在全國(guó)各地踴躍推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的背景下，北京市教委于2012年啟動(dòng)了北京市普通高中開放式重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，全市共有50余所高中開展了重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作。其中，首都師范大學(xué)附中永定分校創(chuàng)新性地構(gòu)建起了全市唯一一個(gè)以地理學(xué)科為基礎(chǔ)和服務(wù)對(duì)象的地球科學(xué)開放式重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并于2015年年初建成并投入使用。學(xué)校地理教研組組長(zhǎng)施雙燕老師作為負(fù)責(zé)人，組織參與了該實(shí)驗(yàn)室從規(guī)劃設(shè)計(jì)、研討籌備、搭建配置、到教學(xué)應(yīng)用的全過(guò)程。

　　設(shè)計(jì)構(gòu)建：結(jié)合已有教育特色 補(bǔ)全學(xué)科教學(xué)方向

　　根據(jù)地球科學(xué)的內(nèi)涵和學(xué)校特色，將地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)室分為幾個(gè)小專業(yè)教室，分別為天文科普室、普通地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室、地質(zhì)構(gòu)造模擬室、氣象探究室、地質(zhì)災(zāi)害科普室，這些教室既滿足教學(xué)要求，又為研究性學(xué)習(xí)提供平臺(tái)。

　　1.天文科普室

　　學(xué)校已擁有了一座現(xiàn)代化的天象館，針對(duì)高一學(xué)生定期播放天文影片，豐富學(xué)生的天文知識(shí)。為了進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和研究能力，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中增加了一間天文教室，補(bǔ)充了天文望遠(yuǎn)鏡、九星稱重儀、透明天球儀等相關(guān)天文設(shè)備，為愛好天文的學(xué)生提供探究的場(chǎng)地。

　　2.普通地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室

　　門頭溝區(qū)一直有“天然地質(zhì)博物館”“中國(guó)地質(zhì)工作者搖籃”的美譽(yù)。學(xué)校學(xué)生雖然大部分來(lái)自山區(qū)，但是他們對(duì)身邊的巖石礦物并不是很了解。為了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的現(xiàn)象，激發(fā)山區(qū)學(xué)生的求知欲和研究意識(shí)，實(shí)驗(yàn)室結(jié)合門頭溝區(qū)域特色，參考中國(guó)地質(zhì)博物館，設(shè)計(jì)了地質(zhì)學(xué)專業(yè)教室。在教室墻上擺放各種巖石礦物標(biāo)本，創(chuàng)設(shè)環(huán)境，輔助學(xué)生了解認(rèn)識(shí)巖石，并引進(jìn)了兩臺(tái)透、反兩用偏光鏡，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)巖石礦物的微觀世界。以此滿足孩子健康、優(yōu)質(zhì)發(fā)展的需求。

　　3.地質(zhì)構(gòu)造模擬室

　　內(nèi)外力作用是中學(xué)教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)，但是由于時(shí)間、空間尺度比較大，學(xué)生們理解有些困難，因此設(shè)計(jì)了內(nèi)外力作用模擬臺(tái)，幫助學(xué)生理解褶皺斷層，流水侵蝕與沉積等地貌。

　　4.氣象探究室

　　氣象學(xué)是地球科學(xué)的一個(gè)分支，也是高中學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。學(xué)校引進(jìn)了探究熱力環(huán)流實(shí)驗(yàn)活動(dòng)套裝、探究鋒面實(shí)驗(yàn)活動(dòng)套裝、驗(yàn)證溫室氣體實(shí)驗(yàn)套裝等，學(xué)生可以通過(guò)做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解身邊的地理現(xiàn)象的成因，并嘗試做出解釋。

　　5.地質(zhì)災(zāi)害科普室

　　學(xué)校作為門頭溝區(qū)地震示范校，每天不間斷的監(jiān)測(cè)地應(yīng)力，并上報(bào)北京市地震局，已有27年的歷史。為了繼續(xù)延續(xù)我校的地震特色，普及地震相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)了地質(zhì)災(zāi)害科普室。除了引進(jìn)必要的地理教學(xué)標(biāo)本、設(shè)備、模型、軟件系統(tǒng)外，學(xué)校還非常關(guān)注教室環(huán)境的布局，綜合利用樓道、教室墻壁、窗簾等空間展示地球科學(xué)相關(guān)知識(shí)，通過(guò)多種途徑營(yíng)造一個(gè)完整的地理學(xué)習(xí)的環(huán)境，潛移默化的對(duì)學(xué)生產(chǎn)生影響。

　　教學(xué)應(yīng)用：兼顧教學(xué)與科研 開發(fā)課程、培養(yǎng)人才

　　實(shí)驗(yàn)室的最根本功能是輔助教育教學(xué)的開展，因此豐富課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)地理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，從而有效提升學(xué)習(xí)成績(jī)依舊是實(shí)驗(yàn)室的重要功用。地理教研組教師均根據(jù)教學(xué)需求與進(jìn)度，將一定比重的地理課開到了實(shí)驗(yàn)室中，讓學(xué)生在體驗(yàn)操作中理解和鞏固所示知識(shí)。對(duì)于這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生非?！百I賬”，大多數(shù)學(xué)生對(duì)于地理學(xué)習(xí)的興趣都有明顯增加，課堂氛圍也更加活躍。除此以外，實(shí)驗(yàn)室還兼具研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)、校本課程開發(fā)、促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展等多種功能。

　　1.開展研究性學(xué)習(xí)

　　學(xué)校最為傳統(tǒng)的研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目就是“地震監(jiān)測(cè)”，已堅(jiān)持開展二十余年，擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和悠久的歷史。學(xué)校師生每天堅(jiān)持觀測(cè)記錄，為地震局分析地殼變化提供了豐富的數(shù)據(jù)。地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建成后，進(jìn)一步探索地震相關(guān)原理，開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生開放思維。

　　2.培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才

　　實(shí)驗(yàn)室結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，開展了適合高中學(xué)生的研究性實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)以及自主研修課程等，讓更多的學(xué)生尤其是在地球科學(xué)領(lǐng)域有突出表現(xiàn)的學(xué)生，有機(jī)會(huì)在高中學(xué)習(xí)階段親身經(jīng)歷一個(gè)真實(shí)而完整的科研過(guò)程，加深對(duì)地球科學(xué)的理解，激發(fā)科研興趣，提升科研能力，向創(chuàng)新型人才不斷邁進(jìn)。

　　3.開發(fā)特色校本課程

　　教師以地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)室為依托，最大限度的利用學(xué)校的資源，加強(qiáng)對(duì)門頭溝區(qū)地質(zhì)地貌等資源的開發(fā)，根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)層次和能力，積極開發(fā)豐富多彩的校本課程，如神秘的宇宙、地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)、氣象學(xué)等，以開放的課程體系促進(jìn)開放的研究課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施，滿足學(xué)生多樣化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。

　　4.促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展

　　在實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和使用過(guò)程中，鼓勵(lì)教師以“地球科學(xué)”為核心，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目的，積極進(jìn)行特色校本課程開發(fā)和實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)揮市、區(qū)級(jí)骨干教師的帶頭作用，不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和科研意識(shí)。與高等院校、科研院所、科普?qǐng)鲳^等機(jī)構(gòu)保持密切聯(lián)系，積極聘請(qǐng)專家教授對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)，引導(dǎo)教師不斷學(xué)習(xí)、發(fā)展，向科研型教師邁進(jìn)，促成一批高精尖教師隊(duì)伍的成長(zhǎng)。

　　輻射作用：面向全市開放 在參觀交流中共同提高

　　作為北京市開放重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校不光面向本校全體同學(xué)開放，跨班級(jí)、跨年級(jí)、跨學(xué)校組成研究小組，也一直在加大實(shí)對(duì)外開放與資源共享力度，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室在京西地區(qū)的輻射作用，加強(qiáng)學(xué)校間、教師間、學(xué)生間的交流與學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)室定期邀請(qǐng)?zhí)煳?、地質(zhì)、氣象等領(lǐng)域的專家開展專題講座活動(dòng)，豐富學(xué)生的視野、提升學(xué)生的科研意識(shí)。同時(shí)邀請(qǐng)校內(nèi)外學(xué)生參加，在推廣和普及科技上發(fā)揮重要的作用。