探究小學科學實踐性作業(yè)的設計策略

【摘要】實踐性作業(yè)指對作業(yè)內容進行個性化、生活化和實操化改造。在小學科學教學中，實踐性作業(yè)要求教師將自然科學概念融入作業(yè)設計，讓學生在多樣化的實踐活動中學習知識，并在實踐中遷移內化所學知識，將知識轉化為能力，提升科學探究能力。

【關鍵詞】小學科學；實踐性作業(yè)；優(yōu)化設計

教師設計的科學實踐性作業(yè)要以小學生的認知發(fā)展水平和知識把握程度為出發(fā)點，充分激發(fā)學生的好奇心和求知欲，有效延伸課堂教學，豐富教學內容，提升學生的動手實踐能力，培養(yǎng)學生的科學邏輯思維和科學核心素養(yǎng)［1］。

一、小學科學實踐性作業(yè)的重要意義

（一）轉變學習方式，培養(yǎng)學生探究意識

與純粹的理論學習不同，實踐帶來的體驗感往往比枯燥的知識講解更加生動，能夠讓學生由被動聽講轉變?yōu)橹鲃訁⑴c活動。教師鼓勵學生自主動手操作和開展實驗，能夠使他們對科學現(xiàn)象及其原理產生濃厚的興趣，鍛煉學生的動手能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。學生在完成實踐性作業(yè)的過程中能夠主動思考、實踐，將課堂所學知識應用到實際問題的解決中。這種應用性學習能夠加深學生對科學知識的理解和記憶。實踐性作業(yè)是文本知識的延伸，是培養(yǎng)學生探究意識的重要形式。

（二）豐富教學內容，促進學生個性發(fā)展

科學實踐性作業(yè)對課本知識進行趣味化、生活化和實操化的改造，將抽象的科學知識轉化為生動有趣的實踐活動，并與日常生活相結合，能夠在豐富教學內容的同時使作業(yè)變得簡單易懂，讓學生在實踐中感受科學的魅力。每名學生都有獨特的興趣愛好和長處，實踐性作業(yè)為學生的個性差異提供了展示的平臺，能夠讓學生發(fā)揮其主觀能動性，自主選擇探究方向，通過動手實踐將自己的創(chuàng)意轉化為現(xiàn)實。這既能滿足學生的個性化需求，又能讓他們在探究的過程中不斷發(fā)展自身特長和興趣［2］。

二、小學科學實踐性作業(yè)的設計策略

（一）觀察類作業(yè)，激發(fā)探究興趣

生活中有許多現(xiàn)象蘊含著科學原理。教師設計與教材內容和學生日常生活密切相關的觀察任務，引導學生細致觀察生活現(xiàn)象并結合所學知識，合理解釋具體現(xiàn)象產生的原因，能夠有效激發(fā)學生對科學現(xiàn)象及其背后原理的探究興趣和求知欲，讓學生積極完成實踐性作業(yè)，養(yǎng)成在日常生活中積極發(fā)掘和思考科學問題的好習慣。

以教科版科學六年級下冊“發(fā)現(xiàn)變化中的新物質”一課的作業(yè)設計為例。在課堂上，學生觀察了白砂糖加熱和蠟燭燃燒產生的現(xiàn)象，初步認識到判斷物質是否產生化學變化的本質是看其有沒有產生新物質。教師將該知識與學生的日常生活緊密聯(lián)系，設計觀察類作業(yè)，讓學生仔細觀察日常生活中有什么物質變化的現(xiàn)象，判斷這些變化是物理變化還是化學變化。經過仔細觀察后，有的學生發(fā)現(xiàn)家中鐵質用具的表面生成了紅棕色的鐵銹，在查閱資料和探究后了解到鐵銹的生成是由于氧在有水的環(huán)境中與鐵反應，產生了氧化鐵這一新物質，即鐵銹，因此判斷鐵生銹是化學變化。另外，有的學生發(fā)現(xiàn)，將水倒入模具，在冰箱中放一段時間后，里面的水會變成冰塊，而該過程并沒有新物質產生，冰只是水的另一種形態(tài)，因此判斷該過程是物理變化。此外，教師要求學生制訂詳細的觀察計劃并記錄觀察結果。發(fā)現(xiàn)鐵生銹現(xiàn)象的學生制訂觀察鐵銹的計劃，每天觀察鐵銹范圍是否擴大、顏色是否發(fā)生變化以及鐵銹覆蓋下的鐵發(fā)生了什么變化。同時，觀察類作業(yè)需重視科學方法的引導。教師給予學生適當的指導，鼓勵學生充分發(fā)揮自主性和創(chuàng)造力。例如，教師讓學生利用觀察記錄表來規(guī)范記錄觀察鐵銹的過程，拍攝鐵銹面積擴大的照片。這能夠幫助學生更好地理解科學現(xiàn)象，系統(tǒng)分析觀察結果并將其與科學原理相結合，培養(yǎng)學生的科學思維能力。此外，觀察類作業(yè)的設計還應包含對學生觀察能力的評價和反饋。學生在觀察水變?yōu)楸倪^程中只記錄了水變成冰的時間，缺乏對現(xiàn)象具體發(fā)生過程的記錄。教師檢查學生的觀察報告并給予其針對性的建議，幫助學生發(fā)現(xiàn)和改進觀察過程中的不足之處。有效的評價反饋機制能夠提高學生的觀察能力，增強學生對科學探究的自信心。

觀察類作業(yè)具有貼近學生的日常生活的優(yōu)勢。教師應鼓勵學生運用科學的方法自主探究感興趣的現(xiàn)象，并從現(xiàn)象出發(fā)聯(lián)系課堂所學知識，加深對文本知識的理解和記憶。這樣的觀察實踐體驗能夠激發(fā)學生的科學探究興趣和求知欲，鍛煉學生獨立思考和解決問題的能力，幫助他們在之后的科學學習中取得更好的成果。

（二）繪圖類作業(yè)，豐富學習體驗

圖像能夠很好地將抽象的科學知識具象化。繪圖類作業(yè)圍繞課堂上涉及的核心概念展開，將文本內容轉化為易于理解和操作的視覺形式，使學生在繪制的過程中加深對科學原理和概念的理解和認識，增強學習的體驗感和趣味性，提升學生的創(chuàng)造力，從而豐富他們的科學學習體驗。

以教科版科學六年級上冊“觀察更多的生物細胞”一課的作業(yè)設計為例。學生在觀察洋蔥表皮細胞后對細胞的結構有了初步概念，由此出發(fā)探索其他生物的細胞結構是否與洋蔥表皮細胞相同。在教師的指導下，學生觀察了葉表皮細胞、人體血液紅細胞和人體口腔上皮細胞等細胞標本。由于時間限制，學生在課堂上使用顯微鏡觀察細胞時繪制的細胞圖較為草率。對此，教師將繪制細胞結構圖作為繪圖類實踐作業(yè)讓學生完成，從而幫助他們理解并更好地鞏固細胞結構的相關知識。學生在繪制葉表皮細胞時需要重點刻畫上面的氣孔；繪制人體血液紅細胞時則要表現(xiàn)出細胞是圓餅狀的，邊緣較厚而中間略凹陷；繪制人體口腔上皮細胞時要表現(xiàn)其扁平、不規(guī)則多邊形的形狀特點。通過繪圖任務，學生能夠將課堂上學到的細胞結構知識轉化為具體的圖示，更好地理解和記憶知識點。此外，教師可不拘泥于寫實繪畫的作業(yè)形式，圍繞小學生認知水平發(fā)展的特點，鼓勵學生進行創(chuàng)意表現(xiàn)，讓學生根據自己的理解和想象自由發(fā)揮。例如，在繪制葉表皮細胞的保衛(wèi)細胞時，學生可以為其加上保安制服和生動的擬人表情，還可以將人體血液紅細胞繪制成攜帶很多氧和二氧化碳的小船，將人體口腔上皮細胞繪制成堅實的盔甲。這使細胞圖變得更加生動形象，其作用的體現(xiàn)也更加明顯。創(chuàng)意表現(xiàn)的繪圖任務有助于學生將科學知識與個人興趣結合起來，激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力，讓他們在繪圖過程中自主思考科學現(xiàn)象的多樣性和可能性。

基于小學生身心發(fā)展特點設計的繪圖類作業(yè)可以為學生提供更加生動、直觀的學習體驗，激發(fā)他們對科學的興趣和探索欲望。教師通過結合課程內容、鼓勵創(chuàng)意表現(xiàn)，能夠豐富學生的學習體驗，使抽象的科學概念具象化，提高學生的創(chuàng)意表達水平和科學理解能力。

（三）搭建類作業(yè)，提升動手能力

實踐性作業(yè)強調學生的動手操作能力，搭建模型的作業(yè)充分展現(xiàn)了學生的動手技能和科學工程思維。通過親自動手搭建和制作模型，學生可以直觀地理解和應用科學原理，并且在制作過程中融入創(chuàng)意和巧思，提高科學邏輯思維和實操水平。

以教科版科學六年級下冊“制作塔臺模型”一課的作業(yè)設計為例。在學習本課前，學生已經以小組為單位繪制了塔臺模型設計圖。因此，本課的搭建作業(yè)是根據設計圖，使用吸管作為主要材料進行塔臺搭建。有的小組多使用三角形結構，使塔臺更加穩(wěn)固；有的小組將兩個上下面積比不同的棱臺組合，在保證塔臺穩(wěn)定的同時兼顧美觀性。在實際操作過程中，學生直觀地體會到力的作用與傳遞，理解平行四邊形的不穩(wěn)定性和三角形的穩(wěn)定性，將理論知識轉化為實際操作能力，了解科學原理在生活中的實際應用。接著，教師鼓勵學生進行創(chuàng)新設計，利用開放性的搭建任務激發(fā)學生的創(chuàng)造力。有的小組將埃菲爾鐵塔的設計融入塔臺中，還有的小組在塔臺上增加了屋頂的設計。學生根據自己的興趣和想法進行自由創(chuàng)作，有效提高了創(chuàng)新能力和設計水平。此外，教師引導學生在搭建過程中主動思考和解決問題，如使用什么連接方式能使吸管更加穩(wěn)固。通過實踐和教師指導，學生發(fā)現(xiàn)，如果要延長塔臺立柱的長度，可以將其中一根吸管的末端捏扁插入另一根吸管中，再用膠帶纏繞固定；如果要固定立柱與底面或臺面之間的連接處，可先用剪刀在橫向的吸管中間剪開一個小孔，再將縱向的吸管插入其中，最后用膠帶固定。在教師的輔助下，學生在實踐中探索和嘗試，順利完成任務，并在操作中提升動手能力和觀察力。在小組完成搭建作業(yè)后，教師可以開展小組比拼和交流會，依據具體標準來評估每組制作的塔臺水平，綜合考慮塔高、頂端承重能力、抗風能力、美觀和材料成本等方面，選出設計和制作水平前三的小組作品進行展示。學生可以互相交流經驗，共同討論觀察結果，主動思考和探究，同時在比賽中不斷提高動手能力，增強自信心和成就感。

搭建類作業(yè)能夠促使學生將理論知識應用于實際操作，在操作中融入自己的創(chuàng)意和巧妙設計，在提升學生創(chuàng)造力的同時培養(yǎng)學生解決科學問題的能力，有效提升學生的動手能力和實操技能。小組合作完成作業(yè)的學習模式能夠培養(yǎng)學生的團隊合作能力和集體意識。

（四）實驗類作業(yè)，培養(yǎng)科學思維

科學實驗具有很強的實踐性和探究性，開展實驗對于培養(yǎng)學生的科學思維至關重要。學生能夠在實驗過程中直觀地理解科學概念和原理，通過分析實驗數據和結果提升分析能力和批判性思維，從而養(yǎng)成嚴謹的科學態(tài)度，形成“實踐出真知”的科學意識。

以教科版科學五年級下冊“種子發(fā)芽實驗”一課的作業(yè)設計為例。學生通過學習認識到種子能夠成功長成一株植物的前提是胚一定要完整。本課的教學內容為對種子發(fā)芽所需條件進行猜想并開展實驗證明。學生猜測種子發(fā)芽的條件有土壤、溫度、空氣、水分。教師圍繞學生的猜想布置實驗任務，讓學生驗證這些條件是否會影響種子發(fā)芽。教師關注實驗作業(yè)的開放性和探究性，讓學生選擇土壤、水分和光照等條件中的一個進行對比實驗，觀察綠豆苗的生長情況。有的學生選擇水分作為研究對象，設置對比實驗，只改變水分條件，其他條件均不變。在學生實驗的過程中，教師需要強調科學方法的重要性，指導學生制訂詳細的實驗計劃，包括提出假設、設計實驗步驟、進行實驗操作、收集數據和得出結論等步驟。有的學生提出的假設是水分會影響種子發(fā)芽。該生準備兩個種子培養(yǎng)碟，鋪上紙巾和一樣的土壤；在兩個種子培養(yǎng)碟里各放10顆大小相等的綠豆；給其中一個種子培養(yǎng)碟中澆水，另一個不澆；將兩個種子培養(yǎng)碟放在同樣條件的環(huán)境中，等待種子生長。通過實驗，學生發(fā)現(xiàn)，沒澆水的綠豆沒有發(fā)芽，而澆水的綠豆基本發(fā)芽了，因此得出結論：水分是種子發(fā)芽的必要條件。學生通過提出問題并自主設計實驗計劃，提升了自主學習能力和探究能力；通過實際操作加深了對知識的理解，提升了科學思維。同時，教師對科學方法的重視能夠幫助學生形成規(guī)范的科學思維，理解對比實驗的內涵和優(yōu)點，掌握科學研究的過程和邏輯。此外，實驗數據和結果要用規(guī)范的表格呈現(xiàn)。例如，針對探究水分是否會影響綠豆種子發(fā)芽實驗的表格設計，表格標題是“綠豆種子發(fā)芽是否需要水分的實驗記錄表”，表格第一列標注“1號組”和“2號組”，第一行分別為“種子總數”“已發(fā)芽數”“未發(fā)芽數”“實驗結論”。規(guī)范的表格設計能夠使實驗結果的表述更加清晰，培養(yǎng)學生嚴謹和負責任的科學態(tài)度。學生匯總不同條件下的實驗結果，得出結論：綠豆種子的發(fā)芽不需要土壤；綠豆種子的發(fā)芽需要充足的水分、空氣和適宜的溫度。

實驗類作業(yè)能夠有效激發(fā)學生的學習興趣，引導學生在實踐中不斷探索，幫助他們在實驗中深化對科學知識的理解，培養(yǎng)他們的科學探究精神和創(chuàng)新能力，提升他們的科學思維。同時，掌握科學的實驗方法和結果表述方式能夠為他們今后的科學學習打下堅實的基礎。

結語

綜上所述，圍繞促進學生科學素養(yǎng)發(fā)展的教學目標，教師應積極探索小學科學實踐性作業(yè)的優(yōu)化設計策略，立足課本，放眼課外，充分發(fā)揮作業(yè)促進學生內化新知和轉變學習方式的作用，將生活與實踐活動相結合，讓學生在動手動腦的過程中提升科學素養(yǎng)，為他們后續(xù)的科學學習奠定堅實的基礎［3］。

【參考文獻】

［1］劉學軍.基于STEM理念，科學實踐性作業(yè)設計的再思考［J］.小學科學（教師版），2019（3）：51.

［2］宗慧.單元視域下科學作業(yè)變革的思考與實踐［J］.實驗教學與儀器，2022，39（7/8）：115-116，135.

［3］陸靜雯.小學科學實踐性作業(yè)的設計與實施［J］.江蘇教育，2023（40）：67-69，74.