建設(shè)交互學(xué)習(xí)的家庭實驗室

史豐華

雖然每個小學(xué)都有實驗室，但實驗室與學(xué)生的生活并不親近，一周最多兩節(jié)的科學(xué)課遠遠滿足不了他們對科學(xué)的好奇心。雖然我們學(xué)校在科學(xué)實驗室的建設(shè)上投入很大，而且每天下午的社團時間實驗室也對學(xué)生開放，但是依然只能滿足少部分特長學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，并不能讓全校每個學(xué)生都親自動手參與實驗。學(xué)校如何才給每個學(xué)生創(chuàng)造空間開展科學(xué)實驗？家庭實驗室項目讓我們看到了希望。

家庭實驗室項目將科學(xué)教育由課堂延伸至課外，彌補了常規(guī)科學(xué)課堂在時間和空間上的不足，實現(xiàn)了人人參與、人人發(fā)展、人人都能體驗科學(xué)探究的教育價值。家庭實驗室鼓勵學(xué)生從生活出發(fā)去發(fā)現(xiàn)問題，從興趣出發(fā)去研究問題，重視學(xué)生在探究過程中的動態(tài)生成，在尊重學(xué)生個性發(fā)展的同時，提高他們解決問題的能力，培養(yǎng)其科學(xué)精神。基于我?？茖W(xué)教師團隊的特點與現(xiàn)狀，我們打造了以交互學(xué)習(xí)為特點的家庭實驗室項目。

打造適宜的外部條件

1.基于學(xué)生心理特點建設(shè)“三個中心”

學(xué)生對新知識的掌握需要經(jīng)過“認(rèn)知—學(xué)習(xí)—應(yīng)用”三個階段，學(xué)校據(jù)此打造了小學(xué)生認(rèn)知中心、學(xué)習(xí)中心、應(yīng)用中心三個平臺。

認(rèn)知中心是通過研究人的認(rèn)知過程來探索學(xué)習(xí)規(guī)律，主要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，倡導(dǎo)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，實現(xiàn)主動學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)中心是通過課程集群教授相關(guān)課程，以項目做導(dǎo)向，通過團隊的形式一起來學(xué)習(xí)相關(guān)知識。

應(yīng)用中心是通過系列主題活動，創(chuàng)造學(xué)生應(yīng)用科學(xué)的機會，讓他們大膽展示自己，并促進自身個性化發(fā)展。

2.基于校本化實踐建設(shè)家庭實驗室?guī)熧Y與課程

隨著校本課程的不斷實施和完善，圍繞家庭實驗室又衍生出了新的學(xué)習(xí)方式和課程類型。2017年，我校完成了全校無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，學(xué)生帶著iPad進入了校園，在教師的指導(dǎo)下利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)語言，在學(xué)校門戶網(wǎng)中設(shè)立漢字學(xué)習(xí)平臺和CCtalk學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生可以隨時隨地向來自全世界的科學(xué)名師求學(xué)，學(xué)習(xí)相關(guān)科學(xué)知識。

此外，在校本課程中添加了科學(xué)啟蒙課程、實驗探究課程和創(chuàng)新應(yīng)用課程，構(gòu)成了學(xué)校特有的課程集群。在層層推進的系列課程中，學(xué)生感受著來自不同風(fēng)格的教師帶來的課程體驗，在這個過程中也找到了科學(xué)學(xué)習(xí)的方法和展示自己的舞臺。

3.基于家庭實驗室需要組建師資隊伍

學(xué)校依托家長資源、社會渠道積極與外界專家溝通，建立了一支服務(wù)于家庭實驗室建設(shè)的專業(yè)隊伍。隊伍由管理團隊和研發(fā)團隊兩部分構(gòu)成，管理團隊負(fù)責(zé)家庭實驗室的建設(shè)規(guī)劃與實施，研發(fā)團隊則負(fù)責(zé)課程的設(shè)計、實施與評價。兩個團隊相互合作，為學(xué)生在家庭的科學(xué)學(xué)習(xí)保駕護航。

倡導(dǎo)多元的教學(xué)方式

1.深度挖掘課內(nèi)實驗

由于時間和空間的限制，課堂科學(xué)探究理應(yīng)被重視的觀察和實驗部分往往流于形式，借助家庭實驗室將課堂實驗與家庭實驗結(jié)合起來，不斷挖掘和拓展，不僅能讓學(xué)生的觀察和實驗更加深入，更能讓他們在充足的時間和空間內(nèi)學(xué)會科學(xué)研究和思考。

以四年級“養(yǎng)蠶”內(nèi)容為例，從個性化探究計劃的制訂，到按計劃有目的地探究，最終解決問題，學(xué)生的思考力、行動力和創(chuàng)新力都能得到很好的激發(fā)和發(fā)揮。這種結(jié)合課內(nèi)實驗的延伸探究，不僅能很好地補充課內(nèi)探究的不足，還能讓學(xué)生有更多時間和空間上的探究自由，充分發(fā)揮他們的主觀能動性，進一步激發(fā)他們的探究興趣，讓探究成為他們科學(xué)學(xué)習(xí)的習(xí)慣和常態(tài)。

2.創(chuàng)新開設(shè)線上實驗

為了更好地激發(fā)學(xué)生的研究熱情，拓寬分享交流的平臺，我們與滬江CCtalk直播平臺合作，嘗試?yán)弥辈テ脚_促進學(xué)生的學(xué)習(xí)。學(xué)校的馮浩鈞同學(xué)癡迷于研究小動物，他通過家庭實驗室開展觀察研究，不僅對小動物的習(xí)性、行為有了更深的了解，還當(dāng)上了公眾號《輕松科普》的小編，發(fā)布了《行軍蟻》等許多小動物的觀察日記。為鼓勵馮浩鈞同學(xué)更好地發(fā)揮優(yōu)勢，學(xué)校提供平臺讓他借用CCtalk進行網(wǎng)上直播。于是，他將自創(chuàng)課程“小動物大世界”搬進課堂，搬上直播平臺，面向全國的觀眾分享他的家庭實驗研究成果，與大家交流他的所學(xué)、所思、所感。

3.大力開發(fā)課程群落

家庭實驗室不僅改變了學(xué)生，也成就了教師。在家庭實驗室的平臺上，許多科學(xué)教師不再局限于課本知識的傳授，而是向創(chuàng)新科學(xué)課發(fā)起挑戰(zhàn)，“洗衣服的學(xué)問”“維生素C的秘密”“神奇的非牛頓流體”等精彩的創(chuàng)新課程，在全區(qū)、全市乃至全國的公開課舞臺上精彩綻放。

我們傾向把家庭實驗室看成是一場“師生共玩”的游戲，在這場有規(guī)則的“游戲”中，誰都可以玩，誰都可以玩得精彩。正是基于這樣的平臺與理念，學(xué)校的課程影響力越來越大，形成了許多品牌課程，如“石頭課程”“藥你好看——中草藥課程”“金薔薇課程”“草木染課程”“一路郵你課程”等。這些課程在家庭實驗室中萌生，在校本化實踐中成長，又慢慢衍生出更多的課程。

4.搭建系列評價平臺

為更好地體現(xiàn)和開發(fā)家庭實驗室的教育內(nèi)涵，提升其教育價值，我們設(shè)計并搭建了家庭實驗評價的系列平臺，有校園科技節(jié)、專題報告會、實驗成果墻的集中展示，有?？?、校園網(wǎng)、微信公眾號等宣傳陣地的側(cè)重推介，還有網(wǎng)紅科學(xué)小達人、優(yōu)秀家庭實驗室的評比，這些平臺有效地引導(dǎo)學(xué)生不斷瞄準(zhǔn)更高的科學(xué)探究目標(biāo)、追求更優(yōu)的科學(xué)探究成果。

收獲意外的教學(xué)驚喜

當(dāng)家庭實驗室項目剛剛在學(xué)校實行時，我們一度以為這只是一種好玩又有趣的科學(xué)探究模式而已，但是隨著項目的深入，我們發(fā)現(xiàn)家庭實驗室就像一張巨大的網(wǎng)，將學(xué)校上千家庭、上百教師都凝聚在了一起，實現(xiàn)了學(xué)校、學(xué)生、家長三位一體的教育模式。

1.家庭更齊心

我們鼓勵家長與學(xué)生尋找共同的研究主題，有了家長的陪伴，學(xué)生動手實驗也更加安全有效。家庭實驗室項目中，學(xué)生的學(xué)習(xí)從學(xué)校延伸至家庭，從家庭延伸至社會、自然，激發(fā)了家長對于課程建設(shè)、學(xué)校文化的認(rèn)同感。學(xué)生和家長共建、共研、共創(chuàng)，不斷收獲生命成長的幸福感和自信力。

前面提到的馮浩鈞同學(xué)的爸爸，正好在當(dāng)?shù)貏游飯@工作，父子倆加入家庭實驗室項目之后，便在家里設(shè)立昆蟲實驗室，以便更好地觀察和研究。父子倆除了自己查閱各種相關(guān)書籍、觀看紀(jì)錄片，還向?qū)I(yè)的動物研究員請教。馮爸爸說：“以前覺得自己天天和動物打交道很枯燥，但自從孩子以動物飼養(yǎng)作為家庭實驗室的研究項目后，我重拾了對工作的興趣。我愿意指導(dǎo)更多的孩子飼養(yǎng)他們喜歡的動物，讓他們感受生命的魅力。” 在馮爸爸的組織策劃下，去年寒假，全家人走進海南五指山，在旅行的同時展開了屬于他們的科學(xué)考察之旅。他們通過直播平臺向大家分享旅途見聞：千奇百怪的小動物，尖峰嶺國家森林公園里現(xiàn)實版的“大板根”“絞殺”“天窗”“空中花園”，還有當(dāng)?shù)卮緲阌腥さ拿耧L(fēng)民俗。

2.家長更主動

學(xué)校通過發(fā)布首批家庭實驗室家長導(dǎo)師線上招募令，讓很多從事科研或愛好科研的家長積極加入導(dǎo)師團隊，成為學(xué)校的科學(xué)特聘教師，學(xué)校依托他們對學(xué)生進行指導(dǎo)，開展豐富多彩的公益課堂。

小瞳是家庭實驗室項目中的一位普通小女孩，爸爸是大學(xué)教授，承擔(dān)了很多編程及機器人方面的項目。小瞳受爸爸的影響，從小就對編程和機器人十分感興趣，剛上二年級就成為學(xué)校的“創(chuàng)客達人”，包攬了許多省市級創(chuàng)客競賽大獎。抱著試試看的態(tài)度，我們征詢小瞳爸爸意見，看是否可以來校為孩子們教授編程和機器人知識，結(jié)果他欣然同意。小瞳爸爸和小朋友一起玩編程，一起研究機器人，他沒想到，除了自己的女兒，還有這么多熱愛編程和機器人的孩子。得知學(xué)校也有編程社團、機器人社團和3D打印社團，他便主動提出愿意作為課程導(dǎo)師，來校為學(xué)生開展公益課堂，甚至將自己的項目帶到學(xué)校，與學(xué)校的教師和學(xué)生一起研究。

3.家校更和諧

為了更好地實施課程和指導(dǎo)，班主任和科學(xué)教師組成了社區(qū)導(dǎo)師團，分別對口聯(lián)系不同年級、不同班級，同時通過微信、視頻等網(wǎng)絡(luò)方式指導(dǎo)家庭實驗室的學(xué)生和家長開展家庭實驗活動，及時了解他們的實驗進展和問題。師生互動、親子互動、家?；?，推進了家庭實驗室的深入開展，點燃了學(xué)生對于科學(xué)的熱情，切實提高了他們的科學(xué)探究和思維能力。

家庭實驗室在我校已經(jīng)運行兩年，吸納參與家庭數(shù)量達到150多個。累計線上直播40余次，直播視頻累計播放量達到20000余次。這樣的數(shù)據(jù)背后體現(xiàn)了家庭實驗獨有的科學(xué)魅力，也驗證了大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)時代下新的教育方式在學(xué)校改革中的成功。