# 热身思考
（思考后阅读收获更佳）
1. 科学教育对学生的发展意味着什么？
2. 乡村学校缺少师资与设备，如何开展科学课程？
3. 科学教育需要向大众传播吗？
温馨提示：全文字数5124，阅读需要9-13分钟。
本文根据“向阳花开—现代乡村学校培育计划”2022年5月24日线上研修课程整理。
分享嘉宾 / 陈耀
全国模范教师、中国十大科学传播人物
全国教研先进个人、浙江省特级教师
家庭实验室全国学校联盟发起人
首届全人教育提名奖获得者
上海外国语大学附属杭州学校科学学科主任
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什么是家庭实验室
1994年师范毕业后，陈耀来到一所乡村学校，因为想让学生也能感受自己童年学习科学时的快乐，他主动申请全职教授自然科学，并利用周末和节假日带着学生在农田和山野里开展户外科学活动。
他从那时开始萌发“一千零一夜家庭实验室计划”的想法，经十年酝酿，2003年初步实验、2004年正式推出，家庭实验室至今已走过20多年。
家庭实验室是一种以儿童自主探索进行项目式学习的方式，以国家课程：小学科学课、语文课、数学课为核心，改变传统科学实验的运作模式，让儿童把家庭扩充为实验场地，让科学探究与身边的生活紧密结合在一起。
陈耀还联合21世纪教育研究院，共同发动全国各地学校建立家庭实验室全国学校联盟，为乡村学校搭建公益性活动平台、竞赛平台、展示平台和交流平台，发动全国各地的联盟学校共同研发实践课程、镶嵌课程，支持学生科学研究。
家庭实验室项目由家庭提供活动载体、学校提供平台、教师实验指导，为学生创造自由的科学氛围和条件。
孩子们可利用家里的边角空间开辟个人实验室，通过向学校借用、自己制作、废物利用等方式获得实验器材，创造研究的机会，每天利用部分时间开启专属的神奇科学探秘之旅。
▲CPBL家庭实验室全国联盟运行框架
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乡村教育的突围
科学教育是乡村教育突围的一个有效途径，而家庭实验室计划是科学教育的一种最新的实现方式。
家庭实验室计划遵循全人教育理念，虽难以使所有人获得世俗意义的成功，但努力帮助每个人做最好的自己。
得益于乡村丰富的自然资源，家庭实验室更易在乡村学校得到落实与推广：
1．实践能力--家庭实验室倡导家校互动。家庭实验室倡导学校和家庭之间形成互动，在互动过程中培养与发展学生的实践能力。
2. 创新精神—手脑协作促进思维能力。家庭实验室的实践要求，使学生在手脑协作过程中促进思维能力和创新精神的发展。
3. 公平机会——家庭实验室倡导人人参与。家庭实验室提供开放的平台，让每一个孩子都可以找到属于自己的机会。
4. 显性化——成果可直观检测。科研活动被纳为学校教学成果的考核指标。通过家庭实验室计划，由学校提供培训，家庭提供实践，学生的学习成果可以被直观的体现并检测。
家庭实验室计划是从学校走向家庭的项目化学习。
浙江温州永嘉县石公田小学充分发挥地理和资源优势，以家庭实验室为平台开发山水田园课程，如田园体育课带领学生在溪边研究打水漂的规律与原理；
田园科学课的“油菜花开”系列课程带领学生了解油菜花的播种、收获、榨油、烹饪等全过程；带领学生在山坡真实观察与实验水土流失的影响。
▲浙江永嘉石公田小学的田园科学课“油菜花开”课程
家庭实验室为语文、工程学、体育等学科和科学实现跨学科的融合提供结合点。
如石公田小学的田园语文课：科学老师和语文老师带领学生初春走出教室，科学老师引导学生观察花的形态特征，语文老师引导学生以文字语言抒发情感、表达迎春的喜悦。
▲浙江永嘉石公田小学的田园语文课
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乡村学校如何实施家庭实验室
（一）家庭实验室项目的具体要求
1.学校发动组织，建设必要设施。学校进行发起与组织，建设一定的设施与场地。
如小池塘等可为实验观察的空间场景，进行水生动植物观察等实验活动。在学校成立旗舰家庭实验室，带领学生在家里科学开展更多的实验。
2.学生利用家中边角空间开辟个人实验室。
▲学生的角落实验室
3.鼓励每个学期至少围绕一个感兴趣问题进行长期研究。石公田小学曾参加中国科学院的“城乡太空种子联合种植活动”，开展了为期半年的大主题研究。
学校将科学院的太空南瓜种子设计成盲盒实验，将太空南瓜种子与普通南瓜种子混合，激发了孩子们的好奇心，使学生愉快而踊跃地开展科学研究。
（二）家庭实验室的实施原则
1.支持学生的科学研究项目：所谓科学研究，即教师与学生抛出一个个问题，带着问题共同进行研究，寻找答案。如带领孩子们研究西瓜种植：如何种出变形西瓜？将西瓜倒着种植会如何？西瓜是否能够水培？
2.支持学生多种方式记录与表达：家庭实验室与普通小实验的区别在于：学生可以通过多种方式进行实验记录，如拍照、文字、绘图等。
并且通过演讲、写作等形式将实验背后的故事向大众进行展演，如家庭实验室全国联盟开设了 CPBL科学三分钟演讲，让孩子们分享研究过程当中的酸甜苦辣。
▲一位六年级学生的科学三分钟演讲
3.支持学生展示：家庭实验室的展示活动可以在多种场合，比如社区、街道、场馆、村镇、集市等地区，支持学生进行多种演讲、展览等展示。
4.进行项目评价：学校须注意对学生进行项目评价，可通过成绩单、自我评价、奖状等给予学生反馈评价。
5.项目传播：陈耀老师认为，中国科学教育仍然相对滞后，需提高全民对科学教育的重视。
2020年家庭实验室联盟发起“家庭实验室一条街”活动：集中全国家庭实验室的孩子，通过现场直播和公众号推文，给予学生展示科学研究成果的平台。
（1）设置更多的关注点。引进“爆款”概念，如2020年在永嘉县人民广场的“家庭实验室一条街”活动中，将十分受中小学生欢迎“神奇校车”搬到了现场，紧紧抓住孩子们的心理。
▲2020年“家庭实验室一条街”活动中的“神奇校车”
（2） 鼓励传播。鼓励孩子与公众对话，把自己的研究传播出去。许多家长在了解家庭实验室后是不会吝啬支持，关键是能让家长了解后，认同项目理念和感受到孩子的成长。
（3） 保持项目大众化。让项目难度符合孩子的自身水平，也保证展示内容的大众化，吸引到更广泛的观众群体，如研究大白菜染色问题。
拉近项目与活动对大众的亲近感，更关注与聚焦大众有用性较高的科学主题。
▲一位坐轮椅的老爷爷在展示活动中观看学生的自主实验
（4） 增加项目普惠性。发动当地机构，如村委会、农村技术推广中心、农科站等，发动尽可能多的学校和科普机构参与家庭实验室项目，将资源引进学校，让项目更具普惠性。
（5） 寻找义工。家庭实验室欢迎社会上更多志同道合的同仁成为项目义工，携手并肩，发挥各自的特长。
（6） 传播传统文化。中华民族的传统文化博大精深，将传统文化结合落地为现实，也是家庭实验室努力探索的方向。
（7） 城乡共同参与。“家庭实验室一条街”目前让温州城乡的孩子能基于自己的研究，站在一个平台上交流、展示、对话，在此过程中往往村里的孩子会发现自己一点都不比城里的差。
希望未来在疫情结束后，有机会召集全国参与这个项目的学生，无论城乡，可以在人流量最大的场所向公众做展示，将家庭实验室在全国各地的乡村进行巡回展演，实现家庭实验的成果和资源在各地流动。
（8） 田野是家庭实验室的主战场。“家庭实验室一条街”曾流动到温州曹村的田野上，吸引了众多村民的关注。
有村民发现：“这些东西我们家里都有”，反证了乡村拥有着进行家庭实验室的最大优势。
▲家庭实验室一条街 曹村站
（9） 结合传统节日开展家庭实验室。以端午节为例，可引导学生思考实验：“稻草灰浸泡过的粽子是否会延长保质期？水稻会不会开花？”
乡村学校可结合传统节日设计开展各类根植于乡土文化的地域特色实验。
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家庭实验室未来庭院计划
乡村庭院是孩子生长的地方，但如今多被废弃。庭院可利用开展各式各样的课程。
如“花生”课程：学习语文课文《落花生》；进行数学课中平均数、百分比、测量的教学；科学课学习植物的结构、环境科学生态平衡等。
庭院中孩子们可进行各种各样的研究，如在自己庭院当中研究玉米的生长；或将科学和园艺结合。乡村庭院将会带给孩子无限的神奇与可能。
▲学生在庭院研究草莓匍匐茎繁殖
案例学校：河南濮阳县文留镇枣科小学
张广明
河南濮阳县文留镇枣科小学校长
向阳花开线上研修学员
本期课程与谈学员
乡村教育的“星火”
自从教以来，张校长一直探寻让农村孩子享受优质而完整的教育路径。
2018年张校长因为心中的教育理想选择放弃去往县城，而任教于乡村学校。
期间乡村“学困生”严重普遍的自残行为，驱使着张校长反思乡村学校的目的与意义，思考乡村教育的未来与出路。
2019年陈耀老师的家庭实验室为张校长带来了启发，于12月枣科小学正式加入家庭实验室全国联盟学校。在陈耀老师的指导下枣科小学鼓励师生利用身边材料与资源，在学校和家里的边角开展生活实验，如利用一次性筷子和废弃报纸做承重实验。
2021年枣科小学搭建自然科学大棚，尝试科学与其他学科结合，如进行挖掘水渠的劳动教育，水渠挖掘工程的数学计算、土豆栽培的科学试验和“动力小船的项目设计与升级”等，唤醒了学生沉睡的求知欲与好奇心，发展了学生的科学思维和科学素养。
▲枣科小学学生在进行承重实验
与谈对话
Q1
河南濮阳县文留镇枣科小学张广明校长：
如何看待在应试教育的束缚下，开展家庭实验室活动？
陈耀老师：首先家庭实验室项目会促进语文成绩的提高。家庭实验室鼓励学生写作演讲、阅读，凡是完整系统地去做的这些孩子，他的作文成绩明显比别人要好，而且他们写作文有内容。家庭实验室对孩子们这种阅读的能力和习惯有很大的促进。
第二个对数学学科的提高，在数学学科当中很多的概念，实际上全国各地的老师们可以结合家庭实验室开发出自己本地的课程，比如说平均数，数学课的百分比等等，将抽象的数学概念与家庭实验室相结合。
还有对科学学科本身提高。大家想想看，一个孩子从小学一年级开始到六年级，他对植物学研究的是非常透彻，对动物学研究的非常厉厉害，对微生物学研究的是了如指掌，对化学研究的是非常的喜欢。请问这样的孩子以后到了初中、高中，他的物理化学成绩能不好吗？
家庭实验室，我希望大家扎扎实实地按照自己本地区的特点去开发课程，做一些本地区独有的研究项目。
我们不可能让每一个孩子做所有的研究，但是一定要让他做自己本地区特有的这些研究。
精选提问
Q1
湖北恩施第二中学廖炜莹老师：
乡村学校在数理师资缺乏的情况下该怎样开展家庭实验室？
陈耀老师：我觉得家庭实验室项目的开展并不一定非得要理科老师，只要是有一颗教育的心，任何人都可以参与进来。
科学可以和各个学科紧密相连，比如语文老师也可以指导学生写出研究记录。
还可以利用身边的资源，比如邀请熟悉农业知识的热心家长来帮助学生一起研究。
项目的关键是鼓励孩子自发地去做研究。会不会不重要，关键是你愿意不愿意去做这个事情。
Q2
贵州遵义正安和溪镇杉木坪小学蒋勃校长：
家庭实验室在课时设置上要怎么去分配，不同学段的家庭实验室会有不同的开展要求吗？
张广明校长：一开始我们在做家庭实验室计划课程资源时是安排每个班每周一节课，后来遇到了双减，我就把每个班每周的课时安排在了2~3节课。我们科学课的开展要有仪式感，所以这两节课我基本上是在课堂上，或者在学校的家庭实验室科学院里面进行。
课程内容不只是玩，要玩出科学的味道。所以要考虑科学实验要怎么做，过程应该注意什么？要不要写观察日记？要得出什么问题、要解决什么问题？怎么去实证、怎么去观察？这都是需要思考的。
如果不通过课堂去指导的话，学生往往会流于形式，效果不会太好。我们现在除了这两三节课的内容，平常在阳光大课间、午饭时间，还有课后延时都有开展，都在鼓励孩子们去做。
枣科小学目前只有一到四年级。一二年级重点是为了培养孩子的好奇心，激发孩子的求知欲，一般是做一些好玩的科学。
到三四年级就开始慢慢深入，让他们写观察日记，分享一些感想，做一些展示。在层次上、难度上就加深了。
陈耀老师：我觉得很多乡村学校的校长有很多担忧，总觉得自己学校做不起来，我给大家几条建议：
第一，刚开始做的时候，建议可选择一部分学生先参与，9个或者十几个试验一下。实际上在我们全国各地实行来看都是可行的，特别是农村学校，因为我们的孩子不差。
第二，选择的课程上，建议按照二十四节气。因为如果按月来做，孩子们记忆不深刻；按照二十四节气，根据节气来做学生的科学记录，对于植物学的研究会十分有帮助。
第三，完善课程体系。比如一年级的孩子以观察为主，因为他没有办法去做更多的思考，课程设置需要好玩一点，如草莓研究、种大蒜；二年级，可以开始写小论文了，种植庄稼；三年级，可以养蚕等等。
每不同的年级，根据自己地区的特点，设置不同的项目。但是记住一点，就是每个年龄段孩子们做的内容应该要不一样，因为我们每个孩子年龄层次是不一样，我们的研究绝对不能超越我们的教材的难度，以教材为基准。
第四，时间方面，我建议大家可以利用学校的综合实践课，也可以用班课时间，也可以由科学课老师和语文课老师商议，用作文课时间等等。只要我们有兴趣做，时间不怕挤不出来。
课后思考
您所在的学校基于科学课程，做了哪些方面的探索？从家庭实验室的案例中，您获得了哪些启发？
欢迎在评论区留言告诉我们。
厦门市泉水慈善基金会携手21世纪教育研究院于2022年2月启动“向阳花开—现代乡村学校培育计划”(以下简称“向阳花开”项目），旨在创新教育治理模式、培养乡村教育人才、提升教育教学质量，探索乡村学校作为当地教育均衡发展示范基地、教师专业发展基地、乡村社区学习中心“三位一体”的模式，培育一批具有未来教育视野、现代教育理念、能起到引领示范作用的乡村学校典型，以乡村教育现代化推进乡村现代化。
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