“溶解的秘密”单元作业设计路径

陶玲华 杨璐

〔摘    要〕单元作业设计是指教师以单元为基本单位，依据一定的学习目的，选择重组、改编、完善或自主开发等多种形式形成作业的过程。“溶解的秘密”是大象版小学科学三年级上册第三个综合探究单元，是物质领域关于科学探究的一个经典内容，对其单元作业设计开展研究有助于帮助学生在实验探究中深入理解科学观念，也为教师设计此类作业提供参考借鉴。设计“溶解的秘密”单元作业时，需遵循“做中学”理念，解读课标，梳理单元学习目标，制定单元作业目标，合理设计作业模块。科学教师在教学中要以单元作业目标为引领，设计丰富多样的单元作业，提升学生的科学核心素养，通过作业效果反馈，进一步优化作业设计和课堂教学。

〔关键词〕小学科学；核心素养；“溶解的秘密”；单元作业设计

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  08-0022-04

作业一般是指教师根据一定的目的布置且学生利用课余时间独立完成的学习活动。单元一般是指同一主题下相对独立且自成体系的学习内容。这个主题可以是一个话题或一个关键能力，或一个真实问题，还可以是一个综合性的项目任务等。相较于某个课时而言，单元具有一定的系统性、关联性、综合性、递进性和相对独立性。单元作业设计，是指教师以单元为基本单位，依据单元目标，以选择重组、改编完善或自主开发等多种形式形成作业的过程。单元作业设计具有“高结构”“强关联”、“共成长”的特质，不仅能避免以课时为单位的零散、孤立、割裂等问题，且利于知识的结构化，问题解决的综合化，使核心素养的培养从零散化走向结构化，有助于核心素养的落实。

小学科学作业对学生巩固知识、形成能力、培养习惯，以及对教师检测教学效果、精准分析学情、改进教学方法，具有重要的价值。目前小学科学作业设计主要存在以下两个问题：作业内容多指向碎片化知识点及其应用，缺乏一定的结构性；作业以知识记忆和简单应用为主，缺乏相应的问题情境，对高阶思维考查得较少。科学核心素养的培养要让学生形成系统的知识网，将知识应用于真实的问题解决中，而多数作业与新课标的匹配度不高，难以实现培养学生科学核心素养的要求。

“溶解的秘密”是大象出版社小学科学三年级上册第三个综合探究单元，本单元由简单的溶解现象到科学本质，再到生活应用，呈现出学生科学思维的螺旋上升。学生从最初的浅表认知“有些物质在水中消失了就是溶解”到本质的科学认知“溶解的物质最终都均匀分布在水中”，知道物质在水中溶解的快慢和多少不同，并能运用溶解知识解决生活中的问题，体会到科学知识与生活紧密相关。本单元是物质领域关于科学探究的一个经典内容，对其单元作业设计开展研究有助于学生在实验探究中深入理解科学观念。本文以“溶解的秘密”单元为例，探索核心素养导向下的小学科学单元作业设计理念与思路，以期通过本单元的作业设计研究，展示实验探究与生活应用有机结合的方法，有利于培养学生的科学核心素养，对小学科学教师在单元作业设计方面具有一定的指导作用。

一、小学科学单元作业设计理念

小学科学单元作业是依据课标、教材、学情等，秉承科学性、准确性、严密性、适切性、多样性等基本原则，以單元为基本单位，检测学习效果，培养学生素养的课后学习任务。通过系统设计单元作业目标，保证作业内容的科学性和有效性，保障作业结构的有效性，有助于培养学生遵循实证，发展其模型构建、推理论证、创新思维等科学思维能力，提高学生思考、解决问题的能力。

在小学科学单元作业设计时，应努力坚持以下三个理念，更好地实现单元作业的功能。

（一）聚焦单元结构，强化整体理解

对单元教学内容进行分析，梳理出单元内各教学内容间的逻辑关系，便于教师以结构化的思维，引领学生经历完整的学习过程。设计时，要以单元作为作业设计基本单位，绘制单元内容结构图以明确整个单元作业设计的内容逻辑，力求强化单元意识，完善内容结构体系。单元内容结构图既可以反映单元各内容要素及各要素间的相互关系，又可以反映本单元与其他单元乃至其他学科内容的联系，帮助学生对单元内容形成整体印象。

（二）强化探究实践，发展探究实践能力

科学探究实践能力是学生形成科学核心素养的主要途径，同时它也是一种关键能力。设计小学科学单元作业时，可以依据单元内容的特点，深度挖掘教材单元内容中的“实验探究”活动的价值，精心设计探究实践类作业，不仅能为学生建构科学观念提供更多的证据，而且还能让学生亲历探究实践的一般过程，强化证据意识，形成科学态度与责任感，发展科学探究实践能力。

（三）联系生活实际，彰显应用价值

遵循“激发学习动机，加强探究实践”的科学课程理念，在单元作业设计过程中，要以灵活多样的方式呈现学生喜闻乐见的科学活动，引导学生主动参与、动手动脑、积极体验，利用所学知识解决生活中的问题，拓宽学习的时空，促使学生体会科学无处不在，逐步形成热爱科学、热爱生活的意识，引导学生体会学科价值，激发学生的科学学习兴趣，发展解决实际问题的能力。

二、小学科学单元作业设计思路

科学教师设计单元作业时，首先要对课程标准、教材内容、学生情况进行分析，结合单元大观念，完成对单元内容的解读，梳理出单元学习目标；在单元学习目标的基础上制定出单元作业目标；以学生小学科学核心素养的培养为指向，将单元作业设计为回顾整理、巩固基础、思维方法、探究实践、评价反思五个模块，并依据单元作业目标设计出各模块的具体作业内容。

三、小学科学单元作业设计路径

（一）依据课标、教材及学情，明确单元学习目标

深入领会课程标准的思想是小学科学单元作业设计的前提和基础，是实施有效教学的关键。首先，分析课程标准对本单元的要求。这要求教师至少要从核心概念、学习内容、学业要求进行分析，并绘制成表格（如表1）；然后结合教材内容，细化表述本单元应该达成的科学素养（如表2）；最后结合学生的学情和单元情境，确定单元学习目标（如表3）。

（二）依据单元学习目标，确立单元作业目标

确立单元作业目标是设计单元作业的关键，单元作业目标需在分析课程标准、教材、学生情况的基础上加以确定。单元作业目标与课程标准的内容要求、课堂教学目标之间紧密关联。即单元作业目标与单元学习目标之间相互关联、相互促进、相互补充。单元作业目标要立足核心素养，体现不同维度的整合，兼顾知识、技能、方法、态度等，引导学生关注科学思维与方法，养成尊重事实的科学态度。

在单元学习目标的基础上，结合学生的实际情况，对单元学习目标进行适度地修改完善、拓展延伸、综合应用，形成单元作业目标，从而保持单元学习目标与作业目标一致性，体现二者相互关联、相互促进、互为补充的关系。“溶解的秘密”单元作业目标见表4。

（三）紧扣核心素养，合理设计作业模块

科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础。它是一门体现科学本质的综合性基础课程，具有很强的实践性。科学作业设计也要遵循这样的规律，设计出科学韵味。围绕作业设计理念及科学核心素养，小学科学单元作业内容以模块形式呈现，包括回顾整理、巩固基础、思维方法、实践探究、反思评价五个模块，试图体现科学单元作业的整体性、过程性、多样性和反思性。

1.“回顧整理”模块作业设计

“回顾整理”模块旨在通过填空、选择、作图等题型，借助单元知识结构图，帮助学生对单元学习内容进行梳理、重组，引导学生从单元的视角对科学知识、科学方法进行整体、系统、渐进地思考，有利于学生从整体上认识到学习内容之间的联系和区别，从整体上把握学习内容，理解意义和本质。比如，为了引导学生建立溶解的概念，并理解影响溶解的快慢和溶解能力的因素，通过选填科学词汇，帮助学生梳理课时与课时之间的关联。具体作业案例如图1。

2.“夯实基础”模块作业设计

“夯实基础”模块主要借助多样的常规类作业，让学生巩固基础、积淀思维，促进学生基本思想方法和良好学习习惯的形成。比如，针对知识和单一技能维度，将它们融入实验情境之中，通过排序题引导学生总结归纳科学探究的过程。具体作业案例如图2。

3.“思维方法”模块作业设计

“思维方法”模块主要是通过设计相对开放的问题或设计思维逐步深化的系列问题，展现学生思维的过程，暴露思维的障碍，体现学生思维的开放性和表述的缜密性，突破思维障碍点和难点，促进学生思维发展，提升学生思维技能。具体作业案例如图3。

[在课堂上，我们观察了高锰酸钾、盐、小苏打、食用色素等物质在水中的溶解过程。

对于没有颜色的物质，不能直观地看到它在水中的分布情况。在家里面，可以请“味觉”来帮忙。下面我们一起来看看“味觉”怎样帮我们吧：

第一步，取一小勺白糖放入盛有温水的水杯中，进行搅拌，使它完全消失在水中。

第二步，取一根吸管，分别放在糖水的上面（A点）、中间（B点）和下面（C点）三个位置，仔细品尝三个位置的糖水是否一样甜。

（1）请写出你的发现。

我的发现是：

（2）请你用“●”代表白糖，在下面的杯子中画出白糖在水中的分布情况。

（3）通过今天的学习和课后的实验，你认为什么是溶解，用你喜欢的方式表示在下面。

图3中，“糖水中的科学”思维方法模块作业，通过学生生活中常见的糖水现象，引导学生动手探究白糖在水中的分布情况，并用图示的形式画出来，这不仅是对课堂实验中证据的补充，同时通过图示的方法展现学生对溶解概念建构的思维过程，帮助学生巩固和完善溶解概念的建构。

4.“实践探究”模块作业设计

“实践探究”模块主要是引导学生对教材实验活动进行更深层次的分析，将所学知识与方法应用于新情境，或开展新的实验探究活动，培养学生分析、评价等高阶思维，发展学生的探究能力及综合应用能力，促使学生形成用科学知识解决生活中问题的意识。具体作业案例如图4。

[奇奇学习了溶解的知识之后，知道物质溶解的快慢与搅拌和加热有关。奇奇发现妈妈在溶解冰糖时，经常把冰糖碾碎，奇奇想探究碾碎是否也能加快冰糖的溶解。

任 务：请你帮助奇奇制订实验计划。

要 求：按照实验计划完成实验，并将实验现象和实验结论补充完整。

实验材料：

图4中，“溶解加速赛”实践探究模块作业既是探究影响溶解快慢的因素在实际生活中的具体延伸和拓展，也是对教材实验内容的深度补充。题目中以表格的形式呈现完整的探究过程，要求学生通过动手实践，经历完整的实践探究过程。表格中提供了相关的信息支持，并给予了适度的指导，如给出对比实验中的相同条件，让学生补充完整实验计划中的其他信息。完成这道题，学生就训练了一系列探究能力：学会提出问题，做出假设，学会设计实验方案，学会动手实验，并分析实验现象得出结论。

5.“评价反思”模块作业设计

“评价反思”模块主要是借助评价量表引导学生反思评价自我学习过程、态度、方法和习惯，既能引导学生总结学习经验，又能引导他们认识学习中的不足，实现自我提升，养成反思的学习习惯。

单元作业设计有助于教师从单元整体进行系统思考。从单元角度设计作业，教师势必要思考作业和教学、评价三者的相互关系，共同发挥作业与教学、评价的协同作用，要围绕单元整体对目标、教学、评价、作业、资源等进行系统深入思考，不再是将作业孤立地进行设计。以单元为基本单位设计作业，在提升作业设计整体质量的同时，更加提升了教师对学科课程的整体把握和系统设计能力，从而更好地发挥作业对学生发展的作用。类型丰富的作业不仅检测了学生基础知识的掌握情况，而且也从相应的题目中反映出学生在科学观念、思维方法、实践探究能力、学习习惯等方面的认知情况。

综上所述，核心素养导向的小学科学单元作业是巩固知识与技能、丰富学习经历、发展关键能力、落实核心素养的重要载体。它不仅能帮助学生巩固知识，也有助于培养学生的思想方法，发展学生分析问题、解决问题的能力，促使学生形成科学的学习方法，为学生形成必备品格与关键能力、适应未来社会发展打下基础。

【本文系2022年度河南省基础教育教学研究项目“小学理科基础性作业设计的实践研究”的研究成果（JCJYC2225010077）】

参考文献

[1]王月芬.重构作业：课程视域下的单元作业[M].北京：教育科学出版社，2021.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[3]刘峰.“双减” 背景下，小学科学单元作业设计的目标定位和操作策略[J].新教师，2022（5）：86-87.

[4]刘欣，乔文军.高中生物学教学中单元作业的设计与应用[J].生物学教学，2022，47（1）：22-25