华西中学师生在组装机器人。学校供图

  机器狗身披狮被,灵巧地做出舞狮动作;无人机编队飞过,拖曳出绚丽彩烟……近日,在四川省成都华西中学,一场精彩的科技表演引起阵阵欢呼。

  近年来,华西中学秉持“校园就是实验室”理念,探索“全域场景+实验推动”的科学教育新模式,给出了一所中学如何在科学教育中破题的答案。

  1 实验资源从哪儿来 打造全域实验场景

  春风轻拂,华西中学校园里的银杏开始抽出嫩芽。每一棵银杏的树干上,都挂着雌株或雄株的标识。

  “银杏树怎么分雌雄呢?”这是华西中学高三(1)班学生刘禛宇曾经的疑问。2024年,学校开展“华西天问”征集活动,鼓励学生提问而不用回答,刘禛宇看着窗外的银杏树,写下了这个问题。

  让她没想到的是,学校生物组教师围绕这个问题,带着学生们做实验,从是否结果、叶子刻痕深浅等方面出发,分辨校园内每一棵银杏的雌雄。

  除了银杏外,华西中学的墨池、微农场和果园等,也常成为学生的实验对象。

  针对实验资源缺乏的共性问题,华西中学在加强硬件建设的同时,从校园一草一木中挖掘实验资源,打造全域实验场景,让学生时时处处都能开展科学探究。

  观察光合作用时,学生们利用墨池中的水草收集氧气;发现自然死亡的小鸟后,师生将其制作成生物标本;果园的柑橘成熟了,成为酿制果酒的原料……

  2024年,华西中学启动科学教育“72228”工程,升级打造7个果园、2个中心(创新中心和阅读中心)、2间特色实验室(人工智能实验室和数字实验室)、2个长廊(微科技长廊和科学文化长廊),规划建设8处科技景观,优化实验教学氛围和条件。

  2 实验项目如何开发 鼓励全科教师参与

  这学期刚开学时,华西中学化学实验员陈燕和不少学生一样,直奔降解实验装置,查看放置其中的塑料盒有无变化。

  广告中宣传的可降解塑料真的可降解吗?带着这个疑问,2025年1月,华西中学化学教研组牵头,带着学生一起设计了降解实验:收集一次性塑料盒,模拟测试其在自然条件下的降解效果。“我们希望学生通过这个实验,学会质疑,并能够动手去验证。”陈燕说。

  如何源源不断开发实验项目?华西中学也有自己的秘诀:鼓励全科教师参与创新实验。

  立足校园,华西中学各学科教研组和社团从教材向外拓展,开发了一系列实验项目:数学组邀请学生测量校园广场大榕树的高度;音乐组利用瓷砖、可乐瓶等废旧材料,开发出几十种自制乐器;天文社在校园架起望远镜,让学生观测太阳黑子;历史组带着学生收集资料,并手工制作“文物”……

  “实验的核心是一种尝试和改变。”华西中学党委书记文波认为,无论哪个学科,都可以运用实验的精神和方法,对原有教学方式进行优化,最终目的是取得更好的育人效果。

  3 创新实验“新”在哪儿 激发学生主动探究

  文波认为,未来学生最重要的能力一定不是刷题,而是创新,创新需要先“有心”,“真正聚焦学生核心素养时,一切都是顺势而为”。

  华西中学要求师生完成教材上的演示实验,并运用智慧教育实验教学平台进行跟踪,确保每名学生具备基本的实验素养;在设计校本拓展实验时,聚焦学生的好奇心、想象力、探求欲和解决社会生活实际问题的能力。

  生物课上讲到的生态系统及其稳定性,引发不少学生好奇。对此,师生就地取材,打造出“墨池Ⅱ号”生态缸,展示小型自然界长时间封闭运转下的变化。“墨池Ⅱ号”从2024年4月设置以来,一直运转至今。

  在这样的氛围下,越来越多学生主动思考探究。华西中学高三(7)班学生张嘉成开展晶体制备、氢氧燃料电池制作、利用铝热反应焊接钢板等各类实验,已经有3年多的经验。在保证安全的前提下,他还在家中搭建起简易实验室,目前有10余个培养皿。

  “马上要毕业了,这几个月想利用课余时间,做出更多硫酸铜大晶体,送给同学和老师。”未来,张嘉成期待探究更加丰富奇妙的科学世界。

《中国教育报》2025年03月22日 第02版

作者:本报记者 葛仁鑫

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