创新实验室建设方案

创新，从小学开始——创新实验室建设方案一、建设背景2013年新任国家主席习近平提出中国梦的概念，而实现中国梦、强国梦需要大量的创新型人才做支撑，而创新型人才需要靠创新教育来培养，可是创新能力的培养并不是一朝一夕的事情，而是一个漫长的过程，因此小学阶段成了创新能力培养的重要时期，必须为培养创新人才奠定基础。二、建设意义1、为天文小组提供必要设施小学部的“探索者”天文小组成立于2010年，在过去几年中涌现出了一批对天文感兴趣、有一定天文素养的学生，也在竞赛中获得了较好成绩，兴趣小组还被评为杨浦区二星社团，但设备的陈旧，资源的匮乏，使得活动的开展受到了制约，很多内容只能靠教师讲解，学生难有实践机会，使得学生的探究能力，创新意识的发展受到限制，如今，实验室的建立使这些问题都能迎刃而解。2、为课程建设提供配套资源学校的基础型课程、拓展型课程、探究型课程等也需要先进的设备和教学资源的帮助来提高课程实施的多样性和有效性，总之小学阶段的创新教育不仅需要具有创新能力的教师，更需要与新课程标准、新课程建设、新教材相配套的教育装备，只有这样才能满足培养创新型人才的新要求。三、建设目标1、提供学习、实践、探究、创新的场所。（诸如艺术素养的培养需要音乐教室、舞蹈房的支持，信息技术能力提升需要信息资源教室的支持，体质健康的加强需要运动场地的支持，学生的探究能力、创新意识的培养同样需要一定的环境支撑才能更好的开展。)2、改变学生的学习方式。（使学生的学习走向实验中学、做中学、探究中学，培养一定的创新意识。信息爆炸的时代，知识的更新速度无法想像，老师不应该再是传递知识的工匠，更应该是学生探索未知世界的指引者，创新实验室中的资源、设施恰巧为教师、学生开展教学活动提供更丰富的方式。）3、提升教师的专业水平。（要培养学生的创新意识，首先教师必须具有一定的创新能力，因此创新实验室不仅服务于学生，对教师的创新能力提升同样具有意义。它为提升教师的综合教学能力及素养创设良好的空间环境，探索培养创新人才的新路）4、为课程建设增添活力。（可以根据创新实验室设计专门的特色课程，也可以利用创新实验室让现有课程内容更丰富，教学形式更多样）建设创新实验室的目的并不是要让学生在小学阶段真正创新出什么东西（现阶段所谓的小学生“创新发明”中，小学生只是有一个想法，最后实施的主要还是靠家长、老师），创新能力的培养也不是一触而就的，因此，培养创新意识，为真正创新打好基础才是本实验室的建设目的。四、建设方案1、建设思路根据学校实际情况，实验室以“地球与宇宙科学”为主题，并配以一定数量创新实验设备，形成一座以天文学和地理学为主，创新实验为辅的多功能、综合性创新实验室。2、建设内容（1）天文：多媒体球幕投影演示仪、天文演示穹顶：用以播放相关球幕电影资源、模拟星空等，学生可以足不出户，任何时间“仰望星空”。其他天文设备：折射式天文望远镜、反射式天文望远镜、太阳仪、月球仪、三球仪、天球仪、太阳系模型。（2）地理：数字立体地形，它由立体模型(中国/世界)、推拉白板、投影机、互动模块、应用软件及演示内容构成。教师通过手中的控制笔点击模型或电子白板上的功能按钮，即可演示地形、河流，降水量、植被、温度带、气候等文字、图片、视频、动画等地理信息，数字立体地形全方位地将模型的课件内容展示给学生。（3）创新实验设备：发电轮、声悬浮、九连环、双曲狭缝、同自己握手、水漩涡、循环小球、无线电能（4）其他：平形四边形拼桌、知识幕墙、展示台等五、使用方法创新实验室以小学科学与技术学科为突破口，以天文小组为主要服务对象。作为一座多功能创新实验室，应该最大限度地为教师的教学、学生的学习服务，同时为学校课程建设添砖加瓦。1、为基础型课程提供拓展内容基础型课程配有二期课改的教学具，但这只是最基本的装备，有些甚至不全，对于教材中的一部分内容来说，没有相关资源的支持是难以开展教学的。（1）科学与技术《科学与技术》教材是比较新的，很多方面还不是很完善，尤其是配套资源上，漏洞较多。但创新实验室里的很多设备资源恰巧可以弥补这一不足，甚至有更多的补充，以下是科学与技术课程中所有利用创新实验室的内容，涉及面相当广。年级内容相关设备配套资源一年级第二学期你我他数字化立体地形《人口与人种》二年级第二学期我们居住的地球数字化立体地形地球仪《地球和地球仪》《地球的运动》三年级第一学期乐器的秘密声悬浮演示仪四年级第一学期在空气中飞行循环小球地球、月球和太阳数字化立体地形地球仪太阳仪月球仪《地球和地球仪》《地球的运动》四年级第二学期自行车与起重机同自己握手人类面对自然灾害数字化立体地形《多样的气候》《水资源》《海陆的变迁》《世界的气候》《常见的天气系统》《地球上的海与洋》动植物的生长与繁殖数字化立体地形《因地制宜与农业》《种植业》《畜牧业》《区域农业发展》五年级第一学期城市交通数字化立体地形《交通运输网》能源数字化立体地形《能源资源的开发》电的产生与传输发电轮无线电能小瓶大世界数字化立体地形《河流和湖泊》望星空球幕投影、演示穹顶天球仪太阳系模型《星系》、《行星》、《太阳系》、《星座》（举例：“电的产生与传输”中电的无线传输在生活中不多见，几年前在准备教学内容时候，网上几乎没有什么相关信息，只有几张图片，几段文字，更别提有什么实验装置让他们看，现在网上资料虽然比较多了，但学生仅仅通过文字图片、视频资料，没有直观的认识，甚至会问我：“这是假的吧”，“这是魔术吗？”，根本无法真正认识这种新型技术，而有了“无线电能”装置，效果就大不一样了，虽然文字解释对于小学生来说难以理解，但他们可以近距离接触无线输电技术，这种体验也是很有意义的。（2）品德与社会《品德与社会》在高年级内容中引入了很多地理知识，但由于品社学科不配备地球仪、世界地图等地理学设备，因此类似的课堂教学开展比较困难，而借助创新实验室中的设备和资源就方便的多了，年级内容相关设备配套资源四年级第一学期九州方圆数字化立体地形《辽阔的疆域》《中国的地形》《四大地理区域》《河流和湖泊》《山地的形成》物华天宝数字化立体地形《众多的人口》中华一家数字化立体地形《多民族的大家庭》五年级第一学期睦邻好友数字化立体地形世界地图立体模型走向世界数字化立体地形世界地图立体模型五年级第二学期多姿多彩的世界数字化立体地形地球仪世界地图立体模型《地球和地球仪》《地球的运动》《大洲和大洋》《人口与人种》《自然地理环境的差异性》如“睦邻好友”和“走向世界”的内容中，教师可以展示世界地图立体模型，让学生认识到在历史长河中，中国与哪些国家有着千丝万缕的关系，数字化立体图形中的配套资源也能让学生简单了解这些国家的概况。当然，语文、数学等其他学科中的部分内容也可以借助创新实验室开展课堂教学，但是，基础型课程在使用创新实验室时需要对设备和资源进行甄选，不能拿来即用，要有针对性，如“人类面对自然灾害”中可以使用《水资源》，但《水资源》中内容及其丰富，只要选择“水循环”这一部分即可。2、为拓展型课程（兴趣小组）提供教学资源拓展型课程（兴趣小组）所需的教学具并不是统一配备，需要教师根据自己所开展课程的实际需要进行订制，有些教学具比较少见，使得课程由于缺乏设备支持难以开展，创新实验室的出现大大满足了拓展型课程开发的需要。（1）数字天文内容相关设备配套资源人类认识宇宙的历程球幕投影、演示穹顶《大爆炸》太阳系之旅球幕投影、演示穹顶数字立体地形地球仪《太阳系》《行星》《大卫星》太阳仪月球仪三球仪太阳系模型《地球和地球仪》《地球的运动》星团、星系和星云球幕投影、演示穹顶《黑洞》《星系》《恒星》《超新星》（举例：以往数字天文的视频资料都是网上下，多为英语原版，内容也比较深奥，中文视频比较滞后，清晰度也不高，有些好的资源网上根本找不到，而创新实验室的配套资源是根据中小学生特点专门制作的，比较有针对性，另外球幕投影与普通投影相比，视觉的冲击力也是不言而喻，对学生来说，这种体验是全新的）（2）慧眼识星内容相关设备配套资源星座球幕投影、演示穹顶《星座》十二黄道星座春季星空夏季星空秋季星空冬季星空（说明：以往慧眼识星课程都是用计算机模拟星空，学生通过电脑屏幕辨认星座，导致的后果就是，计算机上能认得出，到了天象厅就认不出了，东南西北都分不清楚，平面和穹顶完全是不一样的，更别说在自然环境下，有了创新实验室球幕和穹顶，可以在最大程度上模拟自然环境下的星空，真正做到学有所用。）（3）天文观测内容相关设备望远镜原理天文望远镜发展史折射式天文望远镜的操作折射式天文望远镜反射式天文望远镜的操作反射式天文望远镜观测太阳天文望远镜观测月球天文望远镜观测行星天文望远镜观测恒星天文望远镜（说明：以往天文观测的课程中，教师只能纸上谈兵，通过图片让学生学会如何操作天文望远镜，学生得不到动手实践的机会，效果很差，偶尔只能前往少科站进行操作一下，一学期一次。小学阶段开展天文活动不是为了让学生掌握多深厚的天文知识，知识不断在更新，不断变化着，是学不完的，最重要的目的是培养天文兴趣，激发探索欲望，提升创新意识，因此学会使用天文望远镜是非常重要且必要的，其实天文学上的每次突破都是通过天文望远镜做到的。）总之，拓展型课程可以完全根据创新实验室所提供的设备和资源进行相应调整，让实验室的作用最大化。3、为探究型课程提供活动场所探究型课程要求学生小组合作进行，非常需要一间拥有小组式课桌椅的场所，并且不会被外界打搅（如之前创意游乐场后，由于科技教室的使用率较高，几乎每天有好几节课，使得学生的半成品难以保存，搬上搬下非常麻烦，使得活动无法延续），有了创新实验室的存在，学生可以在此开展长周期的探究活动。内容相关设备绘制校园地图平形四边形拼桌建造儿童乐园平形四边形拼桌。。。。。。。。。。。。4、为专题教育提供有效素材专题教育可以是一次讲座，也可以是一次交流，创新实验室里的很多资源都可以成为环境教育、安全教育、德育课程、科普教育的素材。内容相关设备配套资源节约用水（德育课程）数字立体地形《水资源》保护环境（环境教育）数字立体地形《厄尔尼诺和拉尼娜现象》宗教信仰（科普教育）数字立体地形《世界的语言和宗教》。。。。。。。。。。。。。。。。。。“水资源现状”让学生意识到节约用水的重要性；厄尔尼诺现象则让学生知道人类破坏环境会受到大自然的惩罚；宗教信仰的认识可以扩充学生的课外知识。5、为博物馆课程提供更多选择丰富多彩的博物馆课程让学生有了前所未有的体验，杨浦区的流动科技馆也为学生提供了课外学习的机会，去年我校学生前往控二小学进行参观，由于时间仓促，学生看到实验现象以后直接就在“说明板”上找答案，缺少了探究思考的过程，非常可惜。如今创新实验室建立后，我们有了自己的“科技馆”，学生完全可以利用课余时间来到实验室观察奇妙的实验现象，同时也可以在教师的指导开展丰富多彩的微型课堂，探究科学的奥秘。课程内容课程简介《电是哪来的》通过发电轮强磁铁运动能使发光二极管发光这一现象，探究生活中的发电机是如何发电的？《同自己握手》认识生活中的简单机械——滑轮，了解滑轮给生活带来了哪些便利《循环的小球》通过“循环小球”实验装置探究飞机、小鸟能够在空中飞行的秘密《电线去哪了》了解电的无线传输，畅想未来“没有电线”的世界。此外，我校还可以与其他同样拥有创新实验室的学校（复旦科技园）建立互访机制，相互学习，不断改善，学生也能通过更多的参观活动，学习更多的科学知识，体验更多的探究乐趣。6、为校园活动提供优质的舞台。放置创新实验设备的台面在必要时可以成为学生作品的展台，如：科技节期间展示科技作品，艺术节期间展示艺术作品，此外，实验室也可以作为学生创造发明的展示厅，效果类似于创新大赛现场，台面作为展台，知识幕墙可以放置作品、作者介绍等，相信随着创新实验室的建成，会有更多的小朋友在创新发明上有所自己的想法，到时候实验室必将成为他们互相学习，切磋交流，展示自我的大舞台。以上就是本人对小学部创新实验室的介绍以及使用方面的想法，在今后使用过程中我们还会不断改进，让创新实验室与学校课程紧密结合，为学生、教师提供一个学习、探究、创新的快乐世界！