基于現代科技的家庭科學實驗開發研究

吳林萍 杜杭平

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A

在新課程基本理念和規范辦學的背景下，我們在探索提升課堂效率的同時應不斷加強學法指導，創新教學模式，通過努力挖掘各種課程資源，科學引導學生拓展探究學習的時間與空間，培養學生的動手能力與創新意識，讓學生成為真正的學習主體，提升科學素養。基于現代科技的家庭科學實驗開發研究項目的提出，正是順應了上述理念。

一、研究現實意義。把課內外、校內外的探究學習、科學傳統實驗與現代科技深度融合起來，并把家庭拓展實驗平臺作為一種新的探究學習途徑，能夠有效地彌補當前實驗探究教學的不足，較好地引導學生走上自主探究學習的快車道。具體意義體現在如下幾個方面：

（一）激發學生探究意識的需要。探究是科學學習中至關重要的一個環節，《初中科學新課程標準》指出：初中科學是以培養學生科學素養為宗旨的科學入門課程。通過科學探究的學習方式，讓學生體驗科學探究活動的過程和方法，發展初步的科學探究能力。

（二）發展學生實踐能力的需要。現在社會進步，家庭條件越來越好，而現在的孩子在家里不是看電視就是玩電腦或手機游戲，恰恰缺失了最接地氣的動手動腦的活動。筆者認為：不是現在的孩子不會，而是缺少正確的引導。雖然課堂學習中有很多探究和學生實驗，但是學生動手的機會還是太少，讓科學實驗生活化并且與時俱進是非常有必要的。學生在以家庭拓展實驗為依托的基礎上開展科學傳統實驗與現代科技深度融合活動，其過程不僅能學習知識和技能，還能動手動腦，提升思維能力，對科學的理解會更加清晰和透徹。

（三）發展學生綜合能力的需要。科學課程強調各學科領域知識的相互滲透和聯系整合。這樣的課程，有助于學生從整體上認識自然和科學，根據統一的科學概念、原理和各領域知識之間的聯系來建立開放型的知識結構;有助于學生較為全面地關注和分析與科學技術有關的社會生活問題，獲得對科學、技術與社會關系的理解。社會需要的人才不是只會做題的考試能手，而是具有綜合能力的人才。

二、研究的重點。基于現代科技的家庭科學實驗開發研究，其研究的重點是什么呢？筆者認為可以從以下幾方面著手：

（一）改變家長對于家庭融合實驗的態度。往往，家長的關注點是學生紙筆測試的分數。家庭融合實驗的實施，會被部分家長認為是“不務正業”，以至于總有學生找各種理由不能完成。經過前期的實驗，筆者所帶班級有關實驗探究和操作的題型的得分率遠高于同層次班級。雖然這些不能完全歸功于家庭融合實驗的成果，但是，可以認為成功的背后是每個細節的支持，包括家庭融合實驗的實施。家長的支持，是對實驗耗材的收集，也是對學生家庭融合實驗安全的保證。家庭融合實驗中照片的拍攝和上交，都是由家長和教師之間通過網絡完成。

（二）讓學生從“被動實驗”走向“主動實驗”。家庭融合實驗實施的初級階段，要求以拍照或短視頻取證的方式上交作業，“逼著”學生不得不做。作業上交后，及時交流，針對實驗中出現的問題，提出指導性意見，在時間允許的情況下，可以讓學生再次改進實驗。同時，對學生做的優秀和創新的地方，要充分肯定。對實驗效果顯著，熱情高漲的學生，實施獎勵。最終，激發學生探究意識，從“被動實驗”走向“主動實驗”，提升學生綜合實踐能力。

（三）拓寬教師對于家庭融合實驗管理的視野。以往教學過程中，教師往往考慮自我演示或分組進行傳統實驗。現在，部分實驗不僅可以考慮家庭實驗，而且可以結合科技的力量，依托各類傳感器、元器件，讓實驗變得更貼近學生的認知。教師需要讓家庭融合實驗形成體系，和課堂實驗相互補，共同促進學生思維發展和探究能力的提升。

（四）探索科學學科教學新領域。家庭融合實驗在某種程度上開辟了課任教師與學生、與家長溝通的新途徑。由于家庭融合實驗項目的實施，教師與學生一起加入了QQ群、微信群，并且運用微信、郵件、電話等方式與家長、學生溝通，指導家庭融合實驗的開展，融合了家校感情，也為任課教師做好教育教學工作奠定了堅實的基礎。

三、研究的策略。所謂“策略”，即是為了實現某一個目標，首先預先根據可能出現的問題制定的若干對應的方案，并且，在實現目標的過程中，根據形勢的發展和變化來制定出新的方案，或者根據形勢的發展和變化來選擇相應的方案，最終實現目標。基于現代科技的家庭科學實驗開發研究項目，其策略主要以研究基本原則與基本操作方法為重點。

（一）基本原則。

1.主體性原則。課題研究必須確保學生在家庭拓展實驗過程中的主體地位，內容密切結合教育教學實際，提高學生的參與熱情，使活動更具活力與效率。

2.互動性原則。必須將理論學習、實踐嘗試，專題研究相結合，提倡討論交流、互幫互學機制，充分體現民主、平等、合作的關系，使師生、家長在互動中學習，在學習中進步。

3.實踐性原則。在關注國內外關于科學傳統實驗與現代科技深度融合實驗發展動態的基礎上，把重心放在鄉村中學課程改革的實踐中，提升師生的專業水平。

4.科學性原則。在科學操作的基礎上，理論支撐要科學，研究方法要科學， 研究過程要科學，使課題研究的成果可信、可靠，有一定的推廣價值。

（二）操作方法。科學傳統實驗與現代科技深度融合課題，以科學家庭拓展實驗活動方式為主予以開展，可根據活動主題、內容及能力水平進行自主選擇或組合。下面列舉幾種活動實施操作方式。

1.參觀考察。在教師的指導或家長陪同下，從家庭、校園走向社會，圍繞一個主題進行參觀體驗的一種考察型學習活動，這種小型的考察活動目的是讓去接觸現實生活，增加對實驗的認識和體驗。

2.訪談交流。為了深入開展科學家庭拓展實驗，需要采訪專業人士、知情人士、親朋好友或者陌生行人來了解情況、收集資料的一種學習方式和研究方法。

3.問卷調查。根據實驗主題采用事先統一設計的問卷向相關人員了解情況或征詢意見，這是一種以書面問題搜集資料的研究方法。

4.設計制作。在教師或家長的指導下，學習制作能開展家庭拓展實驗的實物模型，培養動手實踐與創新能力。

上述活動實施操作方式并不一定要孤立實施，它往往要根據研究內容或學生能力水平，在一個實驗主題活動中綜合運用，老師需要引導從易到難，從單一到綜合，逐步提高學生的研究性學習能力和實踐能力。

綜上所述，基于現代科技的家庭科學實驗開發研究，旨在結合學校科學課程教學工作需要，借鑒國內外先進的教學經驗，依托初中科學家庭拓展實驗管理過程中所遇到的問題，結合典型案例分析，開展以探索、開發、規范為重點的科學傳統實驗與現代科技深度融合活動，促使初中科學學科教學有序、健康、創新發展。