毕业论文 农村小学如何开展家 庭实验室科学探究活动.docx
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毕业论文农村小学如何开展家庭实验室科学探究活动
浙江广播电视大学
毕业论文（设计）评审表
题目农村小学如何开展“家庭实验室”科学探究活动
姓名_奚东升教育层次本科_
学号_____************_________省级电大浙江电大
专业_____小学教育________分校_台州天台
指导教师_______费英萍_________教学点_____天台学院_______
一、农村小学开展“家庭实验室”科学探究活动的依据和理论...............1
二、农村小学开展“家庭实验室”科学探究活动的意义....................2
三、农村小学如何开展“家庭实验室”科学探究活动.......................2
（一）深化学生的课堂质疑.............................................3
（二）拓展课内问题...................................................3
（三）深度挖掘课内实验...............................................3
（四）课堂激趣,提升效果..............................................4
（五）“触摸”生活中的科学............................................5
四、农村小学开展“家庭实验室”科学探究活动存在的问题.................5
（一）农村小学开展“家庭实验室”难以改进我们的教学行为.................5
（二）农村小学开展家庭实验室科学探究活动在家庭层面，还存在一些不足.....6
（三）科学探究与语文、数学的家庭学习存在矛盾...........................6
（四）家庭实验室科学探究活动的前景不能吸引家长.........................6
参考文献.............................................................6
附表1................................................................7
附表2................................................................8
农村小学如何开展“家庭实验室”科学探究活动
【内容摘要】家庭实验室是开放的科学课的产物，是指开设科学课的班级学生在家中寻找合理的角落、针对科学课堂、科学探究、科学想象中的未解决或半解决问题，在家长、教师指导下,在家中完成的科学探究，这些内容可以是科学课堂教学的内容，可以是科学探究过程的深化，也可以是自选内容。
在农村小学开展家庭实验室的探究活动能使学生的课堂质疑得到深化；对课内问题进行了拓展；对课内实验进行了深度挖掘；提高了学生课堂科学探究的兴趣；使科学课更加接近生活。
虽然有主管和客观的问题存在，但所取得的成效仍然为以后的活动展开指明了方向。
【关键词】科学农村家庭实验室成效
科学（3-6年级）课程标准指出：
“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。
”同时课程标准也对科学课程的实施指明了方向：
科学课程应具有开放性。
这种开放性表现为课程在学习内容、活动组织、作业与练习、评价等方面应该给教师、学生提供选择的机会和创新的空间，使得课程可以在最大程度上满足不同地区、不同经验背景的学生学习科学的需要。
这种开放性还表现为，要引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行科学学习，将学生的科学学习置于广阔的背景之中，帮助他们不断扩展对周围世界科学现象的体验，并丰富他们的学习经历。
农村小学在开展科学探究活动中，具有城市小学不具有的得天独厚的自然条件——在对自然的认识和接触上，农村孩子的精力充沛、见识丰富、敢于实践……但是由于家长素质层次的差异：
社会文化背景的差异，学校教育条件的差异等原因，导致大部分学生在自主科学探究过程中，没有得到有效指导，使学生的探究活动缺乏目的性和持续性，对预期所要达到的目标没有明确方向，甚至有些孩子不知道自己该做些什么。
为了改变这种不利与科学探究活动开展的现状，我们注意到了“家庭实验室”这个新生的事物。
家庭实验室是指开设科学课的班级学生在家中寻找合理的角落、针对科学课堂、科学探究、科学想象中的未解决或半解决问题，在家长、教师指导下,在家中完成的科学探究，这些内容可以是科学课堂教学的内容，可以是科学探究过程的深化，也可以是自选内容。
目前，家庭实验室在部分城市小学已经成功开展，并且取得了累累硕果。
我们考虑的是：
能不能借鉴部分城市小学的成功经验，在农村小学学生家庭中建立“家庭实验室”，利用家庭实验室进行一些试验性的科学探究活动。
以期能客服上文所列举的农村小学生开展科学探究活动的一些不利现状。
一、农村小学开展“家庭实验室”科学探究活动的理论和依据
《全日制义务教育科学课程标准（3-6年级）实验稿》指出：
科学课程应具有开放性。
这种开放性表现为课程在学习内容、活动组织、作业与练习、评价等方面应该给教师、学生提供选择的机会和创新的空间，使得课程可以在最大程度上满足不同地区、不同经验背景的学生学习科学的需要。
这种开放性还表现为，要引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行科学学习，将学生的科学学习置于广阔的背景之中，帮助他们不断扩展对周围世界科学现象的体验，并丰富他们的学习经历。
我们认为，课程标准对于科学课程开放性的指导意见和家庭实验室的构想在理论上是一致的，家庭实验室就是一个开放性的科学课堂。
同时，陶行知的“生活教育”理论中，明确告诉我们：
“教育的材料、教育的方法、教育的环境、教育的工具，都可以大大增加”。
这与我们准备开展的家庭实验室是很有启发的。
当然，我们开展家庭实验室也有现实成功的例子来作为参考的依据：
温州实验小学在城市小学当中组织学生开展“家庭实验室”，并取得了令人瞩目的成果：
温州市实验小学少年科学院成立于2004年12月，现拥有玩具医院、航空航天模型实验室、机器人实验室、环境检测实验室、九山天文台、种植园、哈里波特科学体验室、植物组织克隆实验室、F7方程式车队等十几个学生科技社团，每年还要举行少年诺贝尔奖评奖活动。
三年来，温州市实验小学少年科学院学生共完成科学研究成果100多项，共有512人次在国家、省、市级中小学科技项目比赛中获奖，并申请获得国家专利1项。
虽然城市的社会、教育、家庭环境与农村有着很大的不同，但是我们仍然认为，他们成功的经验，开展活动的模式可以为我们所借鉴。
二、农村小学开展“家庭实验室”科学探究活动的意义
家庭实验室弥补了常规科学课堂在时间和空间上的不足，实现了人人参与、人人发展、人人都能享受成功的教育价值。
由于强调学生在实践过程中的动态生成，也大大改善了各个年级段科学课堂教学的效果，使学生科学精神和实践能力得到了发展。
此外它还促使学生从生活中寻找资源、寻找素材，体现了生活中科学的特色。
我们研究的目的是明确地回答这样的一个问题：
在农村中低文化素质人群（学生家长）的指导下，能不能成功建立一种适合农村的家庭科学研究模式？
三、农村小学如何开展“家庭实验室”科学探究活动
2010年3月-11月，我们的“家庭实验室”进行了30余次科学探究活动，并要求学生、家长做好详细记录（附表1）。
为了详细掌握“家庭实验室”的成效，我们在不同的时期，分发了60余张调查问卷（附表2），针对家长、学生的科学兴趣、探究动机、探究时间进行了有效的调查和对比。
还对“家庭实验室”成员学生的科学成绩进行了跟踪和对比。
在全面汇总资料后，我们发现“家庭实验室”的主体——学生，明显地受到“家庭实验室”科学探究活动的影响，具体表现在：
科学的兴趣、动手能力和探究的意志力方面都获得了一定的提升。
我们经过比较也发现，学生的科学成绩也有了普遍提高。
这些变化给我们一个积极的信号——在农村小学开展家庭实验室进行科学探究卓有成效。
（一）深化学生的课堂质疑
科学探究的内容应当能激发学生的自主探究兴趣，才能最具有针对性，可以发挥最佳效益，所以，由学生提出探究内容自然是最好不过的，教师要将学生的质疑及时加以提练、升华，而最终形成探究内容。
我由此在课堂上特别留意学生的质疑：
每堂课中对学生提出的问题都做了及时全面的记录，并在课后对这些问题进行分析，找出值得进一步探究的问题。
确定问题后，召集相关学生共同研究实验方案，然后进入家庭实验室进行实验。
在上五下科学《给冷水加热》时，有一个学生提到：
既然水的比重在4℃时最大，那么将一小袋冰块放进水里，它应该是先上浮，然后下沉，最后又浮上来。
这个设想直观、简单、有效，超越了书本的实验设计。
既能反应出不同比重的液体的沉浮规律，还能很直观地观察到水从固态开始加热的比重变化。
根据学生的这个设想，我们指导家庭实验室的成员学生设计了一个给冰袋加热的实验。
几经调整后，实验获得了成功。
因为冰的比重比较小，所以浮在水面上，而冰慢慢融化后变成了冰水，它的比重又大于热水，所以又沉下去了，到了最后，袋子里的水和热水的温度又一样了，同时，袋子里会有残留的一些气泡，所以它的整体比重又小于水了，最终还是浮上来了。
（二）拓展课内问题
课本编者设计的课内问题，既是教材的要旨所在，又集中体现了探究的重点，由此带出的探究内容，常有较高的效能。
为此，在上每一堂科学课之前，我都将本科涉及的书面问题先梳理一遍，模拟学生的可能回答。
实际操作中，学生往往是回答出了问题之后，便以为大功告成而不再深入。
这就要求我们老师全面地研究这些问题，在学生回答之后，再提一些更为深入的问题去引发他们的求知欲，进而在家庭实验室中进一步探究。
《抵抗弯曲》课文中问横梁侧着放好还是立着放好？
我们通过实验证明横梁是立着放比较好，学生通过实验的探究后也都得出了正确的答案。
但是我没有止步于这样的结果，抛出的后继问题：
那么是不是横梁都要尽可能地增加厚度而减少宽度才是最理想的呢？
我认为：
抛开实用的角度，这样的问题很有研究的价值。
因为在实际的应用中，我们不仅要关注横梁的抗压能力，还要考虑它的抗扭曲能力。
如果进行深入探究的话，学生在掌握课堂知识的基础上，还会从实用的角度对横梁的设计有清晰地认识。
在随后的操作中，我们指导学生进行了相关的家庭探究。
学生在实验中发现：
横梁增加厚度到了一定的程度时，承重能力不再直线上升，到达一个极限后，强度就不再增加。
此时，强度反而取决于宽度的增加。
这个实验结果使学生眼界大开，课堂上很多疑惑（比如为什么不把教室顶上的横梁再做窄点、做厚点？
……）都迎刃而解。
（三）深度挖掘课内实验
科学探究重在观察、探究的能力，我把实验教学中的实践操作与家庭探究有机结合起来，并从中进行挖掘、扩展，收到了一举数得之功。
农村的科学的课堂探究局限于时间以及条件，在很多时候对于一个课本预设实验并不能很好的开展或者全面探究。
比如有的实验需要一段比较长期的坚持观察；有的实验需要用到制冷设备；有的实验需要家长配合完成……这些探究项目若在以往，可能教师在实际操作中往往是一笔带过，或者以讲代做。
因为有了家庭实验室，所有的问题都迎刃而解。
我们老师要做的只是找出一些限于条件或者时间不能深入探究的部分，让学生在家庭实验室中开展探究即可。
在做《种子发芽》的实验时，有学生就提出一个每一个上过此课的老师都会遇到的问题：
低温对种子发芽有没有影响？
这个问题看似平淡，教师似乎可以以讲代做，一带而过。
现实中，农村小学的实验室也不具备制冷设备，也只好讲授一下。
但是，我看到这个问题却犹如发现一座金山。
这是一个绝佳的家庭实验项目。
简单、实验条件好、效果明显、知识通俗、可发掘余地大……我们马上安排家庭实验室成员进行了相关实验。
学生将种子分成三组：
分别是对照组、低温组和冷冻组，分别放置在自然环境中；冰箱的冷藏室；冰箱的冷冻室，进行发芽实验。
结果不言而喻，探究过的同学都知道了温度越低种子发芽越慢，冰点以下种子就会停止发芽。
但是得到这样的结果远远不是我们所要求的。
我指导家庭实验室的成员又把温度范围扩大，不仅有低温、常温，还有高温。
最后的结果才是正确的：
种子发芽需要合适的温度。
我们还引导学生对实验结果进行了拓展，让他忙去思考太阳系中、宇宙中的生命为什么只出现在地球上……
（四）课堂激趣,提升效果
《课程标准》强调用符合小学生年龄特点的方式学习科学。
在学生的活动设计上，教师若能更多地让学生觉得有趣，则活动自然就会收到更好的效果。
我们科学老师在课堂上经常会遇到这样的现状：
一个探究活动结束或者一堂课下来，课堂教学取得很很满意的效果，但是不管学生很老师，事后都有一种意犹未尽的感觉。
老师还想再讲点什么，学生也有很多的问题等待这老师去回答。
我们要善于利用这样的时刻，善于引导学生提出合理的科学问题并在家庭实验室中解决。
在做《蚯蚓的选择》的实验时，我们发现学生的兴趣很浓，有学生主动提到：
别的小动物也喜欢呆在黑暗的地方吗？
我抓住这个契机，给学生布置了个任务：
调查下常见小动物对光线的选择。
学生回家后，选择了常见的苍蝇、蟑螂、马陆（千足虫）、蚂蚁等进行了实验。
实验的结果是没有悬念的：
并不是所有的动物都喜欢黑暗的环境。
但是家庭实验室所取得的成果确超过了我们的预料。
有的实验小组在探究中发现，光线能影响动物的食欲；有的发现：
动物喜欢在黑暗的地方产卵……
这样的结果引起了部分学生的思考，也让学生更加明白了：
环境对动物的影响是巨大的。
甚至有的学生还提出了：
通过改造环境来减少有害动物的想法。
（五）“触摸”生活中的科学
《课程标准》提倡科学课程贴近小学生的生活。
生活中产生的问题实际上就是我们小学科学需要探究的内容。
生活中有许多科学问题，只是很多人没有去寻找，因而也不能发现。
作为科学老师，我们要时刻关注生活中的科学问题，并在学生感到疑惑的时候给予正确的回答。
当让，这个答案能让学生自己去解决的话，家庭实验室五一是一个更为合适的场所。
在学习《热起来了》时，课堂实验能得出这样的一个结论：
衣服不能产生热量。
但是有一个学生却提出了一个不同的意见，她说：
“我妈妈买回一套保暖内衣，电视广告上说它有什么功能，能自动加热的。
”
我当时就觉得这是一个绝佳的家庭实验室探究项目，通过对这些“吹牛产品”的研究，我们能破除一些产品由于不实的、夸大的广告在学生和公众之间传播的伪科学和反科学知识。
使大家能用科学的态度来对待我们的生活。
尤其是个别老师也认为电视广告是真实可信的，这就更增加了我们研究这个项目的兴趣和决心。
通过调查和查找资料，我们在学生家庭中挖掘到了以下可以使用的材料：
某某保暖内衣，号称具有远红外加热功能，能自动加热身体，使体温上升3度；某某保暖袜子，号称具有高科技纳米材料，能自动吸收空气中的热量，使腿部温度维持在正常水平；某某健胃腹带，号称使用高分子航天材料做成，可以长时间保持一定温度。
我们指导学生在家庭中对这些产品进行了保温能力和升温能力的实验。
结果没有一款产品能是温度主动上升，也没有一款产品具有异乎寻常的保温能力。
通过这样的一次实验，使学生、家长及部分教师清醒地认识到了部分广告的虚假成分，使他们重新从辩证的角度认识了“科学”。
尤为重要的是这个实验项目使部分学生、家长及教师树立科学的物质观。
综上所述：
这些家庭实验的探究活动极大的开阔的学生的眼界，将科学的触角延伸到了课堂不能到达的地方。
我们也认识到家庭实验室不能囿于课堂，因为家庭实验室的目的不在于实验的本身而在于它的科普意义：
科学知识在生活中的应用，与生活的关系。
学生在家庭实验室的探究活动给我们带来了一次又一次科学的“脑力震荡”。
我们可以肯定地说：
家庭实验室卓有成效。
四、农村小学开展“家庭实验室”科学探究活动存在的问题
我们在实际的操作中，也发现了一些存在的问题。
这些问题或多或少地影响到正常的探究活动开展。
（一）农村小学开展“家庭实验室”难以改进我们的教学行为。
无论是用于提高学生、家长的科学素养，还是用于提升学生、家长的科学兴趣，或者是我们试图用科学探究的成果来改善我们的教学，都很难获得一个很清晰的导向功能。
所获得的成果也是一些零碎、随机的成果。
如何进行家庭实验室科学探究才能真正地服务于学生、家长的意思形态的改变，真正服务于我们的教学，这是我们努力的方向。
（二）农村小学开展家庭实验室科学探究活动在家庭层面，还存在一些不足
一些家长文化素养的不足；家长没有固定的辅导时间；一些家长对家庭实验室的冷漠态度；还有一些家长唯分数论利弊。
这些或者客观或者主观的因素制约了一部分项目研究的开展。
（三）科学探究与语文、数学的家庭学习存在矛盾
在实际的家庭实验室活动中和后期的调查、走访中，我们发现，学生家长包括学生本人都有这样一种看法：
科学探究固然是好事，但是前提不要影响到语文和数学的学习。
在科学探究和语文、数学的家庭自习产生部分矛盾时，家长和学生选择放弃的无疑是家庭实验室的探究活动。
这也使得我们的部分已经定好计划的探究活动不得不调整或者推迟。
（四）家庭实验室科学探究活动的前景不能吸引家长
很多家长和学生对小学科学的重要性没有了解。
在他们的心目中，这个小学科学学得好不好并不是很重要，不能影响到孩子的升学、择校。
再者，进入七年级后，科学还要进行系统的学习，小学科学没有什么用处。
这是大多数人的想法。
我们在家庭实验室中虽然向学生和家长展示了家庭实验室的前景，但是知识的丰厚是一个长期的过程，并不是在一个相对简短的过程中就可以作出明确的比较的，所以我们的前景并不是那么诱人，显得缺乏说服力。
虽然我们的农村“家庭实验室”才刚刚起步，存在着不少的问题，但是所有的收获让我看到了希望。
这些探究成果雄辩地告诉我们：
家庭实验室在农村大有作为。
参考文献
[1]教育部：
《科学（3-6年级）课程标准》.北京师范大学出版院社.2001.7，第1版
[2]郑定晖：
《如何让学生主动参与科学探究》.《小学自然教学》.2002（1-2）
[4]（美）国家研究理事会：
《美国国家科学教育标准》.科学技术文献出版社，1999.1，
第1版
[5]王光乃、罗栋国等编：
《小学自然实验大全》.武汉工业大学出版社，1989.10，第1版
[6]陈耀：
《小学生家庭实验室项目实施问题与对策》2007年浙江省一等奖论文
附表1
家庭实验室项目研究记录表编号
实验项目
实验时间
参加人员
实验地点
实验材料
预测结果
实验过程
我的发现
附表2
科学教学调查表
调查时间：
学生姓名
班级
（该问卷由学生填写）
你喜欢科学这门课程吗？
非常喜欢□比较喜欢□有的内容喜欢□不喜欢□
你喜欢关注哪些方面的科学知识？
（可多选）
生物□天文□地理□机械□自然□其他□
你会自己动手探索一些新奇事物吗？
经常□有时□从不□很想做但是家长不允许□
对于一些比较难懂的科学知识，你能坚持多少时间去研究它？
不会超过一天□好几天□会一直坚持□
家长姓名
您的最高学历
（该问卷由家长填写）
您对科学有兴趣吗？
很感兴趣□部分内容有兴趣□没有兴趣□
您平时能不能利用自己的知识对孩子进行科学辅导？
能□部分内容能□不能□
您支持在家庭里进行科学实验吗？
很支持□支持但要看什么内容□不支持□
您每周有多少时间可以和孩子在一起？
随时可以□经常□偶尔□我和孩子不在一起□
您认为在家庭里可以做哪些实验？
（可多选）
稍复杂的□简单易懂的□来自书本的□书本里学不到的□
您和孩子一起做实验的目的是什么？
（可多选）
提高孩子科学成绩□培养孩子科学兴趣□培养孩子动手能力□培养孩子科学意识□自己也喜欢科学实验□培养孩子动手能力□
您觉得家庭实验室对您和您的孩子有帮助吗？
有□有一点□没有□
您支持家庭实验室的活动吗？
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