一等奖 | （续）科学总动员 共筑素养梦——家庭实验室的创新实践

2022年“全国青少年科技教育工作者论文征集活动”获奖论文专栏

科学总动员 共筑素养梦

——家庭实验室的创新实践

杨濛濛／山东省威海市锦华小学

摘要：利用家庭实验室的生活性、趣味性、灵活化等特点，探索优化学生、家庭、社区和学校共育环境的策略，搭建家庭实验室的推进、指导与交流平台，突出与情绪相关的实验内容选择，创新分段式实验指导，压紧科学知识与生活的联系程度，让学生能够进得来、迷得上、有收获，达到提升学生科学核心素养的目的。

关键词：共育　小学科学　家庭实验室

三、家庭实验室实施示例

1. 前期准备：教材梳理，统整课程资源

学期初，科学教师全面梳理青岛版小学科学教材与其他版本教材（提供实验项目补充），结合教材前伸和后延性活动，从教材拓展类实验入手，深入挖掘家庭实验室的课程资源，表1列出了以青岛版小学科学3年级上册教材为例的部分家庭实验项目。

2. 发送任务

家庭实验室活动的开展离不开家长的全力支持，但也不能把支持变为负担。为克服农村学校学生家长文化素质参差不齐的问题，确保活动顺利开展，鼓励家长积极参与活动，我们先后通过多种方式对家长进行信息交流平台使用培训，让家长成为学生开展家庭实验室实验的“第二导师”。

（1）纸制家校致函　文本式《家校通函》是我校在家庭实验室建设初期采取的加强家校沟通、增强教育合力的有力举措。每期家庭实验室活动，科学教师都会精心策划、制作、发放文本式《家校通函》，从实验地点选择、实验项目推介、实验材料准备、实验成果呈现4个方面将该期家庭实验室活动的构想、方法及时传递给家长（主要为少量网络不畅通家庭），并针对实验中可能出现的困难与安全提出了建议，进行有针对性的活动指导。

（2）官网通函方式　突破时空限制，开辟家校结合的绿色通道“网上科学”，设立了“操作指南”“规定实验”“自主实验”“博览天下”“翻转课堂”“开放实验室”等栏目，依托网络积极营造研究氛围。

（3）分段视频指导　囿于学生及家长的理解差异、文本表述的不准确性，加之信息传递、视频制作的日益完善，我们用拍摄视频的方式，借助微信、钉钉等软件进行传播。可在实施过程中，发现学生因为通过视频已经了解了实验现象，从而对实验本身缺乏兴趣的问题，后续转为录一段前期实验，约1周后，再投放完整视频的分段式指导策略。

（4）基于社区的指导方式　在新冠疫情爆发后，我们在网上学习、信息传达的过程中发现社区学习小组的学习效果明显，如果能够打破班级束缚，充分利用好地缘优势，利用社区的本校教师、家长志愿者将任务逐步分解，可以打造一个便于学生、家长交流的真实平台，形成一个积极的科学学习环境。

3. 材料准备

①社区教师指导家庭建立实验室，帮助他们制订相应的实验室规则，强调实验安全事项，建立实验时家长的陪伴制度。②自备材料阶段：学习前期视频，学生根据实验项目自主准备实验器材。③社区小组互助阶段：器材准备出现问题时，及时在社区小组中反映问题，社区内成员提供必要的建议或借用部分器材。

4. 进行实验

学生根据科学教师提供的视频进行实验，及时通过图片、视频或者口述等方式上传交流群。教师根据学生的实验现象找出问题，引导学生进行差异思考：“我的实验现象是这样，他的为什么是那样？”教师根据时机，向学生提供后续视频，帮助学生纠正实验细节，并引发学生对实验现象的思考。此时，最好的事情莫过于学生出现针对实验问题的争论了，在争论过程中，学生可以不断寻找支撑自己观点的证据。

5. 实验效果评价

按照实验条件、器材准备、实验效果、相关讨论、互助交流、现象解释进行评价。表2为“瓶内吹气球”实验的评价细则示例。

四、家庭实验室取得的成效

1. 学生层面

（1）家庭实验成为学生学习的“兴奋剂”　曾经的课堂，教师讲实验，学生记下想象的实验现象，或通过观察教师的演示实验获取短暂停留在脑海中的操作和现象，或在教师的指导下完成课本上的验证性实验。但随时间的延续，这样的教学已不能激发学生的学习热情，逐渐失去对科学的好奇心。而家庭实验一定程度上改变了现状，增强了学生学习的趣味性和积极性。

（2）促使学生形成严谨的科学素养　家庭作为实验环境，淡化了压力，能充分发挥学生的想象力和主动性；另外抛开了教师的“狭小”范围，培养了学生实验的自主性，培养了学生的发现、探究、质疑的实验能力。大多数学生在实验操作中能得到较为客观的评价，在分享其他人实验成果的过程中不断弥补自己的不足，逐步形成科学探究的习惯和能力，养成了良好的科学素养。

（3）促生学生的科研成果　家庭实验室拓宽了学生的科学视野，也激发了学生的科学热情。尤其在科学创新大赛效果显著，连续3年有学生获得省级一等奖，获得多项科技专利。

2. 家庭层面

自从成立了家庭实验室，一改家长以往围绕语、数、英展开辅导的老圈子，使家庭成为科普教育的基地，促使形成学习型家庭。记得有位家长说：“其实应该感谢家庭实验室，它让我对我家孩子更多了些佩服，也使我换了一个视角看待他！在科学学习上，我们都是‘在路上’”。

3. 教师层面

家庭实验室提高了教师的科研能力，在指导学生家庭实验、促进实验进行、激励学生实验方面积累了宝贵的经验，也使参与研究的教师初步探索了网络环境下进行科学素养培养的方法，初步建立了一套完整的长效机制。家庭实验室项目荣获山东省优秀课程资源一等奖，同时衍生出多篇获奖论文。

家庭实验室带动范围广，成效稳定，在一定程度上提升了学区范围内的科学学习氛围，既提高了亲子关系，又建构了科学知识，促进了科学思维的发展，提升了科学核心素养。

参考文献

[1] 张斌，杨俊．家庭实验室项目开发实施的实践探索[J]．江苏教育研究，2014（34）．

[2] 陈林，陈磊．小学低段数学非书面作业的设计策略[J]．教学与管理，2022（26）．

[3] 陈奕可，陈耀．为天地立心——家庭实验室·“未来庭院”计划[J]．河北教育（综合版），2022，60（06）．

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内容编辑 | 孟想

文章编辑 | 毕晨辉

创作来源 | 《中国科技教育》2024-2

一校 | 孟想

复校 | 刘科

终校 | 朱志安