“知行合一”的校园“实验场”建设
上海市曹杨中学是上海市首批特色普通高中之一，以“环境素养培育”为特色定位，致力于培养学生与“大环境”(自然环境、社会人文环境以及人自身的心理环境)和谐共生、协同发展的责任担当意识和自主力行能力。为此，学校在实验室的建设过程中，借鉴物理学中的“场”理论以及社会科学和哲学领域的“场”概念，坚持“校园即实验场”的设计建造理念，充分发掘和利用校园内一切环境要素的教育功能，建设了打破实验室孤立的物理空间、与学校整体的环境融为一体的实验室群。学校以师生的自主参与为实验室群的主要管理运行和完善优化的途径，通过人与物、人与人的充分互动，形成了“知行合一”的校园“实验场”，在聚合和激发校园各元素的育人功能中，让学生习得和提升可持续发展必备的“环境素养”。
一、以“两个结合”的设计和建设思路 打破实验室群的空间壁垒
学校依托校园现有场所设备的特点，结合学生的需求，以“室内外相结合”和“学习体验与实际生活相结合”为原则，来设计和建设创新实验室群，经过近10年的不断建设，融入校园的16个室内外相结合的实验室群，集实验演示、动手实践、生活体验于一体，将实验功能与实际生活紧密相连。
例如水技术与环保实验室群便是由室内实验室(图1)、人工湿地(图2)和雨水回用两个室外实验室，以及紧邻校园的虬江河这一自然环境所组成。人工湿地紧靠虬江河，除了实验功能，还起到河水净化、校园景观美化的作用，雨水回用实验室将教学楼楼顶雨水收集净化并用于浇灌、清洁，形成了一个集生物学、化学、物理等多学科于一体的水实验室群，并开发了配套的水技术与环保系列课程，使原本枯燥的水质监测、对比、净化等实验由于与校园生活结合起来而变得具体和生动。特别是水质净化使得周边环境逐步改善，让学生在获得知识和能力的同时，激发了他们的环境意识和责任感。
图1 水技术与环保实验室群——室内实验室
“云知”气象实验室则包括室内数据处理分析实验室(图3)、气象播报站与室外观测设备(图4)。其中室外设备分布在校园各处，使整个校园可以成为气象数据监测和采集的微生态系统，让学生在真实的环境中进行气象观测、数据采集、信息分析、会商研讨、天气播报等一系列科学研究和实践体验，综合实践能力和环境素养得到有效的培养和提升。
图3 “云知”气象实验室——室内数据处理分析实验室
学校凸显“两个结合”特点的创新实验室群，有效激发了学生学习体验的兴趣，提高了实验教学的成效，彰显了实验室的育人功能，深受师生喜爱。
二、设计并挖掘校园环境中的育人元素 创设校园“实验场”
“环境素养培育”特色课程的一大特点是与人生存的环境要素紧密相连，例如空气、气候、水、植物、能源等，而这些要素都存在于校园之中，校园更是学生日常学习最重要的场所。因此，在创新实验室群建设的基础上，学校依托校园的一景一物、一草一木，以整个校园为蓝本，整体规划、设计和发掘一切可视、可触、可用的育人元素，建设“知行合一”的校园“实验场”，让校园处处展现实验契机。
例如，在校园绿化的规划和培植中，秉持把整个校园建设成为植物教学的室外实验室的思路，注重植物种类的多样性和分布的科学性，经过近20年的布局，学校的绿化面积达到9101平方米，栽植了超过70种植物，花、果、叶景观呈现出鲜明的季节特征，再辅以校园植物地图、挂牌和植物二维码，让学生可以时刻开展各种植物研究。又如，校园中不同种类的新能源路灯均安装有数字显示系统，实时显示路灯上的太阳能板或风力装置的运行原理、发电量、路灯能源储备情况和使用情况，配合实验楼拾阶而上的能源知识长廊，可为学生提供多感官、多途径、多环节的学习体验。此外，食堂餐厨垃圾处理装置也安装有显示屏，可以查询相关数据和运行状况，饮水房的水表数据也是可视的。这些设计极大地方便了学生的学习、观察和实验数据采集。
在校园日常生活中，浸润式的实践体验，让学生在提升实践和创新能力的同时，也培育了社会责任意识。
三、通过师生与“场”深入互动 激活和 释放“实验场”的育人效应
在“实验场”以及新增实验室的设计、建设和完善过程中，师生积极参与，结合学生的学习情况和需求，提出了很多建设性的意见并最终被采纳。例如学生根据在基础型课程及特色课程中所学习的知识，提出了利用生物法监测水质的想法，最终在师生以及校外专家的共同设计之下，斑马鱼生态监测实验室应运而生(图5)。同时，在“实验场”的日常管理和维护中，建立了学生自主参与机制，成立了学生自主管理委员会；划分班级责任区；实施特殊设备的社团负责制(图6)等。
图5 师生共同设计的斑马鱼生态监测实验室
此外，学校还通过教师绩效分配、学生综合素质评价等评价导向来鼓励师生与校园“实验场”的深入互动。例如，生物教师根据微生物有机物垃圾处理系统开发了厨余垃圾回收利用项目，学生将餐厨垃圾进行微生物处理，转化成有机土壤，用于校园植被和周边社区植被的栽种，从而体验到垃圾从产生、回收到再利用的全过程。学生更是将在“实验场”中研究的课题成果辐射至周边社区，如安装自制的太阳能门牌灯(图7)，与长征镇政府开展共话河水治理活动(图8)等，同时也在各项活动中收获成长。实践证明，人与“场”的这种深入、良性的互动，能够促进了人和“场”的共同生长。
图7 “新源”社团成员定期为周边社区安装太阳能门牌灯
图8 曹杨中学“小河长”与长征镇“大河长”开展共话河水治理活动