指向素養(yǎng)的初中科學(xué)6E實(shí)踐作業(yè)

沙琦波 王耀村

摘 ? ?要：初中科學(xué)6E實(shí)踐作業(yè)是指立足挖掘、探索、經(jīng)歷、延伸、迭代、評價(jià)六個重要環(huán)節(jié)，對來源于課本、自然、社會的實(shí)踐作業(yè)進(jìn)行整體架構(gòu)。其設(shè)計(jì)理念是“實(shí)踐中學(xué)習(xí)，實(shí)踐中創(chuàng)新”，即通過作業(yè)內(nèi)容的綜合化、作業(yè)實(shí)施的多樣化、作業(yè)評價(jià)的立體化，有效提升學(xué)生“主動思考、樂于探究、勤于動手、善于合作”的終身學(xué)習(xí)能力和科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：6E實(shí)踐作業(yè);初中科學(xué);科學(xué)素養(yǎng)

作業(yè)是課堂教學(xué)的有效延伸[1]，其本質(zhì)屬性是一種學(xué)習(xí)活動，必然指向課程目標(biāo)，反映課程的理念和追求的價(jià)值?！读x務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》提出，提高每一個學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)課程的核心理念[2]5。然而，傳統(tǒng)的科學(xué)紙筆作業(yè)更偏向于知識本位，重習(xí)題訓(xùn)練，輕實(shí)踐探究，弱化過程與方法，忽視科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀的培養(yǎng)。2021年4月，教育部辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)義務(wù)教育學(xué)校作業(yè)管理的通知》，強(qiáng)調(diào)要嚴(yán)控書面作業(yè)總量，創(chuàng)新作業(yè)類型方式，科學(xué)設(shè)計(jì)探究性作業(yè)和實(shí)踐性作業(yè)?；诖?，筆者開發(fā)了“指向素養(yǎng)的初中科學(xué)6E實(shí)踐作業(yè)”。

一、6E實(shí)踐作業(yè)的概念和內(nèi)涵

何謂初中科學(xué)6E實(shí)踐作業(yè)？它是指立足作業(yè)的六個重要環(huán)節(jié)，即挖掘（Excavation）、探索（Exploration）、經(jīng)歷（Experience）、延伸（Extension）、迭代（Evolution）、評價(jià)（Evaluation），以如何設(shè)計(jì)高品質(zhì)的科學(xué)實(shí)踐作業(yè)為目的，從作業(yè)的目標(biāo)和過程入手進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種作業(yè)形式。它能夠提升作業(yè)內(nèi)涵，豐富作業(yè)過程。它不僅能體現(xiàn)學(xué)生對科學(xué)概念的理解，還能反映學(xué)生科學(xué)探究能力的習(xí)得、科學(xué)素養(yǎng)的形成。在設(shè)計(jì)6E實(shí)踐作業(yè)時(shí)，筆者先將實(shí)踐與課本、自然、社會緊密聯(lián)系起來，充分挖掘課本中呈現(xiàn)的素材，讓學(xué)生深入探索自然和社會現(xiàn)象、全情經(jīng)歷實(shí)踐過程。然后將理論知識適度延伸于社會生活，嘗試迭代原有的實(shí)驗(yàn)器材，創(chuàng)設(shè)立體式評價(jià)體系并以之貫穿于實(shí)踐作業(yè)的整個過程。在這一過程中，筆者始終注重學(xué)生的全面發(fā)展和個性發(fā)展，努力提升學(xué)生的問題解決能力，培養(yǎng)學(xué)生的必備品格與關(guān)鍵能力。

二、6E實(shí)踐作業(yè)的設(shè)計(jì)理念與實(shí)施路徑

關(guān)于6E實(shí)踐作業(yè)，筆者提出了“實(shí)踐中學(xué)習(xí)，實(shí)踐中創(chuàng)新”的主張?！皩?shí)踐”是作業(yè)的過程，“學(xué)習(xí)”和“創(chuàng)新”是作業(yè)的目的。6E實(shí)踐作業(yè)提供全面的、個性的、發(fā)展的作業(yè)環(huán)境和方式，能提升學(xué)生“主動思考、樂于探究、勤于動手、善于合作”的終身學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)。

其實(shí)施路徑為：從學(xué)生自主組合學(xué)習(xí)小組開始，以確立作業(yè)目標(biāo)為價(jià)值起點(diǎn)。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐活動，包括六個可供選擇的環(huán)節(jié)“挖掘”“探索”“經(jīng)歷”“延伸”“迭代”“評價(jià)”，引導(dǎo)學(xué)生開展活動，分工合作探索解決問題的方法，體驗(yàn)實(shí)踐探究過程，反思交流完成作業(yè)過程中遇到的問題，最后總結(jié)分享取得的成果。

三、6E實(shí)踐作業(yè)的來源與設(shè)計(jì)

6E實(shí)踐作業(yè)考慮了課內(nèi)外聯(lián)動的問題，即課內(nèi)的知識習(xí)得如何通過課外的實(shí)踐來充實(shí)、延伸，從而真正實(shí)現(xiàn)課內(nèi)外學(xué)習(xí)的聯(lián)通。在作業(yè)的來源上，筆者充分考慮學(xué)科的性質(zhì)和內(nèi)容，系統(tǒng)連接課本、自然、社會，重構(gòu)實(shí)踐體系，優(yōu)化作業(yè)內(nèi)容，提升作業(yè)品質(zhì)，開發(fā)了“實(shí)踐+課本”“實(shí)踐+自然”“實(shí)踐+社會”三大類型的6E實(shí)踐作業(yè)。

（一）改進(jìn)課本實(shí)驗(yàn)，提升動手和創(chuàng)新能力

從改進(jìn)課本實(shí)驗(yàn)、提升學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力出發(fā)，筆者開發(fā)了“實(shí)踐+課本”作業(yè)。初中科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，教材中有大量的活動和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生積累感性認(rèn)識建構(gòu)概念的重要過程，但是由于課堂教學(xué)時(shí)間和器材有限，教學(xué)中學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不足，這導(dǎo)致學(xué)生對相關(guān)知識感知不充分。因此，筆者給學(xué)生布置“實(shí)踐+課本”作業(yè)，目的是讓學(xué)生利用放學(xué)后的在家時(shí)間。這樣，他們就有一個相對充足和自由的時(shí)空去感受、去體驗(yàn)、去探索、去發(fā)現(xiàn)。教學(xué)中，我們不但要讓學(xué)生嘗試家庭實(shí)驗(yàn)以提高動手能力，還要積極思考采用合適的方法迭代原有的實(shí)驗(yàn)器材，創(chuàng)新方法、革新技術(shù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度和現(xiàn)象的可見度。而通過生活化的、簡易的、經(jīng)濟(jì)的、靈活的自制實(shí)驗(yàn)器材，可以有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)興趣。

“實(shí)踐+課本”作業(yè)，共有“挖掘”“經(jīng)歷”“迭代”“評價(jià)”四個環(huán)節(jié)，下面以華東師大版義務(wù)教育教科書（以下簡稱“華東師大版”）《科學(xué)》七年級上冊開篇“走近科學(xué)”板塊第1節(jié)《探索奇妙的自然界》中的演示實(shí)驗(yàn)“傾斜軌道上滾動的滾動體”為例進(jìn)行說明。

1.充分“挖掘”課本中的實(shí)驗(yàn)素材

該實(shí)驗(yàn)有這樣一個滾動體，如圖1所示，放手后，學(xué)生會看到，滾動體在狹窄的低處向?qū)捯稽c(diǎn)的高處運(yùn)動，這與常規(guī)物體從高處向低處運(yùn)動形成了視覺差異，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。通過書中的實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生雖然能較清楚地看到物體向斜坡高處運(yùn)動，卻無法看出物體運(yùn)動的真正原因是滾動體的重心在不斷往下。筆者“挖掘”這個實(shí)驗(yàn)素材，布置“實(shí)踐+課本”作業(yè)，讓學(xué)生課后自制改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)小儀器。

2.全情“經(jīng)歷”實(shí)驗(yàn)的過程

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的目的是：讓學(xué)生自制可以“看到”雙錐體重心下降的儀器，以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象代替想象來解釋“雙錐體雖然朝斜坡高處運(yùn)動，但是它的重心卻是不斷往下”。學(xué)生自由組合成實(shí)驗(yàn)小組，利用課后或雙休日在家時(shí)間相互討論，分工合作，尋找材料，思考如何顯示重心，如何看到明顯的位置變化，如何保證反復(fù)實(shí)驗(yàn)都能出現(xiàn)穩(wěn)定的現(xiàn)象。在動手實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生發(fā)揮他們的聰明才智，探索解決問題的方法。

3.嘗試“迭代”原有的實(shí)驗(yàn)器材

學(xué)生成功自制出這樣的改進(jìn)儀器，如圖2。

首先，將雙錐體改成透明模式，并在正中間穿插一支鉛筆，筆的中間涂上紅色，作為雙錐體重心的標(biāo)識，雙錐體的兩端安上水筆，便于雙錐體在傾斜軌道上滾動時(shí)畫出其重心高度變化的運(yùn)動軌跡。其次，在傾斜軌道的后面放置一塊背景板，貼上A4紙，傾斜軌道尖端處放置一個比照雙錐體尖端等高的裝置。在背景板上面分別作出雙錐體在傾斜軌道的A處和B處的重心高度A′和B′，為方便比較雙錐體重心高度變化，在A′上畫一條水平線，由背景板上可以直接看出A′高于B′，所以沿著傾斜軌道，雙錐體會從A向B滾動，如圖3。此改進(jìn)裝置能將現(xiàn)象直觀化，使問題清晰化。

4.交流實(shí)施“評價(jià)”

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中各顯神通，除了上面這個現(xiàn)象清楚、制作簡易的成功的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置外，還有用筷子來做軌道的，用3D打印來做滾動體的，用激光筆來標(biāo)記運(yùn)動軌跡的，等等。筆者在課堂上組織學(xué)生對實(shí)驗(yàn)開展評價(jià)，采用生生啟發(fā)、生生互評的方式進(jìn)行。當(dāng)學(xué)生遇到疑難問題時(shí)，筆者再予以點(diǎn)撥。教學(xué)中，筆者注重凸顯評價(jià)的激勵、促進(jìn)、發(fā)展功能，重視對學(xué)生完成作業(yè)過程的評價(jià)，并通過評價(jià)使作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施成為學(xué)生合作交流、自主探究的學(xué)習(xí)過程，以進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)踐能力與解決問題能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

由于實(shí)驗(yàn)在初中科學(xué)教學(xué)中的地位相當(dāng)重要，教師不僅應(yīng)創(chuàng)造條件做好課本上的所有演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，還要盡可能地對原有實(shí)驗(yàn)中有缺陷的裝置進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，從而彰顯實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。這也正是筆者嘗試針對觀察對象微小、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可視度低、觀察或培養(yǎng)時(shí)間長的難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，開發(fā)“實(shí)踐+課本”作業(yè)的初衷。學(xué)生通過課后自制教具改進(jìn)和彌補(bǔ)教材中原有實(shí)驗(yàn)儀器的不足，將一些抽象的、看不見的東西直觀地呈現(xiàn)出來，這樣，他們對核心概念的理解就會更加深刻、有效。如此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還能突破學(xué)生的疑難問題，提升學(xué)生的思維層級，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

（二）聯(lián)系自然現(xiàn)象，具身認(rèn)知引發(fā)情感共鳴

科學(xué)是一門以自然界為研究對象的學(xué)科，在實(shí)踐中開發(fā)“實(shí)踐+自然”作業(yè)，讓學(xué)生充分“探索”與其生活密切相關(guān)的自然環(huán)境資源，如星空、田野、樹林、湖泊、各種動植物等，可以使自然界成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、啟迪學(xué)生思維、形成具身認(rèn)知的最直接、最有效的教育資源。在完成作業(yè)的過程中，通過聯(lián)系課堂與自然，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識自然界的內(nèi)在統(tǒng)一性，培養(yǎng)學(xué)生對自然界的整體認(rèn)識以及與自然界和諧相處的生活態(tài)度[2]2。

“實(shí)踐+自然”作業(yè)，共有“挖掘”“探索”“經(jīng)歷”“延伸”“評價(jià)”五個環(huán)節(jié)，下面以“為植物掛牌——我的手繪校園綠植”項(xiàng)目式實(shí)踐作業(yè)為例進(jìn)行說明。

1.充分“挖掘”課本中葉的教學(xué)素材

“為植物掛牌——我的手繪校園綠植”項(xiàng)目式實(shí)踐作業(yè)，是在學(xué)習(xí)了華東師大版《科學(xué)》八年級上冊《綠色開花植物的營養(yǎng)器官——葉》之后，筆者布置給學(xué)生的“實(shí)踐+自然”作業(yè)。這節(jié)內(nèi)容介紹了的葉的組成，即葉片、葉柄和托葉;葉的類型，即單葉和復(fù)葉;葉的著生方式，即對生、輪生和互生。這些知識多是理論性的介紹，對于初中生來說顯得過于枯燥。因此，筆者通過“挖掘”課本中的素材，布置“實(shí)踐+自然”作業(yè)，幫助學(xué)生認(rèn)識多樣統(tǒng)一的自然界中的葉，建立科學(xué)與自然的密切關(guān)系。

2.深入“探索”自然——觀察葉的形態(tài)

在完成實(shí)踐作業(yè)中，學(xué)生小組合作，深入“探索”自然，觀察校園中各種植物葉的形態(tài)，比如托葉，它具有保護(hù)幼葉的功能，但這個結(jié)構(gòu)并不是所有的植物都有，有的植物的托葉會在生長的過程中掉落，有的植物的托葉會在進(jìn)化的過程中退化，所以在那些植物的成葉中就找不到托葉的結(jié)構(gòu)。學(xué)生經(jīng)過搜索，最終在石楠屬植物的葉上清晰地看到了托葉的結(jié)構(gòu)。

3.全情“經(jīng)歷”實(shí)踐——繪制葉的過程

在觀察和探索完葉的結(jié)構(gòu)以后，學(xué)生學(xué)會了區(qū)分植物的類群、葉的類型、葉脈類型和葉的著生方式。接著，學(xué)生通過描繪以葉器官為代表的各種植物，制作植物標(biāo)簽，并通過查閱資料全面了解植物的生活習(xí)性、地理分布等特點(diǎn)，最后利用現(xiàn)代信息技術(shù)制作植物二維碼。由植物葉手繪、植物簡介、植物二維碼共同組成了學(xué)生自制的植物掛牌。這樣，全情“經(jīng)歷”了看、寫、畫等實(shí)踐過程，學(xué)生反復(fù)強(qiáng)化和記憶了植物的葉片結(jié)構(gòu)，認(rèn)識到葉片的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的。

4.適度“延伸”葉的知識于生活實(shí)際

在探索葉形態(tài)的過程中，學(xué)生自覺思考各種葉的形態(tài)為什么會這樣，其對植物的生長有什么作用等問題，“延伸”葉的知識于生活實(shí)際。比如，學(xué)生在經(jīng)歷了探索葉的過程后，了解了葉的各種著生方式是為了讓植株更充分地吸收太陽光，進(jìn)而更好地進(jìn)行光合作用。再比如，在觀察了葉的結(jié)構(gòu)后，學(xué)生也會觀察花等繁殖器官的結(jié)構(gòu)。如此，學(xué)生對植物就有了比較全面的認(rèn)識。

5.交流實(shí)施“評價(jià)”

布置“為植物掛牌——我的手繪校園綠植”作業(yè)的目的，是為了讓學(xué)生將科學(xué)課上學(xué)到的知識用于生活。因?yàn)?，通過親身觀察獲取的事實(shí)性知識，對學(xué)生而言是真實(shí)具體的。此“實(shí)踐+自然”作業(yè)的立體式評價(jià)體系關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐活動過程，以評價(jià)“探索”的細(xì)致與全面為過程性評價(jià)的重點(diǎn)，以評促學(xué)，從而幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對書本核心概念的理解。該評價(jià)體系，評價(jià)主體多元，評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方式多樣，能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方法等多維度、不同標(biāo)準(zhǔn)的多元量化評價(jià)。

基于自然的實(shí)踐作業(yè)建立在證據(jù)和理性思維的基礎(chǔ)上，超越了以往知識本位的紙筆作業(yè)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動參與，重視科學(xué)情感的培養(yǎng)，注重學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的獲得。在“實(shí)踐+自然”作業(yè)的完成過程中，學(xué)生的求知興趣被激發(fā)，進(jìn)而產(chǎn)生了情感共鳴，增進(jìn)了已知理解。

（三）參與社會實(shí)踐，密切書本與社會的連接

習(xí)得科學(xué)知識不是教學(xué)的唯一目標(biāo)，社會生活實(shí)際問題解決具有同等重要的地位。于是，筆者將學(xué)生的學(xué)習(xí)與社會生活聯(lián)系起來，開發(fā)“實(shí)踐+社會”作業(yè)，讓學(xué)生看到實(shí)際情況，研究并解決真實(shí)問題，并在“經(jīng)歷”此過程中學(xué)習(xí)運(yùn)用知識，形成社會責(zé)任感。“實(shí)踐+社會”作業(yè)，共有“挖掘”“經(jīng)歷”“延伸”“評價(jià)”四個環(huán)節(jié)，其中“經(jīng)歷”環(huán)節(jié)為作業(yè)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

例如，七年級學(xué)生在學(xué)習(xí)了《生物圈》，了解了保護(hù)地球保護(hù)環(huán)境的重要性之后，就可以結(jié)合“垃圾分類”社會熱點(diǎn)問題來完成實(shí)踐作業(yè)。學(xué)生自發(fā)組織參觀垃圾處理廠，當(dāng)看到巨大的機(jī)械抓手將垃圾投放入焚燒爐燃燒發(fā)電時(shí)，大家都驚嘆于這沒用的“其他垃圾”居然“浴火重生”。學(xué)生還進(jìn)行垃圾分類趣味競賽，上網(wǎng)搜集資料，成為垃圾分類義務(wù)宣講員，利用宣傳資料向小區(qū)的居民、商戶宣講垃圾分類知識。

通過“垃圾分類”實(shí)踐作業(yè)，學(xué)生了解了垃圾的分類、危害、處理方法、利用價(jià)值等，增強(qiáng)了環(huán)保意識。這樣的“實(shí)踐+社會”作業(yè)，把科學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的社會生活世界、經(jīng)驗(yàn)世界相溝通，拉近了課堂與社會生活的距離，增進(jìn)了學(xué)生的情感體驗(yàn)。通過學(xué)生主體性、創(chuàng)造性地完成作業(yè)、解決問題的過程，將知識與經(jīng)驗(yàn)、課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外有機(jī)結(jié)合起來，最大限度激活學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主題意識和學(xué)習(xí)潛能，培養(yǎng)學(xué)生的公民意識與社會責(zé)任心，促使學(xué)生智慧成長。

總之，實(shí)施初中科學(xué)6E實(shí)踐作業(yè)的過程是一個從感性到理性、從外化到內(nèi)化的融會貫通的過程。它呈現(xiàn)出作業(yè)目標(biāo)素養(yǎng)化、作業(yè)內(nèi)容綜合化、作業(yè)實(shí)施多樣化、作業(yè)評價(jià)立體化的特點(diǎn)，全面改造師生的作業(yè)價(jià)值觀，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，賦予作業(yè)新的價(jià)值和使命。它讓學(xué)生有更多的機(jī)會接觸社會、接觸自然，讓學(xué)生通過親身參與實(shí)踐探索活動，感受科學(xué)知識來源于生活，又應(yīng)用于生活。它還能通過同伴間的合作交流，提升學(xué)生的合作意識和人際交往能力，為學(xué)生的未來發(fā)展奠基。

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