《創新實驗室》的建設及應用南京市六合區玉帶中心小學黎聲華

一、《創新實驗室》的建設

1.《實驗室》與《創新實驗室》的區別：《實驗室》是以課程標準為指導，為課程內容提供探究性教學活動的場所。就技術裝備來說，已經能滿足教育教學需要了，都達到了江蘇省科學實驗室配備標準了。《創新實驗室》的建設有兩方面的目的：一是充分利用現有的教育資源對教材內容進行深度挖掘,使學科教育的效益最大化。例1、在教學水的蒸發有關內容時，知識點是：水的蒸發快慢與溫度、蒸發面積和風有關。《創新實驗室》的則要求在此基礎上進行創新教育：一架天平的兩邊分別放置兩只體積、口徑等完全相同的杯子，杯內同樣放半杯水（天平平衡）。現將兩塊木片（規格、質量相同），把其中一塊木片插入杯內，另一塊木片搭在杯口上（天平平衡）。問：它們能長時間保持平衡嗎？如果不能，那么，會向哪邊傾斜？為什么？繼續做這方面的探究，將兩只同樣長短、粗細的試管，把其中一只試管插入杯內，另一只試管搭在杯口上（天平平衡）。問：它們能長上時間保持平衡嗎？如果不能，那么，會向哪邊傾斜？為什么？

例2、在教學光的分散與合成時，我們都要做實驗，讓學生明白：讓多種顏色的色盤轉動以后，就會合成一種光。在一個盤子上按區域涂上七（多）種顏色，如果讓它快速轉動起來，這七（多）種顏色就會合成一種顏色。那么，能不能讓一個涂上七（多）種顏色的盤子快速轉動后，顏色仍然是分散的，不會合成？你能在一個盤子上涂上七（多）種顏色，如果讓它快速轉動起來，這七（多）種顏色有的能合成，有的顏色仍然是分散嗎？二是對實驗室提出了進行創新教育的要求，為實驗室增加了新的功能，把實驗室作為學校進行創新教育的平臺；培養學生的綜合實踐能力與技術素養的重要場所；學生綜合運用所學知識，進行探究與創造活動的重要陣地；引領學生通過創造性設計、操作性動手動腦實踐活動，獲得知識、技能、創新意識與實踐能力的重要基地。由此可見：《創新實驗室》比《實驗室》內容更豐富、更廣泛、更開放，它不僅注重知識和技能訓練，還注重創新精神的培養。從這個意義上來說，從事《實驗室》工作的教師和管理員已經轉變為科技輔導員了。現有的《實驗室》的建設已經不能滿足《創新實驗室》的需求了，完全有必要對《創新實驗室》進行建設。2.《創新實驗室》的建設的意義：⑴是素質教育的需要；⑵是學校科技教育的需要；⑶是培養創新型人才的需要；⑷是加快教育現代化教育進程的需要；⑸是學生個性化發展的需要；⑹是學校和教師的發展的需要。3.《創新實驗室》的建設目標：⑴有人性化的學習環境與空間，營造出一個能激勵學生想象力和動手動腦激情的氛圍，主題能突出操作實踐和創造力，開發內容能突出想象力、激情和創造的欲望，能將人文與科技融為一體。豐富的工具設備、櫥窗內的產品、模型，墻面的標語與科技圖片等組成的學習與創造平臺和諧統—。⑵有為學生開展操作性實踐活動和創造性探究活動的工具(機械的、手工的、智能的、數字的、電教的等)，有相關的閱覽刊物與教學資源，有小組合作研討、交流的學習設備與條件。⑶有傳播科學知識與技術、科學思想與精神、科學方法與態度、人文思想與科技文明等相關主題的科普走廊或圖片資料，形成科普傳播的教育陣地。⑷有科學的管理制度和評價方法，有利于促進科技輔導員、教學與管理人員提高科技教育自覺性和主動性；有利于提高科技輔導員、教學與管理人員自身的素養、興趣、能力和職業精神。4.《創新實驗室》的建設原則：⑴科學性原則；⑵實用性原則；⑶安全性原則；⑷創新性原則；⑸節約性原則；⑹滿足普及活動的原則；⑺高效的原則；⑻簡潔、方便的原則；⑼節能、環保的原則；⑽軟件與硬件相配套的原則。5.《創新實驗室》的建設方法：⑴《創新實驗室》的建設經費應納入到年度技術裝備項目預算中，通過方案立項，由上級主管部門對標準化設備與產品項目進行撥款。對非標準化設備與產品，原則上由學校自行解決。⑵《創新實驗室》的建設方案：學校可根據本校的具體情況，研究建設方案。但要注意做到五個結合：—是與綜合實踐課程相結合；二是與學校的科技活動相結合；三是與學校優勢學科建設相結合；四是與校本課程、辦學特色相結合；五是與學生和學校所處的社會與自然環境、生活環境、地方經濟相結合。⑶《創新實驗室》的重點在于創新，學校可以側重自己的發展方向，建設出特色鮮明的《創新實驗室》。⑷《創新實驗室》的建設主要依靠發揮學校的創造性與主動性來開展自主建設，特別是要發揮教師的創造性和主動性，要建設出具有個性化特色的實驗室。6.《創新實驗室》的建設要求：一是滿足學生科學課程教育教學的需要；二是滿足學生開放性的創造活動（自主發明創造或開展科學研究）；三是滿足學生拓展視野的需要。⑴建筑面積：《創新實驗室》的建筑面積，要依據《南京市辦學條件標準》確定。可根據學校具體情況和項目要求適當增加或減少面積。⑵硬件設備：《創新實驗室》的硬件設備應該在科學實驗室的設施、器材配備的基礎上增加。不作統—標準與數量的規定，應由學校依據建設方案確定相關的硬件設備。硬件設備一般包括三個方面：—是動手操作的工具、設備和操作臺等，如機械設備、電動工具等；二是小組合作交流、研討的平臺，如桌椅、白板、電腦、投影設備等；三是模型模具、科普實驗儀器、實驗耗材等。⑶軟件資源：《創新實驗室》的軟件資源不規定統—的標準與內容，要依據建設方案確定配置相關的軟件資源。《創新實驗室》軟件資源應包括四個方面：一是師資，學校要采取一切措施和方法，加強對科技輔導員、教學與管理人員的培訓，使之適應和滿足學校科技教育活動的需要；二是期刊讀物、圖片資料；三是其他能為學習服務的材料；四是科普知識傳播圖片、畫廊。⑷環境建設：《創新實驗室》的室內環境,可做—些布置與裝飾，以利學生創造與學習。環境建設可與科普知識傳播的圖片資料的建設相結合，與創新實驗室的側重發展方向、內容相結合。⑸教師建設①科技輔導員、實驗室教學管理人員的基本素質要求：有敬業精神；有較強工作責任心；具有正確的人生觀和價值觀；具有較高的職業道德表現；一定的文化知識水平；具有再學習和應用簡單科技產品的能力；具有一定的閱歷和經歷；具有一定的分析問題和解決問題的能力；具有一定的口頭和文字表達能力；具有一定的動手操作和演示能力；具有一定的觀察和想象能力；具有一定的模仿和創新能力，總之一句話：應挑選本校德才兼備、最優秀的教師擔任。（因為挑選一位優秀的語、數、外教師較容易，挑選一位優秀的科技輔導員卻很難。）②科技輔導員、實驗室教學管理人員的任務與職責：組織學生開展科技教育活動；指導學生進行科學探究、科學實驗等活動；指導學生開展科技創新、發明創造活動；指導學生撰寫科技小論文；對學生科技知識的學習、科技活動的成果進行正確的評定與評價。③科技輔導員、實驗室教學管理人員的培養：培養目標：能勝任科學教育工作，能熟練掌握實驗器材和設備的使用方法，能指導學生進行科學實驗和探究活動，能組織、開展本校的科技教育活動。培養方法：參加有關單位或部門組織的培訓，外出參觀、學習，請專家進行指導，自學。④科技輔導員、實驗室教學管理人員工作量的介定：不能簡單地看他上多少節課，要看他做了多少事；要考慮外出參觀學習、聯系工作等活動計入工作量；要將其對學生的集體輔導與個別輔導計入工作量；要將其對學生的校內輔導與校外輔導計入工作量；既要看到其顯性勞動量，又要考慮隱性勞動量。⑤科技輔導員、實驗室教學管理人員的使用與管理：科技輔導員應作為學校中層干部使用與管理，應享受中層干部待遇；要尊重科技輔導員的勞動，要充分發揮他們的聰明才智；要為他們的學習、培訓、工作提供較好的環境和條件；學校對教師進行考核時，應把教師指導學生開展科普活動、科技創新、科技競賽、發明創造以及研究性學習等成果作為一項重要內容，除對教師進行物質獎勵、精神鼓勵外，還應作為評優、晉級的優先條件。⑥科技輔導員、實驗室教學管理人員的績效評定：要看結果，更重過程；要有成果，更重科學思想的形成、創新精神的培養和動手能力的提高；要培養精英，更要面向全體，大家參與是最好的實績⑹活動建設：①科普活動，②科技活動，③小課題研究，④科技專欄，⑤科技競賽、比賽，⑥校本科技教材等。二、《創新實驗室》的應用

1.器材的使用⑴會用：教學、管理人員又熟悉器材的性能特點，要熟練掌握操作方法。（今年市技術裝備處將組織全市科學教師開展實驗技能大賽）⑵能用：要對器材和設備進行正常的維護，使之始終處于可使用狀態。⑶用足：根據教學內容的需要，最大限度的利用器材和設備進行教學。⑷用好：最大限度的發揮器材和設備教育、教學功能，保證效益最大化。2.創新教育的實施《創新實驗室》建設的核心就是為了創新。創新已經成為時代的主曲調。“建設創新型社會”目標的提出，就向學校提出培養創新型人才的要求，創新型人才需要創新的學校，創新的老師用創新的方法去培養。創新教育的方法介紹：①創新案例啟發：略②填空題習題：根據規律在括號內填上數字29252117（）

89111214（）

66635745（）

③口算題習題45×18=81045×16=720④判斷題練習：（要求判斷正誤并說明理由）

電燈突然不亮了，那一定是停電了。

用扇子扇火苗，火會被越扇越旺。

一個漁人經常在一條河里捕魚，而他每次捕到的魚都在一斤重以上。所以他說“這條河里沒有一斤重以下的魚”。你認為他的話對嗎？為什么？⑤思考題練習：天氣熱了，要想降低人體的溫度有哪些方法？

天氣冷了，要想增加人體的溫度有哪些方法？

樹上有10只鳥，被打死1只，還有幾只？

一盤蚊香被點燃以后，會出現哪些現象？

⑥模仿創新能力訓練模仿能力也是一種創新能力。要想創新必須有消化、吸收的能力。只要突破常規，人人都能創新。(引進投入與創新產出比例：日本為1∶8；美國為1∶5；中國為1∶0.4)模仿創新是一種最簡單、最直接、收效最快的創新方法，它比創造要容易得多。選定課題方法：1堅持否定態度：不承認最好，只有更好，相信世界上沒有完美無缺的事物，因此，任何事物都是人們革新的對象；2挑毛病、找缺點。只要在人們日常學習、生活、工作、勞動當中，對使用的東西從不省力、不節能、不美觀、不耐用、不省料、不輕巧、不省時、不便宜、不安全、不衛生等方面發現去尋找、發現缺點，然后用自己學過的科學知識和技術進行改進和創新，創造出新成果，最后進行作品制作、專利申請、曾經比賽。指導小學生進行發明創造最好從模仿創新開始。⑦實踐題（動手做）有一個六面體的盒子，在六個面上分別標上“1、2、3、4、5、6”，現在是“3”朝上，如果將其拋到地上，一定讓“3”朝上，可以有哪些方法？

這里有一截管子，中間是空的。管子的中間位置有兩個孔（處在上下對稱位置）（人手伸不進去，）（實物演示）。你能用一根線從兩孔之間穿連在一起嗎？（人手指頭也不能直接將線穿入孔內）說說你能有幾種辦法將它穿上？小學二年級學生在做滾嘩啦圈游戲。所有學生在做相同的幾個動作：將嘩啦圈向遠處滾去；兩個孩子相對滾；一邊向前走，同時用手滾動嘩啦圈前行；有的讓嘩啦圈繞著身體轉動。我問學生，還可以有哪些玩法？

若想讓一次性水杯在一個平面呈直線滾動，有哪些方法?（因為杯子是一頭大，一頭小，所以滾動時就不能呈直線）要計算出一個不規則的土豆的體積，除了把它放在有刻度的容器內計算以外，還可以用什么辦法來計算？

有一個立方體的表面涂黑了。假設將它縱切、橫切成二十七塊小立方體。問：符合下列條件的各有多少塊？三面涂黑的（）塊二面涂黑的（）塊一面涂黑的（）塊全部沒有涂黑的（）塊給每人發幾張紙，看誰造出的橋承受的力最大。

給每人發給同樣多的吸管，看誰造出的橋承受的力最大。

給每人發有1張紙，看誰制作出的模型投出去的距離遠；再看誰制作出的模型在空中滯留的時間長。創造學有兩個基本原理：一是創造力人皆有之，二是創造力可以開發。每個具有正常思維的人都具有創造力，都具有創新發明的潛質。

學生創造作品介紹：容易拉斷的膠帶多頭蚊香汽車防追外尾裝置伸縮式車廂固體蔬菜拉絲器多方迎風換氣窗海水淡化制鹽裝置太陽能熱水器上水自動關閉裝置三、《創新實驗室》的管理

1、《創新實驗室》應由具體分管的領導、科技輔導員、或相應的管理機構負責管理。2、建立具體、規范的管理制度，建立管理人員的考核辦法，并有效地開展考核，制定《創新實驗室》工作指導意見，指導管理人員與學生共同有效地用好《創新實驗室》，確保《創新實驗室》的作用與效益發揮。3、發揮專業老師與《創新實驗室》工作人員的能動性、創造性，每學期舉辦形式多樣的、內容豐富的技能創造與創新競賽、比賽活動。4、《創新實驗室》的教學與活動要做到時間落實、器材落實、場地落實、人員落實。5、做好《創新實驗室》的資產管理。具體要求見現行的“管理制度”。附：

小學科技創新室技術裝備方案

專利的三種類型：

發明創造、實用新型、外觀設計。

發明創造類專利保護年限為20年實用新型類、外觀設計：專利保護年限為20年發明創造類專利申批時間是4---5年實用新型類專利申批時間都要大約是1年四、專利申請的方法：