隨著新課程改革的不斷深入和素質(zhì)教育的持續(xù)推進,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)已成為科學教育的重要目標。在“雙減”背景下,如何在減輕學生課業(yè)負擔的同時,進一步激發(fā)學生的科學興趣,提高學生的科學探究能力,成為廣大科學教師亟待解決的問題。浙教版科學七年級上冊的內(nèi)容豐富多樣,涉及生命科學、地球與宇宙、運動和力學等領(lǐng)域,為開展家庭小實驗提供了廣闊的學習空間。本文將探討在“雙減”背景下,依托科學教材,精心設(shè)計家庭小實驗,以拓寬學生的科學視野,并培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),力求為同仁提供一些有益的探索與思考。
一、“雙減”背景下開展初中科學家庭小實驗的意義
(一)延伸科學課堂,突破時空限制
受課時、場地等條件的限制,學??茖W實驗教學往往難以全面深入地開展,而家庭小實驗則能夠很好地彌補這一不足,將科學探究的觸角延伸到課堂之外,突破時空的限制。學生利用課余時間,在家中開展簡單有趣的科學實驗,這不僅有助于激發(fā)他們的科學興趣,還能幫助他們更深入地理解所學知識,進而培養(yǎng)科學思維和創(chuàng)新意識。
(二)減輕課業(yè)負擔,激發(fā)學習興趣
在“雙減”的背景下,學生在校學習時間有所減少,課后作業(yè)負擔也明顯減輕。科學家庭小實驗為學生提供了一個既有趣又輕松的學習方式,使他們在愉悅身心的同時激發(fā)學習熱情。學生以積極主動的心態(tài)投入科學探究中,通過動手操作、合作交流,獲得成就感和滿足感,從而更加熱愛科學、享受學習。
例如,在學習第1章“探索自然的科學”時,教師可以布置一個家庭小實驗:“用身邊的材料制作一個測量工具”。學生可以利用家中現(xiàn)有的材料,如橡皮筋、回形針、牙簽等,自主設(shè)計制作測量長度、時間等的簡易工具。在制作過程中,學生不僅能加深對科學測量的理解,還能發(fā)揮創(chuàng)意和想象力,在輕松愉悅中學習科學。
(三)增進親子互動,促進家校合作
家庭小實驗為增進親子互動、促進家校合作搭建了良好的平臺。一方面,學生在家開展科學實驗需要家長的支持與配合,這有助于拉近親子距離,增進家庭成員之間的感情。另一方面,教師通過布置家庭小實驗,可以更好地了解學生的學習情況和家庭環(huán)境,從而有針對性地開展教育教學活動。家長通過參與指導(dǎo)孩子的實驗,也能更全面地了解學校的教學安排,從而形成良性的家?;印?/p>
(四)培養(yǎng)動手能力,提高探究素養(yǎng)
動手實踐是科學學習的重要途徑。家庭小實驗為學生提供了大量動手操作的機會,在潛移默化中提高學生的動手能力和探究素養(yǎng)。在實驗過程中,學生要根據(jù)要求選擇實驗材料,設(shè)計實驗方案,動手操作,記錄數(shù)據(jù),分析結(jié)果。這一系列環(huán)節(jié)不僅鍛煉了學生的動手能力,還培養(yǎng)了他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,為今后的科學學習和生活實踐奠定了堅實基礎(chǔ)。
二、初中科學家庭小實驗的實踐探索
(一)實驗資源的選擇與開發(fā)
在設(shè)計家庭小實驗時,科學教師應(yīng)精選教材內(nèi)容,深入挖掘其中蘊含的實驗資源。教師需充分考慮實驗的科學性、趣味性和可操作性,力求選擇那些與教學內(nèi)容密切相關(guān)、能夠激發(fā)學生感興趣且在家中即可完成的實驗項目。同時,教師還應(yīng)注重開發(fā)學生身邊的科學實驗資源,引導(dǎo)學生從日常生活中發(fā)現(xiàn)科學、感受科學。
例如,在學習第2章“豐富多彩的生命世界”時,教師可以充分利用學生家中常見的蔬菜水果等材料,開發(fā)一些既簡單有趣又富有科學內(nèi)涵的小實驗。如“用洋蔥表皮制作細胞臨時裝片”“用番茄做DNA提取實驗”等。這些看似尋常的食材,蘊藏著豐富的科學道理。學生在實驗中會感嘆生命的神奇,感受科學的魅力,從而激發(fā)探索生命奧秘的熱情。
(二)實驗形式的設(shè)計與組織
家庭小實驗的形式應(yīng)靈活多樣,以滿足不同學生的需求,并調(diào)動家長參與的積極性。教師可以采用任務(wù)單、實驗卡等形式呈現(xiàn)實驗要求,明確實驗?zāi)康?、所需材料、操作步驟以及注意事項等,引導(dǎo)學生自主開展實驗探究。同時,教師還應(yīng)重視合作探究,鼓勵學生與家人共同完成實驗,在家庭成員的支持與配合下,學生會更加投入和認真。此外,教師還可以組織線上展示、交流等活動,為學生搭建展示成果、分享體會的平臺,進一步提高學生參與積極性。
例如,在學習第3章“廣袤浩瀚的宇宙”時,教師可以發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力,布置一個“制作星空瓶”的家庭小實驗。學生需要準備一個透明瓶子、黑色紙板、彩色紙屑等材料,將瓶內(nèi)填滿水,插入用黑色紙板剪出的星空圖案,再撒入彩色紙屑,蓋好瓶蓋。搖晃瓶子,即可看到五彩繽紛的“星空”在瓶中翻騰旋轉(zhuǎn),呈現(xiàn)出夢幻而神秘的景象。學生在動手制作的過程中,既能感受宇宙的浩瀚與奇妙,又能和家人共同分享探索的樂趣,真正做到了寓教于樂。
(三)實驗過程的指導(dǎo)與反思
在家庭小實驗開展過程中,教師應(yīng)加強指導(dǎo),及時為學生和家長答疑解惑??梢酝ㄟ^線上群組、視頻通話等方式,與學生和家長保持密切聯(lián)系,了解實驗進展情況,并提供必要的幫助。對于學生遇到的共性問題,教師應(yīng)高度重視,可以制作教學微視頻進行詳細講解,或在課堂上集中答疑,以確保學生能夠順利完成實驗任務(wù)。在實驗結(jié)束后,教師應(yīng)引導(dǎo)學生對實驗過程進行復(fù)盤反思,梳理實驗思路,總結(jié)實驗方法,評估實驗結(jié)果,并查找存在的問題,提出改進的措施。這種反思和總結(jié)對提高學生科學探究的能力大有裨益。
三、開展初中科學家庭小實驗應(yīng)注意的問題
(一)注重實驗設(shè)計的安全性
科學實驗雖然充滿趣味性,能夠激發(fā)學生的好奇心和探究欲,但如果實驗設(shè)計不當或操作不慎,可能會存在安全隱患,危及學生的人身安全。因此,在設(shè)計初中科學家庭小實驗時,教師必須將安全問題放在首位。
首先,要嚴格篩選實驗材料,確保選用的材料安全、環(huán)保、無毒無害。其次,要精心設(shè)計實驗方案,從實驗原理、操作流程到注意事項等方面反復(fù)推敲,確保實驗方案科學合理、安全可行。最后,在實驗卡或任務(wù)單中,要用醒目的字體明確標注注意事項,提醒學生在實驗過程中遇到任何問題都要保持冷靜,及時向家長求助,切忌獨自行動,以免發(fā)生安全事故。
同時,教師還需加強與家長的溝通與協(xié)作。一方面,要讓家長明確認識到,在指導(dǎo)孩子進行家庭科學實驗的過程中,他們肩負著保護孩子安全的重要責任。教師要提醒家長時刻關(guān)注孩子的安全,嚴格按照實驗卡或任務(wù)單的要求進行指導(dǎo),對實驗過程進行全程監(jiān)管。另一方面,教師要虛心聽取家長的意見和建議,對實驗設(shè)計的安全性征詢家長意見,并在與家長充分溝通的基礎(chǔ)上對實驗方案進行必要的修改和完善,以確保實驗設(shè)計的安全性和可行性。
例如,在學習第4章“多種多樣的運動”時,教師設(shè)計了“制作沖浪者”的家庭小實驗。該實驗利用塑料瓶、吸管、黏土等材料,通過動手制作沖浪者模型,讓學生探究重心位置對物體保持平衡的影響。這個實驗選材簡單,制作過程也不復(fù)雜,但在實際操作中仍需注重安全問題。如在剪裁塑料瓶、使用熱熔膠槍黏合材料時,若學生操作不當,就可能被割傷或燙傷。為此,教師在實驗卡的顯著位置特別強調(diào)“在使用剪刀、熱熔膠槍等工具時要格外小心,最好請家長協(xié)助完成;在加熱塑料瓶口時,一定要采取必要的防護措施(如戴隔熱手套),避免燙傷皮膚”。在教師的精心設(shè)計和悉心提醒下,學生能夠嚴格遵守實驗要求和操作規(guī)范,有效消除了實驗中的安全隱患。在家長的正確指導(dǎo)下,學生順利完成了沖浪板的制作。在動手操作的過程中學生體驗到科學實驗的樂趣,感受到科學探究的魅力。
(二)確保實驗過程的科學性
科學實驗要嚴格遵循科學原理,按照科學方法進行。教師在設(shè)計實驗時,應(yīng)確保實驗方案符合科學規(guī)律,避免簡單重復(fù)或脫離科學內(nèi)涵的無效操作。在實驗過程的指導(dǎo)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學生深入理解每一步操作的意義,明確操作變量和控制變量,規(guī)范操作流程和數(shù)據(jù)記錄方法。同時,教師要教會學生運用科學的方式分析問題、解決問題。只有如此,學生才能真正掌握科學實驗的精髓,提高科學探究的能力。面對學生在實驗中遇到的疑惑,教師應(yīng)耐心解答,引導(dǎo)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì),用科學的眼光和思維去認識世界、改造世界。
(三)加強對學生的指導(dǎo)與管理
學生在家開展科學實驗,很大程度上是一種自主探究的過程。這對學生的自律性和自我管理能力提出了更高要求。因此,教師要加強教育引導(dǎo),幫助學生樹立科學探究的意識,端正參與實驗的態(tài)度,養(yǎng)成獨立思考、動手實踐的習慣。同時,要適時檢查學生的實驗進度,督促學生按時完成實驗任務(wù)。對于在實驗過程中表現(xiàn)出色或有創(chuàng)新的學生,教師應(yīng)給予大力表揚和鼓勵;對于學習態(tài)度不端正、實驗開展不力的學生,則要及時進行批評教育,幫助其改正錯誤??傊诮o學生更多自主權(quán)的同時,教師也應(yīng)加強必要的指導(dǎo)和管理,確保實驗活動能夠健康有序地開展。
(四)重視家校合作與溝通反饋
家庭小實驗的有效開展,離不開學校與家庭的密切配合。教師應(yīng)與家長保持良好的溝通,讓家長了解實驗的意義和目的,明確配合要求,成為孩子科學探究道路上的重要助力。在實驗過程中,教師應(yīng)及時與家長溝通孩子在家實驗的情況,詢問存在的困難,并認真聽取家長的意見和建議,形成教學合力。在實驗結(jié)束后,教師還應(yīng)組織學生和家長共同參與反饋與評價環(huán)節(jié),了解實驗活動的效果,總結(jié)經(jīng)驗教訓,為下一步工作提供參考和改進的方向。這種良性的家?;?,不僅有利于家庭小實驗活動的深入開展,還有助于構(gòu)建溫馨和諧的親子關(guān)系和家校關(guān)系。
四、初中科學家庭小實驗的實踐成效
(一)學生科學興趣得到提升
在家庭小實驗活動中,學生得以自由選擇感興趣的實驗項目,自主設(shè)計實驗方案,并勇于大膽嘗試創(chuàng)新思路。在這一充滿新奇與挑戰(zhàn)的實驗探究過程中,充分激發(fā)了學生的好奇心,極大地滿足了他們的求知欲望。當實驗成功時,學生會歡呼雀躍,深切體驗到科學探究帶來的無窮樂趣;而當實驗受挫時,學生則會反復(fù)思考,堅持不懈地探尋科學的奧秘。在這種由內(nèi)而外的驅(qū)動下,學生對科學的興趣必將持續(xù)高漲、日益濃厚。
例如,為配合第5章“探索技術(shù)與工程的世界”的學習,教師布置了一個“創(chuàng)意飛機大比拼”的家庭小實驗。學生利用易拉罐、塑料瓶等廢舊材料,充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,設(shè)計并制作各種造型獨特、性能良好的“飛機”模型。從最初的構(gòu)思設(shè)計,到反復(fù)的試驗改進,學生全情投入,樂在其中。最終在“飛機”大賽的競技場上,學生臉上洋溢著科學探究的喜悅之情。很多學生事后反饋,通過家庭實驗,他們更加喜愛科學課,也對科學本身產(chǎn)生了濃厚的興趣。
(二)學生科學探究能力有所提高
家庭小實驗為學生搭建了一個自主探究的平臺。學生要根據(jù)實驗?zāi)康?,制定周密的實驗計劃;要選擇恰當?shù)膶嶒灢牧虾蛯嶒灧椒?;并客觀記錄實驗數(shù)據(jù),運用邏輯推理分析實驗結(jié)果。在這一系列環(huán)節(jié)的鍛煉下,學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力必將得到大幅提升。同時,在與家人的合作探究中,學生的交流表達、團隊合作等能力也會得到明顯提高。經(jīng)過一學期的家庭小實驗實踐,許多學生對科學探究的步驟和方法有了更加清晰的認識,能夠較為熟練地開展科學探究活動。
(三)親子關(guān)系更加融洽
家庭小實驗為增進親子感情提供了得天獨厚的契機。在實驗活動中,家長與孩子攜手共探科學奧秘,共享實驗的過程與成果,這極大地拉近了彼此間的心理距離。家長在協(xié)助指導(dǎo)孩子實驗的過程中,得以更深入地了解了孩子的學習狀態(tài)和思維特點,學會以發(fā)展的眼光看待孩子成長中的每一步,而孩子在與家長朝夕相處、親密無間的氛圍中,也深切感受到了家人的關(guān)愛與支持,從而形成了更加融洽、和諧的親子關(guān)系。很多家長在配合孩子完成科學實驗后反饋,這一過程不僅讓自己重拾了兒時好奇探索的樂趣,還發(fā)現(xiàn)了孩子身上更多的閃光點。親子之間的矛盾明顯減少,家庭生活更加美滿幸福。
(四)教學效果得到改善
“雙減”背景下,教師更加注重提升課堂教學質(zhì)量、充分利用課外時間,力求實現(xiàn)教學效率的提高。家庭小實驗的開展,恰好契合了這一教學理念,成為課堂教學的有力補充和延伸。學生通過家庭實驗對所學知識進行鞏固拓展,將課堂上的科學原理轉(zhuǎn)化為生動的實踐體驗,從而加深了對科學知識的理解和運用。
教師通過學生實驗的反饋,能夠及時發(fā)現(xiàn)學生在知識掌握上的薄弱環(huán)節(jié),并有針對性地調(diào)整教學策略,實現(xiàn)因材施教。同時,家庭實驗也為教師精講精練提供了有力支撐,使教師能夠?qū)⒏嗟恼n堂時間用于探討實驗中的疑難問題,引導(dǎo)學生深入思考,這提高了課堂教學效率。
五、結(jié)語
綜上所述,“雙減”政策為深化科學教育教學改革提供了新的活力。在這一背景下,開展豐富多樣的家庭小實驗,充分利用家庭教育資源,激發(fā)學生主動探究的熱情,提升學生科學素養(yǎng),是一項極富意義的嘗試與探索。這既是“雙減”政策在科學學科的具體落實,也是培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展時代新人的有益實踐。面對新的機遇和挑戰(zhàn),科學教師要與時俱進,不斷更新教育理念,創(chuàng)新教學方式,為學生營造寬松自主、健康向上的成長空間。