建设交互学习的家庭实验室

史丰华

虽然每个小学都有实验室，但实验室与学生的生活并不亲近，一周最多两节的科学课远远满足不了他们对科学的好奇心。虽然我们学校在科学实验室的建设上投入很大，而且每天下午的社团时间实验室也对学生开放，但是依然只能满足少部分特长学生的学习需求，并不能让全校每个学生都亲自动手参与实验。学校如何才给每个学生创造空间开展科学实验？家庭实验室项目让我们看到了希望。

家庭实验室项目将科学教育由课堂延伸至课外，弥补了常规科学课堂在时间和空间上的不足，实现了人人参与、人人发展、人人都能体验科学探究的教育价值。家庭实验室鼓励学生从生活出发去发现问题，从兴趣出发去研究问题，重视学生在探究过程中的动态生成，在尊重学生个性发展的同时，提高他们解决问题的能力，培养其科学精神。基于我校科学教师团队的特点与现状，我们打造了以交互學习为特点的家庭实验室项目。

打造适宜的外部条件

1.基于学生心理特点建设“三个中心”

学生对新知识的掌握需要经过“认知—学习—应用”三个阶段，学校据此打造了小学生认知中心、学习中心、应用中心三个平台。

认知中心是通过研究人的认知过程来探索学习规律，主要激发学生学习科学的兴趣，倡导学生是学习的主体，实现主动学习。

学习中心是通过课程集群教授相关课程，以项目做导向，通过团队的形式一起来学习相关知识。

应用中心是通过系列主题活动，创造学生应用科学的机会，让他们大胆展示自己，并促进自身个性化发展。

2.基于校本化实践建设家庭实验室师资与课程

随着校本课程的不断实施和完善，围绕家庭实验室又衍生出了新的学习方式和课程类型。2017年，我校完成了全校无线网络覆盖，学生带着iPad进入了校园，在教师的指导下利用网络学习语言，在学校门户网中设立汉字学习平台和CCtalk学习平台，学生可以随时随地向来自全世界的科学名师求学，学习相关科学知识。

此外，在校本课程中添加了科学启蒙课程、实验探究课程和创新应用课程，构成了学校特有的课程集群。在层层推进的系列课程中，学生感受着来自不同风格的教师带来的课程体验，在这个过程中也找到了科学学习的方法和展示自己的舞台。

3.基于家庭实验室需要组建师资队伍

学校依托家长资源、社会渠道积极与外界专家沟通，建立了一支服务于家庭实验室建设的专业队伍。队伍由管理团队和研发团队两部分构成，管理团队负责家庭实验室的建设规划与实施，研发团队则负责课程的设计、实施与评价。两个团队相互合作，为学生在家庭的科学学习保驾护航。

倡导多元的教学方式

1.深度挖掘课内实验

由于时间和空间的限制，课堂科学探究理应被重视的观察和实验部分往往流于形式，借助家庭实验室将课堂实验与家庭实验结合起来，不断挖掘和拓展，不仅能让学生的观察和实验更加深入，更能让他们在充足的时间和空间内学会科学研究和思考。

以四年级“养蚕”内容为例，从个性化探究计划的制订，到按计划有目的地探究，最终解决问题，学生的思考力、行动力和创新力都能得到很好的激发和发挥。这种结合课内实验的延伸探究，不仅能很好地补充课内探究的不足，还能让学生有更多时间和空间上的探究自由，充分发挥他们的主观能动性，进一步激发他们的探究兴趣，让探究成为他们科学学习的习惯和常态。

2.创新开设线上实验

为了更好地激发学生的研究热情，拓宽分享交流的平台，我们与沪江CCtalk直播平台合作，尝试利用直播平台促进学生的学习。学校的冯浩钧同学痴迷于研究小动物，他通过家庭实验室开展观察研究，不仅对小动物的习性、行为有了更深的了解，还当上了公众号《轻松科普》的小编，发布了《行军蚁》等许多小动物的观察日记。为鼓励冯浩钧同学更好地发挥优势，学校提供平台让他借用CCtalk进行网上直播。于是，他将自创课程“小动物大世界”搬进课堂，搬上直播平台，面向全国的观众分享他的家庭实验研究成果，与大家交流他的所学、所思、所感。

3.大力开发课程群落

家庭实验室不仅改变了学生，也成就了教师。在家庭实验室的平台上，许多科学教师不再局限于课本知识的传授，而是向创新科学课发起挑战，“洗衣服的学问”“维生素C的秘密”“神奇的非牛顿流体”等精彩的创新课程，在全区、全市乃至全国的公开课舞台上精彩绽放。

我们倾向把家庭实验室看成是一场“师生共玩”的游戏，在这场有规则的“游戏”中，谁都可以玩，谁都可以玩得精彩。正是基于这样的平台与理念，学校的课程影响力越来越大，形成了许多品牌课程，如“石头课程”“药你好看——中草药课程”“金蔷薇课程”“草木染课程”“一路邮你课程”等。这些课程在家庭实验室中萌生，在校本化实践中成长，又慢慢衍生出更多的课程。

4.搭建系列评价平台

为更好地体现和开发家庭实验室的教育内涵，提升其教育价值，我们设计并搭建了家庭实验评价的系列平台，有校园科技节、专题报告会、实验成果墙的集中展示，有校刊、校园网、微信公众号等宣传阵地的侧重推介，还有网红科学小达人、优秀家庭实验室的评比，这些平台有效地引导学生不断瞄准更高的科学探究目标、追求更优的科学探究成果。

收获意外的教学惊喜

当家庭实验室项目刚刚在学校实行时，我们一度以为这只是一种好玩又有趣的科学探究模式而已，但是随着项目的深入，我们发现家庭实验室就像一张巨大的网，将学校上千家庭、上百教师都凝聚在了一起，实现了学校、学生、家长三位一体的教育模式。

1.家庭更齐心

我们鼓励家长与学生寻找共同的研究主题，有了家长的陪伴，学生动手实验也更加安全有效。家庭实验室项目中，学生的学习从学校延伸至家庭，从家庭延伸至社会、自然，激发了家长对于课程建设、学校文化的认同感。学生和家长共建、共研、共创，不断收获生命成长的幸福感和自信力。

前面提到的冯浩钧同学的爸爸，正好在当地动物园工作，父子俩加入家庭实验室项目之后，便在家里设立昆虫实验室，以便更好地观察和研究。父子俩除了自己查阅各种相关书籍、观看纪录片，还向专业的动物研究员请教。冯爸爸说：“以前觉得自己天天和动物打交道很枯燥，但自从孩子以动物饲养作为家庭实验室的研究项目后，我重拾了对工作的兴趣。我愿意指导更多的孩子饲养他们喜欢的动物，让他们感受生命的魅力。” 在冯爸爸的组织策划下，去年寒假，全家人走进海南五指山，在旅行的同时展开了属于他们的科学考察之旅。他们通过直播平台向大家分享旅途见闻：千奇百怪的小动物，尖峰岭国家森林公园里现实版的“大板根”“绞杀”“天窗”“空中花园”，还有当地淳朴有趣的民风民俗。

2.家长更主动

学校通过发布首批家庭实验室家长导师线上招募令，让很多从事科研或爱好科研的家长积极加入导师团队，成为学校的科学特聘教师，学校依托他们对学生进行指导，开展丰富多彩的公益课堂。

小瞳是家庭实验室项目中的一位普通小女孩，爸爸是大学教授，承担了很多编程及机器人方面的项目。小瞳受爸爸的影响，从小就对编程和机器人十分感兴趣，刚上二年级就成为学校的“创客达人”，包揽了许多省市级创客竞赛大奖。抱着试试看的态度，我们征询小瞳爸爸意见，看是否可以来校为孩子们教授编程和机器人知识，结果他欣然同意。小瞳爸爸和小朋友一起玩编程，一起研究机器人，他没想到，除了自己的女儿，还有这么多热爱编程和机器人的孩子。得知学校也有编程社团、机器人社团和3D打印社团，他便主动提出愿意作为课程导师，来校为学生开展公益课堂，甚至将自己的项目带到学校，与学校的教师和学生一起研究。

3.家校更和谐

为了更好地实施课程和指导，班主任和科学教师组成了社区导师团，分别对口联系不同年级、不同班级，同时通过微信、视频等网络方式指导家庭实验室的学生和家长开展家庭实验活动，及时了解他们的实验进展和问题。师生互动、亲子互动、家校互动，推进了家庭实验室的深入开展，点燃了学生对于科学的热情，切实提高了他们的科学探究和思维能力。

家庭实验室在我校已经运行两年，吸纳参与家庭数量达到150多个。累计线上直播40余次，直播视频累计播放量达到20000余次。这样的数据背后体现了家庭实验独有的科学魅力，也验证了大数据、互联网时代下新的教育方式在學校改革中的成功。