指向学科核心素养的小学科学作业设计与实践

□江苏省昆山市玉山镇第一中心小学 马玲玲

学生的课后科学作业作为检验课上学习质量的主要形式之一，在任课教师进行实际教学，以及学生课后自我学习等方面都有不可忽视的作用，并且对小学阶段学生科学素养的形成和提高也具有重要的影响。对于学生来说，课后作业设计是任课教师完成课堂教学后，为帮助学生巩固知识而安排设计的，可以用于检测学生课上学习的质量。任课教师要想让学生的课后作业发挥应有的作用，就需要站在学生的角度来思考，并设计难度适当的课后作业，让学生在动脑思考的同时，能够获得完成作业的成就感，并实现对课上知识的进一步巩固和理解。所以，教师对小学课后练习作业的设计要考虑激发学生的兴趣，并且还要重视学生自我科学素养的提高和培养。在新课标已经落实的情况下，我国部分小学仍然存在学生课后作业量大、重复性高、整体完成难度偏大等诸多问题。这种填鸭式课后作业不仅不能够实现对学生个体能力的培养，而且还浪费了学生大量的课后时间。因此，如何改善当下小学科学作业设计现状，并根据学生身心发展特点设计出有效的课后作业，是所有教师应当深入探讨研究的问题。本文以小学人教版科学教材中相关的教学案例进行说明，详细介绍以提高小学生学科核心素养为基础，设计出真正符合当前学龄阶段学生特点与学习行为，并且能够有效提高学生个体能力的课后作业。

一、设计课后拓展作业，进一步巩固学生现有知识体系

学生科学核心素养本质上是指小学阶段的学生在进行知识学习的过程中，为更好地适应个体未来发展以及满足社会实际需求的一种综合性能力，它是该学龄阶段的学生们在学习各种基础科学知识的过程中，形成的一种有明显科学特点的个人品质，同时也是科学这一重要学科在育人价值方面的主要表现。我们可以将其进一步简述为下面四个不同层次的体现形式：学生个体科学观念的培养和应用、学生个体科学思维的创新、学生的科学探索交流、学生的科学态度培养。同时也是全球经济与科学技术高速发展的时代下，国家对学生课后作业设计提出的新标准。

学生课后作业最直接的作用就是帮助他们巩固课上学习的新知识，那么如何有效地通过课后作业的合理设计，来更好地帮助学生建立起一个相互关联、结构紧密的完整知识系统，是小学科学教师需要完成的基本任务之一。

（一）为学生拓展实验教学，加强不同知识体系间的关联

小学生通过对科学课程的系统化学习，可以更好地理解自然界中存在的各种自然现象，并且可以通过课上的实验来进一步验证和学习新的科学知识。教师在进行课后作业布置的过程中，要让学生利用课后时间更多地去接触和观察自然，让学生在对自然万物进行的观察过程中发现新的科学知识，并以此巩固学生课上学习的新知识。教师应当明白学习是为了提高学生进行自主学习的能力，并帮助他们培养良好的学习习惯，以及学会如何正确学习。学生进行新知识学习的过程中，由于部分知识难以理解，一如既往地让他们死记硬背不但无法实现新知识的有效掌握，还会让学生产生枯燥、无聊的心理，但通过实际的动手实验却能够帮助学生更好地加深记忆。

下面就以小学五年级教材中的“地球内部结构”一章节的学习为例，在学习了该章节的知识之后，教师可以让学生们用红、黄、蓝三种不同颜色的橡皮泥来亲自动手制作一个自己所理解的地球内部结构模型，如图1 所示。通过参与动手制作活动，学生们能够更好地理解地球内部的具体结构。在学生动手制作的过程中，教师要亲自指导学生将课堂上学习的火山喷发的原因等各种自然现象通过橡皮泥的形式，在模型上表现出来。这一课后作业只通过一个小小的橡皮泥地球模型，便很好地把整个单元的知识进行了有机的结合，提高了学生学习的热情。

图1 学生用橡皮泥制作的地球内部结构模型

（二）通过相关的科学社团，深化学生对所学知识的实际应用

在“双减”政策正式落实之后，各种不同类型的学校社团开始成立，最受学生们喜爱的莫过于科学社团。校园社团源自校本课程的教学，该社团的成立让学生对科学这一学科的学习和实践有了更多可操作空间，同时对授课教师的教学与课后作业设计也有了更高的要求。通过对教材中所学知识的深层次理解，让学生对自己学习过的相关知识概念进行实践验证，刚好也满足了对学生个体进行学科核心素养培养的相关教学要求。

例如，当学生学习到五年级教材中的“资源再生”一章节的时候，可以让学生参与由废纸到再生纸这一实验中。假如我们只是死板地根据教材中的制作过程将废纸撕碎—搅拌—平铺—干燥，那么最终再生纸作品会出现纸张厚薄不同无法正常书写的情况，这不能够让学生真正明白废纸再生对于人类的重要意义。学校社团的学生们通过对教材中再生纸制作过程以及古代造纸工艺的参考和反思，成功找出了再生纸成品无法进行正常书写的原因：纸浆原有的细腻度不足，并且没有纸模的助力。在学生对整个再生纸制作流程进行完善之后，学生们成功制作出了一张厚度一致并且可以正常书写的再生纸，甚至在研究工艺的过程中还找到了制作鲜花纸、彩点纸的办法。

二、通过课后探究型作业设计，提高学生整体的思维水平

探究型作业的设计目的是让学生在课后亲自探究和学习，在此过程中真正感受到科学探究的奥妙，并提高学生创新与创造力，实现对小学阶段学生的多方面培养和提升。学生在亲自完成探究型作业的实践过程中，能够充分利用自己已经掌握的知识体系，通过相关文献的查找，亲自参与项目的研究与解决过程，推动综合学科核心素养的培养和发展。

（一）让学生制作实物模型，提高创新与创造能力

在小学阶段的科学教学中提倡让学生“边学、边做、边思考”，通过学生之间的合作交流，培养他们问题解决的能力，推动学生的全面发展。而学生在参与模型制作的过程当中，能够深化自身对所学知识的理解，并推动学生对相关科学知识的深度思考。

以五年级教材中“制作水钟”为例，教师可以让学生制作一个简单的水钟。学生在此过程中凭借自己的想象力，在完成教材要求制作的水钟基础之上，还对其进行了完善和升级，“研发”出了更高级的水钟。

（二）制作思维导图，提高学生逻辑能力

思维导图在学科知识的学习中，可以通过更加直观明了的形式展示知识体系的各级关联，把抽象的知识形象化。在结束某一单元的学习之后，少数的教师会帮助学生制作一个完整的知识思维导图，用于知识的梳理和理解。经过大量的实践研究发现了一个十分普遍的现象：大多数的学生在进行思维导图制作的时候，往往忽视对不同知识的巩固，只是单纯停留在浅层学习上。而对于小学这一重要阶段的学生而言，尤其是那些思维能力发展不完善的学生，教师可以在制作思维导图之前为其提供大致的方向指导，帮助学生学会独立思考。例如，在学习“天气”这一章节时，教师可以让学生了解了水的三种不同状态，其中水的蒸发、凝结这一变化过程是最难以理解的，如果让学生在这种一知半解的情况下去绘制思维导图，便无法发挥思维导图的真正作用。教师在让学生进行思维导图绘制之前需要准备相关的知识，为后续思维导图的绘制打下坚实的基础，以案例图为基础导向，如图2 所示，点拨学生的逻辑思维，使其能够在梳理单元知识的过程中兼顾细节与整体，形成全面的把握。

图2 单元思维导图

三、结合融合型作业，有效提高学生的专业素养

（一）将课本项目化，发展学生自身的综合能力

人教版小学科学教材选择了以不同单元的形式来进行相关知识的授课，最终目的是提高学生所学知识的可持续性和实用性。以大问题为主导，推动后续学生对知识的学习与实际应用，以此强化学生对新知识的理解。与过去的旧版人教版课本对比，新教材加大了技术工程方面的知识占比，以及对学生科学素养的综合培养与发展。同时，单元化的知识结构也有助于授课教师对现有教材项目的重构，推动学生的自我学习。

笔者之前便对小学教材中的“声”这一单元进行了重构，把单元的驱动问题改为如何制作出能够正常使用的乐器。在此过程中让学生参与项目建立、计划、数据调查、产品实物制作、总结五个不同阶段。学生实际的制作过程中感受到了实践与创造的快乐，并且借助此次活动帮助学生树立起“动手解决问题”的思维习惯。

（二）与多种不同学科有机结合，提高学生综合能力

涉及多个不同学科的课后作业，有助于不同学科知识的相互渗透和运用，让学生能够更加灵活地运用自己所学的知识来解决面临的问题和困难，有效提高学生的综合能力与思维发散。在对实际问题的解决中，学生需要调动起自我表达、逻辑分析、科学探究等多方面的综合能力，这对学生综合能力的实际运用，以及学习能力培养十分有利。且课后作业的多元化设计有利于对学生表达能力、写作能力的提高。归功于STEAM 教学模式在中国各校的普及使用，小学阶段的科学作业可以和其他不同学科作业进行融会贯通。如此设计不但提高了学生课后作业的多元化，同时极大地减小了家长以及学生的课后压力。比如，在五年级中的“生态瓶制作”一章中，让学生亲自制作一个微型生态瓶来加深学生对生态系统中各种生物之间的密切关系。设计可以在课上完成，但生态瓶实物的制作就需要让学生在课后完成。所以在本次的课后作业设计中，笔者选择和语文作文《我和春天的约会》一起结合起来，让学生在课后时间和家人一起去公园踏青赏景，并找到制作生态瓶实物的材料，为语文作文带来更加贴近的写作内容。

四、通过课后实践型作业，帮助学生建立正确的科学态度

（一）通过观察记录，建立学生对生命科学的认识

涉及长期动植物喂养、观察等实践活动一直都是教师进行科学授课的难题，怎样让学生在观察过程中保持其最初的学习兴趣和耐心就显得十分重要。教师可以为观察对象建立一个观察档案，让学生从观察的被动者转换成观察记录的参与者。观察记录档案建立的主要作用是学生对观察现象的保存和思考，以及对学生记录成果的评价和探讨。让学生在实际的观察记录中，感受自然界中生命由出生到消亡的整个过程，领悟到生命的价值与意义。以四年级教材中的“植物的生长”一章节为例进行说明。本次课后实践作业是对某一种常见的绿色植物的培养以及观察，并以记录完整生命过程为主导，教师可以让学生在参与实践的过程中，总结出适合植物生长发育的外界条件。由于凤仙花的生长周期和学生实际的教学进度不符，所以经常会出现“学生种自己的，教师教自己的”这种情况，导致学生最终的种植与观察热情严重受挫。最终的结果是尽管学生已经学会并且掌握了与植物生存条件相关的知识，但他们无法通过对植物的种植和观察感受生命的价值与伟大。因此，在实际的教学中，作为教师必须配合学生完成对植物生长观察的档案建立，通过文字、绘画、拍照以及影像录制等多种不同的形式来有效记录植物的完整生长过程，在观察的过程中探索植物相关的特征。

（二）创建调查作业，强化学生学科素养培育

科学是建立在生活基础之上的学科，与社会中每个人都息息相关，这一独特的学科特点为教师作业形式的创新提供了更广阔的空间。为搭建学科知识与现实生活之间坚固的桥梁，推动学生用科学的眼光看世界，教师可以创设实地调查与探究类的作业形式，激励学生探索挖掘科学知识在生活中的价值与用途。以六年级上册第四单元中的第二节《调查家中使用的能量》为例，考虑到学生对“能量”这一概念的了解不足，无法真切地体会能量对人类社会发展的重要意义，教师在布置作业的过程中可以设计“调查”类作业，引导学生自主调查“家中电能的消耗量”，深入体会能量在日常生活中不可或缺的作用。首先，学生需要参照课本所学内容定制一个调查表格，标注好“家中用电器名称”“用电器每日耗电量”等基本信息，为调查工作的开展奠定基础；接着，学生可以在家长的帮助下对家中不同型号的用电器展开调查，做好详细的记录；最后，学生要对用电器耗电量的调查结果进行系统的比较与分析，并在此基础上估算家中一个月的电费支出。虽然这项调查作业以数据统计与分析为主，但事实上，其根本目的在于深化学生对节约能量的认识，使其形成节约用电、健康生活的良好习惯，培养学生良好的学科素养。

五、结语

综上所述，作为作业设计与实施的主体，教师肩负了更为沉重的育人负担。于科学课程而言，作业不仅仅是检验学生学习成果的途径，更是联系学生与外界生活的重要工具，承载着学生对自然与生活的无限热情。因此，如何凸显作业的创新性、教育性是全体小学科学教师应共同探讨的问题。在未来的作业创新与实践中，教师要积极践行素质教育理念，将其渗透至作业的设计之中，从长远发展的角度出发培养学生的学科核心素养。