小学科学实践型作业设计策略——基于学习支架视角

广东省深圳市宝安区海城小学 赖 艳 杨 荣 邱 杏

实践型作业作为小学科学中普遍的作业形式，是培养学生自主探究能力的重要手段。科学实践型作业包括实验探究类作业、项目化作业、调查研究类作业、长时研究类作业等，形式多样，对学生综合素养要求较高。学生在完成实践型作业的过程中常常出现兴趣不足、有畏难情绪等情况，导致作业落实情况不容乐观。

学习支架是指由教师提供用以帮助学生提高自己的认知水平，并在学习的过程中逐渐淡出的认知支持。教师在设计实践型作业时可以搭建学习支架，给学生提供小步调的线索和提示，让学生的认知一步一步地攀升，以促进其核心素养的发展。本文立足于学习支架视角，建立小学科学实践型作业设计策略模型（见图1）。模型中的四类科学实践型作业与学习支架并非一一对应的关系，每一类作业都需要依据不同的学情，设计有针对性的学习支架。因此，本文也是基于每一类实践型作业的特点，对关键的学习支架进行重点阐述。

图1 学习支架视角下的小学科学作业设计策略模型

一、实验探究类作业

实验探究是科学课程的重要学习方式，也是培养科学课程核心素养的重要途径。因此，课堂内外的探究活动都属于作业。在设计实验探究类作业时，教师可以基于学生的“最近发展区”，提供问题串、指导微课、探究指南、材料、记录单等学习支架，帮助学生一步一步地亲历探究过程，发展其搜集证据、处理信息、得出结论等科学探究素养。

（一）问题串支架，逐步推进探究

以“蚕长大了”为例，教师提供以下问题串：“在养蚕的过程中，你们观察到了蚕宝宝有哪些活动？蚕宝宝在进行这些活动时用到了哪些身体结构？蚕宝宝的这些身体结构有什么特点（如数量、位置、外形等）？”利用环环相扣的问题串，引导学生有目的地运用感官和选择恰当的工具、仪器进行观察，并用较准确的科学词汇描述蚕的身体结构和生命活动。

（二）指导微课支架，直观呈现操作细节

随着信息技术与教学的融合，指导微课已经成为实验探究中重要的学习支架，能够示范探究过程，有效提高探究效率。以“测试过山车”为例，学生在设计制作与测试过山车时，有很多操作难点，如测量直线轨道和曲线轨道的距离、比较小球运动快慢的操作方法等。使用指导微课可以更加直观地呈现这些操作细节，帮助学生明确探究方法。

（三）探究指南支架，有序呈现操作方法

以“认识几种常见的岩石”为例，在观察岩石特征时，由于需要观察的特征和使用的工具较多，学生往往难以完整、有序地进行观察。鉴于此，教师可以提供结构图版的探究指南，呈现岩石的斑点、层次、颜色、条纹、颗粒大小、粗糙程度、光泽、软硬等众多特征的观察方法和观察顺序，帮助学生厘清观察内容。

（四）材料支架，提供结构化的探究载体

以“造一艘船”为例，由于造船材料比较多样，部分学生可能无从下手。因此，教师将各种材料放入“材料超市”，由学生自由选择，降低了造船的难度，启发学生后续的创作。（见图2）

图2 制作材料选择

当提供给学生的实验材料较多或者容易散落时，教师可以将材料固定起来，让材料的呈现更加结构化，方便有序探究。

（五）记录单支架，促进思维可视化

以“我们来做‘热气球’”为例，教师利用实验记录单引导学生关注“热气球”在加热前、中、后的变化，让学生利用图文结合的形式描述现象，将学生思维可视化，利于在研讨环节中分析“热气球”上升和下降的原因。（见图3）

图3

二、项目化作业

基于真实情境的项目化学习是当下小学科学探究的研究方向之一。项目化实践作业旨在运用知识解决真实情境中较为复杂的问题。在设计项目化作业时，教师可以借助情境支架、评价支架，引发学生更深层次地学习和理解。

（一）情境支架，激发学习兴趣

现代学习科学理论认为，情境是项目式学习的五大要素之一。在开启STEM项目化任务时，教师可以基于学生立场，搭建制作比赛、招标会、角色扮演等情境支架，激发学生兴趣，引发探索欲望，让学生经历技术与工程的一般过程，培养其工程实践能力、自主学习能力、合作分享、追求创新等核心素养。

以“造船”比赛为例，教师搭建情境支架：端午节快到了，划龙舟是这一传统节日的重要活动。请同学们为你们的队伍造一艘船，比一比哪个小组的船行驶得最稳固、最快。

以“水钟招标会”为例，教师搭建情境支架：某餐厅需要一个水钟计时器，用于顾客点餐到上菜的计时。餐厅老板想请同学们帮忙设计制造。今天我们就举行一场“水钟计时器”招标会，看看哪个小组的产品能够中标。

（二）评价支架，以评促学

项目化作业中的评价是多维度的，教师搭建主体多元和方法多样的评价支架，可以促进学生真正投入学习。教师依托评价量表这一学习支架，通过关键的评价维度，给学生充分的指导，并引导学生对照自己和同伴的行为，引发自我反思，进行更深层次的探索、创造与合作。

以“太阳系”为例，在设计评价量表时，教师可以从设计图、产品、小组合作、展示与交流等维度出发，在太阳系模型的设计和制作方法上，给学生更清晰可见的指导。（见下页表1）

表1 “制作太阳系”评价量表

三、调查研究类作业

新课标倡导利用学校、家庭、社区的各种资源，加强科学学习与日常生活的联系。调查研究类作业是将科学课程融入日常生活的重要渠道，主要涉及生物现状、环境问题、社会现状等方面的主题。然而，学生往往会在整理信息和提炼观点时遇到困难。教师可以为学生搭建问题支架和交流支架，启发学生的探索，支持学生的表达。

（一）问题支架，明确研究方向

问题支架的搭建要依据学情而定，对于无从下手的学生，教师可以设计有明确指向性的问题支架；而对于有一定自主探究能力的学生，则可以提出开放性的问题，这样有利于发展学生的创新思维。

在“当环境改变了”一课中，为了帮助学生建构“生物能适应其生存环境”这一科学概念，教师根据学情设计了两个问题：①为什么动物会迁徙？请选择一种你感兴趣的动物进行调查；②为什么深圳湾红树林里的黑脸琵鹭会迁徙？请你调查它们迁移的原因。第一个问题可以引起学生的发散思维，让学生积极思考并调查动物迁移的原因。第二个问题根据地域特点，给学生提供了可参考的调查对象、调查地点等，帮助学生克服畏难情绪，跨越科学学习和实际生活之间的沟壑，让调查研究的任务更加具体。

（二）交流支架，提高调查效率

设计调查研究类作业时，搭建调查访谈提纲、信息整理模板、观点表达模板等交流支架，更有利于学生有针对性地进行信息整理和观点表达。

以“解决垃圾问题”为例，教师可以设计访谈提纲：①你们家产生的垃圾有哪些？②按深圳目前的垃圾分类标准，你知道这些垃圾分别属于哪些类型吗？③你有按照深圳的垃圾分类标准处理垃圾吗？④你认为垃圾分类难以落实的原因有哪些？⑤为更好落实垃圾分类，你有什么建议？这样能够帮助学生厘清要调查的内容，整理分析垃圾分类问题的现状，提高交流效率，增强学生保护环境的意识。

四、长时研究类作业

科学长时研究类作业作为一项综合性较强的实践作业，要求学生经历长期观察、坚持记录和大量信息整理的过程，对于学生核心素养的培育具有重要意义。然而，学生在完成长时研究类作业时，容易出现开头兴致勃勃，最后草草收场。为了更有效地进行过程性的跟踪与展示，交互支架和信息处理支架的应用尤为重要。

（一）交互支架

以“养蚕”为例，依托钉钉和padlet等平台搭建交互支架，助力学生进行长时研究。教师通过钉钉等平台发布养蚕任务，提供活动记录单和探究指导微课等，帮助学生明确观察记录的内容和方法，组织学生开展养蚕活动；利用钉钉平台的打卡功能，每周在线收集学生的观察记录单、图片或视频，跟进其养蚕情况，进行个性化指导，便于及时跟进和保存过程性资料。

教师还可以在家校本上或班级圈等，组织学生展示个人的作品，进行交流与评价，或借助线上平台，以小组为单位，分区域进行云海报墙的设计、展示和评比，并鼓励学生将自己的探究过程、观察结果等养蚕资料剪辑成视频，制作成美篇或在微信公众号进行展示与宣传。教师通过这样多元的展示与评价方式，让学生的探究过程和学习成果可见，培养学生从不同角度分析问题，培养其创新思维。

（二）信息处理支架

以“种植凤仙花”为例，教师创建可在线编辑的Excel数据汇总表，在线收集各个阶段凤仙花的图片、叶的数量、植株高度、开花时间、花朵数量等数据，便于学生及时汇总交流，有效推进种植作业，了解植物的生长变化过程。

然而，作业设计过程中还有许多实际问题需要进一步探索，如实施过程中课上和课外、校内和校外作业的时间分配和进度跟踪，作业评价环节的生生交互和思维碰撞常常落实不到位等，需要教师在教学中不断进行实践和探索。

总之，关于学习支架视角下的小学科学实践型作业设计，教师应该从课程内容特点和学生认知发展规律出发，针对不同的作业内容，选择合适的学习支架，提供有效的作业指导，让学生的思维可视化，促进学生的深度学习，帮助学生获得科学概念和科学探究的螺旋式发展，进而培养学生的科学核心素养。