创新实验室的建设及应用

《创新实验室》的建设及应用南京市六合区玉带中心小学黎声华

一、《创新实验室》的建设

1.《实验室》与《创新实验室》的区别：《实验室》是以课程标准为指导，为课程内容提供探究性教学活动的场所。就技术装备来说，已经能满足教育教学需要了，都达到了江苏省科学实验室配备标准了。《创新实验室》的建设有两方面的目的：一是充分利用现有的教育资源对教材内容进行深度挖掘,使学科教育的效益最大化。例1、在教学水的蒸发有关内容时，知识点是：水的蒸发快慢与温度、蒸发面积和风有关。《创新实验室》的则要求在此基础上进行创新教育：一架天平的两边分别放置两只体积、口径等完全相同的杯子，杯内同样放半杯水（天平平衡）。现将两块木片（规格、质量相同），把其中一块木片插入杯内，另一块木片搭在杯口上（天平平衡）。问：它们能长时间保持平衡吗？如果不能，那么，会向哪边倾斜？为什么？继续做这方面的探究，将两只同样长短、粗细的试管，把其中一只试管插入杯内，另一只试管搭在杯口上（天平平衡）。问：它们能长上时间保持平衡吗？如果不能，那么，会向哪边倾斜？为什么？

例2、在教学光的分散与合成时，我们都要做实验，让学生明白：让多种颜色的色盘转动以后，就会合成一种光。在一个盘子上按区域涂上七（多）种颜色，如果让它快速转动起来，这七（多）种颜色就会合成一种颜色。那么，能不能让一个涂上七（多）种颜色的盘子快速转动后，颜色仍然是分散的，不会合成？你能在一个盘子上涂上七（多）种颜色，如果让它快速转动起来，这七（多）种颜色有的能合成，有的颜色仍然是分散吗？二是对实验室提出了进行创新教育的要求，为实验室增加了新的功能，把实验室作为学校进行创新教育的平台；培养学生的综合实践能力与技术素养的重要场所；学生综合运用所学知识，进行探究与创造活动的重要阵地；引领学生通过创造性设计、操作性动手动脑实践活动，获得知识、技能、创新意识与实践能力的重要基地。由此可见：《创新实验室》比《实验室》内容更丰富、更广泛、更开放，它不仅注重知识和技能训练，还注重创新精神的培养。从这个意义上来说，从事《实验室》工作的教师和管理员已经转变为科技辅导员了。现有的《实验室》的建设已经不能满足《创新实验室》的需求了，完全有必要对《创新实验室》进行建设。2.《创新实验室》的建设的意义：⑴是素质教育的需要；⑵是学校科技教育的需要；⑶是培养创新型人才的需要；⑷是加快教育现代化教育进程的需要；⑸是学生个性化发展的需要；⑹是学校和教师的发展的需要。3.《创新实验室》的建设目标：⑴有人性化的学习环境与空间，营造出一个能激励学生想象力和动手动脑激情的氛围，主题能突出操作实践和创造力，开发内容能突出想象力、激情和创造的欲望，能将人文与科技融为一体。丰富的工具设备、橱窗内的产品、模型，墙面的标语与科技图片等组成的学习与创造平台和谐统—。⑵有为学生开展操作性实践活动和创造性探究活动的工具(机械的、手工的、智能的、数字的、电教的等)，有相关的阅览刊物与教学资源，有小组合作研讨、交流的学习设备与条件。⑶有传播科学知识与技术、科学思想与精神、科学方法与态度、人文思想与科技文明等相关主题的科普走廊或图片资料，形成科普传播的教育阵地。⑷有科学的管理制度和评价方法，有利于促进科技辅导员、教学与管理人员提高科技教育自觉性和主动性；有利于提高科技辅导员、教学与管理人员自身的素养、兴趣、能力和职业精神。4.《创新实验室》的建设原则：⑴科学性原则；⑵实用性原则；⑶安全性原则；⑷创新性原则；⑸节约性原则；⑹满足普及活动的原则；⑺高效的原则；⑻简洁、方便的原则；⑼节能、环保的原则；⑽软件与硬件相配套的原则。5.《创新实验室》的建设方法：⑴《创新实验室》的建设经费应纳入到年度技术装备项目预算中，通过方案立项，由上级主管部门对标准化设备与产品项目进行拨款。对非标准化设备与产品，原则上由学校自行解决。⑵《创新实验室》的建设方案：学校可根据本校的具体情况，研究建设方案。但要注意做到五个结合：—是与综合实践课程相结合；二是与学校的科技活动相结合；三是与学校优势学科建设相结合；四是与校本课程、办学特色相结合；五是与学生和学校所处的社会与自然环境、生活环境、地方经济相结合。⑶《创新实验室》的重点在于创新，学校可以侧重自己的发展方向，建设出特色鲜明的《创新实验室》。⑷《创新实验室》的建设主要依靠发挥学校的创造性与主动性来开展自主建设，特别是要发挥教师的创造性和主动性，要建设出具有个性化特色的实验室。6.《创新实验室》的建设要求：一是满足学生科学课程教育教学的需要；二是满足学生开放性的创造活动（自主发明创造或开展科学研究）；三是满足学生拓展视野的需要。⑴建筑面积：《创新实验室》的建筑面积，要依据《南京市办学条件标准》确定。可根据学校具体情况和项目要求适当增加或减少面积。⑵硬件设备：《创新实验室》的硬件设备应该在科学实验室的设施、器材配备的基础上增加。不作统—标准与数量的规定，应由学校依据建设方案确定相关的硬件设备。硬件设备一般包括三个方面：—是动手操作的工具、设备和操作台等，如机械设备、电动工具等；二是小组合作交流、研讨的平台，如桌椅、白板、电脑、投影设备等；三是模型模具、科普实验仪器、实验耗材等。⑶软件资源：《创新实验室》的软件资源不规定统—的标准与内容，要依据建设方案确定配置相关的软件资源。《创新实验室》软件资源应包括四个方面：一是师资，学校要采取一切措施和方法，加强对科技辅导员、教学与管理人员的培训，使之适应和满足学校科技教育活动的需要；二是期刊读物、图片资料；三是其他能为学习服务的材料；四是科普知识传播图片、画廊。⑷环境建设：《创新实验室》的室内环境,可做—些布置与装饰，以利学生创造与学习。环境建设可与科普知识传播的图片资料的建设相结合，与创新实验室的侧重发展方向、内容相结合。⑸教师建设①科技辅导员、实验室教学管理人员的基本素质要求：有敬业精神；有较强工作责任心；具有正确的人生观和价值观；具有较高的职业道德表现；一定的文化知识水平；具有再学习和应用简单科技产品的能力；具有一定的阅历和经历；具有一定的分析问题和解决问题的能力；具有一定的口头和文字表达能力；具有一定的动手操作和演示能力；具有一定的观察和想象能力；具有一定的模仿和创新能力，总之一句话：应挑选本校德才兼备、最优秀的教师担任。（因为挑选一位优秀的语、数、外教师较容易，挑选一位优秀的科技辅导员却很难。）②科技辅导员、实验室教学管理人员的任务与职责：组织学生开展科技教育活动；指导学生进行科学探究、科学实验等活动；指导学生开展科技创新、发明创造活动；指导学生撰写科技小论文；对学生科技知识的学习、科技活动的成果进行正确的评定与评价。③科技辅导员、实验室教学管理人员的培养：培养目标：能胜任科学教育工作，能熟练掌握实验器材和设备的使用方法，能指导学生进行科学实验和探究活动，能组织、开展本校的科技教育活动。培养方法：参加有关单位或部门组织的培训，外出参观、学习，请专家进行指导，自学。④科技辅导员、实验室教学管理人员工作量的介定：不能简单地看他上多少节课，要看他做了多少事；要考虑外出参观学习、联系工作等活动计入工作量；要将其对学生的集体辅导与个别辅导计入工作量；要将其对学生的校内辅导与校外辅导计入工作量；既要看到其显性劳动量，又要考虑隐性劳动量。⑤科技辅导员、实验室教学管理人员的使用与管理：科技辅导员应作为学校中层干部使用与管理，应享受中层干部待遇；要尊重科技辅导员的劳动，要充分发挥他们的聪明才智；要为他们的学习、培训、工作提供较好的环境和条件；学校对教师进行考核时，应把教师指导学生开展科普活动、科技创新、科技竞赛、发明创造以及研究性学习等成果作为一项重要内容，除对教师进行物质奖励、精神鼓励外，还应作为评优、晋级的优先条件。⑥科技辅导员、实验室教学管理人员的绩效评定：要看结果，更重过程；要有成果，更重科学思想的形成、创新精神的培养和动手能力的提高；要培养精英，更要面向全体，大家参与是最好的实绩⑹活动建设：①科普活动，②科技活动，③小课题研究，④科技专栏，⑤科技竞赛、比赛，⑥校本科技教材等。二、《创新实验室》的应用

1.器材的使用⑴会用：教学、管理人员又熟悉器材的性能特点，要熟练掌握操作方法。（今年市技术装备处将组织全市科学教师开展实验技能大赛）⑵能用：要对器材和设备进行正常的维护，使之始终处于可使用状态。⑶用足：根据教学内容的需要，最大限度的利用器材和设备进行教学。⑷用好：最大限度的发挥器材和设备教育、教学功能，保证效益最大化。2.创新教育的实施《创新实验室》建设的核心就是为了创新。创新已经成为时代的主曲调。“建设创新型社会”目标的提出，就向学校提出培养创新型人才的要求，创新型人才需要创新的学校，创新的老师用创新的方法去培养。创新教育的方法介绍：①创新案例启发：略②填空题习题：根据规律在括号内填上数字29252117（）

89111214（）

66635745（）

③口算题习题45×18=81045×16=720④判断题练习：（要求判断正误并说明理由）

电灯突然不亮了，那一定是停电了。

用扇子扇火苗，火会被越扇越旺。

一个渔人经常在一条河里捕鱼，而他每次捕到的鱼都在一斤重以上。所以他说“这条河里没有一斤重以下的鱼”。你认为他的话对吗？为什么？⑤思考题练习：天气热了，要想降低人体的温度有哪些方法？

天气冷了，要想增加人体的温度有哪些方法？

树上有10只鸟，被打死1只，还有几只？

一盘蚊香被点燃以后，会出现哪些现象？

⑥模仿创新能力训练模仿能力也是一种创新能力。要想创新必须有消化、吸收的能力。只要突破常规，人人都能创新。(引进投入与创新产出比例：日本为1∶8；美国为1∶5；中国为1∶0.4)模仿创新是一种最简单、最直接、收效最快的创新方法，它比创造要容易得多。选定课题方法：1坚持否定态度：不承认最好，只有更好，相信世界上没有完美无缺的事物，因此，任何事物都是人们革新的对象；2挑毛病、找缺点。只要在人们日常学习、生活、工作、劳动当中，对使用的东西从不省力、不节能、不美观、不耐用、不省料、不轻巧、不省时、不便宜、不安全、不卫生等方面发现去寻找、发现缺点，然后用自己学过的科学知识和技术进行改进和创新，创造出新成果，最后进行作品制作、专利申请、曾经比赛。指导小学生进行发明创造最好从模仿创新开始。⑦实践题（动手做）有一个六面体的盒子，在六个面上分别标上“1、2、3、4、5、6”，现在是“3”朝上，如果将其抛到地上，一定让“3”朝上，可以有哪些方法？

这里有一截管子，中间是空的。管子的中间位置有两个孔（处在上下对称位置）（人手伸不进去，）（实物演示）。你能用一根线从两孔之间穿连在一起吗？（人手指头也不能直接将线穿入孔内）说说你能有几种办法将它穿上？小学二年级学生在做滚哗啦圈游戏。所有学生在做相同的几个动作：将哗啦圈向远处滚去；两个孩子相对滚；一边向前走，同时用手滚动哗啦圈前行；有的让哗啦圈绕着身体转动。我问学生，还可以有哪些玩法？

若想让一次性水杯在一个平面呈直线滚动，有哪些方法?（因为杯子是一头大，一头小，所以滚动时就不能呈直线）要计算出一个不规则的土豆的体积，除了把它放在有刻度的容器内计算以外，还可以用什么办法来计算？

有一个立方体的表面涂黑了。假设将它纵切、横切成二十七块小立方体。问：符合下列条件的各有多少块？三面涂黑的（）块二面涂黑的（）块一面涂黑的（）块全部没有涂黑的（）块给每人发几张纸，看谁造出的桥承受的力最大。

给每人发给同样多的吸管，看谁造出的桥承受的力最大。

给每人发有1张纸，看谁制作出的模型投出去的距离远；再看谁制作出的模型在空中滞留的时间长。创造学有两个基本原理：一是创造力人皆有之，二是创造力可以开发。每个具有正常思维的人都具有创造力，都具有创新发明的潜质。

学生创造作品介绍：容易拉断的胶带多头蚊香汽车防追外尾装置伸缩式车厢固体蔬菜拉丝器多方迎风换气窗海水淡化制盐装置太阳能热水器上水自动关闭装置三、《创新实验室》的管理

1、《创新实验室》应由具体分管的领导、科技辅导员、或相应的管理机构负责管理。2、建立具体、规范的管理制度，建立管理人员的考核办法，并有效地开展考核，制定《创新实验室》工作指导意见，指导管理人员与学生共同有效地用好《创新实验室》，确保《创新实验室》的作用与效益发挥。3、发挥专业老师与《创新实验室》工作人员的能动性、创造性，每学期举办形式多样的、内容丰富的技能创造与创新竞赛、比赛活动。4、《创新实验室》的教学与活动要做到时间落实、器材落实、场地落实、人员落实。5、做好《创新实验室》的资产管理。具体要求见现行的“管理制度”。附：

小学科技创新室技术装备方案

专利的三种类型：

发明创造、实用新型、外观设计。

发明创造类专利保护年限为20年实用新型类、外观设计：专利保护年限为20年发明创造类专利申批时间是4---5年实用新型类专利申批时间都要大约是1年四、专利申请的方法：