尹建勇

一、开展家庭实验的背景

我国著名物理教育家原苏州大学朱正元教授力主自制教具仪器。他说：“不要迷信只有工厂制造的仪器才是仪器。”他提倡“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。如果说朱正元教授当时所处的年代由于物资匮乏，办学经费短缺，自制教具主要是为了弥补学校实验室仪器不足，那么，今天我们倡导和开展利用生活中的材料和物品进行家庭实验，则具有更加多元化的教育考量。今天对农村学校来说，实验仪器设备数量不足、门类不齐、教学方式陈旧的问题仍然存在，课标规定的基本实验尚无法正常開展，深度学习需要的拓展性实验有待于师生自主创新。但放眼社会，随着人们物质生活的极大丰富，高科技产品的普遍应用，特别是网络的普及，在社会、家庭中存在着取之不尽、用之不竭的科技实验资源和创新实践的素材。当下，在农村学校开展科技实验创新研究，积极探究家庭实验的有效策略，既是STS课程理念的要求，也契合当前科技创新的国家战略，而且具有广泛的现实可行性。

二、开展家庭实验的意义与价值

1.能够激发学生探索自然和生活现象中蕴含的科学知识原理的兴趣。教师结合科学教学的需要和学生认知发展状态，选择在学生最近发展区内布置的家庭实验任务，是学生用身边能够找到的材料和物品探究日常生活中熟悉的现象或有意识创设的科学现象，发现其中起支配作用的因果关系和普遍存在的科学知识，从而达到对某一现象和结果的理性觉解和科学推测。这一过程使学生的好奇心和求知欲得到满足，其探究兴趣不断地得到培养和强化。不论是对司空见惯的事物还是对新奇的现象，他们都能自觉思考“为什么”。他们日益认识到科学并不神秘，科学并不是高高在上的教条，它就相伴在我们的身边，隐藏在我们日常生活中，只要我们用心去寻找，科学的面纱最终会被揭开。这种科学意识和科学动机的公民教育和社会普及，是家庭实验和科学探索的突出优势。

2.能够融合亲子关系，营造家庭教育的良好氛围。在全民科学文化素质普遍提高的今天，开展家庭实验能够促进家长和孩子的合作探究，既激发了家长进行科学探究的热情，开发了科学教育的家庭资源（人力和物力），又能够使每一个家庭成为科技创新的“细胞”，为科普教育和“科技强国”战略实施添砖加瓦。

3.能够培养学生的创新精神和实践能力，在农村学校深入推进素质教育.如果说学生在课堂上的学习主要是以接受和模仿为主，其探索性活动实质上是对人类已有知识经验的再发现，那么学生在家庭中开展的实验验证类、实物制作类、科学探究类及方案设计类的活动，都不同程度地带有学生个性和家庭具体的实践特征。没有任何两件家庭实验作品是完全相同的，这是真正意义上的独创，也是学生个性的自由发挥。特别是对于一些逻辑言语智能不占优势的学生来说，家庭自主实验为他们进行创新创造活动及开发自我潜能，开辟了别样天地。

4.有助于学生建立正确的学习观，是促进农村教育现代化转型的切入口。

通过家庭实验把学习活动延伸至家庭和社会，使学习“发生于学生足迹所至”，能够帮助学生树立终身学习的现代教育理念，明确科学、技术与社会的关系，增强科学研究的自我成就感和社会责任感。同时，家庭学生实验为学校教育提供了一个开放办学的窗口，使学校逐渐把自己纳入社区文化圈中，并作为社区亚文化积极主动地发挥主导作用，着力打造现代化的农村教育新生态。

三、家庭实验策略

凡事预则立，不预则废。要确保家庭实验的科学性和有效性，使其能够聚焦核心素养，落实“立德树人”的根本目的，紧贴教学任务，助力学生发展。

学校应对家庭实验进行总体谋划，做好顶层设计。老师应把家庭实验归入教学计划中，在开学初就制定出本期家庭实验的实施方案，并使实施方案有较强的操作性，要充分考虑学生的已有经验和认知，以及技能发展水平，预估学生在执行实验活动指令过程中可能存在的困难和障碍，采用多元化的指导方式为学生顺利完成实验提供明确具体的“路线图”。适时提供典型案例和成功经验，使实验方案“可视化”“动作化”，确保全体学生都能在不同程度上获得成功，充分保护学生以“实验”为手段来探究科学学习科学知识的热情。

IBM前总裁郭士纳有句关于执行力的格言：“人们不会做你希望的，只会做你检查的;如果你强调什么，你就检查什么。你不检查就等于不重视。”由于家庭实验是在校外进行的自主性学习活动，初中生的心理发展特征又决定了他们的自律意识普遍不强。农村学生科学探究能力的发展参差不齐，完整的、有深度的研究性学习经历欠缺。针对学情现状，我们特别重视对家庭实验的检查监督，并努力使监督措施科学化和系统化，以增强监督过程的有效性。基本流程是：意识—理解—标准—创造。具体如下：

1.意识：广泛学习宣传，使全体师生熟悉学校制定的家庭实验计划、方案评价办法和其他规章制度，认识家庭实验的目的意义和价值追求，增强参与和管理家庭实验的自觉性。

2.理解：通过典型引领、案例示范、培训指导，使全体师生循序渐进地掌握家庭实验的规范要求和一般模式，理解家庭实验的实施策略、操作要点和注意事项，达到对操作规范言语信息层次上的学习理解。

3.标准：在学生家庭实验活动开始之后，教者要严格按照实验要求指导学生规范实施实验步骤，分步指导，对标检查，把实验标准渗透到具体实施过程中，内化为学生的操作执行机制。对部分重点学生要手把手帮扶，一对一指导。对学生实验过程中出现的普遍问题，要启发学生对照标准规范分析研讨，加深理解，自主解决。切忌不求甚解和机械模仿，以达到理智技能和动作技能层次上的学习掌握。采用契约合同制管理，逐渐提高学生自我监控能力。

4.创造：对达到规范性要求的学生，教者要鼓励学生创新创造，自由发挥，把检查评价的重点放在学生个性化的理解和表现上，及时发现学生在家庭实验过程上不落俗套的亮点，并给予充分的肯定，不断激发学生科技创新的热情，以达到认知策略和问题解决能力层次上的发展和提高。

青少年科技创新活动的动力机制，往往来自于他们很“童化”的毅力。其互动交流既是一种评价方式，也能满足他们的表现欲望，激发和维持其从事科技创新活动的兴趣。

基金项目：本文系甘肃省教育科学“十三五”规划2020年度一般课题“农村学校科技实验创新的途径策略研究”【GS[2020]GHB2772】研究成果）