小學科學是一門以觀察實驗為基礎的學科,無論是科學概念的建立、科學規律的發現,還是學生興趣的培養、科學素養的提升,都必須讓學生經歷實驗和驗證,在親歷中獲取和養成。因此,科學課教師必須重視實驗活動,除了課堂教學中的探究活動外,還應根據教材內容,設計課外探究活動,讓學生把實驗帶回家,也即指導學生創建“家庭實驗平臺”,在家里開展各種實驗活動。
“家庭實驗總動員”的概念界定
家庭實驗總動員是指科學課教師結合小學科學教材的前伸后延性活動,設計出適合于學生課外開展的實驗活動,并讓學生以家庭為據點,挖掘家庭優勢的科學課程資源,動員家庭所有成員參與的相關研究。
開展“家庭實驗總動員”的益處
家庭實驗活動除具有課內實驗所擁有的一些益處外,如幫助學生建構相關科學概念、發現相關科學規律,培養學生的實驗操作和創造思維能力等,它還有著如下獨特益處:
具有實施靈活方便、時間不受嚴格限制,以及自主性強等益處。因為家庭實驗活動與日常生活密切相關,所以能實現因“趣、能、時”而宜,學生可以根據自己的興趣、能力、時間,自主選擇探究活動的內容,自主控制探究活動的難度,自主調劑探究活動的時間。如擅長實踐操作的,則進行相關實踐活動;擅長科技制作的,則進行相關制作活動;喜歡飼養小動物的,則進行小動物的養殖;喜歡種植活動的,則可進行種植活動等。
周期性長、時空跨度大的實驗活動,特別適合以家庭為據點予以開展。實驗活動不但可以讓學生進行充分的觀察和實驗,而且可以在深度上進行盡情挖掘。如種植黃豆活動,最短也需三個多月,讓學生在自家陽臺或院子里進行種植活動,是非常理想的一種方式。事實證明,家栽黃豆的確是一種成功的方式。
具有培養學生關心周圍世界,特別是身邊的事和物的益處。家庭實驗的問題雖是課堂教學的拓展活動,但絕大部分是緊密聯系生活實際的,探究活動所借用的材料更是“生活化”。它能讓學生更加深入地感受到科學的魅力,體會到科學就在身邊、就在眼前,破除對科學的迷信,建立起對科學的正確認識。身在農村的學生,活動還可成為家庭經濟活動的一部分。
因為探究活動能得到家長的支持、指導和幫助,所以即使學力不足的學生,也能保證實驗獲得成功,從而激發他們更大的學習興趣。當然,學有余力的學生則能得到更大的發展和提高。另外,女生一般怯于實驗、制作、種養殖等實踐活動,而開展家庭探究活動,則是一種極佳的方式,事實證明,它能改善女生對科學的態度。
挖掘家庭中的優勢科學課程資源
如果存在于每個家庭的優勢科學課程資源能被有效地開發和利用,那么將使孩子在家里開展的各種科學學習和探究活動如虎添翼。
開發和利用家庭豐富的科普讀物。開發和利用家庭豐富的科技藏書,應關注科技資訊信息,引導孩子建立自己的小書架并提高其利用率,如引導孩子按內容分類整理圖書、自制簡易卡片登記圖書、使用書簽標記所喜愛的閱讀章節、養成良好的閱讀習慣等等。
開發和利用家庭種植飼養動植物。開發和利用家庭種養動植物,應鼓勵家長和孩子一起對家庭飼養與種植的動植物進行一些簡單的實驗活動。如指導孩子種植玉米,并對玉米的生長情況進行觀察研究;如飼養小烏龜,并對其生活習性進行觀察研究。
開發和利用家庭成員實驗興趣。開發和利用家庭成員的實驗興趣,以興趣激發興趣,帶動學生開展各種實驗活動。如喜歡旅游的家長,可以利用節假日和孩子一起外出,讓孩子接觸大自然,接觸社會,在實踐中學科學,用科學,領略大自然的神奇、美妙。
開發和利用家庭成員實驗才能。開發和利用家庭成員的科技才能,鼓勵和促使家長利用自己的科技才能,關注和關心孩子在家里進行的各種科學小實驗、科技小制作等活動。如擅長于科技制作的家長,可以和孩子一起制作太陽能熱水器、桿秤等;在科學技部門工作的家長,可以帶領孩子參觀自己的工作單位。
設計“家庭實驗總動員”活動項目
因為每個家庭的條件、能力和智力有所不同,所以家庭實驗活動不能要求得太死,應該圍繞所學的原理和規律,因“家庭、學生”而宜設計實驗活動。當然,實庭實驗活動主要是家庭的行為,它的落腳點是家庭、家長,主角是學生,所以教師的作用就是當好配角,指導好學生把家庭科學資源開發和利用起來。
適當推薦一些小課題,打開學生的設計思路
家庭實驗是學生自主選擇課題,自主尋找材料,自主實施研究的活動。但這并不是不要教師的指導,事實證明,家庭實驗需要教師的指導。因為教師和學生面對面的機會少,所以教師必須練就指點迷津之本領,特別是家庭實驗的起始階段,尤其需要得到教師悉心的指導,幫助學生選題,讓學生學會提煉有研究價值的問題。但在起始階段,向學生適當推薦一些小課題,既是現實的,也是必須的,這不但可以打開學生的設計思路,而且能給學生以借鑒之用,讓學生在類推中學會提煉研究課題。至于推薦方式,可以是創設問題情境的方式,可以是引導觀察生活現象的方式,也可以直接推薦幾個問題供學生選擇,而最理想的是科學課的拓展活動。
結合科學課的拓展活動,推薦研究課題。科學教材的每個學習內容,都安排了相應地課后拓展性活動,教師可以把這些活動以“家庭實驗總動員”的方式推薦給學生,供學生在家里進行研究。如研究了“制作太陽能熱水器”之后,讓學生回家制作一個太陽能熱水器;研究了“生物多樣性的意義”之后,讓學生根據家鄉的實際,寫一篇保護家鄉生物多樣性的倡議書等等。
結合學生的興趣、特長,推薦研究課題。科學教師在指導學生開展家庭實驗活動時,還可以結合學生的興趣、特長,有選擇地向學生推薦研究課題。因為推薦項目考慮到了學生的興趣和特長,所以學生參與研究的積極性就高,課題研究也更易被學生接受,活動的效果也相應會好一點。如喜歡打乒乓球的學生,可以讓他們就乒乓球的旋轉問題進行相關研究;喜歡釣魚的學生,可以讓他們研究魚竿的力學問題。
結合家庭科學學習資源,推薦研究課題。科學課教師在指導學生開展家庭實驗活動時,還可以結合學生的家庭科學資源,推薦研究課。因為有著資源的優勢,所以研究活動效果頗佳。如父母任職于科技部門的,可以指導學生參觀父母的工作單位;長輩是退休的科技人才,可以讓其共同參與研究活動。
鼓勵設計一些小課題,提高學生開發能力
其實,學生完全可以憑借自己的能力,設計出適合家庭開展的探究活動,只不過因學生平時不善于觀察,觀察到了卻不善于提煉罷了。如果教師能鼓勵學生勤于觀察,培養學生善于提煉,那學生一定能設計出適合自己研究的課題。如適時舉行“異想天開”活動,經常讓學生述說生活中遇到的、書本上看到的,他們感到疑惑、驚奇的事物或現象,并鼓勵學生使之問題化、課題化,從而設計出理想的、適合家庭開展的小實驗。
指導學生結合科學教材內容設計探究活動。科學教材為拓展學生的科學學習資源,激發學生的科學學習熱情,提升學生的動手能力,在每個教學內容都設置了相關地前伸后延性活動。科學課教師可以據此指導學生設計出適合家庭開展的探究活動。
案例:煮餃子的秘密
我在煮餃子的過程中,觀察到了這樣一個奇怪的現象:餃子剛放入水中時,它馬上沉到鍋底,但煮一段時間后,餃子就會浮起來。餃子為什么會先沉后浮呢?我和家人一起對此展開研究。
六(1)班孫博文
指導學生結合日常生活現象設計探究活動。科學課教師還可以結合現實生活中發生的一些奇怪現象,指導學生對其進行觀察,并把它設計成研究活動,供學生在家里對其展開相關的科學研究。
案例:橋面結冰的秘密
在2008年冬天發生的那場全國性大雪災中,人們發現了很多奇特的現象,如“行駛在高速公路上的司機驚奇地發現,橋面上的水都結成了冰,而其他路面上的水還是水。”為什么在高速公路橋面上的水會結成冰,而不是橋面上的水不結成冰?我和我的家人決定通過查閱資料、做實驗等方式對此展開研究。
六(1)班勞越
組織交流一些小課題,碰撞出新的研究活動。說實在的,家庭實驗畢竟是學生自主的行為,完全出于學生的研究興趣和他們的毅力。假如實驗活動未能得到及時的肯定,長期得不到應有的關注,限于學生的生理、心理特點,很有可能中途夭折。為此,必須建立相應的評價機制,用機制制約學生,用機制激勵學生,以使家庭小實驗常態化,成為學生自覺的行為。實踐證明,最可行、最易行的是經常組織學生,就自己的困惑、成功、傷心、愉悅進行交流,在共鳴中化解低落的情緒,在分享中激發研究的熱情,在碰撞中生發新的課題。
開發“家庭實驗總動員”的活動平臺
學生根據家庭優勢課程資源,開發和設計出實庭實驗活動,勢必需要付諸于實踐,否則就無意義。而要展開相關的實驗活動,就得有一個相對固定的場所,換句話說,就是開發和利用好家庭實驗平臺。
實驗場所的選擇。說是實驗平臺,其實不能稱為嚴格意義上的科學研究平臺,因此冠其名為家庭實驗平臺。在選擇實驗場所時,應根據所要開展的探究活動,如進行種養活動,可以把實驗室放在陽臺或平臺上;可能存在一定危險性的,實驗時會產生異味的,實驗過程中可能產生副作用的,則可以放在儲藏室或閣樓里;而一些簡單的制作活動,則可以放在自己的小房間里。總之,家庭實驗平臺的創建,要做到因“內容、家庭”而宜。
實驗環境的布置。實驗平臺的布置要強調個性化、實用化,做到科學性、可行性,可以小到一個工具箱,大到一個房間。其實一張工作臺,加上一把椅子和一個架子,是比較理想的一種布置方式。此外,還要指導學生根據自己的意愿、理想,給實驗平臺起個富有雅趣的名稱,這非常需要,也別有趣味。如可以是挑戰科學家的“挑戰xxx”,以自己姓名命名的“xxx實驗室”,或以某種動植物為名的“xxx實驗室”等。
實驗器材的準備。要開展家庭實驗活動,必須配備一些常用的實驗器材。在配備時要做到通用性、實用性,能自制的盡量自制,像量筒、彈簧秤這樣一類的器具,就可以自制。其實,制作實驗工具本身也是一種實驗,一種科學活動方式。至于確實不能制作的,又是實驗所必須的,如天平,鉗子等,則可以購買,但要量力而行,應經濟實惠,原則上可用就行。至于種養動植物活動所需要的器具,則應盡可能利用生活替代品、淘汰品。
開發“家庭實驗總動員”的輔助活動
家庭實驗活動要向深入發展,要取得好的成效,必須創設一些輔助活動,協助實驗活動的進行。有研究表明,家長的積極態度和鼓勵對于激發學生的科學興趣有著重要作用。而學生童年期對科學的興趣與其今后的科學學習有著密切的關系。為此,在創設家庭實驗輔助活動時,應盡可能體現家長的作用,讓家長共同參與孩子們的實驗活動。
家校聯誼活動。家校聯誼活動是比較簡單的、孩子們可以和家庭成員一起活動的形式。舉行家校聯誼活動時,要有簡明扼要地活動過程和指導要點、材料提示清單等。如可以把實驗活動材料放入一個容易開封的塑料口袋中,做成一個小巧的文具袋,讓每個孩子帶回家。
實驗成果報告。科學研究報告會是指邀請家長共同參與對學生的實驗情況作出評價的活動形式。一方面幫助家長認識、了解自己的孩子,并在傾聽中找到自己的研究課題;另一方面在相互借鑒中,讓更多的家長知道如何指導自己的孩子進行實驗活動。另外,學生也能在家長的肯定、欣賞的眼光中,找到自信,激發更大地實驗熱情。
家長志愿者。家長志愿者是指家長以志愿者的形式參與孩子的實驗活動,共同承擔起對孩子的科學教育。參與的方式可以是活動的技術顧問、活動的贊助者、活動的組織者、活動的安全保障者等。家長志愿者可以使學生的課外實驗活動組織和開展地更為有效。
致家長的信。致家長的信是指科學教師利用書信、郵件和校訊通的方式,指導孩子們在課外開展好科學實驗活動,它有著快捷、方便的功效,交互性好的優點。
近三年的實踐證明,如果科學課教師有計劃地指導學生開展家庭實驗活動,不僅可彌補課堂實驗的不足,加深學生對理論知識的理解,還可以提高學生實驗操作的熟練程度,培養學生的創新思維和創新能力,使之形成刻苦探索、不斷進取地優良品質,使學生的認知能力、實踐能力、創造能力得到相應的提高。家庭實驗總動員還以其特殊的魅力和特有的價值贏得了家長的肯定,取得了良好地社會聲譽。
(作者單位:浙江金師附小教育集團)