創(chuàng)新實驗室的建設(shè)及應(yīng)用

《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)及應(yīng)用南京市六合區(qū)玉帶中心小學(xué)黎聲華

一、《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)

1.《實驗室》與《創(chuàng)新實驗室》的區(qū)別：《實驗室》是以課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，為課程內(nèi)容提供探究性教學(xué)活動的場所。就技術(shù)裝備來說，已經(jīng)能滿足教育教學(xué)需要了，都達到了江蘇省科學(xué)實驗室配備標(biāo)準(zhǔn)了?！秳?chuàng)新實驗室》的建設(shè)有兩方面的目的：一是充分利用現(xiàn)有的教育資源對教材內(nèi)容進行深度挖掘,使學(xué)科教育的效益最大化。例1、在教學(xué)水的蒸發(fā)有關(guān)內(nèi)容時，知識點是：水的蒸發(fā)快慢與溫度、蒸發(fā)面積和風(fēng)有關(guān)?！秳?chuàng)新實驗室》的則要求在此基礎(chǔ)上進行創(chuàng)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(nèi)同樣放半杯水（天平平衡）?，F(xiàn)將兩塊木片（規(guī)格、質(zhì)量相同），把其中一塊木片插入杯內(nèi)，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(xù)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(nèi)，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(xué)光的分散與合成時，我們都要做實驗，讓學(xué)生明白：讓多種顏色的色盤轉(zhuǎn)動以后，就會合成一種光。在一個盤子上按區(qū)域涂上七（多）種顏色，如果讓它快速轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chuàng)新教育的要求，為實驗室增加了新的功能，把實驗室作為學(xué)校進行創(chuàng)新教育的平臺；培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力與技術(shù)素養(yǎng)的重要場所；學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，進行探究與創(chuàng)造活動的重要陣地；引領(lǐng)學(xué)生通過創(chuàng)造性設(shè)計、操作性動手動腦實踐活動，獲得知識、技能、創(chuàng)新意識與實踐能力的重要基地。由此可見：《創(chuàng)新實驗室》比《實驗室》內(nèi)容更豐富、更廣泛、更開放，它不僅注重知識和技能訓(xùn)練，還注重創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。從這個意義上來說，從事《實驗室》工作的教師和管理員已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍驾o導(dǎo)員了?，F(xiàn)有的《實驗室》的建設(shè)已經(jīng)不能滿足《創(chuàng)新實驗室》的需求了，完全有必要對《創(chuàng)新實驗室》進行建設(shè)。2.《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)的意義：⑴是素質(zhì)教育的需要；⑵是學(xué)?？萍冀逃男枰?；⑶是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要；⑷是加快教育現(xiàn)代化教育進程的需要；⑸是學(xué)生個性化發(fā)展的需要；⑹是學(xué)校和教師的發(fā)展的需要。3.《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)目標(biāo)：⑴有人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境與空間，營造出一個能激勵學(xué)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(chuàng)造力，開發(fā)內(nèi)容能突出想象力、激情和創(chuàng)造的欲望，能將人文與科技融為一體。豐富的工具設(shè)備、櫥窗內(nèi)的產(chǎn)品、模型，墻面的標(biāo)語與科技圖片等組成的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造平臺和諧統(tǒng)—。⑵有為學(xué)生開展操作性實踐活動和創(chuàng)造性探究活動的工具(機械的、手工的、智能的、數(shù)字的、電教的等)，有相關(guān)的閱覽刊物與教學(xué)資源，有小組合作研討、交流的學(xué)習(xí)設(shè)備與條件。⑶有傳播科學(xué)知識與技術(shù)、科學(xué)思想與精神、科學(xué)方法與態(tài)度、人文思想與科技文明等相關(guān)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(xué)的管理制度和評價方法，有利于促進科技輔導(dǎo)員、教學(xué)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(dǎo)員、教學(xué)與管理人員自身的素養(yǎng)、興趣、能力和職業(yè)精神。4.《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)原則：⑴科學(xué)性原則；⑵實用性原則；⑶安全性原則；⑷創(chuàng)新性原則；⑸節(jié)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(jié)能、環(huán)保的原則；⑽軟件與硬件相配套的原則。5.《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)方法：⑴《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)經(jīng)費應(yīng)納入到年度技術(shù)裝備項目預(yù)算中，通過方案立項，由上級主管部門對標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備與產(chǎn)品項目進行撥款。對非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備與產(chǎn)品，原則上由學(xué)校自行解決。⑵《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)方案：學(xué)?？筛鶕?jù)本校的具體情況，研究建設(shè)方案。但要注意做到五個結(jié)合：—是與綜合實踐課程相結(jié)合；二是與學(xué)校的科技活動相結(jié)合；三是與學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)相結(jié)合；四是與校本課程、辦學(xué)特色相結(jié)合；五是與學(xué)生和學(xué)校所處的社會與自然環(huán)境、生活環(huán)境、地方經(jīng)濟相結(jié)合。⑶《創(chuàng)新實驗室》的重點在于創(chuàng)新，學(xué)校可以側(cè)重自己的發(fā)展方向，建設(shè)出特色鮮明的《創(chuàng)新實驗室》。⑷《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)主要依靠發(fā)揮學(xué)校的創(chuàng)造性與主動性來開展自主建設(shè)，特別是要發(fā)揮教師的創(chuàng)造性和主動性，要建設(shè)出具有個性化特色的實驗室。6.《創(chuàng)新實驗室》的建設(shè)要求：一是滿足學(xué)生科學(xué)課程教育教學(xué)的需要；二是滿足學(xué)生開放性的創(chuàng)造活動（自主發(fā)明創(chuàng)造或開展科學(xué)研究）；三是滿足學(xué)生拓展視野的需要。⑴建筑面積：《創(chuàng)新實驗室》的建筑面積，要依據(jù)《南京市辦學(xué)條件標(biāo)準(zhǔn)》確定?？筛鶕?jù)學(xué)校具體情況和項目要求適當(dāng)增加或減少面積。⑵硬件設(shè)備：《創(chuàng)新實驗室》的硬件設(shè)備應(yīng)該在科學(xué)實驗室的設(shè)施、器材配備的基礎(chǔ)上增加。不作統(tǒng)—標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)量的規(guī)定，應(yīng)由學(xué)校依據(jù)建設(shè)方案確定相關(guān)的硬件設(shè)備。硬件設(shè)備一般包括三個方面：—是動手操作的工具、設(shè)備和操作臺等，如機械設(shè)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(shè)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(chuàng)新實驗室》的軟件資源不規(guī)定統(tǒng)—的標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容，要依據(jù)建設(shè)方案確定配置相關(guān)的軟件資源?！秳?chuàng)新實驗室》軟件資源應(yīng)包括四個方面：一是師資，學(xué)校要采取一切措施和方法，加強對科技輔導(dǎo)員、教學(xué)與管理人員的培訓(xùn)，使之適應(yīng)和滿足學(xué)?？萍冀逃顒拥男枰欢瞧诳x物、圖片資料；三是其他能為學(xué)習(xí)服務(wù)的材料；四是科普知識傳播圖片、畫廊。⑷環(huán)境建設(shè)：《創(chuàng)新實驗室》的室內(nèi)環(huán)境,可做—些布置與裝飾，以利學(xué)生創(chuàng)造與學(xué)習(xí)。環(huán)境建設(shè)可與科普知識傳播的圖片資料的建設(shè)相結(jié)合，與創(chuàng)新實驗室的側(cè)重發(fā)展方向、內(nèi)容相結(jié)合。⑸教師建設(shè)①科技輔導(dǎo)員、實驗室教學(xué)管理人員的基本素質(zhì)要求：有敬業(yè)精神；有較強工作責(zé)任心；具有正確的人生觀和價值觀；具有較高的職業(yè)道德表現(xiàn)；一定的文化知識水平；具有再學(xué)習(xí)和應(yīng)用簡單科技產(chǎn)品的能力；具有一定的閱歷和經(jīng)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(chuàng)新能力，總之一句話：應(yīng)挑選本校德才兼?zhèn)?、最?yōu)秀的教師擔(dān)任。（因為挑選一位優(yōu)秀的語、數(shù)、外教師較容易，挑選一位優(yōu)秀的科技輔導(dǎo)員卻很難。）②科技輔導(dǎo)員、實驗室教學(xué)管理人員的任務(wù)與職責(zé)：組織學(xué)生開展科技教育活動；指導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究、科學(xué)實驗等活動；指導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造活動；指導(dǎo)學(xué)生撰寫科技小論文；對學(xué)生科技知識的學(xué)習(xí)、科技活動的成果進行正確的評定與評價。③科技輔導(dǎo)員、實驗室教學(xué)管理人員的培養(yǎng)：培養(yǎng)目標(biāo)：能勝任科學(xué)教育工作，能熟練掌握實驗器材和設(shè)備的使用方法，能指導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)實驗和探究活動，能組織、開展本校的科技教育活動。培養(yǎng)方法：參加有關(guān)單位或部門組織的培訓(xùn)，外出參觀、學(xué)習(xí)，請專家進行指導(dǎo)，自學(xué)。④科技輔導(dǎo)員、實驗室教學(xué)管理人員工作量的介定：不能簡單地看他上多少節(jié)課，要看他做了多少事；要考慮外出參觀學(xué)習(xí)、聯(lián)系工作等活動計入工作量；要將其對學(xué)生的集體輔導(dǎo)與個別輔導(dǎo)計入工作量；要將其對學(xué)生的校內(nèi)輔導(dǎo)與校外輔導(dǎo)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(dǎo)員、實驗室教學(xué)管理人員的使用與管理：科技輔導(dǎo)員應(yīng)作為學(xué)校中層干部使用與管理，應(yīng)享受中層干部待遇；要尊重科技輔導(dǎo)員的勞動，要充分發(fā)揮他們的聰明才智；要為他們的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、工作提供較好的環(huán)境和條件；學(xué)校對教師進行考核時，應(yīng)把教師指導(dǎo)學(xué)生開展科普活動、科技創(chuàng)新、科技競賽、發(fā)明創(chuàng)造以及研究性學(xué)習(xí)等成果作為一項重要內(nèi)容，除對教師進行物質(zhì)獎勵、精神鼓勵外，還應(yīng)作為評優(yōu)、晉級的優(yōu)先條件。⑥科技輔導(dǎo)員、實驗室教學(xué)管理人員的績效評定：要看結(jié)果，更重過程；要有成果，更重科學(xué)思想的形成、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和動手能力的提高；要培養(yǎng)精英，更要面向全體，大家參與是最好的實績⑹活動建設(shè)：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(chuàng)新實驗室》的應(yīng)用

1.器材的使用⑴會用：教學(xué)、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(shù)裝備處將組織全市科學(xué)教師開展實驗技能大賽）⑵能用：要對器材和設(shè)備進行正常的維護，使之始終處于可使用狀態(tài)。⑶用足：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，最大限度的利用器材和設(shè)備進行教學(xué)。⑷用好：最大限度的發(fā)揮器材和設(shè)備教育、教學(xué)功能，保證效益最大化。2.創(chuàng)新教育的實施《創(chuàng)新實驗室》建設(shè)的核心就是為了創(chuàng)新。創(chuàng)新已經(jīng)成為時代的主曲調(diào)?！敖ㄔO(shè)創(chuàng)新型社會”目標(biāo)的提出，就向?qū)W校提出培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求，創(chuàng)新型人才需要創(chuàng)新的學(xué)校，創(chuàng)新的老師用創(chuàng)新的方法去培養(yǎng)。創(chuàng)新教育的方法介紹：①創(chuàng)新案例啟發(fā)：略②填空題習(xí)題：根據(jù)規(guī)律在括號內(nèi)填上數(shù)字29252117（）

89111214（）

66635745（）

③口算題習(xí)題45×18=81045×16=720④判斷題練習(xí)：（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(jīng)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(xí)：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(xiàn)哪些現(xiàn)象？

⑥模仿創(chuàng)新能力訓(xùn)練模仿能力也是一種創(chuàng)新能力。要想創(chuàng)新必須有消化、吸收的能力。只要突破常規(guī)，人人都能創(chuàng)新。(引進投入與創(chuàng)新產(chǎn)出比例：日本為1∶8；美國為1∶5；中國為1∶0.4)模仿創(chuàng)新是一種最簡單、最直接、收效最快的創(chuàng)新方法，它比創(chuàng)造要容易得多。選定課題方法：1堅持否定態(tài)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?nèi)粘W(xué)習(xí)、生活、工作、勞動當(dāng)中，對使用的東西從不省力、不節(jié)能、不美觀、不耐用、不省料、不輕巧、不省時、不便宜、不安全、不衛(wèi)生等方面發(fā)現(xiàn)去尋找、發(fā)現(xiàn)缺點，然后用自己學(xué)過的科學(xué)知識和技術(shù)進行改進和創(chuàng)新，創(chuàng)造出新成果，最后進行作品制作、專利申請、曾經(jīng)比賽。指導(dǎo)小學(xué)生進行發(fā)明創(chuàng)造最好從模仿創(chuàng)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(biāo)上“1、2、3、4、5、6”，現(xiàn)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(nèi)）說說你能有幾種辦法將它穿上？小學(xué)二年級學(xué)生在做滾嘩啦圈游戲。所有學(xué)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(zhuǎn)動。我問學(xué)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(guī)則的土豆的體積，除了把它放在有刻度的容器內(nèi)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(shè)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(fā)幾張紙，看誰造出的橋承受的力最大。

給每人發(fā)給同樣多的吸管，看誰造出的橋承受的力最大。

給每人發(fā)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(chuàng)造學(xué)有兩個基本原理：一是創(chuàng)造力人皆有之，二是創(chuàng)造力可以開發(fā)。每個具有正常思維的人都具有創(chuàng)造力，都具有創(chuàng)新發(fā)明的潛質(zhì)。

學(xué)生創(chuàng)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(fēng)換氣窗海水淡化制鹽裝置太陽能熱水器上水自動關(guān)閉裝置三、《創(chuàng)新實驗室》的管理

1、《創(chuàng)新實驗室》應(yīng)由具體分管的領(lǐng)導(dǎo)、科技輔導(dǎo)員、或相應(yīng)的管理機構(gòu)負責(zé)管理。2、建立具體、規(guī)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(chuàng)新實驗室》工作指導(dǎo)意見，指導(dǎo)管理人員與學(xué)生共同有效地用好《創(chuàng)新實驗室》，確保《創(chuàng)新實驗室》的作用與效益發(fā)揮。3、發(fā)揮專業(yè)老師與《創(chuàng)新實驗室》工作人員的能動性、創(chuàng)造性，每學(xué)期舉辦形式多樣的、內(nèi)容豐富的技能創(chuàng)造與創(chuàng)新競賽、比賽活動。4、《創(chuàng)新實驗室》的教學(xué)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(chuàng)新實驗室》的資產(chǎn)管理。具體要求見現(xiàn)行的“管理制度”。附：

小學(xué)科技創(chuàng)新室技術(shù)裝備方案

專利的三種類型：

發(fā)明創(chuàng)造、實用新型、外觀設(shè)計。

發(fā)明創(chuàng)造類專利保護年限為20年實用新型類、外觀設(shè)計：專利保護年限為20年發(fā)明創(chuàng)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：