“家庭小实验”：家校合一的科学课

白芳

你看过能跳起来的生鸡蛋吗？想来一份象牙皂版的蛋奶酥吗？你做过好看的熔岩灯吗？你看过声音跳舞吗？你做过好玩的弹力球吗？你见过会变色的百合花吗？这些简单的科学小实验不仅有趣，而且能让孩子学到其中的物理、化学、生物等科学知识，可谓一举多得。

根据教育部2017年2月15日发布的《义务教育小学科学课程标准》要求，从2017年秋季起，小学科学课程调到一年级起始。然而，由于一些学校受到自身实验条件的限制，往往只能靠学生“家庭小实验”以弥补课堂实验的不足，通过家校合力，共同培养学生的动手实践能力。

弥补常规课堂不足

科学教育强调“做中学”，注重实验；同时，科学只有贴近生活，才能培养孩子们对科学的兴趣，发展他们与生俱来的探索未知的好奇心。2017年10月13日，以科技教育为办学特色的江西省赣州市滨江第一小学，挂牌成立“缤纷实验室”。这是一项融科学知识竞猜、趣味实验展示、科学原理分享为一体的综合性科学课堂，旨在拓宽学生参与科学探究的渠道，进而让孩子在科学实验中丰富科学思考方式和运用科学的意识。

不过，校内的科学课实验教学，往往受器材、场地等因素的制约，即便少数学生有动手操作的机会，大都也是照着老师讲的或书上写的步骤去做，多数学生是旁观者或记录员，他们的自主探究意识和能力明显受到遏制。而“家庭小实验”却恰恰相反，器材可以在生活中寻找代用品，探究的空间是开放的，探究的内容是发散的，探究的步骤也是灵活多变的。这不仅有效弥补了常规科学课堂在时间和空间上的不足，而且拓展了综合实践活动的内容与渠道，实现了人人参与、人人发展、人人都能享受成功的教育理念。

为了让家长深度参与到学生科技素养的培育工程中来，与学校教育形成合力，共同提升学生的科技素養，滨江一小在开设“缤纷实验室”的基础上，鼓励和倡导学生在家中设置“家庭实验室”。2018年1月26日，滨江一小举行的首届“家庭实验室”操作大赛，引来了众多学生和家长参与。比赛内容丰富多样，学校根据各年级学生的年龄特点，分别开设了纸蛙跳远比赛、回形针水上漂、制作指南针、潜水艇模拟实验等6个比赛项目，每个项目由每班初赛选出的一组家庭参赛。

江苏省扬中市实验小学副校长方勇，曾多次被评为省年度优秀科技辅导员，他对执教多年的小学科学课有着很深的体会。他表示：有一些时空跨度大、周期性长的实验，特别适合在家庭中开展，因为这既能让学生自主实验和观察，又可以尽可能地进行深度挖掘。以种子萌发实验为例，学生用小麦、黄豆、绿豆等种子进行实验，不仅能清楚地观察种子萌发现象，掌握种子萌发的条件，还可以改变课堂中实验材料单一的现象，让学生明白这些植物种子萌发都需要这样的条件，这个条件是种子萌发的必备条件。种子萌发后，学生还能在自家阳台上或院子里进行种植活动，进一步观察植物的生长，为以后学习植物的花、果实、种子积累必要的知识，是非常有效的教学补充。事实证明，在家庭中开展这一类的科学实验，是一种成功的教学方式。而且，在这样的活动中，学生往往会有意外的发现和收获。

关键要得到家长的支持

我国学生考试能力强、动手能力差一直被人诟病。这也是新课程改革亟待解决的主要问题之一。在开展“家庭小实验”活动中，许多学校遇到了一些新问题：基础比较差的学生想做实验而力不从心，“家庭小实验”不能开展；有些家长不够重视，认为实验是学校的事，不许在家里搞实验；部分家长担忧实验可能导致孩子成绩下降而不支持；因此，解决好学生和家长对应试与实验的认识，是确保“家庭小实验”顺利开展的关键。

2009年10月，江苏省盐城市第一小学教育集团在全省率先确立“家庭实验室”项目，把“家庭小实验”活动与日常科学教学相结合，将科学教育引向多元化、立体化。其实，早在1999年，盐城一小就成立了苏北首家“少儿科学院”，下设天文、气象、环保等“研究所”，除了日常的科技教育活动之外，还把每年春季的第四周定为科普活动周，组织丰富多彩的科技活动。从2009年起，学校开始鼓励家长指导孩子在家中固定位置，组建一个“家庭实验室”，如家庭植物实验室、家庭动物实验室、家庭物理化学实验室、家庭发明实验室、家庭科技小制作室、家庭修理作坊等，确定专门研究项目，让学生在家长和教师的指导下，在家中完成基于项目的科学研究。

“家庭小实验”，虽冠以“家庭”二字，但离不开教师的指导。2009年11月，盐城一小组织编写了《家庭实验操作指南》，整理了各年级学生可以开展的小实验55个，并对其内容、目的、实验准备及提示作了具体说明；2010年1月，“家庭实验室”专题网站开通，设立了“最新动态”“操作指南”等多个栏目，并开通了投稿、评论功能和实验博客；2011年底，学校申报的课题《小学家庭实验室项目的开发与实践研究》，被确定为江苏省“十二五”普教重点资助课题。与此同时，学校还定期召开科技教育研讨会，聘请全市科技教育专家来校指导；定期评比出“科学之星”“星级家庭实验室”“科技特色班级”等；组织开展“吹出梦想”泡泡乐、“架起梦想”工程结构、“推动梦想”气球动力、“撑起梦想”支架承重、“放飞梦想”让鸡蛋飞等“梦想”系列科学实验活动。

截止2014年11月结题前，全校已收到学生实验稿件9100余篇，评论2万多条，网站点击率突破30万；还评选出星际家庭实验室145个，科学明星28人，科学之星179人，科苑新星265人。课题组主持人、盐城一小教育集团聚亨路校区教导处副主任杨俊表示：“家庭实验室”的前景广阔，课题组将会以此作为长期项目，不断丰富其内涵，拓宽其外延，真正让科学的光芒照亮每个孩子的心田。

精准与规范

“家庭小实验”大多利用家庭日常生活用品进行实验学习和探究。在科学课教学中重视“家庭小实验”，能够提升学生的科学品质，激发学生的学习兴趣和创造精神，培养学生良好的心理素质和环保节能意识。开展“家庭小实验”活动，应当以安全为前提，严格按照科学流程和规范进行实验，避免受到意外伤害。

从2017年9月份起，浙江丽水大力推行课堂精准教学的改革。2017年11月，丽水市教育局、丽水市科学技术协会联合下发通知，要求全市各级教育部门要将中小学生科普教育工作与推进精准教学改革紧密结合，纳入“育人活动安排表”“实践创新教育安排表”，列为学校发展性水平评估，进行定期考核。

丽水市实验学校七年级科学组积极响应“精准教学”，认为不仅要在课堂上做到精准教学，在课后也要做到精准。“我们基本上每周设计一个与教学进度相一致的‘家庭小实验。”（见上表）科学课教师顾梦霞说，“家庭小实验”取材方便，趣味性強，能使学生在实验中保持浓厚的兴趣，并将科学学习的兴趣转化为对科学的志趣。学生通过一个个小实验，既学习了有关的科学知识和技能、技巧，又增强了对科学的兴趣和爱好，掌握基本的科学方法，还能锤炼学生的意志，培养其观察、思维、想象、创造以及动手的能力。

在“科学小实验进家庭”活动中，这些简单有趣的小实验令学生大开眼界，受益匪浅——“观察蜗牛，找一找蜗牛的眼、口、壳和触角。蜗牛的感觉世界是如何的？通过实验，我们知道了蜗牛有触觉、嗅觉、视觉、味觉，但没有听觉。”“如何让鸡蛋在水中悬浮呢？当我们不断地往清水中加食盐，搅拌，鸡蛋慢慢地就浮上来了。”“把一块铁片放在煤气灶上，并在铁片上放几个压碎的卫生球和一个小树枝，用大玻璃杯罩着，再在玻璃杯上盖上毛巾，然后打开煤气灶，小火加热。过一会儿，停止加热。稍微冷却后，揭开毛巾，你就会看看逼真的雪景啦！”

顾梦霞说：“由于强调学生在实践过程中的动态生成，也大大改善了科学课堂教学的效果，使学生科学精神和实践能力得到了发展，此外它还促使学生从生活中寻找资源、寻找素材，体现了生活中科学的特色，得到了广大家长和学生的欢迎。”

成立家庭实验学校联盟

“有位小朋友原来很调皮，做家庭实验之前是个多动症患者，现在已养成安静做事的好习惯。”浙江省小学科学特级教师、“一千零一夜家庭实验室计划”发起人陈耀介绍说，这个孩子在阳台上种的多肉植物，两年间已经繁殖到200多盆，他准备通过沪江网做一个拍卖会，把拍卖过来的钱捐给贫困山区的孩子。

陈耀是温州市籀园小学教师，曾荣获中国科学技术协会的年度大奖——“2016中国十大科学传播人物”。作为温州市推广家庭科学实验的带头人，他早在2004年就有了“一千零一夜家庭实验室”的设想，鼓励家长留出家里一个角落作为孩子的科学实验室，亲子共同探索科学奥秘。2012年，初步形成了“一千零一夜家庭实验室”封闭的链条，包括问题形成、过程指导、结果整理、评价激励和社区交流等。2016年，“一千零一夜家庭实验室”队伍不断壮大，6所省内外重量级学校参与其中。与此同时，以陈耀为创始人的“苹果树之友”，2016年为全国各地乡村学校进行了50多场公益活动，受益人群8万多人次。

“刚才大家都吃了香蕉，那有几个人会仔细观察自己手里的香蕉？香蕉如何发芽？种子在哪？这是我们学生的一个科学实验。此外，还有像‘市场上为什么没有红豆豆芽‘怎么吃面条不会烫等实验，都是学生家庭实验室中的日常课题……”这是陈耀家庭实验室的课题。十几年来，他发起的“家庭实验室计划”，在温州市籀园小学生根发芽，逐渐走出省外，走向全国。陈耀表示：“每一个小实验背后都有着科学大原理，希望有更多的家长支持和鼓励孩子参与科学实验，共同培养孩子对科学的浓厚兴趣。”

2017年8月，陈耀正式担任21世纪教育研究院科学教育研究中心主任。3个月后，21世纪教育研究院、均优教育研究院和温州市籀园小学共同发起成立家庭实验学校联盟。联盟的主要任务包括开展家庭实验室课程研发等内容，以家庭为支点，以学校为基地，实现在全国范围内的推广，为中小学生提供实验课服务。首批联盟成员学校包括杭州崇文实验学校、北京日日新学堂、成都泡桐树小学等10所城区学校，还包括义乌市苏溪镇西山小学等3所乡村学校。

“儿童的学习是‘学习更是‘生活，这就是家庭实验室的教育理念。”籀园小学校长金子翔说。据不完全统计，籀园小学仅在2016学年，就有1600多名三年级至六年级的学生参与了家庭实验室活动，参与率达100%，家庭实验成果完成率达到100%，家长支持率达92%。学生们共进行了4000多项家庭实验，收到家庭实验报告、日记3000多篇，学生建立固定的家庭角落实验室1303个，学生设计家庭实验方案1030项。