“家庭實(shí)驗(yàn)室”：建立“科學(xué)夢(mèng)工廠(chǎng)”，提升科學(xué)核心素養(yǎng)

陳雨薇

摘 要：“家庭實(shí)驗(yàn)室”的建立有效地避免了校內(nèi)課堂科學(xué)課程課時(shí)量不足、實(shí)驗(yàn)器材短缺、課堂環(huán)境單調(diào)等制約因素，將教師“講科學(xué)”“演示科學(xué)”“播放科學(xué)”、學(xué)生“聽(tīng)科學(xué)”與“看科學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生探究為主體核心，學(xué)生、教師、家長(zhǎng)三位一體的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，使實(shí)驗(yàn)由課內(nèi)向課外、由學(xué)校向家庭拓展延伸，是科學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)的重要有機(jī)組成形式。

關(guān)鍵詞：“家庭實(shí)驗(yàn)室”; 物型課程; 實(shí)驗(yàn)教學(xué); 家長(zhǎng)作用

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.6? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2021）12-024-002

一、問(wèn)題的提出

近些年由美國(guó)教育學(xué)家杜威提出的重視學(xué)生主動(dòng)性與創(chuàng)造性的實(shí)用主義教學(xué)觀對(duì)我國(guó)小學(xué)教育教學(xué)產(chǎn)生了重要影響，“做中學(xué)”理論在一線(xiàn)學(xué)校中得到普遍重視。新一輪課程改革實(shí)施以來(lái)，小學(xué)科學(xué)課倡導(dǎo)以探究為核心的教學(xué)新理念，然而受限于現(xiàn)有課時(shí)量不足、實(shí)驗(yàn)器材短缺、課堂環(huán)境單調(diào)等因素，科學(xué)課始終難以讓每個(gè)孩子得到充分的施展。課堂中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)教師“講科學(xué)”“演示科學(xué)”“播放科學(xué)”，學(xué)生則是“聽(tīng)科學(xué)”與“看科學(xué)”，這不僅與新課程倡導(dǎo)的讓學(xué)生從做中學(xué)科學(xué)的理念相悖，也不符合科學(xué)教學(xué)規(guī)律，更不利于激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的熱愛(ài)和動(dòng)手進(jìn)行科學(xué)探究實(shí)踐的意識(shí)，長(zhǎng)此以往，科學(xué)學(xué)習(xí)將局限在課本與課堂，難以轉(zhuǎn)化為學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

因此，僅僅通過(guò)課堂教學(xué)來(lái)進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)是不夠的。為了更好地引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)掌握科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法，培養(yǎng)獨(dú)立創(chuàng)新的能力，筆者認(rèn)為，指導(dǎo)和幫助學(xué)生建立一個(gè)小小的“家庭實(shí)驗(yàn)室”，開(kāi)發(fā)物型課程，借助“物”的載體，以便學(xué)生在課余進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)由課內(nèi)向課外、由學(xué)校向家庭拓展，是一個(gè)切實(shí)而可行的方法。這樣不僅為有效營(yíng)造課堂創(chuàng)新氛圍奠定基礎(chǔ)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生自主、獨(dú)立、創(chuàng)新的科學(xué)探究能力也是一項(xiàng)有效的舉措。

二、“家庭實(shí)驗(yàn)室”的活動(dòng)意涵

“家庭實(shí)驗(yàn)室”是指在課堂教育中的探究活動(dòng)外，指導(dǎo)學(xué)生在課外進(jìn)行的一種實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，它以家庭為據(jù)點(diǎn)，以家庭生活為背景挖掘適合的科學(xué)課程資源，開(kāi)發(fā)物型課程，結(jié)合科學(xué)教材中的拓展活動(dòng)和學(xué)生的日常生活，設(shè)計(jì)出適合家庭開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，并動(dòng)員家庭所有成員參與相關(guān)活動(dòng)。“家庭實(shí)驗(yàn)室”是一種好玩有趣的科學(xué)探究模式，它就像一張巨大的網(wǎng)，將教師、家長(zhǎng)凝結(jié)在一起，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)校、孩子、家長(zhǎng)三位一體的教育發(fā)生。

需要說(shuō)明的是“家庭實(shí)驗(yàn)室”活動(dòng)只是對(duì)小學(xué)科學(xué)課堂教育的補(bǔ)充，家長(zhǎng)并不等于教師，也不能替代傳統(tǒng)的課堂教育?！凹彝?shí)驗(yàn)室”與課堂教學(xué)中簡(jiǎn)化的、虛擬的書(shū)面科學(xué)問(wèn)題或任務(wù)不同，與學(xué)?？茖W(xué)課堂中的實(shí)踐活動(dòng)不同，學(xué)生是完成任務(wù)的過(guò)程中學(xué)科學(xué)，具有發(fā)自?xún)?nèi)心的好奇心和驅(qū)動(dòng)力，加之教師在課堂上的指導(dǎo)與家長(zhǎng)在家庭中的輔助，學(xué)生在構(gòu)建屬于自己的“家庭實(shí)驗(yàn)室”中能夠進(jìn)一步提升科學(xué)素養(yǎng)。

“家庭實(shí)驗(yàn)室”絕不只是一個(gè)項(xiàng)目，它更深遠(yuǎn)的意義在于，作為一項(xiàng)“普惠課程”，取材多樣，人人都可以獲得成就感。它也是一項(xiàng)“跨界課程”，其中會(huì)涉及語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、綜合實(shí)踐活動(dòng)、信息等學(xué)科，需要孩子們具備學(xué)科綜合能力。同時(shí)，“家庭實(shí)驗(yàn)室”本身以物型課程的視角，借助物質(zhì)和實(shí)體環(huán)境展開(kāi)?？梢哉f(shuō)，“家庭實(shí)驗(yàn)室”融合了全課程和全人教育理念，對(duì)孩子的成長(zhǎng)發(fā)展會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響：有利于形成全員參與實(shí)驗(yàn)的局面;有助于提升學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力;有力地推動(dòng)了家庭的科普教育;提高了學(xué)生觀察與動(dòng)手操作的能力;增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)學(xué)科的信心;營(yíng)造了“學(xué)科學(xué)”“用科學(xué)”的家庭氛圍;有利于學(xué)習(xí)型家庭的建立。成立“家庭實(shí)驗(yàn)室”從某種程度上來(lái)講就是“做科學(xué)”，利用物的載體讓科學(xué)教育有了嶄新的面貌。“家庭實(shí)驗(yàn)室”的持續(xù)推進(jìn)改變了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)學(xué)科的傳統(tǒng)方式，是科學(xué)類(lèi)學(xué)科教學(xué)中的個(gè)性化的實(shí)施。

三、“家庭實(shí)驗(yàn)室”的具體實(shí)施

“家庭實(shí)驗(yàn)室”是將教師、家長(zhǎng)、學(xué)生凝結(jié)在一起，貫穿家庭與課堂兩大場(chǎng)域的動(dòng)態(tài)科學(xué)教育。其中，在學(xué)校場(chǎng)域內(nèi)，教師基于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)需要，在參考科學(xué)教材與充分開(kāi)發(fā)物型課程的基礎(chǔ)上，為學(xué)生設(shè)計(jì)家庭實(shí)驗(yàn)起指導(dǎo)作用。在家庭場(chǎng)域內(nèi)，家長(zhǎng)則起輔助作用，在與教師進(jìn)行溝通并意見(jiàn)一致的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，為學(xué)生創(chuàng)建可操作的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。真正的實(shí)驗(yàn)主體是學(xué)生，他們?cè)诮處煹闹笇?dǎo)和家長(zhǎng)的輔助下進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)，從而深化了科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的價(jià)值，進(jìn)一步提升了科學(xué)素養(yǎng)。在“家庭實(shí)驗(yàn)室”的動(dòng)態(tài)流動(dòng)場(chǎng)域內(nèi)，促成了教師、學(xué)生、家長(zhǎng)的共同成長(zhǎng)。（圖1）

具體實(shí)施一般包括如下四個(gè)階段：

（一）實(shí)驗(yàn)課題的遴選：注重挖掘課內(nèi)實(shí)驗(yàn)

一些科學(xué)課堂上的實(shí)驗(yàn)探究局限于課時(shí)、器材等因素，在很多時(shí)候?qū)τ谡n本的預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)理想的開(kāi)展或全面探究。如有的實(shí)驗(yàn)需要長(zhǎng)期的堅(jiān)持觀察，有的實(shí)驗(yàn)需要用到特殊設(shè)備，有的實(shí)驗(yàn)需要家長(zhǎng)配合完成。若在以往，教師在實(shí)際操作中往往是以講代做。因?yàn)橛辛恕凹彝?shí)驗(yàn)室”，所有的問(wèn)題都迎刃而解。教師要做的只是找出一些囿于課時(shí)、器材等因素而不能深入探究的部分，讓學(xué)生在家庭實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)展探究。

在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師要注重鼓勵(lì)學(xué)生善于觀察思考，培養(yǎng)學(xué)生勤于動(dòng)手動(dòng)腦，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＨ缍ㄆ谂e行“我的科學(xué)小發(fā)現(xiàn)”活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生討論生活中遇到的讓其感到疑惑不解的事物或問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽做出預(yù)測(cè)，從而設(shè)計(jì)出理想的、適合自己開(kāi)展的小實(shí)驗(yàn)。

（二）實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備：從生活中進(jìn)行創(chuàng)造性選取

要開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)，必須配備一些常用的實(shí)驗(yàn)器材。在配備時(shí)要做到通用性、實(shí)用性。制作實(shí)驗(yàn)器材也是一種科學(xué)活動(dòng)方式，能自制的則盡量自制，如量筒、彈簧秤此類(lèi)器具。確實(shí)不能制作的，而又是做實(shí)驗(yàn)必需的器材，如天平、鉗子、顯微鏡等，則可以到學(xué)校儀器室借用，有條件的也可以購(gòu)買(mǎi)，原則上能用就可以?？傊?，在課堂以外，家長(zhǎng)需要幫助學(xué)生盡可能搜集到可利用的實(shí)驗(yàn)器具。由于學(xué)生的家庭實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Υ嬖诓町?，因此我們需要鼓?lì)學(xué)生建立多種形式的家庭實(shí)驗(yàn)室。比如，在家庭實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)選擇方面鼓勵(lì)靈活選擇，在家中的廚房、客廳、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)等地點(diǎn)都可以建立家庭實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)家庭環(huán)境決定家庭實(shí)驗(yàn)室的大小，如果空間有限，在客廳一角置放一張單獨(dú)使用的實(shí)驗(yàn)桌也可以形成一個(gè)小型的家庭實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，需要結(jié)合勞動(dòng)教育、科技創(chuàng)新活動(dòng)等內(nèi)容，將相互聯(lián)系的一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合成一個(gè)模塊，設(shè)定一個(gè)主題，讓班級(jí)學(xué)生選擇適合自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。如我們?yōu)槿昙?jí)學(xué)生設(shè)計(jì)的科技實(shí)踐活動(dòng)《種子發(fā)芽了》，實(shí)驗(yàn)環(huán)境是簡(jiǎn)單的小桌子，實(shí)驗(yàn)器具則是家中隨處可見(jiàn)的物品，如塑料杯、豆子、水、白醋、紙巾等。全班學(xué)生都參與了調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了人人參與家庭實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果。

實(shí)驗(yàn)舉例：《種子發(fā)芽了》

實(shí)驗(yàn)材料：塑料杯、豆子、水、白醋、紙巾

實(shí)驗(yàn)制作：

（1）在兩個(gè)杯子底部墊上紙巾，模擬土壤環(huán)境。

（2）分別在兩個(gè)杯中倒入同樣多的適量的綠豆紅豆。

（3）分別往杯中倒入同樣多的水和白醋。

（4）第二天，裝醋杯子的豆子沒(méi)有發(fā)芽，裝水杯子里有些豆子發(fā)芽了。

（5）第三天，裝醋杯子的豆子依然沒(méi)有發(fā)芽，裝水杯子里的種子發(fā)芽更長(zhǎng)了。

種子發(fā)芽所需要的外界條件是一定的水分、適宜的溫度、充足的空氣、合適的酸堿性環(huán)境。白醋是酸性溶液，其本身濃度高于細(xì)胞質(zhì)溶度，種子是滲水吸水，在這種高濃度溶液環(huán)境中，種子內(nèi)細(xì)胞質(zhì)會(huì)脫水失去活性，所以不會(huì)發(fā)芽。經(jīng)過(guò)這樣簡(jiǎn)易的小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)和家長(zhǎng)的幫助下，利用一張小桌子就能完成，借助物型課程中“物”與“場(chǎng)”的載體，真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的靈活選擇。）

（三）科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展：多方合作，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，由于小學(xué)生年齡尚小，認(rèn)知能力與動(dòng)手能力還不是很成熟，因此更加需要教師與家長(zhǎng)通力合作，引導(dǎo)學(xué)生在家庭實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、探究科學(xué)原理，真正實(shí)現(xiàn)從“做”中學(xué)科學(xué)。這里以我們?yōu)槎昙?jí)小學(xué)生設(shè)計(jì)的《有趣的磁鐵》小實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行介紹。

有學(xué)生在看到磁鐵時(shí)，會(huì)驚異于磁鐵的神奇效果，并用各種物體與磁鐵接觸，觀察磁鐵能否吸住該物體。學(xué)生就此提出一個(gè)問(wèn)題，磁鐵能否吸住鐵質(zhì)物體呢？教師鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)與該問(wèn)題有關(guān)的小實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)舉例：《有趣的磁鐵》

實(shí)驗(yàn)材料：2個(gè)杯子、磁鐵、蠟燭、針、線(xiàn)、打火機(jī)、一塊木板（可以用盤(pán)子代替）

實(shí)驗(yàn)制作：

（1）杯子放在木板上（或者盤(pán)子的兩邊），將磁鐵放在一個(gè)杯子的頂部。

（2）把針線(xiàn)套在另一個(gè)杯子上，調(diào)整兩個(gè)杯子之間的距離，使鐵針正好懸浮。

（3）用打火機(jī)將蠟燭點(diǎn)燃。

（4）用蠟燭將鐵針燒紅，鐵針失去磁性掉落下來(lái)。

在幫助學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師需要在科學(xué)教材的基礎(chǔ)上，向?qū)W生明確磁鐵的原理，即能夠?qū)δ承┪矬w產(chǎn)生作用，從而讓學(xué)生探求磁鐵與鐵質(zhì)物體的關(guān)系。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師需要對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，即實(shí)驗(yàn)中需要用到火，同學(xué)們?cè)诩易鰧?shí)驗(yàn)的時(shí)候，一定要有家長(zhǎng)陪同，在使用蠟燭燒鐵針時(shí)，避免蠟燭燒到手。在“家庭實(shí)驗(yàn)室”中，家長(zhǎng)幫助學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器具，建立實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，并且在家長(zhǎng)的陪同幫助下，學(xué)生才能使用打火機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（四）總結(jié)評(píng)價(jià)：與課內(nèi)學(xué)習(xí)建立聯(lián)系

在“家庭實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，還需要注重對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)。首先需要基于校內(nèi)課堂科學(xué)課程理論與教材，“家庭實(shí)驗(yàn)室”所倡導(dǎo)的課余開(kāi)放性科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，是一項(xiàng)創(chuàng)新嘗試，其創(chuàng)新性不僅體現(xiàn)在倡導(dǎo)人人參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)，更為重要的是它是課堂科學(xué)課程的拓展和延伸，因此在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)時(shí)需要基于校內(nèi)課堂科學(xué)課程理論與科學(xué)教材。其次，在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上與課內(nèi)課程完全一致，根據(jù)家庭實(shí)驗(yàn)室器材的數(shù)量、實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量等方面，對(duì)學(xué)生創(chuàng)建家庭實(shí)驗(yàn)室、進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)予以指導(dǎo)。通過(guò)這些規(guī)范化的制度引領(lǐng)，為家庭實(shí)驗(yàn)室與家庭實(shí)驗(yàn)探究設(shè)定可參照的標(biāo)準(zhǔn)，并將家庭實(shí)驗(yàn)室成績(jī)記入到綜合活動(dòng)評(píng)價(jià)中。最后，在評(píng)價(jià)形式上采用與課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方法相一致的方式，可以采用展示會(huì)、演講會(huì)、答辯會(huì)等形式展開(kāi)多種方式的評(píng)價(jià)，并注意評(píng)價(jià)主體的多面性，以教師評(píng)價(jià)、生生互評(píng)、師生互評(píng)等方式記錄學(xué)生的成績(jī)，利用多項(xiàng)措施對(duì)學(xué)生進(jìn)行激勵(lì)。

四、推進(jìn)“家庭實(shí)驗(yàn)室”的展望

要進(jìn)一步做好“家庭實(shí)驗(yàn)室”的探索推進(jìn)，有兩個(gè)方面至關(guān)重要。

一是如何運(yùn)用學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)手段，促進(jìn)和保證大多數(shù)學(xué)生能夠在“家庭實(shí)驗(yàn)室”主動(dòng)且高高興興地做實(shí)驗(yàn)。二是想方設(shè)法調(diào)動(dòng)家長(zhǎng)在“家庭實(shí)驗(yàn)室”的積極性，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)校教師與家長(zhǎng)的聯(lián)合，共同促進(jìn)“家庭實(shí)驗(yàn)室”的后續(xù)推進(jìn)，這是“家庭實(shí)驗(yàn)室”持續(xù)發(fā)展必不可少的條件。聯(lián)合學(xué)校、家庭的力量，利用各自的優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)槊總€(gè)孩子創(chuàng)造更為廣闊、開(kāi)放的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，從而讓學(xué)校科學(xué)教育得到有效延伸，使科學(xué)教育的實(shí)效性大幅提升。

未來(lái)孩子的觀察力、行動(dòng)力、創(chuàng)造力等不可或缺。他們需要更繽紛開(kāi)闊的學(xué)習(xí)空間，從課本到課外，從學(xué)校到社會(huì)，從理論到實(shí)踐?！凹彝?shí)驗(yàn)室”這種完全由學(xué)生自由研究、自主學(xué)習(xí)、無(wú)邊界的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)個(gè)性化的家庭研究平臺(tái)，讓教師和家長(zhǎng)以一種引導(dǎo)者的身份參與孩子的研究過(guò)程，是科學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)的重要組成形式，使實(shí)驗(yàn)由課內(nèi)向課外、由學(xué)校向家庭拓展延伸，真正促成了學(xué)生、教師、家長(zhǎng)三位一體動(dòng)態(tài)活動(dòng)的共同成長(zhǎng)。

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