2022年10月06日 星期四
一张创造教育的名片
第22版:封面报道 2022-09-19
40年的追求

一张创造教育的名片

金姬

展示向明学子科创作品的科创苑。

首次发现“中华螽斯一号”小小昆虫家的黄文华(右)正在甘忆晖老师指导下做研究。学校开展“带小小研究生,评小小小专家”活动,一直延续至今。

丁凛老师(左二)课间解答学生问题。

黄曾新老师(左一)指导学生开展创造发明活动。

沈骞老师(右二)和学生在vex机器人实验室活动。

黄志安老师(左二)带领学生在调试无人机和航模。

许颖锋老师(后排左三)带领学生参加头脑奥林匹克世界决赛。

作为上海最早以“创造教育”作为办学特色的中学,有着120年历史的向明中学,从上世纪80年代以来为社会源源不断输送富有创新精神和创造力的“向明人”。向明创造教育40年,先后经历姚秉华、刘冀生、许建苗、芮仁杰校长和丁彬荣、冯忻书记的努力,使创造教育得以传承与发展,成为向明发展的一张亮丽的名片。

记者|金姬

“处处是创造之地,天天是创造之时,人人是创造之人。”这是人民教育家陶行知1943年在《创造宣言》中写的一句话。未承想,40年后的上海,一所名为“向明”的中学实现了陶先生的期望。

走进向明中学的校园,有一条名为“科创苑”的走廊,两边展示的VEX机器人、轮椅式折叠电动车等让人眼前一亮的作品都是出自向明学子之手。作为上海最早以“创造教育”作为办学特色的中学,有着120年历史的向明中学,从上世纪80年代以来为社会源源不断输送富有创新精神和创造力的“向明人”。

诞生于“科学春天”的教育实践

20世纪80年代既是“科学的春天”,也是各种新思潮风起云涌的年代。向明人放眼国内外先进教育理念,酝酿着新的教育变革。1980年初,“创造”二字首入向明中学的学校发展纲领。

1981年,向明中学时任副校长方启敖邀请徐方瞿等致力于创造教育的专家,带领一批教师组成向明校内创造教育课题组。他们从学习创造教育理念和技法起步,开始了试验性的实践探索。1984年,向明中学决定在初一开办全国第一个“创造教育试点班”,以第二课堂形式实施创造教育课程,着重进行发散性思维、联想和想象等训练。

1984年“创造教育试点班”班主任胡均浩,虽已经退休多年,但回忆起30多年前自己执教向明首届创新班的点点滴滴,仍然历历在目。

“和普通班不同的是,当时,我们这个创新班每周都有一节‘创造技法训练’的课程,主讲老师就是当时杨浦区教育学院的数学老师徐方瞿。选择语文和数学两门学科训练学生的创造性思维,训练学生的发散性思维、求异思维。每周向市区公开教学一次,课后,课题组老师与执教老师一起评课。每周公开课,市区还有外省市来听课的很多,那段时间,《文汇报》等媒体也曾报道向明中学的创造教育。”胡均浩告诉《新民周刊》,作为一名语文老师,自己之前从未接触过“创造教育”,但对创造教育却也兴趣盎然,并阅读了创造教育的一些资料和文献。

创造教育(Creative Education)的概念由英国心理学家、优生学家高尔顿率先提出,开创了创造教育研究的先河。上世纪40年代,美国人奥斯本《思考的方法》问世。二战后,创造教育受到广泛重视,逐步形成理论体系,形成世界潮流。上世纪50年代,创造教育在美国得到发展,不少大学开设了指导学生创造性思维实验课程。上世纪60年代起创造教育在日本蓬勃发展,1960—1979年,有关创造力培养著述译作有250多种,广泛开展创造实践活动,开设“发明教室”。德国则把对学生发展性思维的培养渗透在中小学各年级的课堂教育中。

在中国,陶行知先生是创造教育的开拓者,1943年发表了《创造宣言》,还设立育才创造奖金。上世纪70年代末创造教育在我国再度兴起。和传统教育不同,创造教育重在运用知识,教法上重在启发,学法上重在发现,让学生善于发现问题并能够学以致用去解决问题。

当年胡均浩老师把这种理念也用在了自己的语文教学上。

比如,在讲述茅以升的《中国石拱桥》时,他先出示挂图,问学生:“小拱在桥的什么位置?”学生给出的答案不一而足。胡老师让学生打开课本,作者的原文是:“桥的两肩各有两个小拱。”胡老师问学生:“你们刚才的表达与作者的表达有什么区别?能替代作者的表达吗?”由此,老师引出结论一:写说明文,要将一目了然的说明对象准确、明确地表达往往也不是易事,要下功夫。

然后,胡老师再让学生看这句:“大拱由28道拱圈拼成,就像这么多同样形状的弓合拢在一起,做成了一个弧形的桥洞,每道拱圈都能独立支撑上面的重量,一道坏了,其它各道不致受到影响。”胡老师又问:“这28道拱圈是怎么拼成的?平行于河面,还是垂直于河面?”这个问题需要空间想象力,需要逻辑思维,对于初中生来说有难度,有挑战。胡老师由此引出结论二:已经说明白的文字,你是否注意到了,是否读懂了,这考查你的理解力。

在胡均浩看来,语文教学中体现创造教育理念的一个重要方面,就是要精心设计课堂提问,那种“对不对”、“是不是”的问题,过于简单的问题要减少,因为这些问题无法激起学生学习的兴趣。要增加思辨性、探究性问题。

胡老师表示,课堂提问还要启发学生的求异思维、质疑思维。比如,都德的《最后一课》,课本中铁匠看到小主人公在广场上跑过,就对他喊:“不要这么快啊,孩子,你到学校总是挺早的。”胡老师就问学生,小主人公那天明明去得很晚,而且他不太爱读书,上学迟到恐怕也不是第一次,铁匠为什么这么说呢?胡老师根据上下文猜测原文意思应该是“你是来得及赶到学校的。”为此,胡老师查了英文版的《最后一课》,并求助法语老师托法国朋友找到法文原著,证实了他的质疑。

胡均浩鼓励同学们去当课文“啄木鸟”,勇于质疑和探究。当然,在阅读一些名著时,如果可以掌握外语,能够看懂原著可能是更好的选择。而且,给创新班学生上课也是教学相长的过程,胡均浩感到“累并快乐着”。

当年胡均浩和徐勤杰两位老师分别带的“创造教育试点班”成功后,向明把这一制度也在初中和高中同时推行。随着初高中分离后,向明高中的“创新班”制度保持至今。

从向明中学毕业的丁凛,如今也是向明中学的英语教师,她走上讲台已经24年,其中有十几年就是担任高中创新班的班主任。

说话爽朗的丁凛告诉《新民周刊》:“我在向明学习的6年,虽然不分创新班和普通版,但这里的创造教育很吸引我,让我收获很多。所以我回到母校担任创新班班主任后,更加注重培养学生的创新和思辨能力,在班上营造一个良好的学习氛围,并让学生形成独立的自学能力和谦逊的合作精神。”

丁凛以春假研学活动为例,通常每年春天向明学子会去外省市参加三天两晚的研学活动,创新班的孩子有机会制定出行计划,甚至离开大部队“单飞”到其他地方研学,而且活动时间可以更久一些。“虽然创新班可能会因此少了一两天的学校课程,但并不影响他们的学习进度。而且,他们也愿意花更多时间在研学上面,深度考察某个项目。”丁凛还自豪地表示,创新班的孩子善于合理安排时间,更积极参与社团活动,而一些获奖或者出成绩的项目,往往都有创新班孩子的身影。

“百多个国际金奖,500多项专利”的背后

如果说创新班的存在只是向明中学部分学子的创造教育写照,那么上世纪80年代开始的“三小”活动(小创造、小发明、小制作)乃至后来不断完善的创新教育课程体系,让每一位向明学子都从中受益匪浅。

而创造教育在向明,除了学院派老师的授业解惑,也需要社会派的新鲜血液。2000年进入向明工作的黄曾新,20多年来带领向明学子获得了百多个国际发明赛事的金牌和500多项专利,成为上海教育界的传奇人物。

1986年,向明中学学生蔡晖发明了一种公用电话自动计时报价器,方便了电话间的老妈妈。当时这个发明引起国际上的注目,要小蔡申请专利。这件事引来了媒体的争相报道,展现了当时向明中学“三小”活动的成就。

为此,向明中学一直希望有所突破。功夫不负有心人。2000年,51岁的黄曾新进入向明中学的校办工厂工作,当时他在发明创造界已小有名气——1978年因帮助所在安徽黄山的工厂解决第一台数控机床的淬火问题而参与了当年的全国科学大会;1983年“下海”专职搞发明创造。

来到向明工作后,黄曾新的发明创造能力很快被校方所发现。当时向明中学的校长对他说:“您也年纪不小了,自身在技术上很难提升了,但是您可以指导学生来进行创造发明,启发他们”。于是,黄曾新在向明中学一干就是20多年。

成为科技特色老师后,黄曾新先后在向明多个班级试点开设《创造学》课程,建立了三个创新实验室,指导学生参加上海市和全国创新大赛,为学校科技创新教育工作打开了新的思路。非科班出身的黄曾新教学生们做实验时,更多的时候鼓励他们去问背后的“为什么”,而不是去按部就班验证理论。他给《新民周刊》举了两个例子。

黄曾新曾带领向明学子破解了“姆潘巴现象”(MpembaEffect)。1963年,坦桑尼亚中学生姆潘巴偶然发现,热牛奶倒入冰格一个半小时后会冻结,而先放入的冷牛奶还是很稠的液体,没有冻结。这一现象后经达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯波恩(Denis Osborne)博士实验证明,两人在1969年共同在英国杂志《物理教师》上发表文章,详细介绍了这一现象,并称其为“姆潘巴现象”。几十年来,许多论文与实验试图阐明“姆潘巴现象”背后的原理,但由于缺乏科学实验数据以及定量分析,始终没有定论。

2004年11月起,在黄曾新的指导下,向明中学的两位女生和上海中学的一位女生,三人组成小组开始研究“姆潘巴现象”。经过4个月100多次实验后,她们在2005年3月得出结论:在同质同量同外部温度环境的情况下,热液体比冷液体先结冰是不可能的,并提出了引起误解的三种可能。她们认为,只有当冰箱有温差、牛奶含糖量不同或糖没有溶解、含有较多淀粉等非液体成分时,“姆潘巴现象”才有可能发生。

黄曾新也曾带领向明学子推翻了“鱼是靠鱼鳔来控制上下沉浮的”这一观点——传统观点认为,鱼的上下沉浮是通过鱼鳔来控制的。这一观点是在17世纪由意大利佛罗伦萨科学院的科学家们开始提出,并于1685年由波雷里教授正式提出这个论断。300多年来尽管也有科学家对此提出过异议,但一直没有从实证上做过缜密分析。各国科技展馆的解说词和中小学教科书也大多采用此观点。

2008年,黄曾新指导3名向明学生、1名位育学生和1名市西学生探索推翻了这一观点。当时,他带领的研究小组,通过两个多月的观察和20多次的实验后发现,鱼在水中主要靠鱼鳍而非鱼鳔来控制沉浮,鱼鳔在鱼身上的功能是降低鱼的身体比重,使它与周围水的比重接近。

在黄曾新等一批向明老师的努力下,2008年,世界发明家联合会主席阿德拉来向明中学参观时,高度评价学校科技教育成果是他多年来寻访世界各国中小学创新成果展览中最优秀最具特色的成果,并亲自在向明中学设立“中国发明协会——发明家协会国际联合会青少年创新基地”。

2009年,到了退休年纪的黄曾新被向明中学返聘。他不仅带领学生发现问题,更注重解决问题。

2010年,黄曾新在央视“3·15”晚会上看到地沟油黑幕的报道后,决定研究老百姓简单易学的地沟油检测标准。为此,他从向明中学招募了四五名志愿参与该项目的学生。课题组将检测目标确定为含有动物油的地沟油,钻研出了通过油品凝固点、透明度、粘度、折射力和光谱测性等五种简便易行的物理快速检测方法。这在2011年3月的第五届北京发明创新大赛中获得银奖。

在上海教育界,黄曾新成了发明创造的“金牌教练”,带领向明学子多次斩获国内外大奖。即便在新冠疫情期间,年逾古稀的黄曾新也没有歇着。他自豪地告诉《新民周刊》:“在2020年澳门国际发明线上展览会上,我带领学生们获得了19个金奖、4个银奖,共有50多人获得奖项,其中还有一个特别金奖,向明中学是参加此次比赛获奖最多的一所中学。”

在2022年3月俄罗斯举办的第二十五届莫斯科“阿基米德”国际发明和创新技术展览会上,黄曾新指导的向明学子凭借“便携式复合日晷”“电磁感应试验箱”“对四轴飞机无线充电桩”“可立体操作的多功能实验桌”“能将空调余热产生热水的多点平衡热交换器”“水的三态转换显示器”“一种可对行驶中电动汽车无线供电的装置”“一种用于记录日照度的仰仪”获得八项金奖。

如今,73岁的黄曾新仍是向明的科技指导老师,同时他也是抖音上的“科普网红”。而他在抖音上的账号名就是“向明人黄曾新”,对他而言,向明的创造教育给了他深深的烙印,他也希望成为向明创造教育的“推广大使”。

特色创新实验室和社团活动交相呼应

“金牌教练”黄曾新负责的三个实验室,只是向明中学30多个特色创新实验室的一小部分。事实上,学校配套“创造教育课程群”建成了包括苹果创新思维实验室、纳米实验室、微电影工坊、无人机实验室、VEX机器人实验室、微生物基因实验室在内的各种特色创新实验室30多个,有力地支撑了创造教育的课程实施与课堂学习。

向明中学特色创新实验室负责人李剑告诉《新民周刊》,向明中学的特色创新实验室从2004年开始规划,2005年开始实施,算是全上海最早提出这一概念的中学。“最早的特色创新实验室是2005年的苹果数字实验室,后来演变成原创音乐实验室和微电影工坊两个实验室。”

在原创音乐实验室,向明学子在这里以歌曲写作课程为主,融入包括音乐理论、音乐欣赏、键盘弹奏等音乐基础知识,还结合了电脑音乐的技术,如:MIDI、打谱、制作、录音等内容进行自主创作编曲。

在李剑看来,向明的特色创新实验室未必有多么“高精尖”,而是主要起到为学生开拓科学眼界、培养科学素养的作用。例如,纳米实验室的缘起就是校领导2008年的一次校外参观学习,当时“纳米”还是一个小众词汇,校领导回来后就觉得有必要让所有学生都了解“纳米”是什么,这是基本的科学素养。

当然,高精尖的特色创新实验室也有。VEX机器人实验室就是其中之一。

VEX机器人赛事起源于美国,2007年由亚洲机器人联盟引入国内,旨在通过竞赛、研学等方式培养青少年对科技的兴趣,提高青少年的科技创新能力,促进机器人在社会各领域的应用,推动机器人知识普及和行业发展。

如果说特色创新实验室只是一个场所,那么在里面从不间断的科创课程、定期活动的各类社团则是相关项目充满活力的核心。向明中学学生社团已然走过整整20年的岁月,如今有36个社团,从体育到科创,从文艺到传媒,可以说是应有尽有,而这个数字每年都会有变化。

在科创方面,VEX机器人社团是向明的明星社团。

从2008年起,向明中学机器人队一直是VEX各级别领奖台上的“常客”,2017到2019赛季几乎包揽了全国到亚太所有高级别大赛的冠军。之所以向明中学可以如此所向披靡,在于向明中学主持机器人社团和组队参赛的科技教师沈骞。2008年,在中学机器人创新领域已经崭露头角的沈骞,被向明中学校长芮仁杰相中并“招入麾下”,负责学校机器人课程开发和教学,开启了向明VEX机器人项目的高光时刻。

尽管机器人是以实践动手为主的项目,但在沈骞的机器人社团,他却有意识地根据学生能力,来设计不同级别的实践课程。每年社团招新后,面对新一批对机器人感兴趣的学生,沈骞首先会将他们“分门别类”:动手操控能力强的,以机器人操控训练为主;对编写程序感兴趣的,纳入“程序组”;擅长动手搭建的,编入“工程师小组”。等到学生们逐渐熟悉了各自的领域,沈骞会引导他们从入门走向上手,开始制作简单的机器人。当每年的比赛季来临,沈骞就要在社团中挑选出合适的队员,进行强化训练。

沈骞表示:“作为向明中学机器人社的指导教师,我很快乐,因为我做着一份自己喜欢的工作,我是为了兴趣而工作。我送给同学们12个字——发掘兴趣特长,追逐人生梦想。”

同样有着特色创新实验室名字并取得优异成绩的还有航模社。在向明中学校园内,有一个功能和设备齐全的无人机与航模实验楼,一楼是展示厅,二楼是教学实验室。在实验室里,有固定翼飞机、直升机、穿越机以及各种无人机。学生可以通过参加社团学到一些航空模型飞机,包括固定翼飞机、直升机、多轴飞机、航拍飞机基本理论知识。学生也能自己动手制作组装固定翼飞机,了解无人机的设计和制作。或者在电脑模拟驾驶喜欢的模型飞机,等熟练后能去野外操控飞机。

黄志安老师是2017年开始接手航模社的,这也是他的兴趣。在他的带领下,向明学子参加了市级和全国的航模或无人机比赛以及全球真实世界设计挑战赛RWDC(Real World Design Challenge)。

以RWDC为例,这是一项起源于美国并面向全球高中生的航空航天设计项目。2020年1月RWDC中国区比赛在北京举行,黄志安老师带队派出了由19位向明同学组成的4支队伍参赛,最终向明的两支队伍荣获一等奖。

2020年的RWDC比赛题目是使用无人机系统在城市中进行包裹快递。学生要完成飞行器的选择,并理解基本航空空域系统规则,学习并掌握有效荷载及飞行器元器件等基础航空知识,运用工程设计方法进行案例分析并设计出最终的飞行器。在项目设计和展示过程中,学生们同时也掌握3D建模软件的基本操作,提升英语演讲能力,培养团队协作意识。可以说,这样一个项目非常锻炼人,也需要擅长不同项目的学生组队来共同应对挑战。

黄志安告诉《新民周刊》,无人机飞行并不难,比较难的是飞固定翼航模飞机,而最难的则是飞直升机航模。“有时候我会开车带学生到远郊去试飞航模,可能我开车一个小时,在现场两分钟不到就可能‘坠机’结束了。对于学生而言,这个打击是很大的。如果意志力不坚定的话,很难坚持玩航模。”

正是因为门槛高、操作难,无人机和航模社的参与者并不多,但是坚持下来的向明学子往往都能出成绩。2022年4月,2021—2022 RWDC全球展评在线上举行。经过选拔,全球共有36支队伍参与最终的决赛。向明中学派出一支由7位学生组成的队伍参加,最终荣获优异奖。

事实上,这两年通过在线比赛,让向明在创造教育领域依旧斩获不少奖牌,OM(头脑奥林匹克)社就是其中之一。OM是一种起源于美国,融自然科学、社会科学、艺术于一体,动脑和动手相结合的综合性活动。向明OM社老师许颖峰表示,早在1990年就成立的OM社,是向明中学最早成立的社团之一。

“在每周一次的社团课上,我们准备了丰富的课程安排,让每一个同学参与进来,一起完成一至二道有趣的试题,也可能是历届比赛中所涉及的题目。或是一起合作完成一个即兴表演,又或是一道培养团队合作精神的动手题。”许颖峰说。在许颖峰的指导下,2019年以来,向明OM社从上海到全国都拿到了多项一等奖。

与此同时,OM社也积极参与DI比赛。DI(Destination Imagination)中文翻译为“目的地想象力”,是一项旨在培养青少年实际创新能力的国际性教育项目。2006年,DI进入中国;2012年,DI项目正式落户上海。2022年6月中旬,在2021—2022 DI全国展示活动暨DI全国赛中,向明中学获得了挑战D即兴类《节日狂热》一等奖,刷新了向明学子在DI全国赛的最好成绩。

在30多个创新实验室和30多个社团的双重加持下,2021年12月公布的首批“上海市学生(青少年)科创教育基地”名单上,向明中学位列其中。“创造”,成了向明教育40年来的亮丽名片,更是烙印在每一个向明学子身上的鲜明印记。

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