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何灿华
从20世纪70年代的教学简易实验室到90年代的规范实验室,从21世纪初的标准实验室到“十三五”以来的创新实验室,实验教学始终与教育改革相伴而行.通过教学仪器、投影电影、录音录像、计算机、网络等与学科教学的融合应用,实验教学已从辅助、优化、支撑迈向引领的新阶段,实验教学已由从属的地位转变为教学改革的重要领域,创新实验室应运而生.
在2016和2017这两年间,为全面落实“选择性”教育思想和“每一个”的办学理念,进一步创新人才培养模式,浙江省教育技术中心为全省义务段学校建设了300个创新实验室,以竞争性获取和配套投入的方式资助学校加强教育装备建设,绍兴市越城区先后有18个创新实验室被批准为省资助项目.它是以传感技术、人工智能技术、网络技术、富媒体技术等来装备教室和改善学习环境,是为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和.这些创新实验室涵盖数字传感、科学工坊、观察监测、视听演播等现代技术的应用,不仅给人耳目一新的感觉,而且还是学思结合、知行统一、因材施教的典范.
面对以 “移动互联和平板触控技术”为核心的云计算、云存储、云教育、云课堂、云教研叠加出现的全新教育态势,传统教研无论是管理模式还是组织方式都已经滞后于时代的发展,需要在平台搭建和技术引领上进行突破,从而实现教研转型.
由关注“ 教” 向聚焦“学”的核心视角转型,营造合作学习的氛围
“师本”还是 “生本”一度成为教研热议的话题.以 “谁”为本体现的是一种教学观念的更新,更展现的是一种教学行动的选择.五年级的单嘉诚在课程回访单上写道：“每次到鹏鹏智造工坊上课,都觉得很精彩和兴奋,大家围坐成一组,我的注意力更集中.我最感兴趣的就是Arduion板,因为我没有想到这么一块小小的板就能做许多高科技的‘大脑’,真的太神奇了.在工坊的课堂里,我学会了电路的组成,串联和并联,让机器人动起来需要做编程等,我也学会了合作,有问题的时候要和同学一起讨论解决！”
北海小学教育集团“鹏鹏智造工坊”有三个区,在教学区,有八个合作学习小组,每组由6张梯形小桌组成,可由不同教学情景自由组合,教师的主要任务是提出实验目标、解读实验原理操作步骤,强调器材用途、注意事项等；在实践区,主要配备台式电脑、移动学习终端与教学触摸式一体机,学生可自由上机操作,主要任务是完成项目的个性化设计；在展示区,学生是按图施工,自己制成成品或半成品,然后集中摆放,既反映成功的喜悦,也体现历程的艰辛.这种看似“无序”的课堂,其体验、合作、探究的乐趣却是“无限”的.
目前,我国绝大部分的学校里采用班级授课制教学,在班级授课制的教学模式下,教室的座位安排是以秧田式形状为主的.学生的座位如插秧一般整齐地分布在教室里,而老师却站在三尺讲台上.这种空间分布客观上把老师和学生划分为两个独立的群体,这样的教学模式体现了赫尔巴特的“ 教师中心论” .针对人口密集、优质教育资源学校较少、班级学生人数较多的地区而言,秧田式座位的安排,对我国普及义务教育起了重要作用.
其实,在义务教育阶段,班级座位编排有很多种方式,如马蹄式、圆圈式、分组式等,而秧田式的编排往往容易形成座位的“黄金区”“冷漠区”和“监控区”,固化了师生地位的不平等,减弱了教学资源的辐射力,抑制了学生的创造力,创新实验室的建设颠覆了传统的“秧田式”教学方式,营造了合作学习氛围.
由单一学科知识向融合课程资源的常态方法转型,推动学科知识的整合
教育和教育技术自古存在,只是早期的学科分化没有现在如此之明显,且分化出的交叉学科作用也没有现在如此之大,所以没有引起人们的关注.因此,大多数教育技术工作者认为“电教 ”姓“教 ”不是姓“电 ”或说“教技”姓“教”不姓“技”.这就要求教育技术工作者也应该持融合的立场、创新的精神和包容的品质来对待今天的教育改革.每周三下午,同学们都会到“紫精灵”创新实验室来,根据自己的兴趣爱好选修各种课程,3D打印出学校的吉祥物,用乐高搭建出各式各样的机器人,或者是参加网络机器人教育,将机器人教育和设计的各个应用细节在电脑里进行高度的三维仿真.实验室负责人胡建刚老师,不仅是一位优秀的科学老师,而且还是一位出色的信息学老师,他常常带领孩子们动手创造出自己想要的东西,那一刻,常常让同学们非常兴奋,成了孩子们最喜欢的老师之一.
在敬敷小学,紫精灵创新实验室已经成为全省小学创新实验室中的佼佼者,新建成的2000平米的创新实验室熠熠生辉,拥有各种智能型的设备.其中包含了3D创意室、智能机器人室、航模室、通用电脑机房,配备了3D打印机、激光雕刻机、大疆无人机、LEGO EV3机器人、能力风暴机器人、大疆悟航拍器、大型交互一体机等最新的设备；实验室的导师团队已完成了初级3D打印、智能机器人、航模建模拓展性课程的开发,原创了《灵创3D创意造型设计》《小试牛刀——乐高机器人入门》《启航航模》等校本教材,在课程整合上迈出了坚实的一步.
“融合资源,跨界融合”已成为创新实验室建设中的“热名词”.然而,我们的教师是按不同学科培养的,真正能够从事学科整合的教师少之又少.华东师范大学国际与比较教育研究所教授赵中建认为,目前我国中小学普遍存在的分科教学以及对学科分数的过分重视,在很大程度上阻碍了课程整合和项目学习的有效实施.我们的做法是实施《中小学教师信息技术应用能力提升工程》（以下简称“提升工程”）,培养一批具有学科素养和信息技术的课程带头人.
2014年12月,浙江省教育厅决定在全省中小学教师中组织实施“提升工程”.越城区作为三个试点单位之一先行一步.以“辛苦学习一百天,享用技术一辈子”为理念,按照省工程办要求,通过综合课程学习与反思、诊断性测评、制订个人研修计划与选课、专题课程学习与反思及校本研修、学习档案整理、发展性测评等一系列的学习和培训.共上传文本资源14 3 5 9份,完成命题作业19283份,开展主题讨论26681次,提交研修心得6013篇,参与讨论30100次,上传技术资源8052件,总计在线时长1450382分钟,总计登录次数54905次,100%完成了预定的培训任务与目标.2015年9月,在省“提升工程”试优评活动中,越城区共有168名教师被评为优秀学员,占优秀学员总数的54 .9%；30名区、校管理员被评为优秀管理员,占优秀管理员总数的57.7%；17份案例被评为优秀应用案例,占获奖总数的80.9%,初步掌握了简易多媒体、交互式电子白板、网络和移动教学环境等在课堂中的应用技术,为打破壁垒推动学科跨界整合创造了条件.
由随意课堂展示向主题研究的实践模式转型,打造智慧高效的课堂
“指令式”、任务驱动式教研在我国中小学普遍存在,其被动接受式的研究心态、直指结论的研究方式、以分散点状活动替代系列研究实践的研讨模式,让教研难以贴地而行,最终导致教研成果的可信度、可推广度不高.新时期的教研必须从形式化、表层化、零散状的教研形态中转变出来,向主题化、系列化、课题化、项目化教研转型,这也是由网络时代的教育和研究特点所决定的.上课不仅仅用黑板,还可以用电子屏幕和平板,课上课下老师和学生能随时在线上交流,课堂上没听懂的,回家之后还能场景再现,不同学习进度的学生,课后的家庭作业也各有不同……近几年出现的这种更具个性化和人性化的教学方式就是“智慧课堂”.
2017年5月16日,在2017年省教科规划重点课题“基于课程的拓展性创新实验室建设行动研究”专题研讨上,陆游小学的戴卓红老师,向大家展示了一节彰显学校文化特色的诗文拓展课,借陆游诗作——《山家暮春》,引领学生们领略诗人晚年退居家乡,但收复中原信念始终不渝的爱国情怀.课前学生通过老师提前推送至平板的微课进行预习和自测,老师根据平台所反馈的学生自测的数据汇总和分析,设置教学的重点.课中戴老师实时发送习题,学生的作答结果立即形成数据和分析报告,令教师有针对性地推进课堂,直观清晰、高效便捷,体现了智慧课堂的魅力.课尾,根据预习反馈和学生课堂实时掌握的知识情况,智学平台为每一个学生推送了个性化习题,课堂在学生的个性化练习和师生一对一的平板互动中结束.正课结束后,戴老师还利用大课间活动,请学生走进“虚拟演播室”,“嫁接”适宜场景,力求让学生对文学意境之美的理解通透.
以往的教学都是在教室这个有限的空间内发生的.学习只会发生在固定的时间；学习是一种个体活动；教室总有前后之分；学习需要一个能够有效避免分心的私密场所；学生总是不安分的,他们会破坏教室；学生都是敏捷、年轻且没有残疾的.因此,采用的教学策略总是从教材到教师、从黑板到学生,从习题到试卷等这条捷径,而对于教室以外的资源一概不管,真所谓“两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书.”
众所周知,学习的基本活动是“学”与“习”,而传统的纸媒“教材”是为教设计的,不能直接支持学与习.智慧课堂将课堂由课内延伸到课外,由物理环境延伸到网络虚拟环境,形成了智慧学习空间,它允许学习者在任何设备上以任何形式接入时都可以获得持续的服务,可以获取随时、随地、按需学习的机会.不仅为教学者提供了“学材”,而且还为学习者创造了“习材”.
由经验重复向数据实证的多元途径转型,提升文科思维的品质
自 1 8 2 6 年在德国吉森大学建立第一个化学实验室以来,理工科实验室的建设得到迅速发展, 但文科（ 泛指人文社会科学）实验室的建设却非常缓慢.经验重复的思维方式导致很多人认为 “ 文科不需要实验室” 和“文科实验室不重要”.其实,现代的人文科学研究,正越来越多地借助于日益发展的先进科学技术和手段,对大量的文字资料进行统计和分析,把信息转化为图形和数据,把主观的不确定因素向客观的确定性转化,使研究成果更具有严密的科学性.具备现代科学技术与装备的文科实验室为文科科研水平的提高创造了条件.
2017年6月2日,在富盛镇中学“翰墨数字科技实验室”,金伟老师开设了一节“书法”观摩课,只见他轻触电子屏,一个临摹颜真卿字体的“通”字动画慢慢地一笔一划的展现出来.这个动画不仅在大屏幕上得以展示,在学生桌上的小显示屏上也可以清晰看见,在教师的讲解中,学生模仿着反复呈现的动画,提笔临摹.通过一次次的练习,学生书写的“通”字在逐渐走近颜真卿.不仅如此,“翰墨数字科技实验室”既古朴典雅翰墨飘香,又具现代科技感的气息.每张长条形课桌上都安装了一台微型的摄像头,桌子上还有一个小小的显示屏,实验室的正面是一台8 0寸的具有交互功能的电脑、电视一体机.在这些现代化的教学装备中,还贮存着丰富的数字教学资源,包括18个基本碑帖和200多个赏析碑帖、书法知识等书法教学资源、与课本配套的书法参考课件、专业书法图形库.根据教学进度,可以进行白板互动书法教学；嵌入式PPT播放、嵌入式Word/PDF讲解；移动同屏软件实现平板电脑与电子白板/教学一体机同屏显示与控制等；如果你是非专业书法教师,则可以通过时长1万多分钟名家书写的基础碑帖字双路示范视频和1万字的原帖临摹书写动画,为教师的书法教学提供有效的辅助.
曾几何时,实验室是理科课程的“代名词”.受传统教育观念的影响,中小学文科教学还基本停留在“一本教材,一支粉笔、一篮器材”的阶段,实验教学内容在文科课程体系中所占的比重非常小.直到今天,只要一提创新实验室,大家就会想到这是理、化、生、地等,使文科实验教学处于可有可无的尴尬地位.
在越城区的11个省级创新实验室资助项目中,除了像富盛镇中学“翰墨数字科技实验室”,这样的文科实验室还有3个,分别是陆游小学“诗文演播创新实验室”、秀水小学“绍兴民间文学体验室”、阳明小学“ 阳明文化数字体验馆”,通过利用网络环境、资料中心、计算机中心、计算机模拟教学系统、多功能教室、多功能语言学习系统、大型演播厅、微格教室等设备,构造虚拟环境进行仿真、模拟,不仅为开放式的文科教学提供资源,而且还为思维的可视化创造条件,解决现代人文社会科学领域和相关领域的社会问题.
注:本文系浙江省2017年教育科学规划重点课题：基于课程的拓展性创新实验室建设行动研究（立项编号：2017SB065）阶段性成果.
（作者单位：浙江绍兴市越城区教研室）
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参考文献：
1、 依托现代教育技术打造现代高效教研以一次完整的教研活动为例 当前的教育语境下, 教研活动几乎都是听课、评课或是听报告,教研活动形式过于单一,台上讲、台下听的形式一直都是主流,其结果是听课不够投入、评课不够深入、听报告不够带入 为了让教研真正满足教师们的需求,使.
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