长周期“种植凤仙花”单元实践活动设计思悟

◇胡王明（浙江：杭州市萧山区闻堰小学）

小学科学的长周期实践活动，是指针对某一事物展开的长时间观察实践活动。活动具有综合性、过程性、实践性和探究性等特点，是提升小学生科学素养的重要手段。相比课堂的观察实验记录，长周期实践活动较难执行。在教学中，真正能完成这类长周期实践活动的学生很少。教科版科学“植物的生长变化”单元的实践活动“种植凤仙花”就是一个长周期单元实践活动。通过学生访谈、教师任教经历发现，流于形式已经是摆在科学教师面前一个不争的事实。

一、缘起：小学科学长周期实践活动低效开展

（一）时空局限：可支配的时间空间局限

按照常规的教学，科学教师预计用四周时间完成这个单元的课堂教学。每周两节课共计80分钟，学生根本不可能在有限的时间、空间里，真正体验植物生长的整个过程，很多时候学生只是通过看图片间接地了解植物的生长变化，只能靠死记硬背说出植物生长变化的过程，而没有真正体验科学探究的过程。我们很少想到要跳出课堂时间和空间的局限。

（二）兴趣缺乏：可持续的探究乐趣缺乏

学生在经历长周期实践活动的过程中，如果没有持续的刺激，是很难保持足够久的注意力的。在小学科学学习中，学生实验观察的持续性、毅力等探究品质不足，会因为实践的重复枯燥而兴趣减弱，导致虎头蛇尾、半途而废，最终导致长周期实践活动的实施流于形式，不利于学生科学态度与学习习惯的培养。

（三）指导薄弱：可支撑的有效指导薄弱

学生在经历长周期实践活动的过程中，会遇到各种各样的问题，产生很多不确定的因素。教师仅通过钻研教材和教参，引领学生完成一项长周期实践活动是远远不够的。贯穿课堂内外的长周期实践活动，如果得不到教师的持续关注，学生遇见的问题得不到及时修正指导，会直接影响记录结果的科学性和完整性。学生是带着情感参与实践的，这些挫败的情绪波动会影响实践，于是不少学生或置之脑后，敷衍了事，或虚假记录，家长代劳。

2022年颁布的《义务教育科学课程标准》更加强调实践性。同时，经过调查，95%以上的家长和学生都倾向于通过动手动脑，以亲历“种植凤仙花”的方式学习“植物的生长变化”单元，而非死记硬背、机械记忆。硬件上，学校有占地近6亩的“百草园”，软件上，学生主观动手意愿强。基于上述考虑，我们提出了“百草园：小学科学长周期单元实践活动的优化策略研究”。

二、践行：小学科学长周期单元实践活动优化策略

（一）明确小学科学长周期单元实践活动的设计原则

小学科学长周期单元实践活动，是指以教材单元为对照，贯穿课堂内外，与单元教材内容相匹配的，以学生为主、教师为辅共同参与的为期两周乃至1～2个月的长时间课外实践活动，从而促进学生将课堂所学知识、技能和思维加以巩固、应用与创新，以提升学生的科学素养。小学科学长周期单元实践活动的设计应当遵循如下几个原则。

1.紧贴教材，真实情境

四年级学生经过三年多的科学学习，已经习得一定的科学知识，具备一定的探究能力和方法，但是对于亲历种植凤仙花，从种子到开花结果却是第一次尝试，探究能力相对较弱。我们在设计长周期单元实践活动时，要紧贴教材，紧紧围绕单元教材展开，把课堂所学的概念、原理、方法和思维融于单元实践活动中，从而巩固学生所学。

2.全员参与，躬身入局

“种植凤仙花”单元实践活动是学生用以建立植物生长变化“模型”的一种载体，通过对凤仙花各个生长期不同形态特征的观察，引导学生学会定期观察、记录以及分析数据的方法，使学生获得种植凤仙花的经历和情感体验，并把这种探索能力迁移到对其他事物的观察之中。因此需要学生全员参与种植，躬身入局，亲历凤仙花的一生。

3.分层设计，指导全面

分层，即充分考虑学生的个体能力差异，对实践活动的任务进行分层设计，要求能力弱些的学生选择完成基础的任务，要求能力强些的学生完成更多或完整的阶段任务。可以让学生根据情况自行选择任务，教师给予建议和鼓励。为了保持学生在单元实践活动中的持续性热情，教师对每个层次的学生都要提供全面细致的指导，要求学生每个星期两次（午饭后）到百草园进行观察测量。每次观察测量的形式可以是不同的，并提供相应的记录表。记录表上含有观察内容、观察方法、记录方式、操作技巧等项目，以确保实践探究能够顺利进行。

（二）探索小学科学长周期单元实践活动的设计路径

由于“种植凤仙花”单元实践活动的开展是在校内百草园进行的，为了确保校内实践观察活动的可行性，教师除了要设计相应的活动内容，还要设计详细的活动指导与相关的活动辅助资料。具体设计路径如下：

1.调整教材，基于学生，明确实践目的

长周期单元实践活动的目的是让学生巩固、应用和创新所学的知识、技能和思维。为此，教师在设计活动前，必须先分析每一篇课文所对应的科学素养目标是什么，再根据学生在课堂上的目标完成情况，确立单元实践活动的设计是为了实现巩固、应用还是创新的目的。

2.设计任务，梳理流程，制定评价体系

根据实践目的，教师设计相关的任务。任务可以是教材已有的实践探究活动，也可以是根据教材拓展延伸的实践探究活动，然后用思维导图的形式梳理活动的主要流程，在此基础上细化每一个环节中学生的具体分工，从而建立一个完整的评价体系。

3.制定表格，配备工具，形成完整方案

针对长周期单元实践活动各环节的需要，教师可以绘制一些记录表，制作一些微课视频或课件，助力学生的记录，从而形成一份完整的小学科学长周期单元实践活动方案。

（三）小学科学长周期单元实践活动的实施

1.“沉浸式”任务指导，降低实践难度

为了保持学生在观察过程中的热情，要求学生每个星期两次到植物园进行观察测量。而每次观察测量的形式可以是不同的，教师为学生提供了两种植物的生长变化观察记录表（如下表1、表2），学生可以根据植物生长的不同阶段和自己的需要进行选择。

表1 植物的生长变化观察记录

表2 植物的生长变化观察记录

2.“科学式”真实记录，保持实践热情

凤仙花等是易存活的植物，无须精心照料，日常管理也轻松许多。每周两次进行小组观察测量的时候，学生对植物进行浇水、除草、松土等常规管理，使植物顺利成长。确保每个小组都可以观察到自己种植照料的植物，每位学生都经历种植管理的整个过程。

观测和记录的及时有序，离不开学生的明确分工和教师的及时指导。在观察探究过程中，将班级35位学生分为8个小组，由组长组织观测记录。组长主要负责召集分工和管理：选择每次观察所用的记录表；每周两次召集组员午餐后进入植物园；为组员进行简单分工，如测量员、记录员、绘制员、整理员等，以保证每周观测的数量和质量。

在对植物各个时期不同形态特征进行观察的同时，需要对植物的根、茎、叶、花、果实、种子进行记录和数据测量。学生以小组为单位，每个星期两次到植物园进行观察测量，学生根据观察记录的需要，填写植物的生长变化观察记录图表或植物观察日记。

3.“大众式”评价成果，体验实践乐趣

四年级学生自主探究的能力还不强，离不开教师的及时指导与帮助。所以，学生的每次观测活动，教师都应在旁观察，给予必要的指导，提供一定的帮助。有效的交流研讨对观察探究能起到提升和修正的作用，保障长期观察的持续开展，所以在整个种植观察过程中，安排了三次集中交流研讨。

分别在第三周、第八周和第十三周。第三周主要对植物种子的发芽情况进行统计并交流发芽率高低的影响因素；第八周主要对植株的生长情况、开花情况进行交流；第十三周主要以手抄报的形式分享种植经验以及丰收的喜悦。

小学生注意力集中的时间有限，在对植物生长变化的全过程进行较长期的观察时，没有完善的制度和全面的评价体系，学生很难坚持下来。如果不能及时调动学生观察的积极性，很难在三个月时间里把课堂指导和课外观察有效结合在一起。因此，建立评价体系，通过自评、组评和师评，多元地对学生不同观察阶段的探究活动进行动态评价，能有效激励学生持续观察探究的热情。

表3 过程性评价方案

在种植结束后，按照每个小组的得星数排序：得星数最高的三个组等级为“优秀”；得星数最低的小组等级为“待合格”；其余小组为“合格”。获“优秀”的小组可获得三种植物种子各一小包；获“合格”的小组可以获得两种植物的种子各一小包；“待合格”的小组可以得到一种植物的种子一小包。激励学生继续下一轮的植物种植和观测，下一轮种植中表现良好的小组可以提升一个等级，作为平时成绩的一项重要考核指标。

三、思悟：小学科学长周期单元实践活动研究成效

笔者在所任教的四个平行班设置了两个实验班和两个对照班，发现实验班学生通过小学科学长周期单元实践活动的开展，有效地提升了科学综合素养。具体表现在如下几方面。

（一）学生形成正确的科学观念

以该年级第二学期期末质量检测成绩为参照，此次质量检测总题数50题，涉及第一单元“植物的生长变化”的共13题。笔者分别计算出实验班和对照班的平均答对题数（见表4）。

表4

对比上表中实验班和对照班的答对题数可以看出，利用百草园这个种植区，调整“植物的生长变化”单元教学后，实验班学生在期末质量检测中的答对题数较多，说明对学生这一单元科学知识的理解与运用有较明显的帮助。

（二）锻炼了学生的多元科学能力

在三个月的观察过程中，实验班学生在教师的指导下系统地经历了播种、观察、记录、研讨等环节，对植物的发芽、幼苗、生长、开花、结果和收获进行了大量的观察、记录，和对照班形成鲜明的对比（见表5）。

表5

实验班在教师的指导下，坚持每周两次用多种形式对所种植物进行观察记录，结合配套的激励评价制度，学生观察积极性高，撰写观察日记主动性强，切实体验了整个植物生长过程。对照班按照原课时安排，在单元第一节课布置回家播种种子，一个月完成这一单元的教学，学生大多数只能进行分散的观察，缺乏系统的观察指导，大部分科学知识和技能的掌握仍旧依靠教师的讲解和课件图片。学生没能真正参与到科学探究的过程中去，故研讨时缺少实质性的交流，学生科学观察和交流的技能也得不到适切发展。

（三）培养了学生的理性科学思维

长周期单元实践活动的开展，促使学生把课堂所学的知识迁移到课外实践中，同时课外的实践又反作用于课堂教学。在不断的实践中，学生的迁移应用能力得到了提升。打破了课堂40分钟的时间空间局限，激发了学生科学学习的兴趣，促进了科学技能的发展，利于科学思维和精神的提升，实现真实的观察探究，全面发展学生的科学素养。可以将这种优化策略应用于其他专题的教学，如，“动物的生命周期”“月相的观察”等。

四、展望：小学科学长周期单元实践活动不足改进

在本次研究中也还存在有待进一步解决的问题：充分利用课外零碎时间观察探究能有效地解决长时观察与课堂40分钟之间的矛盾，切实提高学生科学知识的掌握程度，促进科学技能的发展。而如何建立与课外观察相匹配的课堂教学显得尤为重要。优化后的长周期单元实践活动对学生和教师都提出了新的要求，迫切需要学生提高自主学习能力，变被动接受为主动探究。这对四年级的学生来说并非易事，需要教师提供必要而及时的指导。而教师的指导方式方法需要反复斟酌和研究。