建設(shè)數(shù)字地理創(chuàng)新實驗室

1、建設(shè)數(shù)字地理創(chuàng)新實驗室提升學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識上海市桃浦中學(xué)中學(xué)是人才培養(yǎng)的重要階段。近些年來，我國隨著課程改革的推進，素質(zhì)教育不斷深入，人才培養(yǎng)模式發(fā)生變革，學(xué)生綜合素質(zhì)有所提高。但是，實踐能力差，缺乏創(chuàng)新意識，仍然是我國中學(xué)生素質(zhì)的軟肋。加強實驗室建設(shè)，尤其是建設(shè)一批創(chuàng)新實驗室并發(fā)揮其功能，可以讓學(xué)生在進行科學(xué)實驗的實踐中提高實踐能力；讓學(xué)生在通過實驗發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中形成創(chuàng)新意識。因此，要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以全面推進素質(zhì)教育、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才為目標(biāo)，大力推進實驗室的建設(shè)及實驗教學(xué)在學(xué)校教育教學(xué)中的應(yīng)用，為推進中學(xué)基礎(chǔ)教育改革，促進學(xué)生素質(zhì)教育，加快教育現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)

2、揮積極作用。地理科學(xué)是一門古老的科學(xué)，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)（數(shù)字技術(shù)）的發(fā)展和應(yīng)用，地理科學(xué)煥發(fā)了青春。在全球變化、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背景下，地理科學(xué)因其在解決人地關(guān)系問題上的獨特作用，已經(jīng)成為當(dāng)前社會可持續(xù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)，地球科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)是公民科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。在創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中，地理教育發(fā)揮重要的作用。世界上不少國家地理學(xué)科的地位不斷提高，并重視數(shù)字技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用。我國近幾年課程改革使中學(xué)地理教育有了變化，但是與一些發(fā)達國家相比還存在明顯的差距，突出表現(xiàn)在地理實驗極少（幾乎沒有），現(xiàn)代地理信息技術(shù)在中學(xué)地理教育內(nèi)容中僅僅是出現(xiàn)幾個名詞而已，地理教育在提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方面

3、沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。我校在以上背景下，根據(jù)本校特點決定建設(shè)數(shù)字地理創(chuàng)新實驗室。一、建設(shè)目標(biāo)1.硬件建設(shè)目標(biāo)實驗室配備比較先進的數(shù)字地理實驗各種設(shè)備，實驗室還配備其他設(shè)備，以進行不同層次的地理實驗。建成能滿足個人、小組、教學(xué)班以及校際、社區(qū)之間進行各項數(shù)字地理實驗和其他地理實驗要求的實驗室。2. 軟件建設(shè)目標(biāo)形成適用于普通中學(xué)的數(shù)字地理實驗和其他地理實驗項目系列。依托華東師范大學(xué)專家、學(xué)者，汲取外國成果并發(fā)揮本校教師作用，設(shè)置（研發(fā)）先進的數(shù)字地理實驗項目，建立數(shù)字地理基本實驗和其他地理實驗項目庫。形成數(shù)字地理創(chuàng)新實驗室的管理和運轉(zhuǎn)機制。實驗室管理不是封閉管理，實驗室的運行不是封閉運行。 實驗項

4、目不是固定不變，要不斷汲取新信息，特別是接納學(xué)生提出的實驗項目，讓學(xué)生進行自主實驗，建立符合先進理念的實驗室運轉(zhuǎn)和管理機制。3學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神為主要目標(biāo)，根據(jù)我校實際情況，將學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)分為三個層次：第一層次：全體學(xué)生都能進實驗室進行實驗活動，大部分學(xué)生觀察能力、操作能力、利用數(shù)字技術(shù)獲取信息和處理信息能力等方面明顯提高；第二層次：部分學(xué)生利用課余時間進行更多地理實驗，這些學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、提出問題及試圖用實驗方法解決地理問題的意識得到提高和增強；第三層次：涌現(xiàn)一定數(shù)量的熱愛科學(xué)、勇于探索的高素養(yǎng)學(xué)生，在實驗項目設(shè)計、利用數(shù)字技術(shù)解決地理問題中取得顯著成績。同時，地理教師

5、的教學(xué)理念和教學(xué)方法發(fā)生重大變化，學(xué)生學(xué)習(xí)方式方面發(fā)生突破性的變化，并以此使其他學(xué)科課堂教學(xué)改革取得新的進展。二、課程設(shè)計1.實驗項目 實驗項目分為基本實驗、自主實驗和綜合實驗。 基本實驗是實驗室設(shè)置的地理實驗?？梢允菍W(xué)生在教師指導(dǎo)下選擇其中的實驗項目完成實驗，也可以是學(xué)生自己選擇其中的實驗項目獨立（或合作）完成實驗。基本實驗又分為應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的地理實驗和其他地理實驗。在申報過程中，課題組通過設(shè)計、收集等方式已經(jīng)列出了初步實驗項目及其實施的初步方案。自主實驗是指學(xué)生提出問題（實驗項目）并設(shè)計實施方案的地理實驗。在實驗室運轉(zhuǎn)過程中，將對學(xué)生自主實驗予以特別關(guān)注，創(chuàng)造條件、提供便利、重點指導(dǎo)。綜合

6、實驗是指利用數(shù)字地理創(chuàng)新實驗室儀器設(shè)備進行的其他學(xué)科實驗，或是跨學(xué)科的實驗。實驗項目在實施過程中不斷完善和更新。2.項目內(nèi)容主要為利用數(shù)字技術(shù)進行的地理實驗，另外還有利用常規(guī)設(shè)備進行的地理實驗。已初步設(shè)計（或引進）的利用數(shù)字技術(shù)（3S技術(shù)）的地理實驗，包括桃浦鎮(zhèn)數(shù)字化地圖的制作、基于GIS探究普陀區(qū)影院數(shù)量關(guān)系和選址建議等共7個實驗項目。已初步設(shè)計（或引進）的常規(guī)設(shè)備進行的地理實驗包括：模擬巖石的風(fēng)化、模擬水的運動、模擬沉積巖分層等12個實驗項目。另外，還為桃浦聯(lián)合體設(shè)計相關(guān)的系列實驗，如氣象觀測系列實驗：幼兒園、小學(xué)的“看云識天氣”，初中的“繪制簡單天氣圖”，高中的“追蹤臺風(fēng)”、“ 地理信息

7、技術(shù)在災(zāi)害性天氣監(jiān)測中的應(yīng)用以荊江地區(qū)汛期水情監(jiān)測為例”。3.項目實施實驗項目以三種方式在課內(nèi)或課外實施。第一種方式為課堂地理實驗。以教學(xué)班為單位，在實驗室進行課堂地理實驗。其特點是全體學(xué)生參與，實驗內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容關(guān)系密切。第二種方式為課外地理拓展實驗。學(xué)生自主參與，教師進行指導(dǎo)。實驗項目為地理教學(xué)內(nèi)容的拓展，實驗活動利用課余時間進行。第三種方式課外地理探索實驗。學(xué)生自主參與、自主進行，教師適當(dāng)參與。實驗項目主要為探索地理問題，包括學(xué)生開發(fā)、學(xué)生設(shè)計的實驗。實驗活動利用課余時間進行。課外實驗（包括課外地理拓展實驗和課外地理探索實驗）一學(xué)期總課時數(shù)不低于100節(jié)。4.評價包括對學(xué)生的評價、項目評

8、價和實驗室綜合評價。對學(xué)生的評價在學(xué)期期末或項目完成后進行，以學(xué)生自我評價和學(xué)生相互評價為主，教師參與對學(xué)生的評價。評價內(nèi)容為參與實驗的態(tài)度、實驗過程中的表現(xiàn)和通過實驗取得的成果。項目評價根據(jù)實驗項目完成情況進行，評價內(nèi)容為實驗項目可行性、實驗項目的效度。實驗項目評價作為項目修改和完善、項目保留或淘汰的依據(jù)。每個學(xué)年進行一次實驗室內(nèi)部評價，每隔3年進行一次總體評價。進行總體評價時，聘請市、區(qū)普教系統(tǒng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及高校專家教授。評價內(nèi)容主要為實驗室目標(biāo)達成度、實驗室產(chǎn)生效益的高低、實驗室形成的成果意義等。三、資源建設(shè)1實驗室建設(shè)的三個階段準(zhǔn)備階段（2010年5月2011年6月）學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組

9、成員學(xué)習(xí)教育部、市教委頒發(fā)的有關(guān)文件，領(lǐng)會建設(shè)創(chuàng)新實驗室的意義；到市內(nèi)先期啟動創(chuàng)新實驗室建設(shè)的學(xué)校參觀，吸取經(jīng)驗；通過網(wǎng)絡(luò)等途徑收集建設(shè)數(shù)字地理實驗室的相關(guān)信息；向普陀區(qū)教育局領(lǐng)導(dǎo)匯報建設(shè)地理數(shù)字創(chuàng)新地理實驗室的意圖和初步構(gòu)想。聽取華東師大專家及市教委、普陀區(qū)教育局有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)、專家對關(guān)于實驗室建設(shè)構(gòu)想的意見，形成申報報告。提出實驗室建設(shè)的初步規(guī)劃初步設(shè)定地理實驗室通用要求；初步設(shè)計實驗項目體系及相關(guān)實驗；初步確定實驗室基本配置要求及地理教學(xué)儀器配備目錄；完成實驗室建設(shè)經(jīng)費初步預(yù)算。啟動階段（2011年7月2011年12月）舉辦桃浦中學(xué)數(shù)字地理創(chuàng)新實驗室論證研討會，邀請相關(guān)市、區(qū)及桃浦鎮(zhèn)有關(guān)和

10、華東師大資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院專家出席。購置實驗室設(shè)備儀器（包括計算機軟件、硬件等），按照要求裝備實驗室。確立首批實驗項目，部分項目進入預(yù)運行。制定實驗室管理條例。管理制度首先要有利于各項實驗活動的開展，有利于實驗設(shè)備和儀器效益的發(fā)揮，另外要考慮有利于設(shè)備保護和實驗室安全。運行階段（2012年1月 ）數(shù)字地理創(chuàng)新實驗室正式運轉(zhuǎn)。在運轉(zhuǎn)過程中逐步開展各項實驗活動。 注意對預(yù)設(shè)實驗活動的修正完善；注意對新的實驗項目的開發(fā)；注意學(xué)生的自主實驗；注意實驗體系的建設(shè)；注意資料積累和經(jīng)驗總結(jié)；注意將實驗活動與科學(xué)研究有機結(jié)合。2. 實驗室團隊建設(shè)成立桃浦中學(xué)數(shù)字地理實驗室領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組成立桃

11、浦中學(xué)數(shù)字地理實驗室領(lǐng)導(dǎo)小組，由校長擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)小組組長，副校長擔(dān)任副組長。成立數(shù)字地理實驗室工作小組，由教導(dǎo)主任擔(dān)任工作小組組長，工作小組成員主要為地理組教師。聘請顧問團隊華東師范大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院具有師資力量雄厚、科研設(shè)備先進的優(yōu)勢，我校已與華東師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院達成初步協(xié)議，由資環(huán)學(xué)院選派專家教授作為顧問，指導(dǎo)建設(shè)數(shù)字地理創(chuàng)新實驗室（提供相關(guān)信息、提出實驗室硬件軟件設(shè)備配備方案、幫助開發(fā)實驗項目、對實驗室運轉(zhuǎn)提出建議、培訓(xùn)教師及管理人員等），使實驗室達到高水準(zhǔn)、發(fā)揮高效能。3. 建設(shè)專題網(wǎng)站積極籌建桃浦中學(xué)數(shù)字地理實驗室專題網(wǎng)站。四、共享方式1校內(nèi)共享設(shè)備共享。數(shù)字技術(shù)不僅用應(yīng)用于地理科學(xué)，還在物理、化學(xué)、生物、政治、歷史等學(xué)科領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；數(shù)字實驗室不僅可以進行地理實驗，還可以為其他學(xué)科教學(xué)與實驗服務(wù)。成果共享。以地理實驗取得的成果推動其他學(xué)科重視學(xué)生的實踐活動和實驗活動。從而改變現(xiàn)行的傳統(tǒng)教學(xué)方法及學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。2社區(qū)共享發(fā)揮桃浦教育聯(lián)合體科技活動室功能