曹杨中学聚焦环境素养培育,助力学生探究世界 2024年12月23日 来源: 普陀教育
上海市曹杨中学校园里,学生从人工湿地提取水样,直接在实验室检测水质,开展相关的课题研究;斑马鱼创新实验室的门上贴着一张值班表,家离学校不远的学生会轮流来学校喂养这些小鱼……
“‘环境素养培育’是我校的办学特色,每个假期,学校的实验室都会为学生开放,让他们探究和学习。”校长杨琳说道。
2017年,曹杨中学被上海市教委命名为“上海市特色普通高中”,也是上海市的第一所特色高中。近年来,学校的“环境素养培育”特色还在延续,但迎来了迭代升级。校园里多了不少互动装置,新建了裸眼3D虚拟仿真实验室,学生的学习空间从校园实验场扩展到了全世界……
随着数字技术的发展,学校为学生的探究学习开发了不少“新产品”。通过“千里眼”远程生态观测数字平台,学生可以观测到浙江省杭州市百丈镇的气温、PM2.5、紫外线强度等数据。
课间,大屏前围满了学生,他们点击旁边的一块触摸屏还可以观测到釜托寺、泗溪村等生态实践基地中竹林生长的情况,抓拍实时图片,为之后的生物多样性研究积累素材和资源。
该研究项目的开发过程经历了不少波折,校长杨琳先带领学校管理班子前去考察,随后,学校课程中心组织生物、化学、地理等特色教师,以及信息中心、总务处工作人员组成课程研发团队先后5次亲临浙江省百丈镇实地探访,进行生态监测站的布点。
“我们之前了解过,百丈镇被森林覆盖率高,称为‘浙江毛竹之乡’,当地丰富的生态资源、人文资源和历史资源能够满足学校的课程开发需要,所以我们决定在那里建一个研学基地。”杨琳说。
作为该项目的牵头人,特色课程教师张明晓回忆起5次和团队一起上山的经历,感慨万分,“在野外,特色课程教师不断进行头脑风暴,生物教师提出可以探索植物的生长与环境之间的关系;化学教师认为可以监测水体中的水质;地理教师则结合当地的竹林,设计了竹林碳汇计算项目;后续,语文和历史教师还将结合当地的红色基因,设计人文活动……”
今年暑假,首批高一新生踏上了百丈镇开展实践体验,3天时间里,他们手脚并用地爬上了布满荆棘的竹林,开展了竹林观测和探究、用竹子制作太阳能小船、小溪水质检测等实践项目,还完成了一次课题研究,为今后长周期、深层次的研究性学习打下了基础。
近几年,为了满足学生对长周期、远距离生态环境的学习需求,曹杨中学打破课程的时空壁垒,开发了与校内课程紧密集合的校外实践基地、远程观测平台等,不断拓宽学生视野,鼓励他们从探索身边小环境走向探究世界大环境。
假期里,目前就读高三的朱祎、束方琪和许佳琪在参加了云南玉龙雪山实地考察课程后,在专家的指导下综合运用卫星影像、数字高程模型和地理信息系统数据,开发了玉龙雪山冰川面积的变化模型,并借助3D打印技术将研究成果转化为了实体的山体模型在校园中展出。
学生轻触屏幕,就能看到不同季节、天气状况下,玉龙雪山的变化。这3位学生也没有想到,自己实地采集的数据以及开展的研究可以形成有价值的学习资源。
校长杨琳介绍,曹杨中学在原先的环境素养培育基础上,开发了“从三极看全球环境问题”项目,包括云南玉龙雪山实践体验课程、极地实践体验课程等,将地理、信息技术、环境科学、地质学等学科有机整合,带领学生开展冰川的退缩消融、预测冰川变化等课题研究,“我们通过校外实践基地的开发,来支持学生开展跨学科项目化学习,希望中学生能用自己的行动为全球气候治理做贡献。”
学校的实验楼走廊里,摆放着许多学生外出考察带回的生物样本、水样等,通过扫描器皿上的二维码,就可了解到相关的信息和数据。
走进最新开发的裸眼3D虚拟仿真实验室,冰岛的自然风光和地貌瞬间展现在眼前,“这是学生外出考察时拍摄的生态实践基地画面,再运用AI语言技术形成可以人机互动的课程资源。这里的每位学生都有机会参与资源的收集和开发。”杨琳介绍。
数智时代来临,曹杨中学的环境素养课程与人工智能技术深度融合,开发了大-中-小贯通式的《Green.AI环境特色课程》,培养学生运用人工智能技术来分析与解决全球环境问题。学校通过与同济大学等高校合作,建设了丰富的课程资源,该课程还获批“2024年中小学人工智能教育应用研究项目”。
“曹杨中学师生为社区研制安装太阳能门牌灯传播环保理念”项目被评为“2016年度上海市普陀区社会主义精神文明十佳好人好事”。
该项目由2012届学生牵头,连续多年为周边小区免费安装太阳能门牌灯。经过绿色能源社团学生的不断创新,太阳能灯牌更新到了3.0版。
“我们的很多项目都经历了好几届学生,每年,毕业生会将研究成果交给感兴趣的学弟学妹。他们再将自己观测到的数据与上一届留下的数据进行比对,开展进一步的研究,这更是科学精神的传递。”杨琳说。
短短3年里,不少学生也因为在母校时的科研经历,发现了自己兴趣所在,大学时选择了与环境工程相关的专业。
2019届毕业生李响是曹杨中学第一届“苗圃计划”学员,2019年通过自主招生进入同济大学环境科学与工程学院环境工程系,2023年保送该系硕士研究生。
高中阶段,他参加了学校与同济大学共同开发的特色课程,并多次进入同济大学环境科学与工程学院学习体验。李响参与的课题《磁流体在非均匀磁场中的分布研究》荣获“上海市中学生物理学术竞赛二等奖”“上海市青少年创新大赛二等奖”。
如今,他受三峡工程中心委托担任了安徽省六安市“城镇排水管网收集效能数值化诊断技术研究与智慧监管平台开发”项目的长期负责人。
近3年来,曹杨中学学生获得市级及以上荣誉300余项,涌现出了不少“小科研人”。
须泽凯、王聿鲲、李天泽等学生参加了2024年联合国中国青少年环境大会,向来自全国各地的专家、学生分享了他们的课题《从三极看全球环境问题》;高二的5位学生首次参加Beaver Computing Challenge(海狸计算思维挑战赛),取得了年级组排名前25%的成绩……
学校建于1953年,建校之初为上海市政府指定的专门招收华侨子弟的三所学校之一,办学理念中强调的是赤子文化,其内核是要培养对社会负责的人。
为了培养学生的责任意识,学校决定从周围的环境入手,挖掘其育人价值,通过在教学中引入环保元素,引导学生关注身边环境,对自然怀有一颗敬畏心。
“后来,‘环境’逐渐发展为一个广义的概念,除了自然环境,也涵盖了社会人文环境以及心理环境。我们希望从‘大视野(知)、敢担当(情)、善思辨(意)、能力行(行)’四个维度培养学生与‘大环境’和谐共生、协同发展的核心价值观、关键能力与必备品格。”杨琳说道。
近几年,曹杨中学结合高中“双新”改革要求,新增了27门特色课程,特色课程总数达76门,还完善了22门特色课程的内容以及校本资料。
学校被授予国际生态学校绿旗荣誉,获得首批E60青少年碳中和学院长三角示范基地学校、首批上海市青少年科技创新环保实践基地、上海市科技教育特色示范学校等荣誉。
曹杨中学还获评“全国节约型公共机构示范单位”。“根据有关部门的数据监测,我们学校的学生宿舍使用的是太阳能发电;食堂的厨余垃圾有相应的循环系统;校园里还安装了雨水收集器、水循环装置等,我们将节能环保的理念贯穿到了校园生活的方方面面,旨在让学生在真实情境中提升环境素养和社会责任意识。”杨琳表示。