“工具和技术”单元项目式实践作业设计分析

杨清华

〔摘    要〕  小学科学是一门实践性较强的学科。作业是发展学生科学核心素养的重要途径，紧扣课标要求，结合教材内容与学生年龄阶段的心理特征，对作业设计理念进行重构，精心设计基于科学核心素养的项目式实践作业，能够提高学生科学核心素养。本文以“工具和技术”单元为例，重点分析了如何设计小学科学项目式实践作业，促进学生核心素养的发展。

〔关键词〕  小学科学；项目式实践作业；设计

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  11-0031-03

著名儿童心理学家皮亚杰先生在他的儿童认知发展理論中提到，小学生正处于探索欲望强、思维发展快的时期，对各种新奇、有趣的科学实践活动十分感兴趣。为此，小学科学教师要精心设计项目式实践作业，调动学生探索积极性，驱动其内在动机，使其积极主动地剖析与思考实践活动背后所包含的科学知识，不再把作业视为沉重的负担，渐渐地从“负”转变为“质”，同时提高他们的科学思维、探究实践水平，形成一定的科学态度和社会责任。

一、小学科学项目式实践作业设计意义

（一）促进学生的自主探究

2022年版《义务教育科学课程标准》提出启发式、探究式、互动式、体验式和项目式科学活动开展要求，旨在激发学生探索欲望，强化其思维能力。然而，在实际教学中，大多数教师均重点讲解理论知识，学生实践探索的机会较少，且在作业设计方面，集中于理论知识，以判断题、填空题、简答题为主，难以调动学生自主探索欲望。项目式实践作业的设计，则是以项目为核心，引导学生积极开展主体化的项目探究学习活动，且在项目驱动的过程中，学生自主地开展探究与思考，高效率完成作业，对促进学生科学素养的形成与发展具有重要作用。

（二）丰富作业的内容和形式

面对单一的理论性作业，学生感到枯燥、疲惫，往往应付了事。学生不仅不能进一步巩固知识，还渐渐养成不良的作业习惯。对于小学科学学科而言，项目式实践作业关注学生整个探索的过程，综合、全面地运用知识，可促使作业内容多样化、创新化、综合化，有利于调动其探索学习的积极性。在该作业实践中，学生能自主地构建知识，深层次地理解知识，而且能够促进学生掌握基本的思维方法和基本的科学方法，树立基本的科学态度，实现项目式实践作业与新时代学生应具备的必备品格和关键能力的有机融合。

（三）激发学生学习动机

项目式教学实质上是一种“行为导向”的教学方式，一旦项目任务及要求确定后，学生采取分组的方式明确分工，并互相积极合作，即可迅速地完成任务。对此，小学科学项目式实践作业的设计围绕项目主题，开展深入探究，将生命科学、物质科学、技术与工程、地球与宇宙科学的知识与项目式实践作业充分融合，增加作业的趣味性。例如在“蚕的一生观察日记”“设计制作小赛车”“设计制作塔台”等项目式实践作业中，学生在完成项目式实践作业的过程中，能够切身感受到养殖乐趣、比赛乐趣和设计乐趣，激发学习动力。

（四）落实学生的素养培养

项目式教学的实践性特征较为明显。对于小学科学而言，项目式实践作业关注的是学生实践与探索的整个过程。在动手操作、运用技能来完成作业任务的过程中，学生可有效提高观察、实验、推理、解释等科学能力，同时初步认识科学的本质。学生在提高设计方案、实施计划、改进完善等技术与工程方面的实践能力的同时，树立正确的价值观和社会责任感。在启智增慧与培根铸魂、促进学生科学学科素养的发展、落实立德树人等方面具有重要作用。

二、 “工具与技术”单元项目式实践作业设计

（一）作业主题的策划

对于小学科学而言，在项目式实践作业设计中，确定项目是关键。项目的设定应结合课程教学目标、教材相关内容及学生学习能力等。同时，项目主题主要同实际生活相符合，来源于生活，并可将科学这一学科核心概念进行全面覆盖，确保可激发学生兴趣，且能够有效操作，借助科学方法实现有价值的学习，进一步提高学生的学科核心素养。

以“工具与技术”单元为例。从教材方面分析，这一单元要求学生对斜面、杠杆、车轮等简单机械进行细致观察与研究，了解其具体构成与功能；对剪刀进行研究，明白其具有斜面和杠杆的特征，广泛运用于生活；对工具与技术的认知进行总结。通过对这一单元结构的分析，并巧妙地融入生活情境，使学生全面掌握零散知识点，可设计“设计制作液压式挖掘机”项目式实践作业。

（二）作业内容的设计

1.建构作业的情境框架

项目式实践作业，实质上是以真实情境为核心开展的一系列研究活动。在作业中巧妙地融入学生所熟悉的生活情境，使作业内容同生活情境完美融合，可赋予作业更多的亲切感、真实感，调动其作业完成的积极性。在具体的情境中让知识发生迁移，使学生逐渐形成严密的逻辑思维，并可强化学生提出、分析和解决问题等方面的能力。以“设计制作液压式挖掘机”为主题的项目式实践作业确定之后，为让学生更快地融入项目作业，教师可以指导学生通过查阅书籍、报刊、网络、课件等方式，搜集与液压挖掘机有关的资料，让学生针对“在挖土、卸土等动作开展时，挖掘机的各个部件是如何配合的？”“这些部件工作的时候存在哪些简单机械？”“如何设计并制作这样相互配合的机械？”等问题进行思考，全面、有机地整合各学科内容，在真实的作业情境中进行全方位探索。

2.充实作业的内容设置

（1）阐释性内容

对于阐释性内容而言，其重点作用在于创建项目式实践作业的支架。在项目式实践作业初期，教师不宜讲解过多的信息，可以让学生充分思考、交流、讨论，直到他们确实开始寻求帮助、请求解释的时候，教师再提供一些阐释性的内容，使学生可轻松解决问题。在学习阐释性内容时，学生能够比较系统地了解项目式实践作业所涉及的科学知识、科学方法与相关技能，从而流畅、轻松地完成作业，有利于自主性的培养。例如，在本项目作业“设计制作液压式挖掘机”前期，教师先帮助学生掌握本单元相关的知识和技能，然后，采取小组合作学习的方式，对挖掘机主体结构进行分析与描述。这里，教师可以通过组织学生观看视频，同时参照挖掘机简易结构图，组织开展讨论互动。最后，设计一系列问题：铲斗与斗杆、斗杆与动臂、动臂与工作台、轮子与轴等构件分别是哪一种简单机械？它们又是怎样实现运动的？从查阅到的资料、结构图等一些阐释性内容中，学生能够掌握相关信息，对挖掘机相关部位的结构与功能进行深入分析，为制作挖掘机材料与工具的选取奠定基础。

（2）阶梯性内容

对于项目式实践作业设计而言，难易程度最好是层层递进。教师结合学生知识基础、学习方法、心理特征等实际情况，从易到难、前后关联地对内容进行阶梯性设计，完成前一个作业才可开展后一个作业，螺旋式上升，并做到环环相扣，进一步强化学生问题解决的能力。对于“制作液压式挖掘机”作业设计而言，应对其作业内容进行细化：首先，做好知识准备。要求学生对铲斗的结构反复观察，并拆解模型，以简易的结构图对形状结构原理进行明确。其次，加强技术准备。参照铲斗与斗杆拼接相关结构原理，绘制与拼接出设计图，基于实际情况，对部件形状、长度与大小进行明确标注。最后，制作改进。根据设计图，选取恰当的材料，制作相关部件，促使铲斗与斗杆顺利地转动起来，并基于测试效果进行针对性改进与完善。项目式实践作业内容进行阶梯性设计，可在恰当的时间为学生创设合理的支架。以层层递进的作业，诱发学生探索欲望及自主性，立足学生核心素养发展，强化其逻辑思维能力、探究实践技能及问题分析解决能力的提高。

（3）实践性内容

项目式实践作业要求学生亲身实践。这里的实践并不是简单地动手或者观察，而应该是带着思考、假设与验证性质的“观察”“设计”“制作”“记录”“改进”等。学生在动手、动脑过程中，掌握基本科学方法、发展基本技能。就“设计制作液压式挖掘机”作业而言，制作挖掘机成品是重点。各小组选取所需的材料、辅助工具，开始实践制作，并掌握剪切、钻孔、链接的一些技巧。例如，可使用两支针筒、一根塑胶导管，将其连接成传动液压装置杆，并反复地推拉，切身体会动力传递的过程。

（三）作业成果的评价

对于项目式实践作业成果而言，其“项目”特征比较明显，学生不只是获取了项目方案及产品，而且还提高了知识技能、学习能力及学习积极性等。对此，针对项目式实践作业最好进行多元评价，不只是评价学生知识、技能与素养等方面，还应对学习过程、思维动态、技能掌握等方面进行关注。通过多方面的评价，引导学生积极反思作业成果，对自己的错误进行改正，并能够汲取别人的优点。

量规评价是一种形成性反馈评价方法，可开展多维度评价。基于项目式实践作业的具体特征，教师确定相对应的评价量规，对评价方式进行优化。评价条目不仅要求对项目式实践作业设计与制作的整个过程进行清晰呈现，还要对学生作业完成情况、意识、贡献与观念进行体现。例如，在“制作液压式挖掘机”项目式实践中，要对作业设计与制作、汇报与交流、流程管理等三方面进行全面评价，并设定方案设计与说明、材料选取、分工合作、任务目标、创新性、美观性、倾听交流、成本统计等各个具体的条目。教师可根据具体的量规评价结果，掌握作业成果同预期目标之间的距离，并结合实际情况对教学活动进行调整。学生也可根据具体的量规评价结果，了解自己所学程度，进而不断地反思与提升。

三、结语

结合生活中的真实情境，设计基于科学核心素养的小学科学项目式实践作业，既能激发学生学习动机，促进学生自主探究，又能落实学生的素养发展。为此，开展具有开发性、情境化、科学性等特征的小学科学项目式实践作业，以聚焦学生科学素养提高，满足学生的发展需求，让学生建立正确价值观的同时，拥有适应今后发展的必备品格和关键能力，是一件非常值得尝试的事情。

【本文系三明市基础教育科学研究2022年立项课题“‘双减背景下基于学生核心素养的小学科学‘项目式实践作业的实践研究”的研究成果，该课题的立项批准号为JYKT-22024】

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