单元整体视角下小学科学单元作业的优化设计

摘要 科学合理地安排作业已成为义务教育阶段教育教学改革的焦点之一。然而，当前的小学科学作业形式呆板、情境单一，缺乏层次性。整体视角下的单元作业设计应基于教材编排体系，设置单元作业目标；结合具体学情，明确单元作业内容；着眼学生思维培养，设置多样的作业形式；借助多种评价方式，保证单元作业目标的达成。

关  键  词 单元整体；小学科学；单元作业；作业目标；作业内容；作业类型；作业评价

引用格式 周振程.单元整体视角下小学科学单元作业的优化设计[J].教学与管理，2024（11）：65-68.

2021年，中共中央办公厅、国务院办公厅联合印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》后，作业改革已经成义务教育阶段教育改革的重点内容[1]。相关领域的专家、学者大多关注宏观层面的研究，缺乏对具体学科层面的指导，而一线教师虽然在操作层面积累了一定的实践经验，但能否可以达到“双减”的要求，真正做到减量不减质，使作业布置更加科学合理，还缺少足够的理论支撑。显然，教师如何科学合理地安排作业已经成为当前义务教育阶段教育教学改革的焦点之一。同样的，小学科学作业设计中长期存在作业形式呆板，缺乏与单元内容的关联；作业情境单一，脱离与学生生活的联系；作业层次不清，无法满足学生的个性化需求等问题[2]。单元是为学生提供主题语境，展开主题意义建构的基本教学单位，单元整体视角下的作业设计可以内化科学知识、渗透科学观念、培养科学思维、参与科学实践、形成科学的态度与责任，学生的信息整合能力、实践应用能力和迁移创新能力会得到同步提高。基于此，笔者以教科版科学教材五年级上册“热传递”为例探索单元整体视角下的科学单元作业设计与实施路径。

一、基于教材编排，把握单元作业目标

单元整体视角下的科学单元作业设计之前，教师要在解读教材编排特点的基础上，厘清单元知识脉络，了解本单元知识的前沿与后续，进而以单元教学目标为依据，明确教学内容的重点和难点，梳理知识学习与技能掌握过程中蕴含的素养与能力，正确把握单元作业目标。同时，教师解读教材过程中要明确知识内容之间的关联，把握本单元知识之间以及与之相关联知识之间的结构联系，帮助学生将原本零散的知识串联起来，形成知识结构网，建立结构化的思维方式。

“热传递”单元安排了大量实验，为学生提供直观的实验现象，帮助他们分析热传递主要受哪些因素影响，概括热传递的基本规律，理解热传递就是热从温度高的物体向温度低的物体转移的过程，进而利用本单元所学解释生活中的热传递现象。对本单元知识，学生有一定的生活经验，更有中段和低段的知识基础。他们在三年级时学习了“认识热空气和冷空气”，四年级时学习了“认识热对物质的影响”，通过实验观察的方法，掌握了温度的概念，知道了温度的变化可以引起物体体积和形态的变化，了解了一般物体都具有热胀冷缩的性质。因此，本单元的学习是对热知识学习的进阶。同时，本单元的学習可以从微观层面强化学生对“物质是运动的”这一核心概念的理解，为初中学习分子热运动提供足够的认知基础。本单元的前三课分别认识热传递的三种方式——热传导、热对流和热辐射，第四课从整体上认识影响热传递的主要因素，并明确三种传热方式在生产生活中的应用。相应的，单元教学目标有：（1）知道热传递的方式及其特点；（2）能运用热传递知识解释、说明生产生活中的热传递现象；（3）通过观察和实验，知道热传递的方式和方向，能归纳概括热传递的基本规律；（4）能通过画图等方法表达利用热传递制作相关作品的设计思路，并在实践中不断改进、完成作品。

由此，教师可以根据单元教学目标制定单元作业目标。单元作业目标与单元教学目标的一致，可以有针对性地巩固并运用课堂所学知识解决问题，同时检测学生的课堂学习效果；单元作业目标还可以和单元教学目标互补，共同促进课程目标的实现。“热传递”单元的单元作业目标可以确定为：（1）能准确表述热传递的三种方式及其各自的特点；（2）能运用热传递知识对生产生活中的热传递现象做出解释说明；（3）能指出热传递实验中热量传递的方式和方向，并概括其规律；（4）能制作“走马灯”“太阳灶”“保温箱”等作品，并通过画图说明设计思路。

二、结合学生学情，明确单元作业内容

单元整体视角下的科学单元作业既要以真实情境为主线，将单元作业内容贯穿其中，又要着眼课时，从提高学生素养角度把握作业目标、设计作业内容。真实的情境才是可信的，才是学生展开真实学习的前提，才可以真正调动学生的思维、发展学生能力、提高学生素养。学生只有在真实的情境中完成具有挑战性的作业，才可以发挥作业的育人功能。教师在厘清课时目标、课时重难点的同时，需要梳理学生学习的生长点，在此基础上确定相应的单元作业内容。作业内容可以利用教材及配套练习中的现有习题，也可以根据学生的具体情况选取生活中普遍存在的、具有代表性的情境中的素材，通过适当改编、重组，以增强作业内容的实用性。

在确定“热传递”单元作业目标，明确本单元的课时教学目标，并分析每课的教学重难点后，结合学生实际，可以制定如表1所示的单元作业内容，使学生在作业实践过程中，巩固学科知识，发展学科关键能力，同时检查学业完成情况，诊断学生探究水平[3]。

三、指向思维发展，丰富单元作业类型

单元整体视角下的科学单元作业设计应指向学生高阶思维的培养，体现深度学习的特征。科学单元作业在围绕单元作业目标和单元作业内容的同时，还要兼顾学生思维的进阶。借助认知层次理论对学生认知层次的分类，单元作业的第一层级指向记忆与理解，第二层级指向理解与应用，第三层级指向综合与创造，相应的单元作业类型是基础性作业、拓展性作业和开放性作业。在作业完成过程中学生既可以训练基础知识与基本技能，又可以在真实情境中运用所学解决实际问题，从而体现对学生从低阶思维到高阶思维的发展性评价。

1.基础性作业

基础性作业指向课时学习内容或单元学习内容的总结与梳理，帮助学生形成知识体系，有利于学生掌握科学知识的特点，系统整理科学知识，发现知识之间的联系，进而掌握知识。基础性作业不是课堂所学知识和技能的简单重复，不能只是要求学生知道学习什么知识、掌握哪些技能，而应对他们提出要求，纵向联通知识体系，横向勾连知识内容，将学习推向深入。如在学习“热传导”这一节内容后布置如图1所示的基础性作业，加深学生对热在固体中传导方向的认识，使他们进一步明确：无论是在铁丝的一端加热，还是在中间加热，热在固体中都是从温度高的地方向温度低的地方传递。在作业完成过程中教师要引导学生有理有据地陈述自己的意见。

2.拓展性作业

拓展性作业是能够运用科学知识、科学技能和科学思维解决生活中的实际问题的作业。科学知识是人类对客观世界的真实反映，科学技能是科学研究中的基本能力，科学思维是对客观事物本质属性、内在规律的认识和思考方式，这些是形成科学观念、学习科学课程必备的关键能力。在单元作业中可以综合科学实验与科学探究，创设附带数据、图表等要素的问题情境，引导学生在获取信息、分析信息后，展开推理论证，构建问题解决模型，发展科学思维。如学习“热辐射”后，教师可以出示如图2所示拓展性作业，为学生创设在生活实际中运用热传递知识解决问题的情境，拓展他们对三种热传递方式的认识和理解。教师要选择典型事例，选取三种热传递方式同时存在的场景，注意学生对三种热传递方式的理解是否正确，判断的依据是否合理，避免出现模糊不清、模棱两可的情况。

3.开放性作业

开放性作业指向探究实践，学生可以灵活运用所学科学知识去尝试、去探究、去创新。探究实践可以使学生在探索了解自然，获取科学知识，解决科学问题的过程中形成科学探究能力、工程与技术实践能力，是学生科学核心素养形成的必经之路。探究实践过程中需要语言理解与表达、逻辑推理与演绎、科学分析与论证等能力，此类作业的设计可以为学生提供创新发现的空间，促进学生高阶思维的发展。如在学习“物体的传热本领”后，要求学生设计并制作保温箱，并引导学生思考如下问题：（1）保温箱的作用是什么？（2）选择材料时要注意什么？（3）制作过程如何合理安排？（4）保温箱做好后如何检测其保温效果？另外，教师需要提醒学生注意材料的选择要多样、样式的设计要新颖，鼓励他们创新。

四、围绕教学目标，跟进单元作业评价

单元作业评价可以反映学生对知识内容、基本技能的掌握，自身科学探究能力的获得，以及学科核心素养的提高等情况，为学生下一步的学习提供诊断。单元整体视角下的科学单元作业评价应围绕单元教学目标，体现学科特色，帮助教师准确把握学生的阶段性学习成果，及时对学业完成情况做出判断，进而调整自己的教学行为。通过单元作业评价，要让学生更乐意展示自己的学习成果，更明确自己的学习现状，更清晰自己的學习定位，从而更好地提高自身的科学学习能力和学科核心素养。对不同类型的作业应采取不同的评价方式，基础类作业可以采取传统的作业评价方式，保证学生基础知识和基本技能的掌握；拓展性作业可以通过任务设计、任务表现、任务完成情况，借助图表、模型、报告等形式对学生的完成情况做出评价；开放性作业则需要重点关注作业完成的过程，通过观察、收集学生在完成作业中的行为表现，实现对学生的发展性评价。另外，作业评价应贯穿学生学习的全过程：学前的学情检测要清楚学生的学习起点，学中的学习监测要明晰学生的学习状态，学后的作业评测要激励学生的学习行为。

如学习“物体的传热本领”后，制作保温箱的作业围绕单元作业目标“能制作‘走马灯‘太阳灶‘保温箱等，并通过画图说明设计思路”设计开放性作业评价表（见表2），从保温箱的设计、制作和检测三个方面检测学生作业的完成情况，不仅关注最终作品的完成情况，而且关注从图纸设计到作品制作的整个过程，关注学生在作业完成过程中的表现，及时给予指导[4]。

在保温箱制作完成后，教师还可以通过表3，引导学生通过“自我总结”和“我的建议”回顾梳理单元作业完成过程中自己的优势与不足，在反思中形成更好的学习方法，培养积极与他人合作分享的习惯，落实课程标准关于责任与态度的学段目标，提高学生的责任意识[5]。

单元整体视角下的科学单元作业设计，基于教材编排体系，从整体上观照单元作业，凸显单元作业的整体性；依据学生学习情况，从教学实际出发，提供丰富的作业内容；着眼学生高阶思维发展，采用多种作业形式，增强作业的有效性；通过过程性作业评价，关注学生在作业完成过程中的具体表现，提升学生在科学观念、科学思维及实践探究能力等方面的能力。

参考文献

[1] 中共中央办公厅，国务院办公厅.关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见[EB/OL].（2021-7-24）[2024-1-16].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/moe_1777/moe_1778/ 202107/t20210724_546576.html.

[2] 张懿，叶宝生.“双减”之下小学科学作业的定位、问题与对策[J].课程教学研究，2022（08）：99-106.

[3] 徐晨来，吴秋影，高翔.小学科学作业设计的创新策略[J].教学月刊·小学版（综合），2022（10）：29-32.

[4] 梁东红.核心素养导向下的小学科学单元作业设计——以《简单机械》单元为例[J].福建教育，2022（45）：57-60.

[5] 陈容斌.小学科学低成本实验的开发[J].教学与管理，2020（23）：56-58.

[责任编辑：陈国庆]