基于现代科技的家庭科学实验开发研究

吴林萍 杜杭平

中图分类号：G4 文献标识码：A

在新课程基本理念和规范办学的背景下，我们在探索提升课堂效率的同时应不断加强学法指导，创新教学模式，通过努力挖掘各种课程资源，科学引导学生拓展探究学习的时间与空间，培养学生的动手能力与创新意识，让学生成为真正的学习主体，提升科学素养。基于现代科技的家庭科学实验开发研究项目的提出，正是顺应了上述理念。

一、研究现实意义。把课内外、校内外的探究学习、科学传统实验与现代科技深度融合起来，并把家庭拓展实验平台作为一种新的探究学习途径，能够有效地弥补当前实验探究教学的不足，较好地引导学生走上自主探究学习的快车道。具体意义体现在如下几个方面：

（一）激发学生探究意识的需要。探究是科学学习中至关重要的一个环节，《初中科学新课程标准》指出：初中科学是以培养学生科学素养为宗旨的科学入门课程。通过科学探究的学习方式，让学生体验科学探究活动的过程和方法，发展初步的科学探究能力。

（二）发展学生实践能力的需要。现在社会进步，家庭条件越来越好，而现在的孩子在家里不是看电视就是玩电脑或手机游戏，恰恰缺失了最接地气的动手动脑的活动。笔者认为：不是现在的孩子不会，而是缺少正确的引导。虽然课堂学习中有很多探究和学生实验，但是学生动手的机会还是太少，让科学实验生活化并且与时俱进是非常有必要的。学生在以家庭拓展实验为依托的基础上开展科学传统实验与现代科技深度融合活动，其过程不仅能学习知识和技能，还能动手动脑，提升思维能力，对科学的理解会更加清晰和透彻。

（三）发展学生综合能力的需要。科学课程强调各学科领域知识的相互渗透和联系整合。这样的课程，有助于学生从整体上认识自然和科学，根据统一的科学概念、原理和各领域知识之间的联系来建立开放型的知识结构;有助于学生较为全面地关注和分析与科学技术有关的社会生活问题，获得对科学、技术与社会关系的理解。社会需要的人才不是只会做题的考试能手，而是具有综合能力的人才。

二、研究的重点。基于现代科技的家庭科学实验开发研究，其研究的重点是什么呢？笔者认为可以从以下几方面着手：

（一）改变家长对于家庭融合实验的态度。往往，家长的关注点是学生纸笔测试的分数。家庭融合实验的实施，会被部分家长认为是“不务正业”，以至于总有学生找各种理由不能完成。经过前期的实验，笔者所带班级有关实验探究和操作的题型的得分率远高于同层次班级。虽然这些不能完全归功于家庭融合实验的成果，但是，可以认为成功的背后是每个细节的支持，包括家庭融合实验的实施。家长的支持，是对实验耗材的收集，也是对学生家庭融合实验安全的保证。家庭融合实验中照片的拍摄和上交，都是由家长和教师之间通过网络完成。

（二）让学生从“被动实验”走向“主动实验”。家庭融合实验实施的初级阶段，要求以拍照或短视频取证的方式上交作业，“逼着”学生不得不做。作业上交后，及时交流，针对实验中出现的问题，提出指导性意见，在时间允许的情况下，可以让学生再次改进实验。同时，对学生做的优秀和创新的地方，要充分肯定。对实验效果显著，热情高涨的学生，实施奖励。最终，激发学生探究意识，从“被动实验”走向“主动实验”，提升学生综合实践能力。

（三）拓宽教师对于家庭融合实验管理的视野。以往教学过程中，教师往往考虑自我演示或分组进行传统实验。现在，部分实验不仅可以考虑家庭实验，而且可以结合科技的力量，依托各类传感器、元器件，让实验变得更贴近学生的认知。教师需要让家庭融合实验形成体系，和课堂实验相互补，共同促进学生思维发展和探究能力的提升。

（四）探索科学学科教学新领域。家庭融合实验在某种程度上开辟了课任教师与学生、与家长沟通的新途径。由于家庭融合实验项目的实施，教师与学生一起加入了QQ群、微信群，并且运用微信、邮件、电话等方式与家长、学生沟通，指导家庭融合实验的开展，融合了家校感情，也为任课教师做好教育教学工作奠定了坚实的基础。

三、研究的策略。所谓“策略”，即是为了实现某一个目标，首先预先根据可能出现的问题制定的若干对应的方案，并且，在实现目标的过程中，根据形势的发展和变化来制定出新的方案，或者根据形势的发展和变化来选择相应的方案，最终实现目标。基于现代科技的家庭科学实验开发研究项目，其策略主要以研究基本原则与基本操作方法为重点。

（一）基本原则。

1.主体性原则。课题研究必须确保学生在家庭拓展实验过程中的主体地位，内容密切结合教育教学实际，提高学生的参与热情，使活动更具活力与效率。

2.互动性原则。必须将理论学习、实践尝试，专题研究相结合，提倡讨论交流、互帮互学机制，充分体现民主、平等、合作的关系，使师生、家长在互动中学习，在学习中进步。

3.實践性原则。在关注国内外关于科学传统实验与现代科技深度融合实验发展动态的基础上，把重心放在乡村中学课程改革的实践中，提升师生的专业水平。

4.科学性原则。在科学操作的基础上，理论支撑要科学，研究方法要科学， 研究过程要科学，使课题研究的成果可信、可靠，有一定的推广价值。

（二）操作方法。科学传统实验与现代科技深度融合课题，以科学家庭拓展实验活动方式为主予以开展，可根据活动主题、内容及能力水平进行自主选择或组合。下面列举几种活动实施操作方式。

1.参观考察。在教师的指导或家长陪同下，从家庭、校园走向社会，围绕一个主题进行参观体验的一种考察型学习活动，这种小型的考察活动目的是让去接触现实生活，增加对实验的认识和体验。

2.访谈交流。为了深入开展科学家庭拓展实验，需要采访专业人士、知情人士、亲朋好友或者陌生行人来了解情况、收集资料的一种学习方式和研究方法。

3.问卷调查。根据实验主题采用事先统一设计的问卷向相关人员了解情况或征询意见，这是一种以书面问题搜集资料的研究方法。

4.设计制作。在教师或家长的指导下，学习制作能开展家庭拓展实验的实物模型，培养动手实践与创新能力。

上述活动实施操作方式并不一定要孤立实施，它往往要根据研究内容或学生能力水平，在一个实验主题活动中综合运用，老师需要引导从易到难，从单一到综合，逐步提高学生的研究性学习能力和实践能力。

综上所述，基于现代科技的家庭科学实验开发研究，旨在结合学校科学课程教学工作需要，借鉴国内外先进的教学经验，依托初中科学家庭拓展实验管理过程中所遇到的问题，结合典型案例分析，开展以探索、开发、规范为重点的科学传统实验与现代科技深度融合活动，促使初中科学学科教学有序、健康、创新发展。