上海中学生命科学创新实验室建设的实践与思考
上海市首 批23 个高中创新实验室典型案例
上海市首批23 个高中创新实验室典型案例上海市首批23个高中创新实验室典型案例探析在今天的教育领域，创新实验室已经成为许多学校追求的目标。
上海市作为中国教育改革的先行者，于近期发布了首批23个高中创新实验室典型案例，这标志着上海教育进入了一个全新的阶段。
本文将对这些典型案例进行全面评估，深入挖掘实验室的深度和广度，以及其对教育改革的意义。
通过从浅入深的探讨方式，我们能更好地理解这些案例的价值和意义。
1. 实验室名称让我们看一下这些创新实验室的具体名称。
这23个高中创新实验室究竟包括了哪些学校，它们又分别有怎样独特的实验室名称和定位？通过逐个列举的方式，我们可以更好地了解每个实验室所在学校的特色和定位，以及其在教育领域的贡献和影响。
2. 实验室设备和资源除了名称，这些创新实验室的设备和资源也是我们需要了解的重要内容。
什么样的设备、实验器材和资源被引入实验室？它们又是如何帮助学生进行科学实验、创新项目和研究的？通过具体的案例和介绍，我们可以更深入地理解这些实验室对学生的教育和培养的作用。
3. 实验室课程和教学模式创新实验室的课程设置和教学模式也是其重要的一部分。
这些实验室如何融入到学校的教学体系中？它们又是如何设计课程和教学内容，以激发学生的创新和探索精神？通过对课程设置和教学模式的分析，我们可以更全面地了解这些实验室对学生学习方式和思维习惯的影响。
4. 实验室对学生成长的影响让我们来看一下这些创新实验室对学生成长的影响。
这些案例中的实验室是否真正达到了提升学生成绩、培养学生创新能力和科研素养的目的？通过案例分析和数据对比，我们可以更客观地评估这些实验室在学生成长中的实际作用。
总结回顾通过以上的分析和探讨，我们不难发现，这23个高中创新实验室典型案例呈现出了多样化、丰富化的特点。
它们不仅为学生提供了更广阔的成长空间和发展平台，也对学校的教育教学模式和体系产生了积极的推动作用。
作为教育改革的一部分，这些实验室的出现意味着上海教育正在迈向一个更高水平的阶段。
HPS模式在高中生命科学单元教学中的实践
HPS 模式在高中生命科学单元教学中的实践金子明（上海师范大学附属外国语中学，上海201600）摘要：HPS 教学是高中生命科学课堂教学中常用的教学模式，但诸多教师在实践中往往只采用科学史中的某个实验片段，使得HPS 在发展学生学科核心素养方面没有起到应有的效果。
而在单元教学中，运用HPS 组织课堂教学不仅是《课程标准》的要求，也便于设置连续的科学史情境，更好地帮助学生了解知识的来龙去脉，以发展学科核心素养。
文章尝试基于HPS 模式，立足教材重构教学顺序，在“生命的延续”单元教学进行实践，并以“连锁和交换定律”一课为例进行课例介绍。
关键词：HPS ；高中生命科学；单元教学HPS 是科学史（History of Science ）、科学哲学（Philosophy of Science ）、科学社会学（Sociology of Sci⁃ence ）英文单词的缩写①，即在学科教学中，合理运用学科科学史、科学哲学和科学社会学的相关内容来组织教学活动。
在高中生命科学教学中，教师经常将科学史作为教学情境，但笔者发现，诸多教师在基于HPS 的教学实践中往往只是采用科学史中的某个或某些实验片段，将挖掘实验内在的科学思维作为重点，但对科学家进行实验的背景和实验之间的关系很少关注，对知识或规律的来龙去脉往往点到为止，使得HPS 对学生核心素养发展的贡献不明显。
笔者试图通过HPS 与单元教学设计结合，将科学史连点成线贯穿于单元教学中，提升HPS 的教学效果，并以沪教版高中生物教材中“生命的延续”单元为例进行了实践。
一、高中生命科学单元教学中运用HPS 模式的意义HPS 模式最早由奥地利科学史家马赫于19世纪末期提出，他认为“任何科学教育都不能忽视科学的历史与哲学”②，因其可以培养学生的科学素养，逐渐成为科学教育的优秀范式，被教育工作者广泛采用。
1.运用HPS 组织课堂教学是《课程标准》的要求《普通高中生物学课程标准（2017年版）》在实施建议中提到，要“注重生物科学史和科学本质的学习”，“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的思路和作者简介：金子明，上海师范大学附属外国语中学二级教师，主要从事生物课程与教学研究。
关于学生创新素养培育的思考与实践
关于学生创新素养培育的思考与实践文上海市建平中学杨振峰中国经济在从“制造大国”向“创造大国”转型的背景下，作为基础教育的高中学校应该主动谋划，在教育的内涵选择上应更加聚焦学生创新素养的培育。
上海市建平中学作为上海市首批实验性示范性高中，一贯坚持“规范+选择、合格+特长”的办学模式，弘扬尊重个性，差异发展的教育特色。
因此我们确立了面向全体学生的创新素养培育方向。
创新素养培育的基本构想学生创新素养的培育一定是在理论假设基础上的教育实践路径的选择。
我们认为：创新素养是未来社会人才发展的基本素养；不同的个性特征的人会有不同性向的创新素养表达；创新素养培养不是阶段性的，而是贯穿在一个人一生的学习过程中的。
所以，在学生创新素养培育的策略选择上，我们坚持从学校历史文化中寻找创新素养培养的合理的逻辑线索，使这一行动自然地甚至是必然地融贯于学校发展的脉络之中。
同时，鉴于创新素养的心理发生机制研究尚没有突破性进展，目前的创新素养培养一定是由外而内的，即从氛围营造和机制体制保障方面促进学生个体创新素养的生成与发展。
此外，我们注意到问题解决式的教学是直接传承自苏格拉底的伟大的教学传统，这种归纳式的思维方式，更适合通过反思进行学习的学习方式，也应该成为创新素养培养的基本方式。
基于以上逻辑假设，我们确立了建平中学的“创新素养培养项目”展开的基本构想，这就是：基于全体，逐层推进、点面结合的培养框架。
即由面向全体学生的社团活动及科技节等一系列综合实践活动、新型的课堂教学实践和相应的课程构成的“创意校园、智慧课堂”；自此基础上，面向创新实验班的“创新课程”计划；以及面向特殊人才的“远翔计划”。
（图一）基于全体学生的创新人才遴选机制适合的教育才是好的教育。
学生存在个性和发展潜能的差异是不争的事实。
因此，设计科学的遴选机制就显得尤为重要。
在学生创新素养培育的过程中，我们将遴选机制设计成贯穿整个项目的一项重要活动。
我们将遴选分为三种类型。
上海 初中 典型事例添加
上海初中典型事例添加近年来，上海初中教育取得了显著的发展，不仅在学科教学方面取得了许多成果，同时在培养学生综合素养和实践能力方面也有了更多的探索和尝试。
下面就是一些上海初中典型事例的介绍。
1. 上海实验中学“微型实验室”为了让学生更好地学习科学，上海实验中学建立了一个小型化的实验室，名为“微型实验室”。
这个实验室不仅可以让学生在学校里进行实践探究，还可以让他们在家中继续实验。
学生们可以通过实验室的网站获得实验指导书和相关资料，并进行实验。
这样不仅充分利用了学校资源，还可以让学生更好地掌握实验方法和思维方式。
2. 上海中学“创客空间”上海中学在学校内设立了一个“创客空间”，旨在培养学生的创造能力和实践能力。
学生们可以在这里进行各种创意实践，如机器人制作、电路设计等。
学校还邀请了一些专业人士来指导学生，帮助他们实现自己的创意。
通过这样的实践，学生们不仅提高了自己的实践能力，还培养了创新思维和团队协作能力。
3. 上海市育才中学“社会实践课”上海市育才中学开设了一门“社会实践课”，旨在让学生更好地了解社会和提升综合素养。
学生们可以选择不同的实践项目，如公益活动、文化交流等，并与社会组织进行合作。
通过这样的实践，学生们不仅了解了社会，还提高了社会责任感和参与意识。
4. 上海闸北第一中学“学生工作室”上海闸北第一中学为学生设立了一个“学生工作室”，旨在发掘学生的特长和兴趣，提供专业的指导和支持。
学生们可以在这里进行各种创意实践，如艺术创作、科技研究等。
工作室还为学生提供了展示和交流的平台，让学生们更好地展示自己的作品和思想。
总之，上海初中通过这些典型事例的尝试，不仅提高了学科教学质量，还培养了学生的综合素养和实践能力。
这些实践探索为其他学校提供了有益的参考和借鉴。
创新实验室：中学创新教育的实验平台
创新实验室：中学创新教育的实验平台作者：何年来源：《教育》2016年第45期近年来，上海市教育主管部门推动创新教育，在100多所中学开设了创新实验室，学校不仅有物理、化学实验室，还有音乐实验室、自动控制实验室、机器人实验室、能源实验室、化工技术实验室、生物技术实验室、数学实验室和静模工作室、头脑奥林匹克活动室等。
创新实验室里的教学，形成了创新教育的模式。
实验室里的音乐课从2010年开始，向明中学围绕“素质教育”以及“创新思维”的培养主旨，在校内推行“激情课堂，创新教育”行动。
该校的原创音乐实验室，以音乐为核心，让学生在学习歌曲创编的过程中使用数字技术，从而开阔思维，并学习现代音乐制作流程。
教学时，从歌曲写作入手，过程中融入音乐理论、音乐欣赏、键盘弹奏等基础知识，并结合电脑音乐制作技术，如：MIDI、打谱、制作、录音等内容，让学生通过自主创作编曲，提高学习音乐的积极性，拓展音乐知识面，激发创造性思维。
在音乐实验室中，教师把设备交给学生，培养学生的创新能力。
原创音乐实验室具有音乐欣赏、电子琴弹奏训练、音乐创作、歌曲录音及合成、即时反映教学情况的五大功能。
在此功能的基础上，音乐教研组的教师设计了一门全新的校本课程——歌曲创作。
因为歌曲写作是一个完全从“无”到“有”的创新过程，他们认为有4个步骤：歌词创作——主旋律创作——伴奏音乐创作——录音制作。
这4个步骤由易到难、由简至繁，步步递进，有利于学生创新思维和能力的培养，如歌词的字句、主旋律的音符、伴奏的和声配置，以至学生对演唱的整体把握，都可以把思维瞬间闪烁的创意记录下来，整个过程能使学生的音乐创作能力不断得到强化训练。
这样，原创音乐实验室就形成了两大特色：音乐审美与音乐实践相结合。
学生在学习歌曲创作的实践过程中接受音乐的审美教育，从而激发情感，开拓想象空间，发展音乐创造力和培养音乐实践能力；在实践中将音乐理论学习和基本技能训练结合，在音乐理论学习的同时，立足于学生音乐实践能力的培养和技能，反过来在技能训练和音乐实践中又促进了音乐理论的学习，并使知识转化为技能。
放弃实验就是放弃教学——上海“实验教学与教师创新”论坛引发的思考
实验 教 学 出 了什 么 问 题
却 很 少 ，而 且 所 有 实验 的操 作 都 是 作 为 上 海 物 理 教 学 界 的 元 老 ， 按 部就班 ，那 么就 算把 教材 上所有 冯 容 士 则 发 出 了这 样 的 感 叹 ： “ 现 实 验 都 做 完 ， 学 生 的 创 新 精 神 还 是 在 研 究 实验 教 学的 年 轻 教 师 太 少 无法培 养 ”
与课堂教学
目， 生 物课 上 得 很 像 历 史课 ，要 背 调 查 显 示 ，按 照 我 国 的课 程 标 书 。如 果 自然 科 学 的 教 学是 如 此 这 准要 求 ， 学 生 从 初 中到 高 中所 学 的 般 ， 那 么 我 们 的 创 新 教 育还 有 希 望 实验 最 多２ ０ ， 而德 国是 我 们 的５ 吗 ？ ” 张 治 的 观 点 也 得 到 了生 物 特 ０个 倍 ，达 到 了１ ０ 个 。 “ 可 悲的是 ， 级 教 师 、 上 海 市徐 汇 中 学校 长 庄 小 ００ 更 我 们 的 实验 大 多还 是 黑 板 实验 、 纸 凤 的 呼 应 ， “ 直 在 讲 学 生 的 创 新 一 上 实验 。 ” 上 海 市教 委 教 研 室 副 主 精 神 ，但 是 学 生进 入 实验 室 的 次 数
要 做 １ ４ 实验 ，每 个 实验 要 求做 ３ ８＂ － 个 小 时 ，做 完后 学 生要 完 成 一 份 实验 报 告 ， 由 学校 教 师 签 名 后 交给 某 一 独 立 机 构 统 一 批 改 。 此 外 ，还 应 建 立针 对 学 校 和 教 师 的 评 价 机 制 ， 比 汇 中学 创 建 了生 命 科 学 实验 室 、机 如 学 校 的 实验 设 备 是 否 达 标 ，教 师 器人 实 验 室和 生 命 科 学 实验 中心 的 是 否有 能力 完成 相 关实验 。对 条件 庄 小 凤 ，还 想 再 建 一 个 工 程 类 实验 具备 的 ，可 以颁发证 书 ，表 明其 有 室 ： “ 这 个 实 验 室 里 会 摆 很 多 高 条件 、 有 能 力 自行 组 织 实 验 教 学 和 在
上海生命科学课程课堂教学目标的制定与实施
是： ①理解细胞膜 的结构 和功能 ， ②理解植 物细胞吸收 水分 的原理 。但是 在落实 知识 目标 的过 程 中离 不开 “ 过程与方法” 情感态度与价值观” “ 的教育 ， 如果通过 “ 探究植物细 胞外液浓 度与 质壁分 离 的关 系” 的实验
探究 ， 帮助学生理解植物 细胞 吸水 的原 理 ， 这就 是“ 过
ｌ 对生命科学课程标准中“ 三维” 目标的理解
２ １ 教 学 目标表述要 明确可行、 为主体是 学生 ． 行
生
命科学课程标 准根 据教学 内容 ， 出了不 同水 平 的学 定
习要求 。如知识与技能维度 的学习要求 中， 认知 ” “ 方
面分为知道 、 理解 、 掌握 、 应用等 四个 层次。“ 实验 ” 要 求分为初步学会 、 学会 、 设计三个层 次等。２具 体 内容 ｌｊ 在课程标准 中有详 细阐述 。 作 为一节课 的教学 目标 ， 如何体 现 出学 生对所 学
维普资讯
生物 学教 学 ２ ７ 第３ 卷） ２ ０ 年（ ２ 第１期 ０
上 海 生命 科学 课 程 课 堂教 学 目标 的 制定 与 实施
褚 颖 （海市 区 师 修 院 ２ ０ ） 上 虹口 教 进 学 ０ ８ 陈 萍 （ 海 北 高 中 ２０ ） ０１ 上 市 虹 级 学 ０ ８ ００
要根据教学 内容 制定 出切实可行 的 目标 ， 如说 出不 同
生物之 间的区别 、 举例说明某种生命现象等 ， 这样 可以
在学生的行为表现 中反映出教学 目标 的达成情况 。总 之， 制定 教学 目标 时 ， 目标 的指 向一定 要 明确 ， 要具有 可操作 性 ， 并且是可检验的。
《生命的诞生核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年科学沪教版上海》
《生命的诞生》导学案一、导入引导生命是地球上最奇奥的奇迹，而生命的诞生更是一个充满谜团和奇迹的过程。
今天我们将一起探索《生命的诞生》，了解生命是如何从无到有，从简单到复杂地演化而来的。
二、进修目标1. 了解生命的起源和演化过程；2. 掌握生命诞生的基本理论和证据；3. 探讨生命的多样性和复杂性。
三、进修内容1. 生命的起源：地球的形成和早期环境；2. 生命的演化：原始生物的出现和演化过程；3. 生命的多样性：生物的分类和演化树；4. 生命的复杂性：细胞的结构和功能。
四、进修过程1. 观看视频：观看《生命的诞生》纪录片，了解地球的形成和早期生命的出现；2. 阅读资料：阅读相关资料，了解生命的演化过程和多样性；3. 小组讨论：分组讨论生命的起源和演化，分享自己的观点和想法；4. 实验探究：进行细胞观察实验，了解细胞的结构和功能；5. 思维导图：根据进修内容，绘制思维导图，总结生命的起源和演化过程。
五、教室评判1. 参与讨论：积极参与小组讨论，分享自己的见解和观点；2. 实验表现：认真完成细胞观察实验，准确描述细胞的结构和功能；3. 思维导图：绘制清晰、全面的思维导图，准确总结生命的起源和演化过程。
六、拓展延伸1. 参观博物馆：去博物馆参观生命起源和演化的展览，深入了解生命的奥秘；2. 阅读书籍：阅读相关书籍，深入钻研生命的起源和演化理论；3. 实地考察：到自然珍爱区或实验室进行实地考察，亲身感受生命的多样性和复杂性。
七、反馈总结通过本次进修，我们对生命的起源和演化有了更深入的了解，也更加珍惜和尊重生命的奇迹。
希望大家能继续探索生命的奥秘，在自然中感受生命的美好和奇奥。
愿我们的进修之路越走越宽广，越走越深遥！。
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上海中学基础型和拓展型课程注意 发展学生的问题意识、发展性思维和探 索精神，采取“教授与自学相结合、知 识性学习与实践性学习相结合、基础性
Байду номын сангаас
学习与研究性学习相结合、母语教学与双语教学相结合”的策略，让学生从被动
接受式学习逐渐转变为主动探索式学习。
生命科学学科自 20 世纪 50 年代以来发展极其迅速，中学生命科学拓展型课 程有必要从学科的前沿性和时代性出发，展示现代生命科学和生物技术发展的
上海中学生命科学创新实验室建设的实践与思考
一、创新实验室建设理念与目标： 2008 年，上海中学获上海市教委批准率先开展“上海中学创新素养培育实验
项目”，在“面”上注重整体推进学生的创新素养培育，在“点”上设置科技实 验班（以培养学生的科技创新素养为主），力图以“聚焦志趣”为核心，探索出 一条创新人才早期培育新路。为匹配“创新素养培育实验项目”，促进学生的志 趣聚焦与创新潜能的开发，上海中学建设了包括“生命科学创新实验室”在内的 10 个创新实验室。
二、创新实验室设备配置和课程设置 1、 现代生物化学和分子生物学实验室
现代生物化学和分子生物学实验室 配备了 Thermo 生物安全柜、苏净超净工 作台、ABI PCR 仪、Bio-rad DNA 电泳 系统和蛋白质电泳/转移系统、超声细胞 破碎仪、DNA 杂交仪、BioTek 酶标仪、 Eppendorf 紫外分光光度计等专业设备， 可承担多门基础型课程和拓展型课程的 教学和创新课题的研究工作。
如表 1 所示，学生在学校开设的基础型实验课程和拓展型课程（含理论课
程与实验课程）的基础上，根据其兴趣提出了创新课题，并在课题立项和实施过
程中了解科学研究的一般思路，掌握科学思想方法，磨练意志，为其日后的发展
打下坚实基础。
原野、刘文嘉辉、史天泽和陈文朴同学在学习了“质壁分离”相关内容后提出：植物
细胞在受盐胁迫时在细胞水平上表现出了原生质层和细胞壁分离的现象，那么在分子水平上
植物会表现出怎样的响应特征呢？如果四位同学没有学习和实践过“目的基因的克隆和鉴
定”等相关知识，估计他们也问不出这个问题，当然也就不存在“大豆耐盐基因的预测与筛
选”课题了。（本项目获得第二十五届 Intel 上海市青少年科技创新大赛一等奖、生命科学
杰出项目专项奖、全国青少年科技创新大赛三等奖。）
创新思维不可能一蹴而就，只能慢慢培养。中学时代的每个学生都有着良好
的创新潜能，但对创新潜能的激发需要良好的环境和氛围。因此，培养学生的创
新思维首先要营造良好的创新氛围，要经常鼓励学生发现问题、提出问题、探究 问题、分析问题，通过这一系列活动使学生创新思维得到发展。
朱亦辰同学是我校吴立人老师的学生，在学习了“细胞呼吸”相关内容后，她提出：“如 果细胞呼吸过程中[H]的受体是氧气，则该呼吸方式为有氧呼吸；若[H]的受体为有机小分子， 则该呼吸方式为无氧呼吸。那么，有没有可能有些生物在某些条件下会以无机物作为[H]的 受体呢？”吴立人老师充分肯定了朱亦辰同学的思考，并引导朱亦辰进一步思考“如果环境 中没有氧气、小分子有机物和相应的无机物，有没有可能[H]还原自己产生 H2？如果这个过 程真的存在，还原自身的能量从哪里来？有没有可能是来源于光能？”如果这个假设成立， 自然界当中应该存在一类有色的、生活在厌氧环境中、光照条件下能产氢气的生物（极有可 能是一种细菌）。谈到这里，朱亦辰激动了：氢气，不正是我们梦寐以求的清洁能源吗？可 惜制取成本居高不下，如果我们能找到这种细菌并优化其产氢条件，那就太有意义啦！—— 这一年，她 17 岁。
表 1、现代生物化学和分子生物学分层实验课程的设置（部分）
基础实验课程
拓展型课程
探究性课题
1. 目的基因的克隆（PCR） 2. 质粒的抽提、纯化、鉴定和
转化 3. DNA 指纹图谱（凝胶电泳） 4. DNA 杂交 5. RNA 的抽提和 cDNA 的合成 6. 血红蛋白凝胶柱层析 7. 蔬果中维生素 C 含量的测定 8. 紫外线抑菌作用的研究 9. ABO 血型的鉴定 10. 人外周血淋巴细胞培养及染 色体观察
经过进一步细化后，朱亦辰同学实施了选题“铁钼离子浓度对光合细菌产氢效率的影 响和产氢废水的筛选”，该课题获得了 Intel 上海市青少年科技创新大赛一等奖、全国青少 年科技创新大赛二等奖。朱亦辰同学也因此被评为“上海市明日科技之星”，目前就读于剑 桥大学。
上海中学生命科学创新实验室遵循上海中学创新人才早期培育以“聚焦志 趣”为核心的理念，遵循“让每一个学生的潜能得到充分开发”的教学观点，遵 循“高立意、高思辨、高互动”的“三高”教学模式，围绕“以德育为核心，创 新精神和实践能力为重点”的素质教育要求，着眼于使学生了解学科的最新进展， 感受学科的未来发展方向，使学生掌握相关的学科思想，具备学科基本素养，锻 炼逻辑性思维、批判性思维和创造性思维。
成果，使学生了解学科的最新进展，感受学科的未来发展方向，激发学生科技
创新的热情。基于这一思考，上海中学除了实施上海课程标准外，增设了“走进
基因工程”、“话说基因”、“转基因植物栽培”、“现代生物学基础实验”、“人类基
因组与生物信息学”等理论与实验相结合的拓展型课程，给予学生必要的知识铺
垫，使学生有可能从中发现问题从而进一步探究（表 1）。