指向探究實踐的項目作業設計

科學課程標準立足我國義務教育科學教育的現狀，提出了科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四個方面的核心素養發展要求。探究實踐是育人目標，是學習方式，也是教學方法，是學生科學素養的重要內容。科學課程標準指出，探究實踐主要指在了解和探索自然、獲得科學知識、解決科學問題以及技術與工程實踐的過程中，形成的科學探究能力、技術與工程實踐能力和自主學習能力?？茖W教師要重視學生的探究實踐，將其落實在科學教學的各個環節。在設計“觀察多樣種子發芽”項目作業時，我重點關注學生的實驗設計能力、觀察能力、記錄能力、分享與表達能力。

一、在問題鏈驅動中培養學生實驗設計能力

實驗設計能力是指學生根據已有的知識經驗，運用身邊材料和已知方法，針對具體的問題情境，提煉出有價值的實驗問題，創新設計實驗的能力。

在完成“觀察多樣種子發芽”項目作業的過程中，學生用自己認為種子能發芽的方法來開展實驗，結果有一些種子始終不發芽，他們由此產生了強烈的探究欲望：為什么有的種子不發芽呢？種子發芽的必要條件有哪些？這有效聚焦了實驗目的：探究種子發芽的條件。

提升學生的實驗設計能力，除了有明確的目標外，還需要提出有價值的問題。影響種子的發芽因素有很多，學生在對比種子的環境因素中，提煉出影響種子發芽的因素有水、空氣、溫度等條件。教師引導學生將這些因素轉化成有價值的問題，形成可探究的實驗問題。例如，種子發芽是否需要水分？種子發芽是否需要合適的溫度？學生再根據每個問題設計對比實驗。這樣的任務驅動，促進項目作業的延伸，源于學生自發的需求，有著明確的實驗目標，是他們完成實驗設計、提升實驗有效性的起點。

根據有價值的問題設計有效的實驗方案，是提升學生實驗能力的關鍵。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，關于種子發芽的條件、不同種子發芽的時間長短不同，教師引導學生設計對比實驗方案，并根據方案選擇實驗器材，創造適宜的條件來滿足控制變量的要求。例如，關于種子發芽是否需要水分這個實驗，一份種子放在墊有紙巾且加入適量水的杯子里，另一份種子則是直接放在干燥的杯子里，兩份種子都放在室內的桌子上。關于種子發芽是否需要空氣這個實驗，一份種子加入較多的水，使種子浸沒在水中，同時在水面上滴幾滴食用油隔絕空氣；一份種子放在濕紙巾上，保持種子一半浸入水中、一半暴露在空氣中的狀態。關于種子發芽的溫度條件，則是把一份種子放進冰箱里，另一份種子放在室內的桌面上。

經過種子發芽對比實驗的設計、操作、觀察等一系列探究之后，學生更加深入地了解對比實驗探究的目的、有價值的問題、正確的操作方法等，經歷了探究實驗的重要過程，有效地訓練了實驗設計能力，提升了探究實踐的自信。

二、在實驗探究中培養學生觀察能力

細致、全面的科學觀察能力，是學生科學素養的重要組成部分。在實驗探究中，教師要引導學生明確觀察的目標，使觀察對象更直觀、豐富，并設置有效的激勵機制，幫助他們形成持久的觀察動力，并提升他們的觀察能力。

提升學生的觀察能力，需要有明確的觀察目標。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，稻谷、小麥、蠶豆、綠豆等干種子的外形特點，浸泡一天、兩天、三天后種子的發展變化，不同種子的發芽情況，這些都是觀察目標。教師還要引導學生關注容易忽視的目標，如種子發芽時水質的變化、紙巾的形態、種子內部的結構等。學生有了明確的觀察對象后，才能有效地完成觀察任務。

觀察對象更直觀、豐富，可以激發學生的觀察欲望，為他們的觀察提供支架。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，種子浸泡一天后的變化是重點觀察內容之一。第一天，學生將全部的種子都浸泡了，但第二天觀察浸泡后種子的特點時，已經全然忘記了干種子的特點。為了讓學生更加直觀地觀察，對比教師可以提示他們在第一天浸泡種子時，留一部分種子不浸泡，將干種子和浸泡后的種子并排放在一起觀察。同時，教師要指導學生學習正確的觀察方法，利用看一看、摸一摸、掂一掂、捏一捏、聞一聞等方法，全面觀察種子浸泡后的變化。教師還可以鼓勵學生將種子浸泡后的樣子進行拍照，上傳到班級群，讓其他學生一起觀察，這樣能促使學生之間交流、分享，提升他們的觀察興趣。

學生觀察的持續性，是觀察品質的重要內容之一。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，種子發芽過程的變化是持續性的，每一天種子都在發生變化，為學生持續性觀察提供了可能。為激勵學生持續觀察，教師可以設置每一天的觀察任務和一定的獎勵機制。如當學生提出了自己的發現，完成觀察任務后，教師獎勵他們花生、豌豆等其他種子，用新的任務來激發他們的學習熱情和興趣。

觀察能力的培養，一定程度上有賴于學生觀察到了有趣、有意義的現象，體驗到成就感和幸福感。觀察目的明確，觀察材料的豐富，觀察過程的持續激勵，都能提升學生觀察的成就感和幸福感。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，不同種子的發芽變化，教師的激勵措施，學生群內照片的分享，都有助于樹立學生觀察的信心，讓他們在觀察時體驗到樂趣和滿足感，從而激發他們持續觀察，進而發展觀察能力。

三、在持續實踐中培養學生記錄能力

科學記錄是學生科學探究實踐的重要環節之一，也是他們科學素養的重要表現。精準、翔實的記錄可以為學生的探究活動提供證據和幫助，也是對他們的學習情況進行評價的依據。教師要關注學生科學記錄能力的培養，充分發揮科學記錄在科學教育中的作用。

為了培養學生的科學記錄能力，教師可以引導他們欣賞中外科學家的科學記錄故事及優秀的科學記錄作品，提高他們對科學記錄重要性的認識，激發他們濃厚的記錄興趣；可以幫助他們明確實驗記錄的內容，包括實驗的目的、具體條件和結果，特別是實驗中運用各種感官得到的信息；可以根據實驗記錄的難度和復雜程度，對他們進行畫圖、文字、關鍵詞、記錄結構框架等記錄方面的指導，在他們記錄之后，給予及時的反饋評價。

在“觀察多樣種子發芽”項目作業的引入環節，教師介紹了許多科學家的記錄故事。例如，伽利略在用望遠鏡觀察天象的過程中曾做過數年記錄，從而研究出天體運動的規律；我國現代著名科學家竺可楨，從青年時代起每天早晨起床的第一件事情是觀測并記錄氣溫、氣壓、風向、濕度等氣象要素，數十年如一日，從未間斷?？茖W家的科學記錄故事能讓學生提高對科學記錄重要性的認識。

根據學生實驗記錄的具體情況，教師可以為他們搭建記錄框架和關鍵詞等學習支架。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，記錄觀察不同種子的外形特征，是認識種子結構特點的重要環節。面對習以為常的種子，學生很難用科學的語言描述種子的外觀特點，教師可以給出記錄的關鍵詞（粗糙程度、顏色、大小、形狀等），有效降低了他們記錄的難度，提升了記錄的準確性。教師還可以設計完整的項目學習手冊，依據手冊的提示，指導學生記錄種子發芽過程中的各種細節特征，如綠豆根的長度變化、子葉的顏色變化、小麥種子芽的數量等。

教師的及時評價、反饋和指導，是學生科學記錄不斷持續的動力。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，教師可以要求學生將每天的記錄結果拍照上傳到班級群，并對每一位學生的記錄結果進行評價、指導和反饋，表揚其優點，指出其不足，并提出改進建議，在他們上傳改進的記錄后，教師再給予評價。

在科學探究實踐的過程中，教師有效地指導學生記錄，能幫助他們獲得詳細的學習信息，完整地再現學習過程，能促進他們的科學探究，還能使他們掌握科學概念及得出科學結論的過程有據可依。同時，這能幫助教師準確把握學生的思維過程，有針對性地展開教學。

可見，教師充分激發學生科學記錄的興趣，讓他們認識科學記錄的重要性，為他們搭建科學記錄的支架，能夠使他們真正感受到科學記錄的意義，做到享受記錄、精準記錄。

四、在交流分享中培養學生表達能力

學生在探究實踐過程中形成思想、組織語言、進行表達的過程是科學思維發展的過程。在交流分享的過程中，學生能夠形成思維的碰撞，產生靈感火花，加速對知識的理解和吸收，更加深入地理解知識背后蘊含的科學規律。

為了培養學生的表達能力，教師可以營造輕松愉快的科學表達課堂氛圍和環境，讓學生敢于表達，不怕錯誤；可以為學生的表達提供支架，消除他們科學表達的障礙；可以為學生創造多樣化的科學表達機會，搭建他們自由表達的平臺；可以通過及時恰當的激勵措施，給予學生科學表達的正確反饋。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，教師努力營造輕松的表達環境，搭建表達交流的平臺，創造多樣化的表達主題，提供科學表達的支架，為學生的科學表達注入動力。

交流分享種子的外形特點時，教師讓學生把自己的記錄本拿到展臺上，通過投影放大記錄成果，同時為他們配備“小蜜蜂”，讓分享更高效、莊重。同時，教師對臺下的學生提出傾聽的要求，要求他們聽完臺上學生的分享后，找出優點和不足，并提出改進建議。

教師為學生提供精準表達的支架，是消除他們表達障礙的有效方法。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，學生在分享不同種子發芽的特點時，教師為他們提供固定的表達句式，如我發現小麥種子""" ，綠豆的根""" ，我猜測這是""" ，歡迎大家""" 。

創設多種表達平臺和途徑，也是鍛煉學生科學表達能力的有效方法。在“觀察多樣種子發芽”項目作業中，教師可以引導學生通過錄制語音、視頻來分享記錄結果，將優秀的視頻在學校大屏幕上展示；可以鼓勵學生撰寫觀察日記，選取優秀的觀察日記配圖之后，在班級的公眾號上發表推送，或在教室的黑板報上集體展示；可以為優秀的視頻展示者和日記展示者頒發“小小科學家”的獎狀，用獎狀來肯定激勵他們，增強他們科學表達的自信心，提升他們語言表達和文字表達的能力。

科學表達是將腦海中紛繁復雜的想法整理成準確恰當的語言，是一種科學思維的方式。教師要善于激發學生的表達欲望，給予他們足夠的表達空間，給他們創設合適的表達情境，并在他們完成表達后給予適當的鼓勵性評價。這樣，學生才能逐步樹立科學表達的信心，逐步養成正確的科學語言表達習慣，從而逐步提升科學素養。

（作者單位：浙江省杭州市錢塘區幸福河小學）

參考文獻

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