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徐汇中学:科学的种子和工程的素养
来源:徐汇文明网   时间:2018-04-09

  最近,上海社会科学院王泠一博士和徐汇中学预初学生居务恒同学,一起采访了钟情科学教育的曾宪一校长,探究在科学教育的春天里如何更好地播种。以下就是他们各自完成的采访记。图片由徐汇中学的大队辅导员郑静洁老师摄影。

  科学的种子

  春天,是播种的季节。不过在徐汇中学,我却很惊讶科学兴趣教育的强力播种者和带头人,却是语文特级教师、校长曾宪一。他是我的同龄人,共同话题还特别多。如我们都在小学时读过《歌德巴赫猜想》,熟悉大数学家陈景润的事迹。

曾宪一校长(左)接受王泠一博士和居务恒同学采访

  因为我曾经牵线搭桥,让上海社科院历史所联合校方编撰过160年的《徐汇中学校史》,因此对于这所近代就接轨世界先进教育理念的完中十分熟悉。又因为徐汇中学的第一届毕业生中就出了个著名的爱国者、教育家马相伯,他又创办了复旦大学;作为母校学子,我还研究过马相伯先贤的科教兴国思想。说起徐汇中学的科学教育基因,校长曾宪一如数家珍。他告诉全体青年教师:徐汇立校之初,就在全国率先开设了物理、化学、生物等60门石破天惊的科学课程,自然和当时的科举考试格格不入。但科举,最后还是被历史潮流淘汰了。而1904年的徐汇中学更是用中英法三种语言教授数学、物理、地理等学科,并广建实验室。

  如今,学生科学素养的积淀正面临应试和升学的压力。但如果不能合理应对这种压力,今天的学生就无法接受明天的挑战、自然无法成为国家核心竞争力的后备力量;这是我和曾宪一校长深入交流后的共识。如何应对?好在路总在脚下!

  曾校长告诉我:从1993年开始以来的四分之一个世纪里,学校班子一届接一届地孵育现代化所迫切需要的科学基因,成功地开设了声誉鹊起的科技班以及对于丰富思维能力相辅相成的音乐班、美术班等特色班,采用走班(机动)上课模式实施多彩发展教育,为各年级的学生开设了120多门拓展型和研究型课程。

  有情怀的基础教育,理应是家事、国事、天下事,事事关心。为了更加贴近中学生们所处的社会现实环境,这些课程有的直接源于并不光彩的社会挑战。如食品安全可是民族生存的基础,也是国家繁荣的保障,更关乎学生自身的健康成长。但是,随着食品生产的机械化和集约化,以及化学品和新技术的广泛(甚至是过度)使用,新的食品安全问题不断涌现。目前,无论是发达国家还是发展中国家,不论食品安全监管制度是否完善,都存在着爆发食品安全风险的现实问题。

  在现实中,中学生的信息来源虽然多元化、却又是碎片化的;早些年的网络和微博,近几年的微信和自媒体以及公众号等,都是如此。中学传统的化学、生物等学科教育,对当下的学生来说显然是不解渴的。因此,徐汇中学就及时推出了创新型的生命科学实验教程,而附近上海交大的专业教授们,居然就成为中学生们新认知学习和探索的后盾。具体怎么学呢?曾校长告诉我两个基本实验:一是猪肉中瘦肉精的快速检测,二是蔬菜中农药残留的快速检测。同时,还要了解我国加入世界贸易组织以来,西方国家以所谓的“绿色壁垒”等技术门槛频频刁难我国农产品出口,使我国农民损失巨大、直接影响脱贫工程。而这对于眼下中学生们热议中的史诗级贸易大战,美方的“绿色壁垒”也是个便于理解的新视角。

  让我很感动的是:和上海交大生物学教授们一样,甘于积极承担社会责任的还有同济大学交通运输工程学院的专家们。同济的大教授们不仅给中学生们亲自授课、辅导实验、指点调研,还和徐汇中学一起联合编著了《列车调度与模拟驾驶》等校本教材,甚至积极合建人才培养基地——“轨道交通运输系统仿真实验室”。同济大学的洪玲教授告诉笔者:实验室的第二期设备“高速列车模拟驾驶系统”已经投入建设,未来几年徐汇中学将全面建成同济大学交通运输专业的中学实训基地。如此投入的人才培养目标是什么呢?洪玲说旨在让中学生们理解工程伦理,养成了解国情、维护国家利益以及推动社会进步的责任感;在专业方面则能够掌握系统仿真及计算机相关的基础知识,充分了解轨道交通系统的规划设计、运营管理以及优化编组等方面的工程概念。这样学生们也就不是简单乘客了!

高铁模拟枢纽站

高铁模拟驾驶舱

  新时代的中学生们,当然不是简单的乘客。高铁,是新时代中国的新四大发明之一,是十九大之后的中国面向世界最耀眼的辉煌。当曾宪一校长亲自陪我坐进高铁驾驶实验舱时,模拟场景的感觉、则分明让我觉得就是长大后的孩子们快速行进在一带一路上。也就是在这刹那间,我和同龄人曾宪一都想起了自己中学时期的课本历史人物,即在外国人白眼下筑就我国北方第一条山地铁路的爱国工程师詹天佑。他驾驶列车出山海关时的第一声汽笛,如同同时代马相伯的呐喊一样,都是为了唤醒一个古老的中国。走出高铁实验舱之后,我们又在徐汇中学的马相伯铜像前伫立良久。我们告诉老人:中国早已醒来,科学的春天正波澜壮阔!

  (作者王泠一为上海社科院文明办主任、《上海精神文明发展报告》主编)    

  

工程的素养

 

  最近,徐汇中学展开了“创建上海市工程素养培育特色高中”等系列活动。这些活动,根据曾宪一校长等校领导们的设想,实际上是涵盖包括初中在内的全校七个年级。由此,在2017年学生学习经历社会化评价中,徐汇中学名列全市第一,并成功举办了“工程素养”特色高中展示活动。

  围绕“培养工程素养”的活动,学校在社团活动、基础课程中,渗透工程素养培养特色,发展新科学、新技术、创新种子课程、生命科学创新实验课程、工程科学创新实验课程等。在基础课程中,渗透了工程素养、科学知识等内容,培养我们崇尚科学的精神。在学校中有许多科技课程,像“波音787模拟飞行”、“天文拓展”、“大数据的奥秘”、“高铁列车模拟驾驶”等。我们的学校在努力完善教材、扎实课堂、提升品质,重点建设“生命科学”、“工程科学”两大创新实验中心和种子课程群。如在工程科学创新实验课程中,有无人机、天文台、3D打印等课程;而在生命科学创新实验课程中,有许多实验让学生观看、实际操作。

飞机模拟驾驶室

  我们学校的社团共有32个,参与社团的同学有600多人,并且获得了许多荣誉。例如模联社在2017年参加雅典杯全国中学生模拟联合国大会;经济社参加2017年上海东昌中学生经济论坛,获得2016第一届中学生联合商业挑战赛最佳团队奖;OM社成员获得第35届世界头脑奥林匹克二等奖;辩论社连续两年分获冠军和亚军。

  在我们学校里,随处可见有许多大柜子里面放满了书,它们是24小时图书漂流柜,我们可以随时随地的、地借书、还书。这给我们带来了很大的便利,虽然它不能像图书馆那样有很多选择,但是它非常方便。在我们学校的图书馆里,书的内容就更丰富了,也有很多关于科技知识的书。

  最近我们学校开展了“机器人”竞赛的活动,我们班上也有几个同学参加。他们利用一些副课的时间在教室里准备,我们经常会在教室黑板上看到他们画的图案和符号,看到他们认真地在讨论什么。

  同时,我们学校也举行了知识竞赛、投石车比赛等活动。在科学课上,我们去过生物实验室,使用显微镜观察蜗牛,实践获得让我们感到很有趣。我们科技班还有3D打印的课程,上学期我们使用了3D打印笔来画一些作品,而这学期,我们开始使用程序来做3D打印。在第一节课上,老师还介绍了3D打印机的原理和它是如何运作的。

深受欢迎的三D打印课堂

  为了知道同学们喜不喜欢3D打印课,我在班级里做了民意调查。

  我先问“你喜不喜欢3D打印课啊?”,大部分同学都说“喜欢”。也有一小部分同学说“不喜欢”。

  然后我就问“你为什么喜欢这门课啊?”他们的回答便是五花八门了。

  喜欢的同学说:“这门课很好玩”;“做出来一个东西很有成就感,很高兴”;“这些知识我都不知道,当然要听了”;

  不喜欢的同学说:“太无聊,有什么用吗?”;“我做不出来,听不懂老师在讲什么”。

  还有一些同学的态度是:“谈不上喜欢,也不觉得讨厌”;“我不太想做东西,但想知道它是怎么来的”。

  通过这项民意调查,我知道了学校的这门课还是很受欢迎的,因为这是新知识,同学们都很喜欢学习、操作实践,大家对课外知识都很感兴趣。而有一小部分同学已经知道了这些知识,更想了解它的原理。总体来说,学校这项特色课的活动,还是很成功的,我们班46个同学,只有几个人不喜欢。我个人认为,在课上最好穿插一些这些机器运作的原理,这样可以满足另外一部分同学的求知欲。在课程上,最好教大家一些大家都不知道的东西,这样可以让大家都喜欢这门课,最大地激发学生的积极性。以我个人的看法,我希望可以多一些这样的课,每次上课总是感觉一下子就下课了,有些时候来不及完成自己的作品。同学们真的很喜欢这门课,一上这门课就会很高兴,也很积极地完成老师布置的任务。

  我在3D打印课上有一些亲身经历,每当想起来的时候,我都觉得很高兴。有一次,老师给我们布置了一个作业,让我们在课上和同桌一起用3D打印笔做一个摩天轮,摩天轮要能转动,在后面几节3D打印课上都要做这个作品。于是我和同桌合作,我负责画图,她负责用3D打印笔画出来,我们决定摩天轮用奥运五环的形状。第一节课老师讲怎么做,所以第一节课上只做了第一个“五环”;第二节课做第二个,再做摩天轮支架,把两个“五环”连起来架到支架上……一共用了4节课的时间,终于做好了这个摩天轮。我们把做好的作品拿给老师看,老师夸我们很有创意,还拿给班上的同学看。那时候,我心里很有成就感,觉得很高兴、很自豪!

  学校办的这些活动不仅有趣,而且也给我们涨了知识,希望学校以后活动越来越多、越来越好!谢谢老师们!谢谢曾校长和各位校领导。

  (作者居务恒为徐汇中学预初三班学生)