以研究育英才!七宝中学探路研究型高中创建
上海教育 2018-09-14 11:15:51

2018 年第 33 届上海市青少年科技创新大赛结果一公布,七宝中学就成为了各界关注的焦点。七宝中学的一等奖获奖数占到了全市一等奖总数 10% 以上,在全市高中学校中遥遥领先。这已经是七宝中学连续第五年在上海市青少年科技创新大赛一等奖排行榜中雄踞榜首。


七宝中学学生的创新能力和综合素养在高校招生“综合素质评价”中也得到充分体现。近 3 年考入清华、北大、复旦、上海交大等“985”高校的学生数名列上海市前茅,2017 年新高考模式下七宝中学有94% 的学生达到高水平大学“综合素质评价”分数线。


在招生考试制度不断深化改革的今天,“汗水 + 分数”的应试教育模式越来越不能适应未来社会对人才培养的新要求,高中教育面临全面转型,高中生的学习方式有必要从 1.0 版的埋头刷题升级到 3.0版的研究性学习。


从 1998 年率先探索研究性学习,到如今 100% 学生参与开展课题研究,角逐各类竞赛屡获大奖,20年一路走来,七宝中学逐步发现“研究”的育人价值并确立“以研究育英才”的理念,探索研究型育人模式,努力创建研究型高中。


“研究”并不是科研院所的专利,“研究”可以成为高中生学习成长的助推器。确如七宝中学校长朱越所说:“‘研究’在育人方面有着独特的功能与价值,七宝中学创建研究型高中是把培育全面发展的、有责任心与使命感、创新精神与实践能力的未来创新型人才作为育人目标。办研究型高中的核心仍然是指向育人,学校把‘研究’作为育人的重要载体,让‘研究’成为全体师生的一种基本习惯与生活方式,学生研究性地‘学’和教师研究性地‘教’成为一种常态。”


开发凸显“研究”的校本课程体系


在 1998 年上海启动试点“二期课改”前后,很多学校对研究型课程这种看似与考试科目无关的课程的认识还处于懵懂状态时,1998 年秋,七宝中学时任校长仇忠海在德国考察后受到国外学校专门设置主题课程的启发,在全国率先以必修课形式开设了一门称为“开放性主题活动课程”的研究型课程,从开展研究性学习实践入手,着力改变学生的学习方式,让学生从生活中发现问题并转化为可研究的课题,在课题研究的过程中培养创新精神和实践能力。


种有异于传统学科教育的跨学科综合课程,内容丰富、形式活泼,学习方式与真实世界密切联系,一经推出就受到师生广泛喜爱,大大激发了学生学习探究的兴趣和潜能。


2005 年前后,七宝中学自筹经费,与高校合作,建成了19 个创新实验室,并成立“学生科学研究院”和“学子人文书院”,配套开发了校本的重在培养科学素养的“大理通识课程”系列和重在培养人文素养的“大文通识课程”系列。


2010 年,七宝中学借助成为“上海市高中生创新素养培育”项目实验校的契机,对已开发的 200 多门拓展型、研究型课程进行梳理和重整,构建了一个包含人文类和科技类两大系列且逐层进阶的金字塔结构的校本课程体系,每周五下午 节课,面向全体学生,自主选课走班,全面提升综合素质。


选择科技类校本课程的学生往往是到学生科学研究院上课。


七宝中学学生科学研究院是一幢建筑面积达两千多平方米的大楼,容纳了科学探索馆、生命科学实验室、化学检测实验室、微纳米实验室等 19 个创新实验室。


这 19 个实验室分别隶属于数理创新平台、生化创新平台、地空创新平台、综合创新平台,这四大平台负责旗下若干实验室的日常管理和相关课程的开发实施。


学子人文书院也下设经典阅读、创意写作、演讲辩论、艺术赏析、人文社会综合研究等五大平台。


每学年开学后不久就会有一个面向高一新生的校本课程“招生说明会”,各平台主任、各学科竞赛团队教头轮番上台介绍说明。台下黑压压坐着近五百名学生,台上各方“舵主”你方唱罢我登场,场面甚是壮观。


在七宝中学,喜欢地理的学生很多,每年选课时能够秒杀到地空创新平台课程的六七十人在同学们眼里就是幸运儿。


进入平台后,他们可以在天文台、古生物博物馆、地质博物馆、地图工作室、气象与大气质量监测室等 5 个实验室遨游,满足自己个性化的地理学科兴趣拓展和学习探究需求。

(在野外实地考察,在实验室瓶瓶罐罐做实验,七宝中学学生在研究性学习中收获新知、感悟成长)

地空创新平台负责人柳英华告诉记者,地理教研组以实验室为基础,设计了很多主题模块课程,基本以四五次课为单位,短小精悍。


在高一第一学期,学生从“地球的密码”“发现地理之美”“仰望星空“Coreldraw 入门”“数值分析与预报”等五个模块课程中选择三门学习,旨在让学生走近实验室,了解各实验室特色和功能,帮助学生拓宽视野、激发科学研究兴趣。到第二学期,学生选择进入某一个实验室接受精准定制式培养,对自己感兴趣的某个学科领域进行更深入系统的学习。


根据近年来学生课题的研究热点、教师的专业发展特色与实验室设施设备的情况,平台确立了五个特色鲜明又略有交叉的定向培育方向,比如城市、交通、文化与行为空间方向, 地图学、地理信息技术方向,地质与地貌、城市生态与环境方向,气象与气候、大气环境方向,天文学方向。


每个方向都包含四个模块课程,每个学生从基本知识原理、研究方法的学习到课题孵化,都要经历四个环节——地理微课题研究、经典研究案例分析、热点问题分析研讨、课题提出与论证。


从高一结束后的暑假开始,学生就可着手做自己的研究课题了。


因为有精彩纷呈的拓展型研究型课程的存在,每周五下午对七宝中学学生来说就是一个令人期待的美好约定。


从1998 年至今,七宝中学给学生开展研究性学习的课时始终未变,源于学校对研究性学习价值意义的认识始终未变。


如果一个校长对高中办学的目标定位仅仅局限于高考,那么开展拓展型研究型课程就放不开手脚,就不会提供充足的课时保障。


只有真正认识到拓展型研究型课程对学生成长、能力培养的必要性,是基础型课程所不能替代的,才可能有研究性学习的蓬勃开展。


每个学生至少完整经历一次课题研究


从踏进七宝中学校门那一天起,七中学生就知晓一条不成文的校规——人人做课题。


学校要求每一位学生都要参加研究性学习并至少完成一项研究课题,学校为学生配备指导老师。


每个学生都要经历一个规范的课题研究过程:高一学年接受“大文课程系列”或“大理课程系列”的通识教育,选修其中的主题模块课程,经过整整一年的孕育,到高一快结束的五六月份时提出自己的课题。


学校下发《七宝中学研究型课程课题实施手册》,人手一册,学生可按图索骥,自主学习课题研究基本步骤,更重要的是记录下课题研究活动过程的点滴瞬间和成长轨迹。


到7 月1 日这一天,学校会安排七八个会场, 由本校课题指导教师和外聘高校教师坐镇,每个学生拿着自己的开题报告去答辩。


答辩通过的课题立项后,学校给每个课题组资源配对,大部分学生利用暑假时间集中火力课题攻关,设计方案、查文献、社会调查、访谈、做实验、撰写论文,完成 70%~80% 的研究任务,到 10 月初交初稿,进行中期评估、答辩,高二第一学期结束时结题,参加总结性答辩。


学校制定了学生研究能力特色评价指标,从问题提出、方案设计、文献检索、数据处理、结果分析、报告撰写、研究答辩等维度对学生研究能力进行评价考核。


学校鼓励学生积极参加市级和国家级青少年科技创新大赛和校内举办的各类科技竞赛活动和赛事。


由于全员做课题,群众基础扎实,七宝中学学生在各级各类竞赛活动中获奖频频。


高二学生戴天昊和周怿炜在选修地空创新平台的城市规划方向课程时,发现了一个值得研究的课题。他们看到媒体上报道,在市中心人流密集区域,如陆家嘴、徐家汇等地,夜间公交结束营运后,市民出行困难,导致黑车猖獗。


于是他们运用 ArcGis 软件进行时空排查,发现市民夜间出行的时空和夜间公交线网的布局不吻合,便提出随着城市夜生活的不断丰富,市民对夜间出行需求发生新的变化,夜间公交服务应有所改善。到底怎么改? 


两人利用暑假做实地调研,不辞辛苦坐了很多夜宵线,在分析采集到的市民夜间出行的时空特征数据的基础上绘制了市民夜间出行时空矩阵,并选取出 14 个大型居民居住社区作为样本进行时空分析,再结合夜间公交线网覆盖情况,提出了改善夜间公交服务的建议,比如部分公交线路延长夜间服务时间,做好公交地铁衔接工作,他们还写信给相关部门建议重新调整夜宵线。


这项名为“基于市民出行特征的上海夜间公交线网优化研究”的课题成果在 2018 年上海市青少年科技创新大赛中荣获一等奖。


“中学生的课题研究跟科研院所、大学学者的研究不同,并不追求‘高精尖’,大多数课题来源于日常观察, 来源于生活积累,在实践中发现问题。”柳英华常跟学生说,研究地理问题一定要有敏锐的目光,在野外考察时, 哪怕是在徒步行走时,也要注意观察,及时捕捉有效信息并作出分析判断。柳英华带着他的学生,每年至少外出考察两次,每次都能收获满满。


注重研究从实践中来、到实践中去,不只是地空创新平台的课题指导思想,综合创新平台同样如此引导学生产生课题。


综合平台负责人欧维嘉每年都会带选修通讯工作室课程的学生参观浦东机场塔台,实地感受无线电电波通讯在生活中的运用,原来书本里抽象难懂的短波通讯知识一下子在学生心中鲜活了起来。他还有一门叫做“智能制造”的课程,让很多学生受到启发,当起了“小创客”,尝试用创意实践解决生活中的疑难问题。有学生每天坐公交上下学,发现高峰期车厢内拥挤不堪,乘客上车时根本无法刷交通卡,于是想到在公交车顶部设计一圈轨道,把刷卡机挂上去,乘务员手机遥控,方便乘客移动打卡。


还有学生留意到高速公路上驾驶员到事故后方放置三角警示牌时非常危险,便用乐高制作了一个智能小车,代替人类完成危险动作……这些学生原创的让生活更美好的智能小发明在科技创新大赛中都获得了奖项。


然而,获奖并不是七宝中学大力倡导学生开展研究性学习的出发点和归属点。“课题研究最重要的是让学生发现自我。” 朱越对记者说,“我们不是为了完成综合素质评价中的研究性报告而做研究,也不是为了参加科技创新大赛获奖而做课题,而是通过课题研究让学生掌握基本的研究方法,具备一定的研究能力,另外在研究的过程中发现自己真正感兴趣、喜欢和擅长的领域”。


出于这样的育人目的,七宝中学把研究性学习和生涯导航、职业体验、社会实践、主题活动等整合在一起发挥最大效应。


比如读书节,不仅仅是倡导读书,还将阅读的积累和感悟表达出来,因此有辩论赛、演讲比赛、读书会,还有“跟着学长做研究”,就是学长开讲座,以 TED 演讲的形式跟学弟学妹们分享自己课题研究的心得感悟,类似于小型学术报告,学生们很喜欢。“所以七宝中学研究型育人模式不光是学生做课题,而是在课题研究驱动的跨学科综合性活动中实现对学生科学素养、人文素养、研究能力、创新意识的全方位培养。”


“五连冠”背后彰显软实力


刚进七宝中学的很多学生在课题研究方面可以说是一张白纸,获得过“明日科技之星”或“未来之星”的学生更是屈指可数,但经过七宝中学 100% 学生参与研究性学习并完成至少 项课题研究的长期历练,学生们具备了初步的研究能力, 各方面综合素质也得到了全面提升。


2002 年至今,七宝中学师生申请发明专利总数达 467项;获全国和上海市级层面的科技大赛奖共 1079 项;全国“明天小小科学家”“上海市明日科技之星”等共 93 人;上海市青少年科技创新大赛一等奖总数自 2014 年至今实现“五连冠”。


“五连冠”背后是七宝中学资源建设、师资力量、教学质量等软实力的厚积薄发。


研究型育人环境的创建离不开硬件环境、设施设备等物质保障。自 2004 年始,学校先后投巨资建立了 19 个创新实验室等,这些创新场馆成为激发学生研究兴趣、提供设计创意、课题项目孵化实施、实验探究和成果展示交流的新型学习空间。


2007 年后,研究性学习和各类创新实践活动在七宝中学开展得更加如火如荼,学生开始在各级各类科技创新类大赛中摘金夺银,2011 年后获奖人数出现井喷式增长除了有物质条件作为强大后盾,师资队伍实力雄厚才是学校持续内涵发展的根本动力。


2000 年至今,学校先后新增 3 名正高级教师、22 名特级教师、19 名市“双名”工程后备名师、24 名区学科带头人、46 名区骨干教师。近 10 年,完成国家、市、区级课题 120 项,论文发表和获奖 1700 篇,出版个人专著 40 部。


在指导学生开展研究性学习、做好学生引路人过程中,一大批研究型、创新型教师脱颖而出。


二十年来,在不容懈怠的高考压力下,七宝中学之所以能够始终保持研究型课时量雷打不动,能够保证学生人人做课题,能够让研究性学习进入良性循环,是因为七宝中学有一支高水平的研究型教师队伍确保了基础型课程课堂教学的高质高效。


学生研究能力与创新素养的培育,不仅需要有专门的研究型课程支撑,也需要在基础型课程中落实。


七宝中学以课题“基于学科特点的高中研究型课堂教学实践研究”为抓手, 发动各学科教师积极投身课堂教学改革,构建了“创设情境, 生成问题;引导研究,解决问题;交流评价,分享成果;学以致用,巩固深化”四环节的教学模式。


作为课题组主要成员,七宝中学副校长、正高级教师刘树田尝试着将自己的物理课上出“研究”的意味。


高二物理“物质的微观结构”第一节内容是关于原子结构的几种模型,初三物理课已经有所介绍,到了高中应该怎么讲,才能让学生体验到有深度有品质的学习?


刘树田分析认为,模型虽然初中已经提到,但模型建立过程基本没有涉及,因此这节课的学习重点是两个原子模型结果的建立过程,而不是模型内容本身。于是他把这节课的学习内容转化为一系列的问题,让学生观察阴极射线实验,针对卢瑟福 α 粒子散射实验装置图互问互答,引导学生感受提出假设、建立物理模型、实验验证等物理学研究方法。“课堂教学不能完全重演科学家的研究过程,所以问题的情境需要人为创设。”刘树田主张在实施第一个环节时,要把研究的问题融入做实验、放影像、举实例等实际情境  中,达到问题源于实践的效果,从而激发学生的研究热情。


(本文内容来源于《上海教育》杂志6B刊,更多内容,请见杂志。)


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