文 范亞芳 曹春浩

深化科技特色 彰顯學(xué)科特點
——北京市通州區(qū)后南倉小學(xué)生物館的發(fā)展路程

文 范亞芳 曹春浩

提到北京市通州區(qū)后南倉小學(xué)（以下簡稱“后小”），就不能不說后小的生物館。后小的生物館是通州區(qū)小學(xué)中唯一的生物館，館藏各種生物標(biāo)本1 000余件，其中不乏各種珍稀動植物標(biāo)本，如水杉、鱟、珊瑚、豹貓標(biāo)本等。生物館的建成和使用，為后小的師生在教學(xué)活動中增色不少，也通過參觀等活動，使周邊兄弟學(xué)校獲益匪淺，為通州小學(xué)科學(xué)教學(xué)起到了材料支撐作用。

1983年，后小提出“深化科技特色，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展”的教學(xué)理念并將學(xué)校的教學(xué)重點放在科技教育方面，借助這一先進(jìn)理念，成為北京市首批科技特色示范校，并迫切想成立一個反映我校教學(xué)理念的實驗室。而在教學(xué)生活中，我校先后成立了物候小組、氣象小組、標(biāo)本制作小組等一批展示科技特色的興趣小組，這些小組通過對氣候的研究、對動植物生活習(xí)性的研究、對標(biāo)本的制作等活動過程中，對周邊的動植物以及生活環(huán)境有了一定的了解。學(xué)生們想把自己的活動成果匯總起來作為一手資料永久保存。在課堂中，許多教師感嘆我們的教具少或者不能直觀的說明事實，如語文課講授《烏鴉喝水》一課，教師怎么也給居住于城市中的孩子講解不了烏鴉是一種什么生物。在這種人文背景和實際需要下，生物館的建成應(yīng)運而生。

1990年，后小克服校園面積小的特點，專設(shè)一間標(biāo)本陳列室，用于收藏各個興趣小組的研究成果和種子標(biāo)本，定名為后小標(biāo)本陳列室。標(biāo)本陳列室中，主要收集了物候小組和標(biāo)本制作小組的各種植物標(biāo)本。隨著各興趣小組的活動，我們收集了銀杏、玉蘭、國槐、楊樹等植物的葉片和果實標(biāo)本30余件，收集了教師制作的喜鵲、烏鴉、麻雀等動物標(biāo)本20余件。標(biāo)本陳列室的建成，不僅收集了學(xué)生的研究資料，還為教師的教學(xué)活動提供了一手資料。不僅自然（科學(xué)課的前身）教師在課堂上利用了這些標(biāo)本，許多語文教師也成為標(biāo)本陳列室的?？停@些標(biāo)本的使用，為他們的課堂增色不少。胡梅老師利用烏鴉干制標(biāo)本講解《烏鴉喝水》，使學(xué)生一下子認(rèn)識了聰明的小烏鴉的樣子。在講解《小蝌蚪找媽媽》一課中，觀察動物外形的不同是隱含在文字后面對學(xué)生滲透的思想教育，徐雪梅老師為學(xué)生提供了標(biāo)本陳列館中的動物標(biāo)本，學(xué)生通過觀察小蝌蚪和青蛙、烏龜、金魚的標(biāo)本，分別了解了幾種不同動物的外形特點，找到他們的相同和不同的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識到了觀察要從整體入手，按照一定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類的觀察方法?？茖W(xué)教師更是標(biāo)本陳列室的直接受益人，在講哺乳動物、昆蟲、魚類、爬行動物類等動物的身體結(jié)構(gòu)時，標(biāo)本陳列室是學(xué)生最常去的地方，他們通過觀察分析各類動物的身體結(jié)構(gòu)，找到各類動物的共有特點，歸納和概括本類動物的共同特征，為研究動物分類標(biāo)準(zhǔn)打下堅實的基礎(chǔ)。

隨著時代發(fā)展和教學(xué)設(shè)備手段的不斷進(jìn)步，舊有的標(biāo)本陳列室已經(jīng)不能滿足教師和學(xué)生日益增長的教學(xué)和學(xué)習(xí)需求。因此，學(xué)校于2004年在標(biāo)本陳列室的基礎(chǔ)上，興建了生物館。生物館在原有標(biāo)本陳列室的基礎(chǔ)上，不僅增加了許多生物的標(biāo)本，還將動植物標(biāo)本按照生活環(huán)境進(jìn)行分類擺放，使學(xué)生了解了動物的生活習(xí)性。

生物館共分四部分，海洋探索、池塘生活、大樹周邊以及人類的生存發(fā)展。海洋探索是生物館的起始部分，在這一部分中，展示著海帶、藤壺、珊瑚、貝殼、魷魚等一些海洋動植物的標(biāo)本，這些標(biāo)本按照海洋生活中的狀態(tài)真實再現(xiàn)了海洋的一角，使學(xué)生立體直觀地看到了海洋的環(huán)境。池塘生活和大樹周邊是生活館的兩個重頭部分。池塘生活場景利用玻璃模擬池塘生活中的水資源，將玻璃的表層挖空，安放鴨子、荷花等動植物標(biāo)本，在玻璃上方放置蘆葦?shù)龋路椒胖蒙徟?、水草等?biāo)本，直觀、立體的認(rèn)識池塘的上下層結(jié)構(gòu)和生物種類。大樹周邊更是展示了藤蘿、葡萄、雞、鴨、鵝、貓、貓頭鷹、喜鵲等動植物標(biāo)本，通過標(biāo)本的密集呈現(xiàn)，再現(xiàn)了陸地生活景象，也幫助學(xué)生建立了動植物之間是相互依存，互為制約的關(guān)系的環(huán)境與生物的認(rèn)識。人類的生存和發(fā)展部分不僅展示了人類各部分器官的圖片，更收集了一整套胎兒發(fā)育的標(biāo)本，是生物館最神秘的部分。學(xué)生通過對不同發(fā)育階段的胎兒的觀察，形成了生命教育的雛形，對認(rèn)識人類本身有非常大的幫助作用。

生物館相對于標(biāo)本陳列館而言，帶給學(xué)生的不僅是認(rèn)識標(biāo)本展示的動植物，也通過環(huán)境布置使學(xué)生聯(lián)系到環(huán)境認(rèn)識我們周邊的生物，但是和近些年飛速發(fā)展的計算機技術(shù)對比起來，我們的需求也是明顯在提高的，2012年，新的電子生物館在原址上進(jìn)行了重新裝修設(shè)計。

新的電子生物館設(shè)計遵循教學(xué)安排，根據(jù)課本中涉及動植物的情節(jié)和內(nèi)容以及館藏標(biāo)本種類和生存環(huán)境等情況，設(shè)計出科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那榫胺桨?，方案在課本內(nèi)容針對性和現(xiàn)有藏品的利用率兩方面符合了校方要求。

電子生物館再根據(jù)情景方案和多種場景效果要求，由燈光設(shè)計師設(shè)計出光源種類和數(shù)量，由電氣工程師計算出相應(yīng)的控制模塊種類和數(shù)量，由軟件工程師利用照明場景編輯軟件編輯場景燈光演示程序。最終效果是燈光場景根據(jù)音樂時間的變化進(jìn)行同步變化，用照明亮度和色彩產(chǎn)生巨大的、生動的動態(tài)視覺沖擊效果。

場景展區(qū)是該館的亮點之一，其中多媒體聲、光、電同步模擬自然景觀演示系統(tǒng)，更給觀者創(chuàng)造一種身臨其境的感覺?？刂圃O(shè)備是演示系統(tǒng)的核心部分，它需同時滿足場館的公共照明、展品照明、藝術(shù)照明以及多媒體聲、光、電聯(lián)動的各種要求。

邁進(jìn)電子生物館，首先聽到的是根據(jù)館藏生物及場景制作一段長為3分鐘的自然音樂，其中有各種鳥叫、雷聲、動物深夜活動等，主要表現(xiàn)的是原始森林中一天的場景變化。這時，燈光設(shè)計師的燈光按照場景要求，應(yīng)用照明場編輯軟件進(jìn)行環(huán)境燈光變幻打在標(biāo)本上，使標(biāo)本仿佛動了起來。燈光場景根據(jù)音樂時間的變化進(jìn)行同步變化，用照明亮度和色彩產(chǎn)生巨大的、生動的動態(tài)視覺沖擊效果。整個演示程序的燈光場景分為白天、傍晚、閃電、打雷、下雨、雨過天晴、夜晚、深夜、黎明等。當(dāng)音樂時間進(jìn)行到白天時，燈光場景自動變化為白天，日光燈組漸漸升到80%亮度，動物標(biāo)本的白色面光、逆光、背光漸漸升到50%亮度，換色器自動換成白色。當(dāng)音樂時間進(jìn)行到傍晚時，燈光場景自動變化為背景畫上空的橙色日光燈組亮度為60%，白色日光燈組的亮度漸漸降到30%，動物標(biāo)本的白色面光、逆光、背光漸漸滅，動物標(biāo)本的白色面光、逆光、背光漸漸上升到50亮度，換色器自動換成橙色。整個展廳沉浸在一片晚霞中。而當(dāng)音樂時間進(jìn)行到雷電場景時，燈光場景自動變化為背景畫上空的藍(lán)色日光燈組亮度漸漸升到40%，橙色面光、逆光、背光亮度漸漸滅，藍(lán)色面光、逆光、背光漸漸升到亮度30%，頻閃燈自動開啟，換色器自動換成深藍(lán)色。

另外，軌道可調(diào)光筒燈，用做動物標(biāo)本的背光和面光，聚光燈配備換色器，用做動物標(biāo)本的逆光。系統(tǒng)硬件采用智能調(diào)光箱和表演控制器進(jìn)行控制。日光燈（配備可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器），用做天空的變化，如藍(lán)天、晚霞等；系統(tǒng)硬件采用數(shù)字調(diào)光接口模塊進(jìn)行控制。云燈、雨燈、頻閃燈、水燈，分別用做跑云、投影在湖面上水紋、下雨以及電閃的效果；系統(tǒng)硬件采用智能開關(guān)模塊進(jìn)行控制。音視頻控制模塊裝載音頻、視頻、聲光電同步演示軟件。

電子生物館吸引的不僅是我校師生，外校師生，連社會各界人士對電子生物館都非常關(guān)注，紛紛到我校參觀。在參觀之后，他們還紛紛將自己的收藏貢獻(xiàn)出來，贈送給電子生物館，其中，張孚允教授就為學(xué)校捐贈了標(biāo)本100余件。現(xiàn)在，我校生物館共有動植物標(biāo)本1 000余件，分為動物和植物共兩大類，其中不乏珍貴的水杉、銀杏的種子和葉的標(biāo)本。大部分植物標(biāo)本源自師生之手。內(nèi)容的選用均來自學(xué)生使用的課本，并以最直觀、形象化的方式創(chuàng)設(shè)教材中的情境，呈現(xiàn)在學(xué)生面前，向?qū)W生展現(xiàn)一個豐富、鮮活的生物世界。動物類標(biāo)本分為“脊椎動物類”和“無脊椎動物類”兩部分。主要館藏動物標(biāo)本有鱟、梅花鹿、狼、各種昆蟲標(biāo)本等。我們的生物館通過一定的延伸與擴展，讓我們開闊了視野，打開了思路，啟迪了潛在的橫向思維與聯(lián)想思維，從而達(dá)到開發(fā)我們多元化智慧潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力的目的。多年來，生物館已成為學(xué)校科技教育的龍頭，深受師生家長的喜愛，得到社會各界的認(rèn)可！

［1］ 鐘林楓.博物館燈光控制解決方案［J］.數(shù)字社區(qū)&智能家居，2007（1）：50-52.

作者信息

范亞芳，本科，小教高級。曹春浩，本科，中教高級。北京市通州區(qū)后南倉小學(xué)，101100