農(nóng)村中學(xué)物理家庭實驗策略研究

尹建勇

一、開展家庭實驗的背景

我國著名物理教育家原蘇州大學(xué)朱正元教授力主自制教具儀器。他說：“不要迷信只有工廠制造的儀器才是儀器。”他提倡“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實驗”。如果說朱正元教授當(dāng)時所處的年代由于物資匱乏，辦學(xué)經(jīng)費短缺，自制教具主要是為了彌補學(xué)校實驗室儀器不足，那么，今天我們倡導(dǎo)和開展利用生活中的材料和物品進行家庭實驗，則具有更加多元化的教育考量。今天對農(nóng)村學(xué)校來說，實驗儀器設(shè)備數(shù)量不足、門類不齊、教學(xué)方式陳舊的問題仍然存在，課標(biāo)規(guī)定的基本實驗尚無法正常開展，深度學(xué)習(xí)需要的拓展性實驗有待于師生自主創(chuàng)新。但放眼社會，隨著人們物質(zhì)生活的極大豐富，高科技產(chǎn)品的普遍應(yīng)用，特別是網(wǎng)絡(luò)的普及，在社會、家庭中存在著取之不盡、用之不竭的科技實驗資源和創(chuàng)新實踐的素材。當(dāng)下，在農(nóng)村學(xué)校開展科技實驗創(chuàng)新研究，積極探究家庭實驗的有效策略，既是STS課程理念的要求，也契合當(dāng)前科技創(chuàng)新的國家戰(zhàn)略，而且具有廣泛的現(xiàn)實可行性。

二、開展家庭實驗的意義與價值

1.能夠激發(fā)學(xué)生探索自然和生活現(xiàn)象中蘊含的科學(xué)知識原理的興趣。教師結(jié)合科學(xué)教學(xué)的需要和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展?fàn)顟B(tài)，選擇在學(xué)生最近發(fā)展區(qū)內(nèi)布置的家庭實驗任務(wù)，是學(xué)生用身邊能夠找到的材料和物品探究日常生活中熟悉的現(xiàn)象或有意識創(chuàng)設(shè)的科學(xué)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)其中起支配作用的因果關(guān)系和普遍存在的科學(xué)知識，從而達到對某一現(xiàn)象和結(jié)果的理性覺解和科學(xué)推測。這一過程使學(xué)生的好奇心和求知欲得到滿足，其探究興趣不斷地得到培養(yǎng)和強化。不論是對司空見慣的事物還是對新奇的現(xiàn)象，他們都能自覺思考“為什么”。他們?nèi)找嬲J(rèn)識到科學(xué)并不神秘，科學(xué)并不是高高在上的教條，它就相伴在我們的身邊，隱藏在我們?nèi)粘Ｉ钪校灰覀冇眯娜ふ遥茖W(xué)的面紗最終會被揭開。這種科學(xué)意識和科學(xué)動機的公民教育和社會普及，是家庭實驗和科學(xué)探索的突出優(yōu)勢。

2.能夠融合親子關(guān)系，營造家庭教育的良好氛圍。在全民科學(xué)文化素質(zhì)普遍提高的今天，開展家庭實驗?zāi)軌虼龠M家長和孩子的合作探究，既激發(fā)了家長進行科學(xué)探究的熱情，開發(fā)了科學(xué)教育的家庭資源（人力和物力），又能夠使每一個家庭成為科技創(chuàng)新的“細(xì)胞”，為科普教育和“科技強國”戰(zhàn)略實施添磚加瓦。

3.能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，在農(nóng)村學(xué)校深入推進素質(zhì)教育.如果說學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)主要是以接受和模仿為主，其探索性活動實質(zhì)上是對人類已有知識經(jīng)驗的再發(fā)現(xiàn)，那么學(xué)生在家庭中開展的實驗驗證類、實物制作類、科學(xué)探究類及方案設(shè)計類的活動，都不同程度地帶有學(xué)生個性和家庭具體的實踐特征。沒有任何兩件家庭實驗作品是完全相同的，這是真正意義上的獨創(chuàng)，也是學(xué)生個性的自由發(fā)揮。特別是對于一些邏輯言語智能不占優(yōu)勢的學(xué)生來說，家庭自主實驗為他們進行創(chuàng)新創(chuàng)造活動及開發(fā)自我潛能，開辟了別樣天地。

4.有助于學(xué)生建立正確的學(xué)習(xí)觀，是促進農(nóng)村教育現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的切入口。

通過家庭實驗把學(xué)習(xí)活動延伸至家庭和社會，使學(xué)習(xí)“發(fā)生于學(xué)生足跡所至”，能夠幫助學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)的現(xiàn)代教育理念，明確科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系，增強科學(xué)研究的自我成就感和社會責(zé)任感。同時，家庭學(xué)生實驗為學(xué)校教育提供了一個開放辦學(xué)的窗口，使學(xué)校逐漸把自己納入社區(qū)文化圈中，并作為社區(qū)亞文化積極主動地發(fā)揮主導(dǎo)作用，著力打造現(xiàn)代化的農(nóng)村教育新生態(tài)。

三、家庭實驗策略

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。要確保家庭實驗的科學(xué)性和有效性，使其能夠聚焦核心素養(yǎng)，落實“立德樹人”的根本目的，緊貼教學(xué)任務(wù)，助力學(xué)生發(fā)展。

學(xué)校應(yīng)對家庭實驗進行總體謀劃，做好頂層設(shè)計。老師應(yīng)把家庭實驗歸入教學(xué)計劃中，在開學(xué)初就制定出本期家庭實驗的實施方案，并使實施方案有較強的操作性，要充分考慮學(xué)生的已有經(jīng)驗和認(rèn)知，以及技能發(fā)展水平，預(yù)估學(xué)生在執(zhí)行實驗活動指令過程中可能存在的困難和障礙，采用多元化的指導(dǎo)方式為學(xué)生順利完成實驗提供明確具體的“路線圖”。適時提供典型案例和成功經(jīng)驗，使實驗方案“可視化”“動作化”，確保全體學(xué)生都能在不同程度上獲得成功，充分保護學(xué)生以“實驗”為手段來探究科學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)知識的熱情。

IBM前總裁郭士納有句關(guān)于執(zhí)行力的格言：“人們不會做你希望的，只會做你檢查的;如果你強調(diào)什么，你就檢查什么。你不檢查就等于不重視。”由于家庭實驗是在校外進行的自主性學(xué)習(xí)活動，初中生的心理發(fā)展特征又決定了他們的自律意識普遍不強。農(nóng)村學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展參差不齊，完整的、有深度的研究性學(xué)習(xí)經(jīng)歷欠缺。針對學(xué)情現(xiàn)狀，我們特別重視對家庭實驗的檢查監(jiān)督，并努力使監(jiān)督措施科學(xué)化和系統(tǒng)化，以增強監(jiān)督過程的有效性。基本流程是：意識—理解—標(biāo)準(zhǔn)—創(chuàng)造。具體如下：

1.意識：廣泛學(xué)習(xí)宣傳，使全體師生熟悉學(xué)校制定的家庭實驗計劃、方案評價辦法和其他規(guī)章制度，認(rèn)識家庭實驗的目的意義和價值追求，增強參與和管理家庭實驗的自覺性。

2.理解：通過典型引領(lǐng)、案例示范、培訓(xùn)指導(dǎo)，使全體師生循序漸進地掌握家庭實驗的規(guī)范要求和一般模式，理解家庭實驗的實施策略、操作要點和注意事項，達到對操作規(guī)范言語信息層次上的學(xué)習(xí)理解。

3.標(biāo)準(zhǔn)：在學(xué)生家庭實驗活動開始之后，教者要嚴(yán)格按照實驗要求指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范實施實驗步驟，分步指導(dǎo)，對標(biāo)檢查，把實驗標(biāo)準(zhǔn)滲透到具體實施過程中，內(nèi)化為學(xué)生的操作執(zhí)行機制。對部分重點學(xué)生要手把手幫扶，一對一指導(dǎo)。對學(xué)生實驗過程中出現(xiàn)的普遍問題，要啟發(fā)學(xué)生對照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析研討，加深理解，自主解決。切忌不求甚解和機械模仿，以達到理智技能和動作技能層次上的學(xué)習(xí)掌握。采用契約合同制管理，逐漸提高學(xué)生自我監(jiān)控能力。

4.創(chuàng)造：對達到規(guī)范性要求的學(xué)生，教者要鼓勵學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造，自由發(fā)揮，把檢查評價的重點放在學(xué)生個性化的理解和表現(xiàn)上，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在家庭實驗過程上不落俗套的亮點，并給予充分的肯定，不斷激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新的熱情，以達到認(rèn)知策略和問題解決能力層次上的發(fā)展和提高。

青少年科技創(chuàng)新活動的動力機制，往往來自于他們很“童化”的毅力。其互動交流既是一種評價方式，也能滿足他們的表現(xiàn)欲望，激發(fā)和維持其從事科技創(chuàng)新活動的興趣。

基金項目：本文系甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題“農(nóng)村學(xué)校科技實驗創(chuàng)新的途徑策略研究”【GS[2020]GHB2772】研究成果）