教學(xué)情境下的合作性家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)策略

周金晶

（鄞州實(shí)驗(yàn)中學(xué) 浙江寧波 315100）

合作性家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境的操作性定義：學(xué)生在教師的組織下，形成合作小組，共同設(shè)計(jì)出一個(gè)可行的家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)，并由幾個(gè)同學(xué)共同實(shí)踐完成，在新課中，教師將學(xué)生完成的家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)教學(xué)過程中，并由現(xiàn)象提出問題，在解決問題的過程中，碰撞出新知識(shí)的過程。

合作性家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境需要開發(fā)的不是很多，整個(gè)初中三年《科學(xué)活動(dòng)冊(cè)》這一類型的實(shí)驗(yàn)就只有13例。但也不能小覷了這13例實(shí)驗(yàn)的作用。在一個(gè)相對(duì)長的時(shí)間里，由學(xué)生以小組為單位，自行設(shè)計(jì)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，這不僅能鍛煉學(xué)生的操作能力，而且還能讓學(xué)生學(xué)會(huì)相互合作與交流，充分培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力。下面介紹一下合作性家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境的開發(fā)的指導(dǎo)策略[1]。

一、組隊(duì)

既然是合作，隊(duì)員很重要，但一個(gè)班不可能人人都是學(xué)習(xí)優(yōu)秀，或者能力相當(dāng)?shù)膶W(xué)生，所以為了各個(gè)組的公平起見教師得有意識(shí)地對(duì)全班同學(xué)進(jìn)行分組。那么分組有以下幾個(gè)原則。

1.關(guān)系互補(bǔ)：小組里男女生比例要恰當(dāng)，從社會(huì)角色而言，男生相對(duì)身強(qiáng)力壯，而女生比較細(xì)心；小組成員要關(guān)系和諧的，私下里關(guān)系要好，沒有矛盾。最好還能考慮到家住得近點(diǎn)的，而且也相對(duì)熟悉的。

2.成績互補(bǔ)：成績的優(yōu)異區(qū)別在于對(duì)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理的把握上，如果分組不合理，很可能會(huì)使實(shí)驗(yàn)從原理上就出現(xiàn)錯(cuò)誤，也就很難保證實(shí)驗(yàn)的成功性。所以，盡可能在分組的時(shí)候考慮各組成績的均衡。

3.能力互補(bǔ)：在一個(gè)班中，每個(gè)學(xué)生都有自己的特點(diǎn)，有的學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，有的學(xué)生善于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有的學(xué)生善于動(dòng)手，有的學(xué)生善于總結(jié)，有的學(xué)生善于表達(dá)。只有他們將能力互補(bǔ)的同學(xué)組成一組，讓他們?nèi)￠L補(bǔ)短，才能發(fā)揮出團(tuán)隊(duì)的力量。

4.條件互補(bǔ)：每個(gè)學(xué)生的家庭狀況也不一樣，家庭資源是個(gè)不容小覷的條件，有的家庭本身就能提供實(shí)驗(yàn)器材；有的家長對(duì)孩子的能力培養(yǎng)很重視，沒有條件也會(huì)創(chuàng)造條件；有的家里比較適合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等，只有同時(shí)考慮到家庭狀況，才能給每個(gè)學(xué)生有學(xué)習(xí)提高的機(jī)會(huì)，為學(xué)生搭建起交流的平臺(tái)。這些是實(shí)驗(yàn)順利開展的物質(zhì)保證。

二、設(shè)計(jì)可操作的實(shí)驗(yàn)方案

學(xué)生深讀《科學(xué)活動(dòng)冊(cè)》里的實(shí)驗(yàn)要求，科學(xué)活動(dòng)冊(cè)里的內(nèi)容相對(duì)比較詳細(xì)，但難免也會(huì)有與生活實(shí)際不相符合的地方。學(xué)生相互討論出一個(gè)可以操作的實(shí)驗(yàn)方案，在完成初稿時(shí)，可以由教師參與審稿，以得到有效的建議并進(jìn)行改進(jìn)，最終定稿。

三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

學(xué)生根據(jù)討論出來的最終方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有些可以幾個(gè)人一起進(jìn)行，有些也可以一個(gè)人自己實(shí)驗(yàn)。

筆者組織學(xué)生就華東師范大學(xué)出版的科學(xué)七年級(jí)上冊(cè)中《活動(dòng)11觀察豆類種子的發(fā)芽及幼苗生長對(duì)光的適應(yīng)》進(jìn)行了家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)[2]。

四、總結(jié)與匯報(bào)并完成教學(xué)過程

學(xué)生在這一環(huán)節(jié)中可以充分展示，教師不應(yīng)給他們束縛，學(xué)生展示時(shí)有些用圖片、有些用PPT形式、有些用圖表形式。但對(duì)于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象教師都要進(jìn)行科學(xué)性的點(diǎn)評(píng)。由于筆者開發(fā)的案例本身就是教學(xué)過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以當(dāng)學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)總結(jié)與匯報(bào)時(shí)也就完成了教學(xué)過程。

1.合作性家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)與教學(xué)實(shí)踐案例

《觀察豆類種子的發(fā)芽及幼苗生長對(duì)光的適應(yīng)》家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

以下節(jié)選兩組典型小組的實(shí)踐案例分享

第四組的實(shí)驗(yàn)方案

組長：胡銘

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察綠豆種子及幼苗生長是否需要陽光，陽光是否影響葉片顏色

相同條件：綠豆種子、透明瓶、土壤

不同條件：陽光

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：把一個(gè)埋入種子的透明塑膠瓶，放在有陽光的地方，把另一個(gè)埋入種子的透明塑料放在陽光照不到的地方。保證相同的水分、土壤空氣

第一組的照片記錄：

組長：俞鐘浩

2.在《艷麗多姿的生物》中的教學(xué)情境設(shè)計(jì)

七上1.1.1艷麗多姿的生物（第一課時(shí)）片段

教學(xué)目的：

學(xué)會(huì)觀察綠豆種子的發(fā)芽及幼苗生長對(duì)光的適應(yīng)。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：觀察綠豆種子的發(fā)芽。

難點(diǎn)：幼苗生長對(duì)光的適應(yīng)。

教學(xué)方法：啟發(fā)式和探究式

教學(xué)過程：

……

過渡：植物的根、莖、葉、花、果實(shí)都有適應(yīng)環(huán)境的特征，那么植物的種子有沒有這樣的結(jié)構(gòu)功能以適應(yīng)環(huán)境呢？

學(xué)生可以以多種方式交流，比如PPT展示、表格形式、照片形式或直接實(shí)物展示等，并小組交流后分別展示以下問題幼苗生長對(duì)光的適應(yīng)

問題：發(fā)芽后的幼苗放在窗臺(tái)上，過幾天會(huì)發(fā)現(xiàn)綠豆幼苗有什么變化？你能解釋其中的原因嗎？

回答：向窗外生長。我們認(rèn)為窗外有光，幼苗是在向光生長。

……

效果分析與反思

這其實(shí)是學(xué)生們第一次的家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)，筆者為了讓孩子們充分體會(huì)合作的過程，這個(gè)家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)是幾乎完全放手讓學(xué)生們自己設(shè)計(jì)完成的。根據(jù)教學(xué)安排，提前至少三個(gè)星期的時(shí)間，而且還利用上國慶長假的7天時(shí)間，這樣學(xué)生們有更充裕的時(shí)間來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。具體安排與感想如下：

（1）設(shè)計(jì)可操作的實(shí)驗(yàn)步驟。時(shí)間：國慶長假前一周。方式：小組共同討論完成初稿，教師第一次審稿，學(xué)生定稿，再教師第二次審稿。目的：培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量來探究實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生們雖然有可以參照的活動(dòng)冊(cè)，但在設(shè)計(jì)時(shí)還是發(fā)現(xiàn)了學(xué)生們集小組力量，設(shè)計(jì)出研究活動(dòng)冊(cè)沒有的變量。這個(gè)實(shí)驗(yàn)其實(shí)初中應(yīng)該做兩次，第二次在七下《植物的生殖與發(fā)育》那一節(jié)中，應(yīng)該是最為詳細(xì)的，主要研究影響種子萌發(fā)的主要條件。而七上的做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的僅僅是為了讓學(xué)生體驗(yàn)，植物種子萌發(fā)時(shí)也出現(xiàn)了與環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征。比如鉤狀的子葉，為保護(hù)子葉破土而出。而像影響種子萌發(fā)的因素在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)是不涉及的，但后期作業(yè)中卻會(huì)涉及。筆者很欣喜地發(fā)現(xiàn)學(xué)生們有意識(shí)地把影響因素也考慮進(jìn)去了。比如，有些組進(jìn)行了好幾組實(shí)驗(yàn)，其中一組在土壤中進(jìn)行，一組只放在潮濕的棉布上，保持其他條件不變，研究的是土壤的變量[3]。

（2）完成實(shí)驗(yàn)。時(shí)間：國慶7天長假。方式：個(gè)人自行完成。目的：培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)熱愛生活的情感態(tài)度。

不管學(xué)生怎么設(shè)計(jì)，教師怎么開放，家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)都必須建立在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，所以教師應(yīng)該提前設(shè)定好需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中要觀察的要點(diǎn)。比如：

表2 問題設(shè)置

（3）教學(xué)過程。

時(shí)間：完成實(shí)驗(yàn)，即長假結(jié)束，一周后。

方式：小組匯報(bào)式。

目的：培養(yǎng)學(xué)生的交流與表達(dá)，完成教學(xué)目標(biāo)。

這個(gè)過程是最激動(dòng)人心的時(shí)刻，作為教師，最希望看到的就是這樣的場景。每個(gè)組在簡短的交流準(zhǔn)備之后，派代表來匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果，并得出結(jié)論。匯報(bào)形式多樣化，表格形式的，照片形式的，有個(gè)組還精心準(zhǔn)備了PPT。在學(xué)生交流過程中，教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層次的思考，從而突破的課堂教學(xué)的難點(diǎn)。這一過程不但加強(qiáng)學(xué)生的互動(dòng)，而且輕松高效地完成了教學(xué)任務(wù)。

（4）及時(shí)總結(jié)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。時(shí)間：課堂教學(xué)完成之后。方式：實(shí)驗(yàn)報(bào)告。目的：學(xué)會(huì)總結(jié)與反思，解釋實(shí)驗(yàn)中的意外情況，升華實(shí)驗(yàn)效果。

這個(gè)過程，必須及時(shí)放在課堂教學(xué)之后，學(xué)生們?cè)谡n堂交流的過程中，有了思維上的碰撞，產(chǎn)生的火花會(huì)點(diǎn)燃孩子思考的熱情，抓住這個(gè)最重要的時(shí)期，對(duì)培養(yǎng)孩子們理性客觀的思考問題非常有幫助。

通過實(shí)踐與分析筆者認(rèn)為在教學(xué)中開發(fā)這種合作性家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)非常有必要。

第一，更加鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究能力，增強(qiáng)他們對(duì)科學(xué)探究的理解。

通過對(duì)家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，讓學(xué)生們更深入認(rèn)識(shí)我們周圍的大自然，發(fā)現(xiàn)自然界中的神奇現(xiàn)象，提出有效的科學(xué)問題，用我們睿智的頭腦，科學(xué)的方法去探究。

第二，學(xué)生能更好地吸收科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們的科學(xué)技能。

學(xué)生課前實(shí)驗(yàn)本身就已經(jīng)對(duì)即將所學(xué)知識(shí)充滿了期待，帶著自己親身的體會(huì)、問題去學(xué)習(xí)，學(xué)生的注意力肯定是百分百的。這樣將被動(dòng)地接受改為主動(dòng)的求知，必定高效且有效。所以家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了感性的認(rèn)識(shí)環(huán)境，可以大大豐富他們的感性認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)事實(shí)獲得明確、具體的認(rèn)識(shí)，活化深化已掌握的知識(shí)，真正體現(xiàn)做中學(xué)，也真正體現(xiàn)“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”教學(xué)方式，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)意義的建構(gòu)。

第三，能更好地培養(yǎng)他們與人合作交流的能力。

家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐讓筆者看到了希望，學(xué)生們獲取成功的實(shí)驗(yàn)后分享時(shí)的那種興奮，教學(xué)過程中他們?cè)谶@樣的實(shí)驗(yàn)情境中去獲取知識(shí)后的恍然大悟，還有在與組內(nèi)成員交流時(shí)那種投入的精神，都在體現(xiàn)他們強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。

所以說基于教學(xué)情境的家庭實(shí)驗(yàn)，不僅能促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)，還能將科學(xué)與生活實(shí)際相聯(lián)系，真正實(shí)現(xiàn)了科學(xué)課程的四維目標(biāo)：科學(xué)探究、科學(xué)知識(shí)與技能、科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀、科學(xué)技術(shù)社會(huì)環(huán)境。