依托地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)室 構(gòu)建開放性實(shí)驗(yàn)活動
——專訪首師大附中永定分校地理教研組組長施雙艷

□本刊記者 趙 媛 張 鵬 裴 俊

依托地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)室 構(gòu)建開放性實(shí)驗(yàn)活動
——專訪首師大附中永定分校地理教研組組長施雙艷

□本刊記者 趙 媛 張 鵬 裴 俊

編者按：實(shí)驗(yàn)室是普通高中特色發(fā)展、品質(zhì)發(fā)展的重要組成部分；是普通高中人才培養(yǎng)模式變革，特別是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新載體。隨著學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)得到了資金支持與政策扶持，地理學(xué)科實(shí)驗(yàn)室也收獲了長足的發(fā)展，涌現(xiàn)出了不少具有校際特色的“典型實(shí)驗(yàn)室”。我刊特推出了本專題，通過走訪首師大附中永定分校地球科學(xué)開放式重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并組織江蘇、遼寧等地地理實(shí)驗(yàn)室教學(xué)應(yīng)用案例直觀反映各地在地理學(xué)科教育及實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的情況，引發(fā)關(guān)注與交流，共同促進(jìn)地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

施雙艷老師

北京市教委于2012年啟動了北京市普通高中開放式重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，全市共有50余所高中開展了重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作。其中，首都師范大學(xué)附中永定分校創(chuàng)新性地構(gòu)建起了全市唯一一個以地理學(xué)科為基礎(chǔ)和服務(wù)對象的地球科學(xué)開放式重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并于2015年年初建成并投入使用。該校地理教研組組長施雙燕老師作為負(fù)責(zé)人，組織參與了該實(shí)驗(yàn)室從規(guī)劃設(shè)計、研討籌備、搭建配置、到教學(xué)應(yīng)用的全過程。

設(shè)計構(gòu)建：結(jié)合已有教育特色 明確學(xué)科教學(xué)方向

施雙艷老師說：“地理是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，作為地理教師，在教學(xué)過程中我在盡可能地尋找機(jī)會組織學(xué)生走進(jìn)大自然，感悟地球科學(xué)的魅力。然而在現(xiàn)有條件下，不可能將所有地理教學(xué)都放到野外，于是擁有一間地理專業(yè)教室就成為我的一個夢想。近兩年，在市、區(qū)兩級教育部門和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，我終于有機(jī)會可以使夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)了?！?/p>

學(xué)校先后走訪了北京大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、北京師范大學(xué)、中國地質(zhì)博物館、北京天文館等高等院校實(shí)驗(yàn)室和科普場館，借鑒其先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行模式，同時根據(jù)地理學(xué)科教學(xué)的側(cè)重和高中學(xué)生的學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，在專家、教授的指導(dǎo)下對實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建進(jìn)行了初步設(shè)計。并最終確立了兼顧教學(xué)和科研多種功能，既突出地理學(xué)科前沿——著眼未來，又注重學(xué)生地理體驗(yàn)和實(shí)際操作，盡可能多地滿足不同層次學(xué)生和教學(xué)需要的設(shè)計理念。

根據(jù)地球科學(xué)的內(nèi)涵和學(xué)校特色，將地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)室分為天文科普室、普通地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室、地質(zhì)構(gòu)造模擬室、氣象探究室、地質(zhì)災(zāi)害科普室，既能滿足教學(xué)要求，又為研究性學(xué)習(xí)提供了平臺。

1.天文科普室

學(xué)校已擁有了一座現(xiàn)代化的天象館，針對高一學(xué)生定期播放天文影片，豐富學(xué)生的天文知識。為了進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和研究能力，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計中增加了一間天文教室，補(bǔ)充了天文望遠(yuǎn)鏡、九星稱重儀、透明天球儀等相關(guān)天文設(shè)備，為愛好天文的學(xué)生提供探究的場地。

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2.普通地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室

為了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的現(xiàn)象，激發(fā)山區(qū)學(xué)生的求知欲和研究意識，實(shí)驗(yàn)室結(jié)合門頭溝區(qū)域特色，參考中國地質(zhì)博物館，設(shè)計了地質(zhì)學(xué)專業(yè)教室。在教室墻上擺放各種巖石礦物標(biāo)本，幫助學(xué)生了解認(rèn)識巖石，并引進(jìn)了兩臺透、反兩用偏光鏡，幫助學(xué)生認(rèn)識巖石礦物的微觀世界。

3.地質(zhì)構(gòu)造模擬室

內(nèi)外力作用是中學(xué)教學(xué)的一個重點(diǎn)，但是由于時間、空間尺度比較大，學(xué)生們理解有些困難，因此設(shè)計了內(nèi)外力作用模擬臺，幫助學(xué)生理解褶皺斷層，流水侵蝕與沉積等地貌。

4.氣象探究室

氣象學(xué)是地球科學(xué)的一個分支，也是高中學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。學(xué)校引進(jìn)了探究熱力環(huán)流實(shí)驗(yàn)活動套裝、探究鋒面實(shí)驗(yàn)活動套裝、驗(yàn)證溫室氣體實(shí)驗(yàn)套裝等，學(xué)生可以通過做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解身邊的地理現(xiàn)象的成因，并嘗試做出解釋。

5.地質(zhì)災(zāi)害科普室

學(xué)校作為門頭溝區(qū)地震示范校，每天不間斷的監(jiān)測地應(yīng)力，并上報北京市地震局。為了繼續(xù)延續(xù)這一特色，普及地震相關(guān)知識，設(shè)計了地質(zhì)災(zāi)害科普室。

在實(shí)驗(yàn)室正式配建過程中，也遇到了不少的波折。例如，由于產(chǎn)品和技術(shù)局限一些很好的教育設(shè)計無法實(shí)現(xiàn)；有些適合的國外先進(jìn)的設(shè)備設(shè)施也無法被引進(jìn)；國內(nèi)相關(guān)裝備領(lǐng)域同質(zhì)化產(chǎn)品較多，質(zhì)量不高。為了克服這些困難，施雙艷老師與很多企業(yè)進(jìn)行了溝通，最終確定由行業(yè)內(nèi)具有一定影響力的中教啟星負(fù)責(zé)搭建，在先進(jìn)的技術(shù)輔助和豐富的資源配套下，克服了很多困難，基本實(shí)現(xiàn)了學(xué)校對于實(shí)驗(yàn)室的所有設(shè)想。

教學(xué)應(yīng)用：兼顧教學(xué)與科研 開發(fā)課程 培養(yǎng)人才

實(shí)驗(yàn)室的最根本功能是輔助教育教學(xué)的開展，因此豐富課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對地理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，從而有效提升學(xué)習(xí)成績依舊實(shí)驗(yàn)室的重要功用。地理教研組教師均根據(jù)教學(xué)需求與進(jìn)度，將一定比重的地理課開到了實(shí)驗(yàn)室中，讓學(xué)生在體驗(yàn)操作中理解和鞏固所示知識。除此以外，實(shí)驗(yàn)室還兼具研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)、校本課程開發(fā)、促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展等多種功能。

1.開展研究性學(xué)習(xí)

學(xué)校最為傳統(tǒng)的研究型學(xué)習(xí)項目就是“地震監(jiān)測”，已堅持開展二十余年。學(xué)校師生每天堅持觀測記錄，為地震局分析地殼變化提供了豐富的數(shù)據(jù)。地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建成后，進(jìn)一步探索地震相關(guān)原理，開展研究型學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生開放思維。

學(xué)生開展關(guān)于地震方面的研究型學(xué)習(xí)

2.培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才

實(shí)驗(yàn)室結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，開展了適合高中學(xué)生的研究型實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)以及自主研修課程等，讓更多的學(xué)生尤其是在地球科學(xué)領(lǐng)域有突出表現(xiàn)的學(xué)生，有機(jī)會在高中學(xué)習(xí)階段親身經(jīng)歷一個真實(shí)而完整的科研過程，向創(chuàng)新型人才不斷邁進(jìn)。

3.開發(fā)特色校本課程

教師以地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)室為依托，最大限度地利用學(xué)校的資源，加強(qiáng)對門頭溝區(qū)地質(zhì)地貌等資源的開發(fā)，根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)層次和能力，積極開發(fā)豐富多彩的校本課程，如神秘的宇宙、地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)、氣象學(xué)等，滿足學(xué)生多樣化、個性化的學(xué)習(xí)需求。

4.促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展

鼓勵教師以“地球科學(xué)”為核心，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目的，積極進(jìn)行特色校本課程開發(fā)和實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)揮市、區(qū)級骨干教師的帶頭作用，不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和科研意識。積極聘請專家教授對教師進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)，引導(dǎo)教師不斷學(xué)習(xí)、發(fā)展，向科研型教師邁進(jìn)，促成一批高精尖教師隊伍的成長。

輻射作用：面向全市開放 在參觀交流中共同提高

作為北京市開放重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校不光面向本校全體同學(xué)開放，跨班級、跨年級、跨學(xué)校組成研究小組，也一直在加大實(shí)對外開放與資源共享力度，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室在京西地區(qū)的輻射作用，加強(qiáng)學(xué)校間、教師間、學(xué)生間的交流與學(xué)習(xí)。定期邀請?zhí)煳?、地質(zhì)、氣象等領(lǐng)域的專家開展專題講座活動，豐富學(xué)生的視野、提升學(xué)生的科研意識。同時邀請校內(nèi)外學(xué)生參加，在推廣和普及科技上發(fā)揮重要的作用。

在剛剛結(jié)束的“首都師范大學(xué)附屬學(xué)校合作共同體2015科學(xué)年·科學(xué)嘉年華”活動上，學(xué)校作為本次活動的主辦校就又一次迎接了區(qū)縣教育部門領(lǐng)導(dǎo)及9所合作校師生的“參觀檢閱”。學(xué)生通過現(xiàn)場動手操作，向參觀嘉賓展示了他們在應(yīng)用地理實(shí)驗(yàn)室資源進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程和成果。

學(xué)校實(shí)驗(yàn)室配備了各種先進(jìn)設(shè)施，覆蓋了天文、地質(zhì)、氣象、水文、土壤等多個領(lǐng)域，能最大限度滿足中小學(xué)生需求，可開展多種多樣的地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究項目，推動了學(xué)校特色化發(fā)展。依托區(qū)域優(yōu)質(zhì)的地質(zhì)資源，服務(wù)于北京市普通高中地球領(lǐng)域創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，成為首都基礎(chǔ)教育培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要基地。