摘要：针对当前小学课堂教学时间紧张、课内资源不足、课外拓展难等问题，本文提出了并系统设计了家庭学校协作的科学实验策略。本文对该策略进行剖析并探寻该策略的设计基础理论和使用时 需用到的各种条件，包括哪些重要的设计要素，如什么类型实验，设计该实验的步骤，实验室提供什么辅助资源，设计了保障安全的方法等；还详细描述家长与学校在该策略中承担的任务、协调策略及 多元评价方法。本策略可以充分发挥家庭和社会资源，理清任务，做好过程监督，开辟实验拓展空间，把实验室教育深入下去，为提升学生科学基础能力提供了一个很好的理论参考。关键词：家校协同；小学科学；实验项目设计；核心素养；实施路径

一、引言

新的时代背景下，全面推进中小学生科学教育的深度发展，《义务教育科学课程标准（2022年版）》对营造良好的教学氛围，以及全面培养学生科学实验活动中形成的科学观念、推理能力和探索实践技能的作用等均有明晰的要求[1]。但在具体的学校科学实验教学中，常常受到诸方面的限制和阻碍，如因课堂教学时间上的紧迫限制等致使学校科学实验课堂教学上没有充裕的时间来开展必要的探究活动和实践操作 ; 因学校实验室场地和器材设备方面的限制，而阻碍了实验的多元性开展和深层次探究等 ; 科学实验缺乏有利于后续拓展学习的课后引导等，都使科学实验教育的价值得不到很好地体现。

由此可见，探索行之有效的家校结合模式是一个很有必要且十分迫切解决的问题。家校结合作为解决问题的手段，力图打破传统的教学界限，并通过家庭的参与使二者互补，以使学生获得更广阔和宽松的学习空间，从而突破实验教育的困境。这是贯彻新课程标准的需要，也是解决当前存在问题的重要途径，是实现全面提高学生的科学素养，使学生在真实的科学探究中发展科学的探索能力及责任意识的必然方式。

二、家校协同科学实验的理论基础与现状需求

（一）家校协同实验的理论支撑

家庭的投入能够帮助改善科学项目开展的效果，是有充分的理论基础的。一方面，从教育学来看，家是孩子的第一所学校，它与学校之间对资源的需求不同，教育资源可以相互补充，同时由家庭参与作为学校教育的补充，以达到形成完备的科学教育体系以促进学生社会发展的目的[2]。发展心理学认为 6~10 岁的小学生还处于皮亚杰的描述的具体思维阶段，即凭借感觉、知觉和动作的特征性来获取认知发展，而合作的形式正好适合这个阶段孩子的动手才能加强自我认知的特点。另一方面，教育伙伴关系中的理念也强调父母和教师应该被视为同等的教育者，需要共同承担教育责任和分担教育资源，在家校合作类项目中创造两方互动、资源共享的合作架构。如此，利用两方的优点互补，以带给儿童全方面深层次的科学探索的支持。

（二）小学科学实验教学的现状分析

如今，中小学科学实验室教育正面临诸多实际问题。在校园，由于科学课时安排太紧，学生并没有获得足够的时间去做更加深入的研究和探索；设备设施可能不全和过时，导致实验活动不广泛深入；一些老师可能会因为条件限制或者理念问题，更愿意采用示范性实验甚至是动画来替代学生自己动手，这也就导致了学生不能真正体验实验过程，他们的研究活动停留于浅层。在家，家长对科学实验重要性认识不够深入，没有专业知识做辅导，同时又忙着上班，时间有限精力也有限，很难对家庭实验活动起到有力的推动作用；家长出于对孩子安全因素的担心也是限制孩子做实验的重要原因。同时最为重要的是，如今的家园合作尚需加强，彼此之间沟通方式也不十分通畅，老师和家长在实验室教育的职责方面分得不是很清楚，学校和家庭的教育资源也没有得到充分利用，影响孩子们科学探索能力的获得。

（三）家校协同实验项目的现实需求

当下小学生科学探究习得过程中存在诸多现实困境。一是从学校方面说，因为科学课时太少，所以很难确保科学的实验探究时间充足；二是因为实验室器材不足或者设备陈旧而导致实验活动数量不够和质量不高；三是由于教师受条件所限或是理念影响而更倾向于运用演示实验甚至是视频代替学生真正实践，造成学生不能有效体验实验过程从而导致学生研究性活动流于表面的现象。再者从家庭方面来说，家长在科学实验的价值认识和科学知识水平欠缺，缺乏一定的专业帮助对家庭实验开展的支持，加上社会工作繁忙、生活重心难分彼此等因素制约使家长也很难实现对孩子的有效支持；某些家长因安全考虑也会对在家实验产生较大的抵触情绪[3]。再就是，目前家校的关系还有待强化、交流途径尚需再臻完善，老师、家长双方的实验教学责任需要进一步明晰以确保能够将各自的正确力量有效激发引导来促进学生的科学探究实践活动有效开展。

三、家校协同科学实验项目的核心设计

（一）实验项目的类型与选择

在家校合作的科学探究实验课中需要有计划地进行实验设计才能服务于不同学习目标。探究型实验是为了引导学生由主要的问题自我找出答案[4]，例如以种子生长条件实验为例，学生就比较了不同条件下种子的生长情况，从中推导出植物生长的规律，从而增强观察的能力和总结的能力。验证性实验就比较强调巩固已学习的基本知识，例如“瓶子吹气球”的实验中，学生就会采用塑料瓶和气球来验证空气压力的变化情况，根据测量数值分析气体的大小与压力之间关系从而更加深刻学习物理学规律。而制作型实验注重的是应用实践，例如在做太阳能加热器的实验中就让学生用纸箱和其他的简单东西制作出工作台，这样学生在测试水温度时就能够更好地了解阳光热量传导和储存热量的方式来练习工程性思维的能力。最后一个类型是发挥型实验，其旨在解决实际问题，例如以牛奶画为例子，学生在将食品染料放入牛奶的时候就能够观察到牛奶染色的情况，从而更加深入探究液体的表面张力的原理知识，并且还试着进行动态图形，这样的方法能够发挥学生的创新思维。

科学实验首先要遵循五个要求，选取合理的实验：第一，趣味性，可以用彩虹瀑布这样的效果吸引小学生的眼光；第二，选材一定要来源于生活，像利用紫甘蓝汁验酸碱这种生活气息浓厚的做法，家长也能和孩子一道参与其中；第三，整个实验过程都在家长的监控之下，以排除发生火灾或是使用危险工具的可能性；第四，结合实际情况来判定实验是否能做到简易操作，比如利用一根铁钉和生活中随处可见的溶剂，就能做铁生锈的实验了；最后一项，这个实验是不是符合这一阶段的教学计划要求，譬如凸透镜成像实验可以让小学生将它作为三年级的光学课的一部分内容来完成。这几个方面共同判断是否一个实验能够真正吸引孩子对科学的热情且达到实施教育的意义。

（二）实验项目的流程设计

项目实施过程中要合理明确任务并坚持执行到底。学校下发的任务书中主要涉及实验目标的提出，涉及重要问题的提出、实验用品清单、实验操作流程的解释说明和注意安全的地方等等。同时，在线提供了相关的实验视频、讲解等相关资料供家长查找和使用，以确保信息的全面和检索的便利，为家长实验做好准备。

在实验开展阶段，作为家庭成员，父母必须为孩子提供合适规范的实验物品和使用安全，并将孩子的试验过程以文字、图片、视频等形式记录下来；作为孩子，全身心地投入到试验中，观察事物的变化和发展，关注事物初始阶段的实验结果。另外，在这个环节，学校也能够起到辅助作用，尤其对于老师而言，可借助网络手段快速、及时地回答孩子们及其监护人在试验开展时提出的疑问，从而保障研究工作的顺利进行。

这项试验测评一定要在学生家庭及学校形成合力。首先需要学生提交他们的实验记录、实验报告、作品等，在教室环境中进行展示，可以采取多种方式：让学生讲述自己的实验过程及结果；教师进行针对性点评；同学之间相互讨论等[5]。对这个测评标准应可采取多种形式，既要评价学生是否积极投入这项活动，又要评价其进行实验任务的能力，考察其实验记录是否准确、详细、是否有理有据，还要对实验结果理解多少，以及表达和沟通能力等，提供全方位的学生成果反馈。

（三）实验资源与支持体系设计

学校中的实验资源共享部分，需要创造专门的基础实验器材借用体系，让学生和家长能够灵活地去使用。同时，可以将本校的实验仪器对外开放，在规定的时间段上面，父母与孩子都能够加入。同时，需要发挥展览会这一形式，以充分地开拓实验空间，进一步宣传各种实验的数字化资料影片教程，以保证实验资源能够被有效地利用。

教师要指导家长利用家庭中的一些日常物品如瓶罐、食物等充当实验道具，以此降低实验要求，激发创造力。并且，也应该欢迎具有相关专业经验的家长担任兼职教师，提升课程的广度，实现学校、家庭的共教共育，提高实验的教育性及趣味性。

家庭化实验器材包开发过程中设计开发应提供简单安全的装置，包含最基本和常见的量器、试剂和必须的防护用品，并保证操作安全可靠及安全性，同时也考虑了成本等 [6]，使得父母和学生在家可以非常方便地做科学实验研究，提高标准化和可重复性。

通过信息技术可以在家校群、教学网站、微信公众号中搭建起与学生的联系，在分组任务、材料的传送、过程指导、成果展示、在线答疑等问题上，可以即时提供帮助与反馈，在虚拟平台实现线上答疑的即时交流，促进家校间交流，加强实验流程管理。

（四）安全保障与风险管控机制

要保证家长与学校协同科学项目的实验安全，应建设一张立体的安全网。首先，限制项目的类型，杜绝危险性极大、污染性极高和难以控制的科学实验项目开展，这是确保最低实验安全的基石。其次，在实验室教学方面要加强实验安全的规则，并在实验说明书中详细描述实验的具体步骤、标准化执行程序以及遇到特殊情况的处理方式，并使用更安全的替代品尽可能减少有害物品、装置等的使用量。而作为家长监护人，还必须做到 24h 看护，同时也要掌握一些安全的操作技能 [7]。同时，还要制定校方与家庭方的实时应急方案，并及时有效地快速对接，使双方能迅速解决突发事件、互相配合解决问题，以建立一个跨越所有实验阶段的实时防护系统。

四、家校协同科学实验项目的实施路径与评价

（一）家校角色定位与协同机制

在家校共同完成的科学实验项目中，教育工作者有着多项主要任务。首先，教育工作者根据教学目标以及学生的认知能力来确定研究内容、研究步骤，其次，收集包括校内外试验材料和数字化装备，构建可被家长浏览的数据库系统。第三，在实践过程中担任专业指导工作，通过制定梯度性的工作任务、关键节点介入，教导学生如何使用科学的研究方法，调整课堂管理中的实验室工作进度、工作任务分配等。第四，担任评价负责人，建立科学评估标准体系并完成成果分析等工作。

需家长在项目中扮演好其辅助角色。第一，父母要担负起保护孩子安全的职责，在满足家庭实验室规范的安全操作的情况下，让孩子能顺利进行实验操作；第二，父母要配备孩子所需的研究工具和仪器，并合理安排使用工具和仪器的先后次序；第三，他们在指导环节中还要注意避免代替孩子动手操作，要放手让孩子自主探究和收集资料，同时参与观察、记录的活动。辅助性的参与不仅能让孩子完成主题连贯的活动，同时也能提升亲子对话亲密度。

建立家校共育在角色互补的基础模式。即各司其职，老师专注于制订计划和过程实施中的督促和专业性的评价，父母注重学习过程中的环境建构和支持以及孩子生命的关护和安全。必须建立定点联结交流，比如借助互联网工具 [8]，对实验过程进行定期汇报和突发情况处理。都以尊重专业立场和边界为前提，使老师认同家庭教育的补充效用，家长们相信老师的引导性能力，方能达到双方共进的家园共同体。

（二）多元化评价体系的构建

在科学实验项目中进行家校合作时，要建立一个多元评价机制，要把教师评价、学生评价、家长和同班同学的意见都融入到评价中[9]。教师的评价主要在于实验设计的有效性、符合科学准则，考查是否试验步骤都是严格按照规范进行的。学生自我评价应从自身出发，反思实验历程，总结得失，进行自我评价。家长作为评价学生的重要组成部分，在学生的兴趣学习状态、行为变化及与家庭的关系上做出其独有的评价。同班同学也在共同的分享讨论过程中对同伴作出他们的评价。

其次，评价的内容应该是多方面的，这就要求要深入到学生的探究实验室活动中真实的活动行为去分析，如关注细节的程度、执行程序的规范性、面对问题的思维方式；实验结果的形式也应该顾及，如实验报告的质量或口头陈述的报告等；学生参加活动过程中表现出的强烈的科学兴趣、与同学以及家人的合作能力、对待实验的庄重性等情绪态度等要素。

再次，方法多样性保障评测结果的有效性。在以学生行为的变化为中心的过程中评价中，以观察学生的记录实验过程、观看实验关键步骤、查看网络交流等情况进行；在以结果为主的评测中，则关注实验终结物，如实验报告、实体产品、最终演讲等；文件式评价办法则是将关于学生实验所有过程中的资料收集，并加以整理，形成完整信息。

最后，评分的真正目的是促进成长。整个评分过程都要看重它定位学习缺陷能力，激励学习兴趣，根据实时、有效反馈数据使学生知晓自身缺陷，发现未来成长点，从而有效降低给学生作优秀与否评价或单纯分级的作用，真正使评分成为助力促进学生科学素养顺利成长的重要后盾。

五、结束语

综合学校教育与家庭参与，制定科学精准化的实验室操作方案、任务分工明确、有效沟通策略、严格的安全保障预案与完善科学的三维评价系统，能有效解决小学生科学实验课程中出现的诸类现实问题，提高学生的科学底层素养。该方法拓展科学学习的时间与空间范围，整合家长与教师高质量的双重资源整合，加深孩子动手实践的经验感受，同时提升家长与孩子的互动质量，推动孩子科学思想、科学思维、科学探究方法、责任心全方位发展。

参考文献：

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[3] 潘婷 . " 双减 " 背景下将家校共育融入小学科学教育的策略 [J]. 新课程导学 ,2024(28):34-37.

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[5] 田滋蔓 , 雒锦洋 . 家校合作理念下的小学科学家庭实验设计与实践 [J]. 中国现代教育装备 ,2024(22):64-67.

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[8] 吴志春 . 家校共育视角下小学教育的协同发展模式探索 [C]// 第二届教育创新发展研究论坛 ( 二 ) 论文集 . 2025:1-5.

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