巧設(shè)探究作業(yè)，讓科學學習更有效

賀紅曉

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》明確提出，要“提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量，增強針對性，豐富類型，合理安排難度，有效減輕學生過重學業(yè)負擔”。作為“雙減”的關(guān)鍵、“雙新”的重點，作業(yè)設(shè)計及實施尤其需要引起教師的關(guān)注。我們結(jié)合學校實際，嘗試進行基于學科關(guān)鍵能力的小學科學探究性作業(yè)設(shè)計與實踐研究。

一、加強作業(yè)機制，形成探究性作業(yè)設(shè)計框架

基于學生身心發(fā)展特點，我們變革小學科學作業(yè)，以單元為基本單位，設(shè)計引導學生探究的作業(yè)形式與評價樣式。通過探究性作業(yè)，努力推動學校科學課堂教學提質(zhì)增效，實現(xiàn)從作業(yè)管理變革到促進學生思維發(fā)展、落實學生核心素養(yǎng)發(fā)展的目標，培養(yǎng)具有好思想、好品行、好習慣的鄭師附小“三好少年”。

（一）設(shè)計流程

通過實踐打磨和反思改進，我們初步形成了指向核心素養(yǎng)的科學探究性單元作業(yè)設(shè)計實施基本流程。（見圖1）

（二）基本解讀

單元探究性作業(yè)設(shè)計強調(diào)作業(yè)設(shè)計與實施的專業(yè)性。單元作業(yè)設(shè)計要始終指向?qū)W科核心素養(yǎng)，圍繞單元教學目標，將學情作為作業(yè)設(shè)計的出發(fā)點，將單元作為作業(yè)設(shè)計的基本單位，將真實情境作為作業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，以項目式實踐規(guī)劃單元作業(yè)，按照一致性原則設(shè)計真情境、重實踐的大任務(wù)作業(yè)。

二、注重作業(yè)設(shè)計，形成探究性作業(yè)設(shè)計案例

筆者以《科學》（大象出版社）小學五年級上冊第五單元《小小機械師》的單元探究作業(yè)設(shè)計為例進行說明。

（一）學科核心素養(yǎng)細化

學科學習要以落實核心素養(yǎng)為宗旨，義務(wù)教育科學課程的核心素養(yǎng)主要包括科學觀念、科學思維、探究實踐、科學態(tài)度。本單元學習課標的對應要求：知道完成某些任務(wù)需要特定的工具，知道杠桿、滑輪、輪軸、斜面等是常見的簡單機械，使用杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械解決生活中的實際問題，根據(jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務(wù)。

（二）單元大概念架構(gòu)

結(jié)合課標主要概念，提煉本單元大概念為“簡單機械是一種物化的技術(shù)，其結(jié)構(gòu)和功能蘊含著科學原理，人們利用簡單機械解決生活中的實際問題”。本單元的主要學習內(nèi)容隸屬于技術(shù)與工程領(lǐng)域，共5課，時間邏輯線索是“總—分—總”。知識結(jié)構(gòu)架構(gòu)見圖2：

（三）作業(yè)具體內(nèi)容設(shè)計

我們緊跟時代熱點，以神舟十三號載人飛船“火箭發(fā)射”這一情境引入，增強學生的民族自豪感；從如何模擬火箭組裝、怎樣選擇運載車路線、如何裝進發(fā)射高臺三個大任務(wù)出發(fā)，設(shè)計項目式探究性作業(yè)，全面考查學生學生綜合運用知識的能力。作業(yè)呈現(xiàn)如下：

2021年10月16日0時23分，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預定時間點火發(fā)射，約582秒后，神舟十三號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空，飛行乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功！

看到這則新聞，科學小組躍躍欲試，他們計劃借助自己的火箭模型和實驗器材來一次趣味火箭探索之旅。

第一關(guān)：組裝運輸車模型

地點：北京（中國航天科技工業(yè)公司）。火箭各部分制作完成后，需要放入特制運輸車運往位于甘肅的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。

組裝火箭運輸車模型需要哪些工具？請在工具箱中選取你要用的工具，并介紹其作用。

（設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)學生感興趣的火箭發(fā)射場景，提供工具箱和各工具的名稱由學生自主選擇。考查學生是否認識生活中常用的工具，能否通過生活經(jīng)驗或根據(jù)其外部結(jié)構(gòu)推測其功能。）

第二關(guān)：火箭運輸

恭喜，裝車完畢，運輸車輛整裝待發(fā)。導航發(fā)現(xiàn)，有三條路線可以選擇：第一條路線需要經(jīng)過坡度為60°的盤山路，第二條路線需要經(jīng)過坡度為45°的盤山路，第三條路線需要經(jīng)過坡度為20°的盤山路。

猜想假設(shè)：（? ）路線更安全和省力。

為了更加安全和省力，科學小組進行了模擬實驗：大家準備3塊木板和1個木塊，模擬搭建3個不同角度的斜面，再沿斜面提拉同一木塊，得到以下數(shù)據(jù)：斜面1，測力計讀數(shù)（N）3.4；斜面2，測力計讀數(shù)（N）2.7；斜面3，測力計讀數(shù)（N）2.5。

分析數(shù)據(jù)，斜面1是搭建（? ）路線的盤山路。請說出理由。有同學認為斜面2是搭建第三條路線上的盤山路，你同意嗎？說出理由。如果直接提拉木塊，所用的力最接近10N、4N還是2N？根據(jù)實驗結(jié)果，可以得出的結(jié)論：（? ）。

（設(shè)計意圖：本題承上啟下提出問題，從猜想假設(shè)、實驗設(shè)計、處理信息和得出結(jié)論的角度考查學生相關(guān)探究能力。）

第三關(guān)：火箭發(fā)射臺

火箭抵達甘肅酒泉發(fā)射中心，怎樣才能將火箭運上發(fā)射臺呢？

你認為用什么方法能夠解決這個問題？請選擇一個簡單機械或者組合機械，畫出設(shè)計圖。

（設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)把火箭運到高臺的任務(wù)，考查學生利用簡單機械知識解決實際問題的能力，期望學生利用所學知識對機械進行創(chuàng)新設(shè)計。）

（四）作業(yè)質(zhì)量效果評估

我們針對兩個班級進行作業(yè)實施，學生選擇以自主探究或小組合作的形式完成，共收到有效作業(yè)樣本63份。以第三關(guān)為例進行簡要分析。

第三關(guān)作業(yè)評價標準如下：有多種解決方案，選擇的簡單機械與給出的方案合理無誤的，為正確答案；做出選擇，沒有介紹方案或設(shè)計圖的，為一般答案；做出一種選擇，并介紹出簡單合理的方案或畫出設(shè)計圖的，為良好答案；綜合運用至少兩種簡單機械，寫出設(shè)計方案或畫出設(shè)計圖，給出合理標注的，為優(yōu)秀答案。部分學生能夠綜合運用兩到三種簡單機械畫出設(shè)計圖，給出合理標注，結(jié)合生活實際且具有創(chuàng)意，作業(yè)達到優(yōu)秀級別；大部分學生選擇一種簡單機械，說明方案或畫出設(shè)計圖，作業(yè)為良好級別；少部分學生未完成本題。

通過調(diào)研學生作業(yè)情況可知，90%以上的學生可在30分鐘內(nèi)完成作業(yè)。第一關(guān)中，60%的學生只選擇了工具，沒有對工具用途進行分析；第二關(guān)學生完成率較高，85%的學生達到優(yōu)秀水平；第三關(guān)中，大部分學生能正確選擇簡單機械，但是在方案制訂上有困難，學生普遍反映較難，也有部分學生的設(shè)計圖創(chuàng)新性強。

因此，在以后的教學中，學科教師要創(chuàng)設(shè)真實情境，為學生提供利用工具解決問題的機會，加強學生對工具結(jié)構(gòu)及功能的認識，在創(chuàng)意方案制訂方面對學生進行針對性指導，激勵學生創(chuàng)新實踐。

（本文系2022年度河南省基礎(chǔ)教育教學研究項目“‘雙減背景下小學科學核心素養(yǎng)評價的校本化實踐研究”成果。課題編號：JCJYC22220100057）

（責編 韓玉兵 侯心雨）