家庭实验室:开启儿童科学“非正式学习”之路

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家庭实验室:开启儿童科学“非正式学习”之路

■江苏省常州市武进清英外国语学校 田远飞

图为该校学生家庭实验室一角

习近平总书记指出:“要在教育‘双减’中做好科学教育加法,激发青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。”科学教育这道加法题到底该“加什么”“怎么加”成了答题的关键。江苏省常州市武进清英外国语学校家庭实验室就是在这样的背景下开展的一个科学非正式学习项目。

家庭实验室是以家庭为单元,在学生家中建立起的一个关注个体、尊重差异、发展个性的科学实验小天地。我们建立了“双导师制”:在学校,学校导师引导、教育学生了解并掌握一些基本的实验操作规范和方法;在家里,家长导师参与学生的实验过程,保护和支持孩子的“突发奇想”,提供实验过程中必要的帮助、监督和安全保证。

问题导向

真实生活中的问题驱动。家庭是每个学生从小生活的地方,家庭中产生的科学问题多是儿童自发提出的偶发性问题,这些源于家庭和生活等非正式学习环境中的问题真实、由学生发现,并基于自身认知而提出。这些植根于日常生活的科学问题因其不可预测性、学科交叉性等特点比学校里的正式学习更加复杂,因为没有固定方法和标准答案的束缚,更易引发学生产生发散性的思考、个性化的解决方案和多样化的观点,有利于激发学生的内在学习动力和持久的探究热情。

问题驱动下的深度思考。提出问题对学生来说并不难,但很多时候学生提出的问题并不能直接进行探究,比如:为什么极端高温天气下,家里的鸡蛋不能孵化出小鸡?这就需要校内导师引导学生将感兴趣的问题进一步转化为可研究的问题,帮助学生把“为什么”转化为“是什么”“怎么做”,进而开启针对问题的有价值的探究。学生提出上述问题时,就可以鼓励学生大胆猜测,引导其将问题探究聚焦于鸡蛋孵化的温度条件,设计温度对照实验,对鸡蛋的孵化率进行探究,从而发现问题背后的原因和规律。

实践策略

家庭支持。家庭实验室关注学生在家庭科学环境中自发产生的问题;关注学生在此基础上个人的思考和分析;关注学生在家中与家庭成员合作研究,共同建构的理论体系。

学生彬彬是一个喜欢观察、摆弄小零件的男生。在一次校园农场活动中,他看到学校的农场因为个别承包班级的疏忽导致一些植物因浇不到水而枯死,便萌生了一个想法——设计一套智能浇灌系统,实现无人智能化管理与浇灌。他沉浸在自己的家庭实验室中,从思考设计到整体搭建,从传感器选择到程序编写,不到半个月,他在自己小小的实验室里创造了智能农场浇灌系统。

学生小钧从小就对动物非常感兴趣,在爸爸的帮助下,他建立了自己的动物家庭实验室。每天一有空,他就钻进实验室,和他的动物朋友们待在一起,将自己的点滴观察和发现用文字记录下来。一段时间后,小钧不仅对这些小动物的习性、行为有了更深入的了解,还当上了微信公众号“轻松科普”的小编辑,发布了有关行军蚁的观察小记。

家庭实验室项目课程基于孩子兴趣,激发了家长对学校文化、课程建设的认同感,在不断推进项目实施过程中,让孩子和爸爸妈妈共建、共研、共创,不断收获生命成长的幸福感和自信心。

学校作为。家庭实验室并不是所有家庭都适合建设,学校创设“儿童地球村大家庭实验室”,通过儿童研究院和校内课程基地为住宿学生提供非正式科学学习环境。

学校儿童研究院在为学生提供自主学习时空的同时,起到了辅导者、组织者、实施者以及激励者的作用。自主性强、趣味性足的研究活动,不仅有助于学生建立对科学学习的兴趣,也弥补了传统科学教育中合作度不高、缺乏批判性思考的不足。

我们鼓励学生从自然和生活的真实场景中去体验、发现和探索。依托学校丰富的科学课程资源,结合校生命课程基地和家庭实验室,我们为学生搭建各种非正式平台,如“寒假空城计”“瓶子花园”等,从学生出发,充分尊重学生学习的自主性和选择性,让学生置身丰富多彩的活动环境中,激发学生的内驱力,鼓励学生主动发现问题、提出问题,围绕问题进行探究,并在此过程中体会自我发现、自我成长的乐趣和成就。

支持系统

制度引领,规范化流程引导。为了保障家庭实验室科学、高效、安全地开展活动,在项目启动之初,我们就制定了《家庭实验室创建标准》《家庭实验室活动操作指南》等规章制度。每学期根据家庭实验室的硬件建设、研究成果、家庭成员参与情况等,开展星级家庭实验室评比,树立榜样。

学习激励,全方位成果认证评价。为持续激发学生的实验热情,我们在家庭实验进展的不同阶段,设计并搭建了家庭实验展评系列平台,既有直播、三分钟演讲、校园科技节、实验成果墙,又有校刊、校园网、微信公众号、视频号等宣传阵地的侧重推介,还有网红科学小达人、科学小院士评比集中展示。同时,我们持续开展联盟学校、集团学校间的校际联动,为孩子们提供交流、展示、锻炼自己的平台,引导学生不断瞄准更高的目标探索,让家庭实验室课程惠及更多学生。

家庭实验作为非正式科学学习的一种有效方式,有助于培养学生的科学自觉和素养。我们希望学生持之以恒地去探究生活中的问题,在做中学、在学中思、在思中悟、在悟中行,这是家庭实验室的建设初衷。