基于项目式学习 家庭科学小实验的设计与实践 记得2018年暑假**市教师发展中心组织全市学校科技辅导员参加一个省级STEM教育的一个培训，当时给我们上课的是来自英国的两位科学老师，让我记忆深刻的一句话就是：“在英国是没有专门的科学实验室的，科学实验室就是在教室甚至在家里”，实验材料大多数都是自己准备或者老师少量准备。
今天我要分享的题目为：“基于项目式学习家庭科学小实验的设计与实践”。群里面的各位同仁可能多数来自中学的物理老师，我今天的分享对于各位来说可能是一个很小的点，因为我今天分享的主要是针对小学科学课中的科学小实验如何在家中完成，所以请各位专家老师能够给我多提提宝贵意见。今年的寒假不同于往常，由于疫情的影响全国各地的学校都推迟开学。在这特殊的寒假里面各层面的停课不停学工作都在有序开展。今天我的分享主要从以下几个方面展开：
一、设计初衷 内容定位。
我们设计这个项目的初心是疫情期间各学科的网络课程都在相继发布，包括我们的科学课也发布了一些课程内容，但是让我想到的是我们科学课中科学实验环节，如何能够让学生在家完整的做科学小实验，尤其是像我们这样的城乡结合部学校的孩子。其实这个想法也是我在参加网络教研时受到其他学校的老师做家庭科学小实验的一个启发。但是不同的是我们更多的面对的是普通的城郊家庭的孩子，要实现一个从零到一的过程，也就是说我们面对的大多数是处于农村的孩子和农村家庭。我的定位就是做草根实验，让孩子能够真正做起来。我们觉得我们的摸索对于科学教育普及是非常有意义和价值的。
那我们为什么要做家庭科学小实验这个项目，主要有以下几个原因：1、方便疫情期间指导学生做实验。2、教师精力有限，学生家庭条件受限。比如：家庭实验材料的短缺，农村的孩子研究能力不够，家长知识能力有限无法全面指导。那在这样的条件下我们能不能将家庭科学小实验开展起来，到目前为止我认为是可以的。
我们家庭科学小实验的定位是什么呢！主要是从两个层面进行定位：首先是教师层面：1、我们通过家庭小实验的开展、通过家庭科学小实验的探索能够让老师学会选择，也就是说适合学生年龄段的实验。2、能够让老师学会对实验的重组，因为如果选择一个一个的实验这相当于是一个碎片化的实验，如果老师们能够将这些碎片化的实验重组起来（主要按照实验主题进行重组）那这样就形成了一个非常有效的家庭科学小实验的校本课程。3、希望老师们要学会指导学生开展家庭科学小实验，让孩子不止于动手做实验，而且还要学生动脑做实验。教师如何能够让学生真正的做到动手动脑做实验。目前为止都是我们在公众号上发布实验视频和操作步骤推送给孩子后面我会讲到。
那在学生层面我们也有三个定位：1、只要孩子想做科学小实验，每个孩子在家里都能够做起来。2、能够让更多的孩子在做实验的时候能够深入研究下去、能够静下心来。3、我们希望孩子在做实验过程中能够有少部分孩子有自己的创新，不止于老师们拍的视频教程照做。
二、 框架体系 实施过程。
围绕以上的研究定位，我们做了这些方面的研究，我们精选了适合更多学生的做的实验，我们建立了微信公众号（许老师科教工作室）。其实这个家庭小实验课程也是围绕我们做的江苏省十三五教育规划课题“基于项目学习的STEM课程开发与实践”里面的一个项目，许老师科教工作室公众号上面的所有实验都是基于一般家庭的家长和学生的实际，为学生在家自己自主探究提供实验内容及操作指导，在我们的公众号上不仅有实验操作视频指导还有实验步骤指导，整个实验过程非常详细。旨在帮助孩子迁移在课本中学到的基本科学知识和技能运用科学思维的方法进行科学探究，以家庭科学小实验为载体拓展孩子科学学习的时空，在自主探究中体现科学的魅力和趣味，逐渐增强孩子们的科学素养。我们在公众号上发布的不仅限于家庭科学小实验，每天还发布了一些生活中的科普知识来拓宽孩子们的科学视野。
我们开发的家庭科学小实验项目有以下几个特点：
1、实验内容有趣能够吸引眼球。只要学生看到实验的内容就想去动手试试做的冲动。这样的探究内容才真正的具有活力和生命力。因此我们选取整合实验时，将趣味性作为选择实验的重要标准，截止目前为止我们一共发布了80个小实验（分别包含了生活中的大气压、生活中的力、有趣的磁铁、神奇的水等等）每个小实验都趣味十足引人入胜。比如生活中的大气压我们找到以下主题——1.笔芯大炮（1块非常小的胡萝卜放在笔芯里面就能够将一个纸盒打倒）2.沉重纸片（1张薄薄的A4纸能够承载多大的重量呢？）3.吹不走的纸（电吹风居然不能吹走一张A4纸）4.隔空捏气球（气球在瓶子中不靠近气球居然能够控制气球的大小）5.下沉的乒乓球（乒乓球放到水里居然能够自动下沉）再比如说生活中的力我们选取了1.好玩的玻璃球（玻璃球撞击起来居然只有第一个球会被撞走）2.神奇的易拉罐（易拉罐居然能够斜着站立）再比如说神奇的水我们选取了1.盛开的花朵（一张纸花放到水里居然能够开放）2.彩虹桥（几张面纸和颜料水居然能做出彩虹桥）等等一系列的实验。我们将上面吸引眼球的实验放在每个主题实验的前面，以问题和内容的趣味性来激发孩子的探究学习的欲望。
2.实验材料的便捷性。我们的实验材料都来自于生活。比如说笔芯大炮这个实验它所需的实验材料就是一个纸盒、一个用完的笔芯再加一个胡萝卜。下沉的乒乓球这个实验项目的实验材料就是一个玻璃碗、玻璃杯还有一壶水。吹不走的纸实验项目的实验材料就是一张白纸和一个电吹风。这些材料都是家中常用必备的器具，就算是家中没有的我们也能够轻易的找到。我们在实验中还会为学生准备实验材料大集中这个板块，为学生的材料准备提供有效指导。我们试想如果实验材料准备困难繁杂，即使学生有动手做实践的冲动，发现实验材料难以准备，到时学生也会打退堂鼓。所以我们的家庭小实验项目材料必须要体现出便捷性，让学生在家就能够很容易的找到实验材料，这也是我们在做这个家庭小实验项目的一个重要标准。截止目前为止的80个实验，在实验材料准备上都体现了便捷性，都能够轻易在生活中找到。
3.与科学书本的融合性。家庭科学小实验弥补了课堂教学中的一些教学遗憾，是科学课堂教学的高效补给，以因遵循小学科学课程标准的编排和要求。我们在实验编排过程中做了细致的安排和调整，使实验的编排按照新课标的标准和要求和适应孩子们的年龄段的认知水平有序推进，孩子们按照老师在公众号上推送的实验在家开展家庭科学小实验。比如说彩虹桥这个实验我们就可以在孩子三年级学过水这个单元课的内容之后来研究彩虹桥这个实验，再比如说孩子们在五年级学过电磁铁这个单元教学后我们孩子就可以研究有趣的电磁铁这个实验，还有孩子在四年级学过力这个单元后就可以根据自己的认知来研究好玩的玻璃球这个实验等等我们发布的80个小实验基本上能够和我们的教材进行相融合或者做一个补充和拓展，真正成为科学课堂的一个延伸和强化。
4.实验操作的自主性。在家进行开展家庭科学小实验项目首个特点就是孩子操作的自主性，而针对年龄层次，动手操作、思维能力等方面的众多不同，我们在选择实验项目时尽量顾及到所有孩子，确保只要稍有一点探究能力的学生都能够根据实验视频教程和实验步骤均能够自主操作家庭科学小实验，因此我们不管是在视频拍摄和步骤说明时都做的非常详细顾及到每一个孩子。基于家庭科学小实验的安全性考虑我们在每个作品的末端都有文字友情提醒学生注意安全，最好在父母的陪同下开展实验研究。
5.家校合作的联动性。我们家庭科学小实验项目就是以家庭为重点的，孩子在实验准备及操作过程中少不了家长的支持和帮助从某种意义上看家庭科学小实验的高效开展能够促进家庭科学探究氛围的形成。家庭科学小实验项目中每个小实验孩子在做完后我们都要求家长用自媒体平台软件将孩子的实验视频传输给科学教师。不管家长有没有参与其中如果家长一起参与其中的话能够促进家庭科学探究氛围的提升。我们在发布之后要求通知家长及时反馈学生在家实验情况。和孩子一起参与更是集于一件非常有意义的事。
刚才我们从家庭科学小实验的五个方面分析了家庭科学小实验的特点。接下来我想说的是我们在整合这些家庭科学小实验过程中不单单是做实验教学视频和相关的课程，我们还针对实验需要的材料做了一个整理形成材料箱作为家庭科学小实验项目的配套材料箱，有了这个材料箱我们的孩子们至少可以非常容易的完成里面大部分的实验，但是这个材料箱有别于其他的材料，这个材料箱是一个虚拟的材料箱因为我们只提供材料名称家长自行购买。以保障我们家庭科学小实验项目的高效开展。
三、 效果初探 发展构想 家庭科学小实验项目从2月11日到今天目前为止已经有了80个实验制作成了实验操作视频上传到公众号上面了，主要面向对象为我们区里的孩子。视频主要是由我和我的孩子一起拍摄，就从我孩子说起一起跟我学着做了这么多实验，在他的印象中也有了大气压、力等等一些科学名词的存在了，有时在生活中遇到了问题他也会问爸爸这个现象是不是跟大气压有关呢！还有一些家长发来学生在家里做的一些实验视频，给我的感觉是孩子那惊奇的眼神就觉得生活中有很多简单的科学现象他们平时都没有注意到，通过我们的科学小实验项目他们发现了，比如说：魔力纸片这个实验（其实就是因为大气压的原因即使装满水的瓶子倒过来放我们用一张纸也可以将水给堵住，也可以用球之类的放在瓶口不仅球掉不下来谁也漏不出来）还有隔空取水这个实验（在不接触水和水杯的情况下就可以将一个杯子中的水转移到了另一个杯中，孩子看了很惊讶。）还有瓶内龙卷风这个实验（将两个空瓶用胶枪将瓶盖链接在一起然后在中间钻一个洞，将其中一个瓶子装满水，最后将两个瓶子链接在一起，沿着水瓶中轴线不停的晃动几下，由于受到离心力影响瓶内的周边的水离开了水平中心位置，就会出现旋涡的样子，看起来非常箱龙卷风的现象）就是因为这个实验我宝宝就特别的喜欢研究龙卷风，整天跟着我说水龙卷、火龙卷，还有问我哪个国家发生龙卷风最多等等一些问题。其实我想到的是不管是我自己的孩子还是区内学校的孩子我相信他们在做这些小实验时肯定也会延伸出很多问题，不仅限于科学方面的。记得有家长发信息给我说许老师我家宝宝是你铁粉啊！天天拉着我跟他一起做你的小实验，其实像我这样的小实验网上也有很多很多，但是大多数都是在商业化运作，要么就是要买材料箱等等。
这个家庭小实验也是我在疫情期间想到的一个项目，期初是为了帮助孩子们停课不停学在家也能做实验的这么一个初衷，那现在我们这边开学了孩子们也到校上课了，但是我下面还是坚持和我们同事们一起将这个家庭科学小实验项目一直做下去，最终形成一个区级的校本课程在各校推广，我们订的口号是“小实验大梦想”，定的目标是：“尽最大努力做完生活中所有的家庭科学小实验”。最后我们还会总结出家庭科学小实验课堂教学的课型，用整节课的时间来尝试这教学家庭科学小实验（其实目前我们已经有了一节优质的家庭科学小实验的成熟课型《不倒翁》我们的老师也用这节课在省市级舞台上展示过），还有我们还要尝试将家庭科学小实验完全整合到我们正常的科学课中去，最后我们还想让孩子在课堂中模仿在家庭中做实验。我们是这样打算了每个学期安排一到两节课让孩子自己选取喜欢的实验在家里准备好实验材料带到教室，在老师和学生面前展示自己在家中做的实验。那在这样的课堂中我们的老师就成了学生背后的老师，我们老师只要做到组织和记录的工作，了解和观察孩子的观察能力和整理能力。
其实孩子在家里做实验需要提升以下几点的关键技能。比如说：计划制定、科学观察（要明确观察的目的和方法）、还有高效的记录能力（准备记录本、记录发放等）、最后还要有整理分析的能力（画一些思维导图等等） 以上就是我今天要跟大家分享的我近两个多月在做家庭科学小实验的一点小小的心得，讲的不到之处请专家老师们多多批评指正。谢谢大家耽误大家周末时间了。谢谢！