關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y力量與課程開(kāi)發(fā)的研究

錢(qián) 峰

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，創(chuàng)新國(guó)家需要?jiǎng)?chuàng)新人才[1]。創(chuàng)新人才源于教育，因此如何培育創(chuàng)新人才也是各級(jí)教育部門(mén)面臨的重要命題。創(chuàng)新人才的身上必然集合了創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力等創(chuàng)新人格要素。但是這些不是憑空產(chǎn)生的，也不是完全獨(dú)立發(fā)展的[2]，創(chuàng)新與實(shí)踐是緊密結(jié)合的。創(chuàng)新是一種精神，但是更需要能力的支撐，如果不具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力，創(chuàng)新只能停留在理論和思想層面，而無(wú)法產(chǎn)生真正的創(chuàng)新作品。因此在學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)中必定包含著一定的實(shí)踐能力，如果對(duì)于新的想法無(wú)法通過(guò)實(shí)踐的方式加以驗(yàn)證和提高，就無(wú)法完成真正的創(chuàng)新。因此培育學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)，必須加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，同時(shí)注意在動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程中培育創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是基于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和動(dòng)手實(shí)踐能力而建設(shè)的。目前上海各中學(xué)都建設(shè)了相應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，大致可以分為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室和校本創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室主要是利用數(shù)字化手段把傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)核實(shí)的傳感器轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的結(jié)果，具有較高的可視度，而且方便快捷、生動(dòng)形象；校本創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是重點(diǎn)高中建設(shè)發(fā)展的主體，它是以培養(yǎng)科研和實(shí)踐能力為目的的實(shí)驗(yàn)室，因此引入了相對(duì)高端的科研設(shè)備、器械等[3]。本文討論的是后一種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)近幾年的運(yùn)行情況來(lái)看，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)對(duì)各重點(diǎn)高中的教育教學(xué)工作產(chǎn)生了一定的推動(dòng)作用，對(duì)于如何培育具有創(chuàng)新潛質(zhì)的人才做出了一定的探索。但是目前創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室還存在一些不足之處。

一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不足之處

1.師資力量不足

目前，很多中學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備的配置很高，甚至有的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)擁有了和專(zhuān)業(yè)研究院相差不多的儀器，但是缺乏相應(yīng)的工作人員。不少學(xué)校把創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室理解為傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，認(rèn)為只需要傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)員負(fù)責(zé)管理、維護(hù)即可。如果沒(méi)有專(zhuān)業(yè)人員的使用與開(kāi)發(fā)，不管實(shí)驗(yàn)室中擁有如何高級(jí)的設(shè)備，這樣的實(shí)驗(yàn)室是不可能發(fā)揮出其應(yīng)有的教育或者科研價(jià)值的。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室有很多高端的設(shè)備，如果要發(fā)揮這些高端設(shè)備的價(jià)值，必須要讓它們都能運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，這就要求相應(yīng)的工作與維護(hù)人員。對(duì)比高校實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備維護(hù)與管理，中學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室在維護(hù)上投入顯然不夠，因而很難發(fā)揮出這些設(shè)備的使用價(jià)值。

2.缺乏相應(yīng)的課程

與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的課程開(kāi)發(fā)是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的核心工作，因?yàn)檎n程是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的展示，同時(shí)也是學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育的基礎(chǔ)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的課程開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的人員配置緊密相關(guān)，由于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室缺乏相應(yīng)的師資力量，所以課程開(kāi)發(fā)乏力。因?yàn)槿鄙僬n程支撐，學(xué)生也相應(yīng)缺少進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升也成為空中樓閣。

二、加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的措施

1.加強(qiáng)師資力量

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室肩負(fù)著培育學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)與創(chuàng)新精神的重任，需要的人員不僅僅是能夠使用與維護(hù)這些設(shè)備，而且還是能夠進(jìn)行學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育的專(zhuān)門(mén)教育人才。目前，學(xué)校應(yīng)該選擇懂教育又熟悉實(shí)驗(yàn)室運(yùn)作與管理的人負(fù)責(zé)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行，這樣才能充分發(fā)揮中學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的價(jià)值。例如，我校專(zhuān)門(mén)成立科技教研組，同時(shí)聘用具備教學(xué)能力同時(shí)熟悉實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備使用的年輕教師。每位教師的學(xué)科知識(shí)豐富，且勝任與實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的教育教學(xué)工作；這些教師也具有一定的科學(xué)研究經(jīng)歷，具備開(kāi)發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室課程的能力，同時(shí)也能夠指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展研究工作的能力。這批教師極大地推動(dòng)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步發(fā)展，也推動(dòng)了學(xué)?？萍冀逃陌l(fā)展。

2.建強(qiáng)課程開(kāi)發(fā)

對(duì)于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室而言，沒(méi)有課程，說(shuō)明其教育內(nèi)容和目標(biāo)虛無(wú)。對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)培育這一工作只是被動(dòng)參與，而不是通過(guò)系統(tǒng)化的課程主導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的培育。因此要發(fā)揮創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的作用，必須給創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室配齊相應(yīng)的工作人員，并組織雄厚的師資力量開(kāi)發(fā)出基于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件、適合中學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育的核心課程，這樣才能發(fā)揮出創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新素養(yǎng)培育功能。目前學(xué)校幾位專(zhuān)職科技教師分別根據(jù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室相應(yīng)的儀器設(shè)備分別開(kāi)設(shè)了3D創(chuàng)意與設(shè)計(jì)編程、現(xiàn)代化學(xué)分析技術(shù)、現(xiàn)代科技中的材料、計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論、果蔬霉變背后的生物學(xué)等課程。這些課程吸引了大量的學(xué)生選修，同時(shí)這批學(xué)生也了解了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，并且部分學(xué)生在教師的引導(dǎo)下開(kāi)展了課題研究工作。

3.與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)動(dòng)發(fā)展增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以幫助學(xué)生掌握知識(shí)與技能，培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)操作能力、思維能力、創(chuàng)新能力和良好的科學(xué)素質(zhì)，而且還會(huì)影響學(xué)生世界觀、方法論以及工作作風(fēng)和良好道德習(xí)慣的形成[4]。因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培育學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的重要方式。中學(xué)一般都建有物理、化學(xué)、生物等實(shí)驗(yàn)室，但是這些實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般以演示實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生是演示實(shí)驗(yàn)的觀察者、分析者、完成者，而不是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，更不是實(shí)驗(yàn)的完成者。或者學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生更像是一個(gè)“裝配工”，在教師或者流程的指導(dǎo)下機(jī)械完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只能加深學(xué)生對(duì)相應(yīng)的科學(xué)知識(shí)的理解，動(dòng)手能力沒(méi)有得到鍛煉，更沒(méi)有給學(xué)生提供自我學(xué)習(xí)的空間，學(xué)生的探索能力沒(méi)有得到發(fā)展，更不會(huì)有創(chuàng)新思維與創(chuàng)新品格。

而學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的研究活動(dòng)明顯不同于傳統(tǒng)的中學(xué)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生自己提出需要解決的問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并完成課題研究工作。并且在課題研究過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、培育其創(chuàng)新精神的目的。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的工作對(duì)學(xué)生的基本素養(yǎng)也提出了更高的要求，要求更高的實(shí)驗(yàn)水平、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神與認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。根據(jù)筆者對(duì)進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行課題研究學(xué)生的觀察，可以明顯發(fā)現(xiàn)他們存在的問(wèn)題。

(1)缺乏實(shí)驗(yàn)技能

課題研究中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)也需要教師親自指導(dǎo)，導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生可能有兩種因素：一是學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；二是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能不過(guò)關(guān)。不管是什么原因，顯然學(xué)生還沒(méi)有受到良好的實(shí)驗(yàn)室技能培訓(xùn)和科學(xué)素養(yǎng)培育。

(2)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力比較弱

學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室另一個(gè)明顯的不足是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力不足，無(wú)法規(guī)劃自己的研究工作。很多學(xué)生無(wú)法通過(guò)適量的文獻(xiàn)查閱規(guī)劃自己的研究工作。這也說(shuō)明學(xué)生需要在科學(xué)研究領(lǐng)域進(jìn)行適當(dāng)?shù)腻憻?。如果學(xué)生能具備良好的實(shí)驗(yàn)技能和一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，必然能夠在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室做出相應(yīng)的研究成果；甚至?xí)诟叩冉逃A段獲得“突飛猛進(jìn)”的發(fā)展。

因此，針對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)的培育，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室可以聯(lián)合起來(lái)，雖然基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室存在不同點(diǎn)[5]。兩者可以統(tǒng)一于創(chuàng)新素養(yǎng)的培育這一根本目標(biāo)，而定位于動(dòng)手實(shí)踐能力培養(yǎng)的不同階段。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和基本的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力；而創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室則重在為學(xué)生提供課題研究實(shí)施的平臺(tái)，注重創(chuàng)新能力、創(chuàng)新素養(yǎng)培育?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)室側(cè)重“基礎(chǔ)”，而創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室側(cè)重“發(fā)展”。兩者之間應(yīng)該就學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和探索、創(chuàng)新精神的培育具有一致性和連貫性。

在具體的做法上，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)瞄準(zhǔn)基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，對(duì)于一些學(xué)有余力的學(xué)生或準(zhǔn)備進(jìn)行課題研究的學(xué)生進(jìn)行更高層次的動(dòng)手實(shí)踐能力的培訓(xùn)。同時(shí)對(duì)課題研究實(shí)施階段需要的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力開(kāi)展相應(yīng)的教育教學(xué)工作。建立關(guān)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)的檔案系統(tǒng)，記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)結(jié)果。便于及時(shí)查看學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，并以此作為開(kāi)展課題研究的一個(gè)參考因素。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室則在開(kāi)設(shè)相應(yīng)的課程基礎(chǔ)上，針對(duì)學(xué)生個(gè)性化的要求，開(kāi)展一定的課題研究，并在課題研究中注意學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)能力的提升。

三、結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育的重要平臺(tái)，如果能夠?yàn)閯?chuàng)新實(shí)驗(yàn)室配備更高的師資力量并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的課程，如果基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建立協(xié)同工作機(jī)制，必然能夠讓創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室在中學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育這一課題中扮演重要的角色，為中學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育找到新的途徑與方法。