刻地影響著我們的日常生活。

上海是全國(guó)的經(jīng)濟(jì)中心之一，又是生命科學(xué)的重要研究基地和以生物工程為支柱產(chǎn)業(yè)的地方。2002年底頒布的《上海市中學(xué)生命科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿 ）》不僅涵蓋了全國(guó)課標(biāo)所提出的“面向全體學(xué)生、提高生物科學(xué)素養(yǎng)、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”，而且還提出了“突出生命科學(xué)與社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系、加強(qiáng)與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合”，并要求“凸顯上海的城市特點(diǎn)”，富有新意，更符合上海作為一個(gè)國(guó)際化大都市的個(gè)性和特質(zhì)。

2010年，在市、區(qū)教育界各方面領(lǐng)導(dǎo)和部門的大力支持下，依托同濟(jì)大學(xué)及中科院上海生化與細(xì)胞研究所，同濟(jì)二附中創(chuàng)建了“分子生物學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”。

實(shí)驗(yàn)室通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究，讓學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)探究的全過(guò)程，增強(qiáng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，改變被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)方式，發(fā)展動(dòng)手實(shí)踐、觀察分析、科學(xué)思維、語(yǔ)言表達(dá)等方面能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和認(rèn)真細(xì)致的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)展性和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。

一、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃

（一） 校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室

目前實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃配備一批基本的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器以及植物有效成分的分離、純化設(shè)備，包括超凈工作臺(tái)、PCR儀、凝膠電泳系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、生化培養(yǎng)箱、高壓滅菌鍋等設(shè)備。在老師和學(xué)生的不斷嘗試和努力下成功建立了模式動(dòng)物斑馬魚、果蠅及小白鼠的實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖體系，可開展動(dòng)、植物、微生物細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)及基因工程等分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。

（二）校外實(shí)踐場(chǎng)地

學(xué)校有崇明島學(xué)農(nóng)基地、巢湖地質(zhì)生態(tài)考察基地、美國(guó)加州地質(zhì)生態(tài)考察基地以及同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院等，這些基地為生物多樣性考察及生命科學(xué)研究的實(shí)施提供的豐富的實(shí)踐場(chǎng)地。

二、相關(guān)課程設(shè)計(jì)

中學(xué)生研究型課程以進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，著眼于學(xué)生未來(lái)的發(fā)展，體現(xiàn)時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性，兼顧學(xué)生志趣和潛能的差異和發(fā)展的需要。同時(shí)考慮到學(xué)生個(gè)性發(fā)展的多樣化需要，更好地實(shí)現(xiàn)課程的選擇性，設(shè)置具有不同特點(diǎn)的研究實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多是與社會(huì)生活實(shí)際聯(lián)系密切的課題，特別是人類生存、社會(huì)發(fā)展的問(wèn)題，如環(huán)境保護(hù)、人與自然的關(guān)系、精神文明建設(shè)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展等。這些問(wèn)題與人們生活息息相關(guān)。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題加以研究，可培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)生活實(shí)際，關(guān)注人類發(fā)展的意識(shí)，增強(qiáng)使命感和責(zé)任感。

課程設(shè)置6個(gè)專題，注重從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展和后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下必備的基礎(chǔ)。在內(nèi)容選擇上，力求反映當(dāng)代生命科學(xué)研究的成果和發(fā)展趨勢(shì)，關(guān)注與生命科學(xué)相關(guān)的社會(huì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，幫助學(xué)生形成可持續(xù)發(fā)展的觀念，強(qiáng)化終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。為了滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展的多樣化需要，更好地實(shí)現(xiàn)課程的選擇性，生命科學(xué)拓展課程設(shè)置了不同特點(diǎn)的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)生命科學(xué)的興趣，增強(qiáng)思考和動(dòng)手能力，掌握基本的生物學(xué)技術(shù)。

三、創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)

通過(guò)在初中階段的生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，有些學(xué)生往往會(huì)對(duì)一些生命科學(xué)充滿濃厚的興趣和奇思妙想，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室掌握了基本的生物技術(shù)和原理后，可以發(fā)揮他們的想象力、觀察力提出問(wèn)題，依托分子生物學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的條件開展自主研究。通過(guò)分組合作，讓有相同興趣的學(xué)生在一起完成課題，不僅能提高知識(shí)水平和技能，更重要的是懂得“團(tuán)隊(duì)合作”的意義，學(xué)會(huì)如何更好地溝通、如何更好地合作。實(shí)驗(yàn)室在課程設(shè)置上根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)背景和能力，設(shè)計(jì)了不同類型的課程。

（一） 限定拓展型課程

針對(duì)全體高一年級(jí)學(xué)生開設(shè)《生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)》這門課程，立足于學(xué)生的發(fā)展，精心選擇科學(xué)性、趣味性、實(shí)用性兼顧的四個(gè)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)在教師指導(dǎo)下的動(dòng)手實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生命科學(xué)的興趣，鞏固課堂所學(xué)，完善生命科學(xué)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。每次實(shí)驗(yàn)課要求學(xué)生以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果。學(xué)期末在全校范圍進(jìn)行展示。在普及的同時(shí)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生命科學(xué)的興趣，也可以為學(xué)生今后學(xué)習(xí)《生命科學(xué)》打下基礎(chǔ)。

（二） 社會(huì)實(shí)踐類課程

通過(guò)限定拓展型課程的學(xué)習(xí)，結(jié)合學(xué)校組織的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)生物學(xué)感興趣的學(xué)生組成興趣小組，自主設(shè)計(jì)研究課題，在老師的指導(dǎo)下實(shí)施并完成課題研究，并在全校進(jìn)行匯報(bào)。

（三）專家講座

邀請(qǐng)同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)院的教授來(lái)我校做專題講座，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的興趣。

（四）自選拓展型課程

面向部分對(duì)生命科學(xué)感興趣的學(xué)生，利用每學(xué)期的自主拓展課時(shí)間，讓他們到實(shí)驗(yàn)室開展課題研究，加深他們對(duì)現(xiàn)代生物科技在醫(yī)藥、食品、環(huán)境等領(lǐng)域中應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科技創(chuàng)新能力。課題完成后各個(gè)課題將以小組匯報(bào)的形式進(jìn)行交流，其他組成員及指導(dǎo)老師將根據(jù)各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論，提出需要改進(jìn)的問(wèn)題與不足，然后各組根據(jù)所提意見和建議完善課題，最后完成科技論文的寫作。

（五）研究型課程

實(shí)驗(yàn)室將采用導(dǎo)師制的模式，面向在課題研究中表現(xiàn)優(yōu)秀又對(duì)生物極為感興趣的學(xué)生，利用課余和周末、假期的時(shí)間，在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行自主課題研究，必要時(shí)請(qǐng)大學(xué)或研究所專家進(jìn)行指導(dǎo)，為未來(lái)生命科學(xué)研究提供優(yōu)秀的后備力量?，F(xiàn)在已有一些學(xué)生課題獲得了市級(jí)青少年科技創(chuàng)新競(jìng)賽的獎(jiǎng)項(xiàng)。

四、 展望

同濟(jì)二附中自建校以來(lái)，尤其是近幾年在中學(xué)創(chuàng)新項(xiàng)目上屢創(chuàng)新高，不單有工程上的小型項(xiàng)目獲獎(jiǎng)，還有地球科學(xué)上的大型實(shí)踐項(xiàng)目獲得榮譽(yù)，同時(shí)生物學(xué)方面的創(chuàng)新課題在近兩年也獲得不俗的成績(jī)。在這些成就的鼓舞下，我們對(duì)于創(chuàng)新項(xiàng)目的關(guān)注和投入也在不斷地提高。與此同時(shí)，我們也期望能吸納其他中學(xué)以及高等院校的老師、學(xué)生參加進(jìn)來(lái)，共同參與到創(chuàng)新項(xiàng)目的合作實(shí)施中，廣開思路，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、學(xué)習(xí)方法、經(jīng)驗(yàn)的交流和共享。