指向核心素养的小学科学单元作业设计

摘 要：小学科学教学的目的是让学生获得科学知识与技能，培养学生的核心素养。科学作业在小学科学教学中居于关键地位，是落实课程教学任务、培养学生核心素养的必经之路。文章以核心素养为目标，明确了小学科学单元作业设计的原则，包括情境关联性原则、探究导向性原则、评价多元化原则，并且提出了小学科学单元作业设计策略，包括以生活实例为基础的现象解析类作业、以逻辑推理为基础的模型构建类作业、以实验为基础的团队协作类作业、以科学精神为基础的生活化作业。

关键词：小学科学；核心素养；单元作业设计

中图分类号：G427 " " " " " " " " " " " " " " " "文献标识码：A " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文章编号：2097-1737（2024）34-0028-03

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）明确指出，核心素养包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。作业是小学科学教学的重要组成部分，是落实学生核心素养培养的重要途径。单元作业以单元为基本单位，强调单元知识之间的联系，能够在激发学生兴趣的同时，强化学生的基础知识和技能，提升学生的核心素养。然而，

当前部分教师设计的作业量大、重复性高、整体完成难度大，不利于对学生核心素养的培养。如何提高目前小学科学作业设计质量，是教师应当深入探讨和研究的问题。

一、核心素养概述

科学课程要培养的学生核心素养，主要是指学生在学习科学课程的过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力，是科学课程育人价值的集中体现，包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。

科学观念指的是个体对科学知识的理解和认识，包括对自然现象本质的理解、对科学原理的掌握以及对科学定律的应用等。科学观念的形成是个体进行科学学习和实践的前提，能够帮助个体建立对自然界的正确认识，为后续的科学活动提供坚实的理论基础[1]。科学思维指的是个体在解决科学问题时所运用的思维方式和方法。科学思维的培养有助于个体形成独立思考和解决问题的能力，提高其在科学领域中的创造力和创新能力。探究实践指的是个体通过实验操作、观察记录、数据分析等实践活动，探究自然现象和科学问题的能力。探究实践不仅有助于个体巩固和深化科学知识，还能培养其动手能力和科学探究精神，提高其在科学实践中的设计和操作能力。态度责任指的是个体在科学学习和实践活动中所表现出的科学态度和责任感。通过科学学习和实践，个体能够逐渐认识到科学在社会发展中的重要性，形成对科学的敬畏之心和热爱之情，为未来的科学活动奠定坚实的态度基础。

二、指向核心素养的小学科学单元作业设计原则

（一）情境关联性原则

情境关联性原则强调作业设计应紧密联系学生的生活实际和科学探究的情境，使作业内容具有现实性和情境性。小学生处于认知发展的关键时期，多数仍倾向于通过直观、具体的经验学习和理解新知识。科学是一门源于生活、服务生活的学科，许多科学原理和现象都与日常生活息息相关。科学作业与生活情境相结合，可以帮助学生将抽象的科学概念转化为具体的、可感知的经验，从而激发学生的好奇心和探索欲，加深其对科学知识的理解和记忆，促使其运用所学知识解决实际问题[2]。

（二）探究导向性原则

科学探究是科学教学的核心，旨在以科学探究活动为载体，驱动学生主动思考、动手操作，经历科学探究的全过程，从而培养学生的科学思维能力和实践能力，激发学生的创新意识，提高学生的问题解决能力，使学生学会运用科学方法解决实际问题。探究导向性原则强调作业设计应体现科学探究的过程和方法，鼓励学生通过观察、实验、推理和论证等科学探究活动获取知识。

（三）评价多元化原则

评价多元化原则强调作业评价应关注学生的全面发展，采用多种评价方法，全面、客观地评估学生的核心素养。教师在对学生的核心素养进行评价时，不能只关注学生的知识掌握情况，还要重视他们的科学探究能力、创新思维、实践操作能力以及科学态度和责任感等方面的表现。通过采用多种评价方法，教师可以更全面地了解学生的学习情况和核心素养发展水平，为他们提供更有针对性的指导和帮助。

三、指向核心素养的小学科学单元作业设计策略

（一）生活实例映照科学观念，现象解析强化应用思维

生活中处处都有科学知识。通过促使学生由课堂走进生活，引导学生观察、分析生活中的科学现象，教师能够帮助学生正确认识生活中的自然现象、科学原理以及科学定律，使学生有意识地将科学知识应用于实际问题的解决中[3]。因此，教师不妨以学生的日常生活为切入点，设计现象解析类的科学单元作业，在培养学生科学观念的同时，强化学生的应用思维。

以苏教版科学三年级（下册）第2单元“植物与环境”为例，该单元内容包括“不同环境里的植物”“沙漠中的植物”“水里的植物”“石头上的植物”，旨在引导学生了解不同环境下的植物如何适应相应的环境条件。针对这一单元，教师可设计以下单元作业。

观察记录与分析：观察并记录不同环境（如沙漠、水域、岩石等）中植物的形态特征、生长状况及与环境的适应性特征，并分析这些特征与环境因素（如水

分、光照、土壤等）之间的关系，尝试解释植物是如何适应这些环境的。

案例研究报告：选取几种典型的植物（如仙人掌、荷花、苔藓等），通过查阅资料或观看相关视频，深入了解这些植物在特定环境中的生存策略和适应性机制，撰写研究报告，总结植物适应环境的科学原理，并提出自己的疑问。

学生在完成“观察记录与分析”作业的过程中，通过观察和记录不同环境中植物的形态特征、生长状况及其与环境的适应性特征，能够直观地感受到科学原理在自然界中的实际应用，从而加深对植物与环境关系的理解，树立科学的自然观念。同时，学生在分析植物特征与环境因素关系的过程中，能够逐渐提升逻辑思维能力和问题解决能力，学会运用科学知识解释某一自然现象，从而提升应用思维能力。在学生完成全部的作业后，教师应根据学生的研究报告，着重评估学生观察记录的准确性、分析的深度以及结论的合理性，以评价学生是否真正理解了植物适应环境的科学原理，并能否将其应用于新的情境中，进一步检验学生的应用思维能力。

（二）逻辑推理培养科学思维，融合模型促进创新思维

逻辑推理是培养学生科学思维的重要手段，而模型构建能有效激发学生的创新思维。逻辑推理是运用已有知识，通过合理的推理得出结论的过程，能够锻炼学生的思维能力，使其学会用科学的方法分析问题、解决问题，从而形成严谨的科学思维[4]。小学阶段的学生在问题探究的过程中容易受到思维的限制，而模型构建是将抽象概念具体化的过程，有利于突破思维限制。鼓励学生将所学知识应用于实践，能够促进学生创新思维的发展，培养学生科学思维[5]。

以苏教版五年级（下册）第2单元“仿生”为例，

该单元教学目标包含引导学生了解一些生物界的奇妙现象，使学生从中汲取灵感，进行仿生设计。对此，教师可设计以下模型构建类单元作业：选择一个生物或一种自然现象作为研究对象，通过观察和分析，提炼出该生物或现象的独特之处，运用所学知识，设计并制作一个仿生模型。学生可能会选择蛋壳的薄壳结构作为研究点，设计并制作出能够承受一定重量的薄壳结构模型；也可能会选择海豚的声呐系统，设计并制作出能够探测障碍物的简易声呐模型。在构建模型的过程中，学生需要在分析生物特征的基础上发挥想象力，思考将其转化为模型的方法并进行创造性地设计。模型成果可以验证学生的逻辑推理是否合理，促使学生进一步展开思考，提升学生的创新思维和科学思维。针对该作业，教师应注重对学生模型构建过程的评价，包括观察分析的准确性、逻辑推理的合理性、模型设计的创新性以及制作的精细度等方面。

（三）动手实验驱动探究实践，团队协作锤炼实践能力

科学教学的一个重要目标是促进学生的探究实践。动手实验能够让学生直观地体验科学现象，加深对科学概念的理解。团队协作不仅能够提高学生的实践能力，还能够培养学生的沟通技巧和团队精神。通过将动手实验与团队协作结合，学生可以在真实的探究活动中锻炼自己的实践能力和问题解决能力。

以苏教版科学六年级（下册）第2单元“生物和栖息地”为例。由于栖息地、食物链等知识点涉及较多生物且特点各不相同，教师可以布置团队协作类的实验作业“构建并研究生态瓶”。该作业要求学生分组合作，深入研究栖息地环境的特点，了解生物之间的相互作用，以及生物如何适应环境。在此基础上，组员共同设计并制作生态瓶，模拟包含不同生物种类、食物链关系的栖息地环境。各小组观察并记录自己的生态瓶，分析生物在瓶中的生存状态，探讨可能存在的问题，并提出改进方案。通过此类单元作业，学生不仅能够在实践中加深对生物和栖息地知识的理解，还能在团队协作中锻炼实践探究能力、沟通能力和问题解决能力。同时，学生也能在观察和分析生态瓶的过程中，学会运用科学方法进行探究，生成严谨的科学态度。针对该作业，教师应采用多元化的评价方式，包括教师评价和学生互评。在评价过程中，教师主要关注学生的实践探究能力、团队协作能力以及在作业中展现出的实践探究素养；学生则需要从团队合作的默契度、解决问题的有效性等方面做出评价。

（四）科学精神融入态度教育，立足生活强化责任担当

科学精神是一种严谨求实、勇于探索的态度，体现在科学研究的过程中，也贯穿于学生的日常学习和生活中。将科学精神融入学生的态度教育，可以帮助学生树立正确的科学观，培养实事求是的精神。教师组织与实际生活紧密结合的实践活动，可使学生体会到科学知识的应用价值，培养学生的责任担当。

以苏教版科学五年级（下册）第4单元“简单机械”

为例。教师可围绕“科学精神与责任担当”这一主题，

布置一系列既贴近生活又能激发学生思考的任务。例如，教师可以要求学生调查社区或家庭中简单机械的使用情况，分析其对生活质量的积极影响，并思考这些简单机械可能带来的环境问题或安全隐患。在分析原因之后，学生需要提出相应的改进建议，并将调查结果整合成简洁、清晰的报告。通过此类作业，学生将学会从多个角度审视机械产品的利弊，意识到科学技术应用对实际生活的影响。在调查和分析的过程中，学生收集数据、分析数据，以佐证自己的看法，锻炼了科学思维和问题解决能力，同时在提出改进建议的过程中，逐渐提升了自己的社会责任感。针对该项作业，教师应引入多元化的评价主体，包括同学、教师和家长。教师评价应注重通过作品展示的方式评估学生的作业质量、思考深度、创新性和责任感。家长评价则可以关注学生的家庭作业态度、与家庭成员的合作情况以及在生活中应用科学知识的实际情况。

四、结束语

综上所述，指向科学学科核心素养的小学科学单元作业设计是小学科学课程的重要组成部分，在遵循情境关联性、探究导向性和评价多元化等原则的基础上，通过设计多样化、结构性的单元作业，教师能够在巩固学生基础知识与技能的同时，发展学生的核心素养，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。在实际教学中，教师可尝试应用上述作业设计策略，为学生的成长和发展提供支持。未来，随着教育理念的不断更新和学生的不断发展，教师还应持续深入小学科学单元设计策略的探索和实践中，不断优化作业设计，以动态适应教育改革和学生发展的需求，为学生的全面发展贡献力量。

参考文献

高翔，胡璐瑶.指向核心素养培育的小学科学单元结构化教学设计[J].中小学课堂教学研究，2023（4）：

27-31.

马玲玲.指向学科核心素养的小学科学作业设计与实践[J].家长，2023（6）：96-98.

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.

倪丽萍.指向学科核心素养的小学科学作业设计与实践[J].教育与装备研究，2022，38（8）：15-18.

杨荟.浅谈指向学科核心素养的小学科学作业设计与实践[J].新智慧，2024（7）：79-81.

基金项目：本文系厦门市“市管区培”专项学科带头人课题“指向科学核心素养的小学科学单元作业设计实践研究”（课题批准号：XMXDXA2023020140）的研究成果。

作者简介：颜丽平（1980.9-），女，福建厦门人，

任教于厦门市新圩学校，副校长，高级教师，本科学历，市优秀少先队辅导员，区优秀教师，区优秀共产党员。