探究小學(xué)科學(xué)實(shí)踐性作業(yè)的設(shè)計(jì)策略

【摘要】實(shí)踐性作業(yè)指對(duì)作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行個(gè)性化、生活化和實(shí)操化改造。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，實(shí)踐性作業(yè)要求教師將自然科學(xué)概念融入作業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在多樣化的實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)習(xí)知識(shí)，并在實(shí)踐中遷移內(nèi)化所學(xué)知識(shí)，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，提升科學(xué)探究能力?！娟P(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；實(shí)踐性作業(yè)；優(yōu)化設(shè)計(jì)教師設(shè)計(jì)的科學(xué)實(shí)踐性作業(yè)要以小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和知識(shí)把握程度為出發(fā)點(diǎn)，充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，有效延伸課堂教學(xué)，豐富教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)邏輯思維和科學(xué)核心素養(yǎng)［1］。一、小學(xué)科學(xué)實(shí)踐性作業(yè)的重要意義（一）轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)與純粹的理論學(xué)習(xí)不同，實(shí)踐帶來的體驗(yàn)感往往比枯燥的知識(shí)講解更加生動(dòng)，能夠讓學(xué)生由被動(dòng)聽講轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與活動(dòng)。教師鼓勵(lì)學(xué)生自主動(dòng)手操作和開展實(shí)驗(yàn)，能夠使他們對(duì)科學(xué)現(xiàn)象及其原理產(chǎn)生濃厚的興趣，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。學(xué)生在完成實(shí)踐性作業(yè)的過程中能夠主動(dòng)思考、實(shí)踐，將課堂所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題的解決中。這種應(yīng)用性學(xué)習(xí)能夠加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和記憶。實(shí)踐性作業(yè)是文本知識(shí)的延伸，是培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)的重要形式。（二）豐富教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展科學(xué)實(shí)踐性作業(yè)對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行趣味化、生活化和實(shí)操化的改造，將抽象的科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為生動(dòng)有趣的實(shí)踐活動(dòng)，并與日常生活相結(jié)合，能夠在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)使作業(yè)變得簡單易懂，讓學(xué)生在實(shí)踐中感受科學(xué)的魅力。每名學(xué)生都有獨(dú)特的興趣愛好和長處，實(shí)踐性作業(yè)為學(xué)生的個(gè)性差異提供了展示的平臺(tái)，能夠讓學(xué)生發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，自主選擇探究方向，通過動(dòng)手實(shí)踐將自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)。這既能滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，又能讓他們?cè)谔骄康倪^程中不斷發(fā)展自身特長和興趣［2］。二、小學(xué)科學(xué)實(shí)踐性作業(yè)的設(shè)計(jì)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(yùn)含著科學(xué)原理。教師設(shè)計(jì)與教材內(nèi)容和學(xué)生日常生活密切相關(guān)的觀察任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致觀察生活現(xiàn)象并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，合理解釋具體現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，能夠有效激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象及其背后原理的探究興趣和求知欲，讓學(xué)生積極完成實(shí)踐性作業(yè)，養(yǎng)成在日常生活中積極發(fā)掘和思考科學(xué)問題的好習(xí)慣。以教科版科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)“發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)”一課的作業(yè)設(shè)計(jì)為例。在課堂上，學(xué)生觀察了白砂糖加熱和蠟燭燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象，初步認(rèn)識(shí)到判斷物質(zhì)是否產(chǎn)生化學(xué)變化的本質(zhì)是看其有沒有產(chǎn)生新物質(zhì)。教師將該知識(shí)與學(xué)生的日常生活緊密聯(lián)系，設(shè)計(jì)觀察類作業(yè)，讓學(xué)生仔細(xì)觀察日常生活中有什么物質(zhì)變化的現(xiàn)象，判斷這些變化是物理變化還是化學(xué)變化。經(jīng)過仔細(xì)觀察后，有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)家中鐵質(zhì)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(yīng)，產(chǎn)生了氧化鐵這一新物質(zhì)，即鐵銹，因此判斷鐵生銹是化學(xué)變化。另外，有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)，將水倒入模具，在冰箱中放一段時(shí)間后，里面的水會(huì)變成冰塊，而該過程并沒有新物質(zhì)產(chǎn)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(xué)生制訂詳細(xì)的觀察計(jì)劃并記錄觀察結(jié)果。發(fā)現(xiàn)鐵生銹現(xiàn)象的學(xué)生制訂觀察鐵銹的計(jì)劃，每天觀察鐵銹范圍是否擴(kuò)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(shí)，觀察類作業(yè)需重視科學(xué)方法的引導(dǎo)。教師給予學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮自主性和創(chuàng)造力。例如，教師讓學(xué)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(kuò)大的照片。這能夠幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)現(xiàn)象，系統(tǒng)分析觀察結(jié)果并將其與科學(xué)原理相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。此外，觀察類作業(yè)的設(shè)計(jì)還應(yīng)包含對(duì)學(xué)生觀察能力的評(píng)價(jià)和反饋。學(xué)生在觀察水變?yōu)楸倪^程中只記錄了水變成冰的時(shí)間，缺乏對(duì)現(xiàn)象具體發(fā)生過程的記錄。教師檢查學(xué)生的觀察報(bào)告并給予其針對(duì)性的建議，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)觀察過程中的不足之處。有效的評(píng)價(jià)反饋機(jī)制能夠提高學(xué)生的觀察能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的自信心。觀察類作業(yè)具有貼近學(xué)生的日常生活的優(yōu)勢(shì)。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)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(xué)知識(shí)，加深對(duì)文本知識(shí)的理解和記憶。這樣的觀察實(shí)踐體驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣和求知欲，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力，幫助他們?cè)谥蟮目茖W(xué)學(xué)習(xí)中取得更好的成果。（二）繪圖類作業(yè)，豐富學(xué)習(xí)體驗(yàn)圖像能夠很好地將抽象的科學(xué)知識(shí)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(nèi)容轉(zhuǎn)化為易于理解和操作的視覺形式，使學(xué)生在繪制的過程中加深對(duì)科學(xué)原理和概念的理解和認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的體驗(yàn)感和趣味性，提升學(xué)生的創(chuàng)造力，從而豐富他們的科學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。以教科版科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“觀察更多的生物細(xì)胞”一課的作業(yè)設(shè)計(jì)為例。學(xué)生在觀察洋蔥表皮細(xì)胞后對(duì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)有了初步概念，由此出發(fā)探索其他生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是否與洋蔥表皮細(xì)胞相同。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生觀察了葉表皮細(xì)胞、人體血液紅細(xì)胞和人體口腔上皮細(xì)胞等細(xì)胞標(biāo)本。由于時(shí)間限制，學(xué)生在課堂上使用顯微鏡觀察細(xì)胞時(shí)繪制的細(xì)胞圖較為草率。對(duì)此，教師將繪制細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖作為繪圖類實(shí)踐作業(yè)讓學(xué)生完成，從而幫助他們理解并更好地鞏固細(xì)胞結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)。學(xué)生在繪制葉表皮細(xì)胞時(shí)需要重點(diǎn)刻畫上面的氣孔；繪制人體血液紅細(xì)胞時(shí)則要表現(xiàn)出細(xì)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(xì)胞時(shí)要表現(xiàn)其扁平、不規(guī)則多邊形的形狀特點(diǎn)。通過繪圖任務(wù)，學(xué)生能夠?qū)⒄n堂上學(xué)到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的圖示，更好地理解和記憶知識(shí)點(diǎn)。此外，教師可不拘泥于寫實(shí)繪畫的作業(yè)形式，圍繞小學(xué)生認(rèn)知水平發(fā)展的特點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意表現(xiàn)，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解和想象自由發(fā)揮。例如，在繪制葉表皮細(xì)胞的保衛(wèi)細(xì)胞時(shí)，學(xué)生可以為其加上保安制服和生動(dòng)的擬人表情，還可以將人體血液紅細(xì)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(xì)胞繪制成堅(jiān)實(shí)的盔甲。這使細(xì)胞圖變得更加生動(dòng)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(wù)有助于學(xué)生將科學(xué)知識(shí)與個(gè)人興趣結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，讓他們?cè)诶L圖過程中自主思考科學(xué)現(xiàn)象的多樣性和可能性?；谛W(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)設(shè)計(jì)的繪圖類作業(yè)可以為學(xué)生提供更加生動(dòng)、直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的興趣和探索欲望。教師通過結(jié)合課程內(nèi)容、鼓勵(lì)創(chuàng)意表現(xiàn)，能夠豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使抽象的科學(xué)概念具象化，提高學(xué)生的創(chuàng)意表達(dá)水平和科學(xué)理解能力。（三）搭建類作業(yè)，提升動(dòng)手能力實(shí)踐性作業(yè)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，搭建模型的作業(yè)充分展現(xiàn)了學(xué)生的動(dòng)手技能和科學(xué)工程思維。通過親自動(dòng)手搭建和制作模型，學(xué)生可以直觀地理解和應(yīng)用科學(xué)原理，并且在制作過程中融入創(chuàng)意和巧思，提高科學(xué)邏輯思維和實(shí)操水平。以教科版科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)“制作塔臺(tái)模型”一課的作業(yè)設(shè)計(jì)為例。在學(xué)習(xí)本課前，學(xué)生已經(jīng)以小組為單位繪制了塔臺(tái)模型設(shè)計(jì)圖。因此，本課的搭建作業(yè)是根據(jù)設(shè)計(jì)圖，使用吸管作為主要材料進(jìn)行塔臺(tái)搭建。有的小組多使用三角形結(jié)構(gòu)，使塔臺(tái)更加穩(wěn)固；有的小組將兩個(gè)上下面積比不同的棱臺(tái)組合，在保證塔臺(tái)穩(wěn)定的同時(shí)兼顧美觀性。在實(shí)際操作過程中，學(xué)生直觀地體會(huì)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(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作能力，了解科學(xué)原理在生活中的實(shí)際應(yīng)用。接著，教師鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用開放性的搭建任務(wù)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。有的小組將埃菲爾鐵塔的設(shè)計(jì)融入塔臺(tái)中，還有的小組在塔臺(tái)上增加了屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)。學(xué)生根據(jù)自己的興趣和想法進(jìn)行自由創(chuàng)作，有效提高了創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)水平。此外，教師引導(dǎo)學(xué)生在搭建過程中主動(dòng)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(shí)踐和教師指導(dǎo)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，如果要延長塔臺(tái)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(tái)面之間的連接處，可先用剪刀在橫向的吸管中間剪開一個(gè)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(xué)生在實(shí)踐中探索和嘗試，順利完成任務(wù)，并在操作中提升動(dòng)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(huì)，依據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估每組制作的塔臺(tái)水平，綜合考慮塔高、頂端承重能力、抗風(fēng)能力、美觀和材料成本等方面，選出設(shè)計(jì)和制作水平前三的小組作品進(jìn)行展示。學(xué)生可以互相交流經(jīng)驗(yàn)，共同討論觀察結(jié)果，主動(dòng)思考和探究，同時(shí)在比賽中不斷提高動(dòng)手能力，增強(qiáng)自信心和成就感。搭建類作業(yè)能夠促使學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作，在操作中融入自己的創(chuàng)意和巧妙設(shè)計(jì)，在提升學(xué)生創(chuàng)造力的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生解決科學(xué)問題的能力，有效提升學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)操技能。小組合作完成作業(yè)的學(xué)習(xí)模式能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和集體意識(shí)。（四）實(shí)驗(yàn)類作業(yè)，培養(yǎng)科學(xué)思維科學(xué)實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和探究性，開展實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維至關(guān)重要。學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)過程中直觀地理解科學(xué)概念和原理，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果提升分析能力和批判性思維，從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，形成“實(shí)踐出真知”的科學(xué)意識(shí)。以教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”一課的作業(yè)設(shè)計(jì)為例。學(xué)生通過學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)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(xué)內(nèi)容為對(duì)種子發(fā)芽所需條件進(jìn)行猜想并開展實(shí)驗(yàn)證明。學(xué)生猜測(cè)種子發(fā)芽的條件有土壤、溫度、空氣、水分。教師圍繞學(xué)生的猜想布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生驗(yàn)證這些條件是否會(huì)影響種子發(fā)芽。教師關(guān)注實(shí)驗(yàn)作業(yè)的開放性和探究性，讓學(xué)生選擇土壤、水分和光照等條件中的一個(gè)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察綠豆苗的生長情況。有的學(xué)生選擇水分作為研究對(duì)象，設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)，只改變水分條件，其他條件均不變。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，教師需要強(qiáng)調(diào)科學(xué)方法的重要性，指導(dǎo)學(xué)生制訂詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，包括提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、收集數(shù)據(jù)和得出結(jié)論等步驟。有的學(xué)生提出的假設(shè)是水分會(huì)影響種子發(fā)芽。該生準(zhǔn)備兩個(gè)種子培養(yǎng)碟，鋪上紙巾和一樣的土壤；在兩個(gè)種子培養(yǎng)碟里各放10顆大小相等的綠豆；給其中一個(gè)種子培養(yǎng)碟中澆水，另一個(gè)不澆；將兩個(gè)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(shí)驗(yàn)，學(xué)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(jié)論：水分是種子發(fā)芽的必要條件。學(xué)生通過提出問題并自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，提升了自主學(xué)習(xí)能力和探究能力；通過實(shí)際操作加深了對(duì)知識(shí)的理解，提升了科學(xué)思維。同時(shí)，教師對(duì)科學(xué)方法的重視能夠幫助學(xué)生形成規(guī)范的科學(xué)思維，理解對(duì)比實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和優(yōu)點(diǎn)，掌握科學(xué)研究的過程和邏輯。此外，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果要用規(guī)范的表格呈現(xiàn)。例如，針對(duì)探究水分是否會(huì)影響綠豆種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)的表格設(shè)計(jì)，表格標(biāo)題是“綠豆種子發(fā)芽是否需要水分的實(shí)驗(yàn)記錄表”，表格第一列標(biāo)注“1號(hào)組”和“2號(hào)組”，第一行分別為“種子總數(shù)”“已發(fā)芽數(shù)”“未發(fā)芽數(shù)”“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”。規(guī)范的表格設(shè)計(jì)能夠使實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表述更加清晰，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)和負(fù)責(zé)任的科學(xué)態(tài)度。學(xué)生匯總不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)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(shí)驗(yàn)類作業(yè)能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引