小學科學“四維三層”作業設計路徑探索

摘要 小學科學“四維三層”作業設計模式是根據不同的學情，基于教學目標、學生水平、學科思維、價值取向四條路徑設計不同的作業內容，依據學科核心素養設計三個層次的作業，指向科學概念建構的基礎性保底作業;指向科學探究和科學思維的趣味性實踐作業，指向科學精神的創新性項目化作業。以此留給學生自主選擇的空間，真正為學生的精神松綁、學業減負。

關 ?鍵 ?詞 小學科學 學科素養 “四維三層” 作業設計

引用格式 滕俊玲.小學科學“四維三層”作業設計路徑探索[J].教學與管理，2022（23）：71-73.

2021年7月24日，中共中央辦公廳、國務院辦公廳發布《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》明確提出，要“提高作業設計質量。發揮作業診斷、鞏固、學情分析等功能，將作業設計納入教研體系，系統設計符合年齡特點和學習規律、體現素質教育導向的基礎性作業。鼓勵布置分層、彈性和個性化作業，堅決克服機械、無效作業，杜絕重復性、懲罰性作業”[1]。

小學科學作為一門以科學實踐為主要學習方法的基礎性課程，要基于小學科學學科素養設計作業，加強作業內容與學習過程、生活經驗、社會實踐之間的聯系，注重科學思維的發展，科學精神的培養，激發學生的學習興趣。根據小學科學學科素養的四個維度：科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任[2]，我們開發了“四維三層”作業設計模式，立足大概念的建構設計基礎性、趣味性和創新性作業，促進學生高質量完成好基礎性作業，努力開發實踐性趣味作業，引導學生參與學科探究活動。

一、“四維三層”科學作業設計的基本類型

“四維三層”科學作業主要針對小學科學課程的核心素養（即科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任）進行三個層次的作業設計：保底基礎性作業、實踐趣味性作業和項目創新性作業，針對不同的學生，安排不同層次的作業，體現作業的差異性。

圖1 “四維三層”作業設計模型

1.基礎性作業：人人參與的保底作業

基礎性作業主要包括書面作業和尋找生活中證據的作業。這類作業可以幫助學生掌握主要的科學概念，指向核心素養中的科學知識，屬于人人都必須完成的保底作業。作業的題量控制在10題以內，確保學生在十分鐘以內完成。根據教材，基礎性作業每課都設置書面作業，同時也會根據具體的教學內容設計一些尋找生活中現象的作業。

例如在教學“三棱鏡”一節時，學生在課堂中學習了用三棱鏡可以將白光變成七色光，制造出彩虹。設計作業時，除了書面作業之外，還有一項實踐性作業，讓學生在生活中制造彩虹。很多學生利用折射的原理通過灑水壺向空中噴水，在陽光的照射下制造出彩虹，并通過照片或者小視頻的方式提交作業。在課堂上和同學交流自己的發現，這樣的實踐性作業將課堂延伸到課外，不僅增加了作業的趣味性，同時也加深了學生對某一科學知識的理解，有助于科學概念的建構。

2.趣味性作業：激發興趣的實踐探究作業

趣味性作業主要包括趣味科學實驗和科學演說。趣味科學實驗可以是學生書本上看到的或者電視上看到的某個自己感興趣的實驗之后進行的實驗操作，也可以是對生活中某種現象進行的探索。學生可以在家長幫助下拍攝自己的實驗，也可以將實驗的過程撰寫成科學小論文，并提交給教師。科學演說則是請學生將自己的趣味實驗在同學面前演示和介紹，演說前需要向教師申請，同時需要制作課件、文稿等進行展示。

例如學習了“聲音”單元之后，許多學生制作了能發出聲音的玩具，像“咯咯杯”“吸管排簫”“皮筋古箏”等等，并進行科學演說，向同學介紹自己所用的材料、制作的過程和發聲的原理。這些內容都在學校的“金種子科學院”公眾號上推送，演說的同學會獲得“科學實驗王”的稱號。

此類實踐作業主要為激發學生的興趣，培養學生的科學探究能力，鼓勵學生積極參與科學探究和實踐。教師應鼓勵學生積極參與，同時通過科學公眾號推送，并推薦參加科技創新大賽、全國小學生科學小論文大賽，以吸引學生積極參與。與基礎性作業相比，趣味性作業更具靈活性，沒有時間、內容等的限制，以學生的個人興趣為指引，因此更受學生的喜歡。

3.創新性作業：提升學習力的項目作業

創新性作業主要包括兩種類型，一類是科學閱讀的內容，一類是項目化學習?？茖W閱讀對科學學習的正向作用已經在2019年浙江省中小學質量監測報告中明確指出，但是在日常科學教育中教師卻很少關注學生的科學閱讀。因此我們在設計作業時特意將科學閱讀作為作業設計的內容，并將科學閱讀的內容按照年段進行劃分，三年級閱讀與教材配套的《科學拓展閱讀》并補充相關知識，幫助科學概念的建構;四年級閱讀科學家的故事，結合教材中安排的科學家，教師再推薦《共和國的脊梁》《改變世界的50位科學家》等書籍，讓學生了解科學家的工作過程和他們的家國情懷;五年級通過觀看紀錄片《航拍中國》《家園》等讓學生了解地理風貌、民族風情，認識地球家園的各種生物，明白人和自然和諧相處的重要意義;六年級閱讀科學史，通過《半小時漫畫科學史》《寫給中小學的科技史》等書籍的閱讀，幫助學生了解科學發展的歷程，樹立正確的科學價值觀。這些科學閱讀的內容為人人必讀，讓學生在閱讀中感受科學發展和科學家精神，幫助學生認識科學的本質，培養學生的科學精神。

項目化作業主要結合教材內容，設計適合學生開展的項目，供學生選擇。項目化作業通常以小組的形式開展，需要在教師的指導下進行。例如六年級時我們設計了關于“飛機”的項目化作業，通過觀看紀錄片《改變世界的飛行器》了解飛機的發展史，閱讀《錢學森傳》認識我國航天事業的發展，利用身邊的材料制作飛機，使學生對“飛機”這一項目產生深刻的認識。

創新性作業主要培養學生的真實學習力。真實學習力是一種發展性學習力，它能夠把知識和技能運用于實際生活;把學習知識、技能和解決問題結合起來[3]。

二、“四維三層”科學作業設計的路徑

作業是課堂教學的延續，是課程的生成性延伸，而不是教學內容簡單機械的重復與疊加。因此，在探索“四維三層”作業設計過程中，筆者堅持作業設計以課程核心素養為指引、課程標準為依據，與教學內容相結合，形成了小學科學作業設計的四條路徑。

1.緊扣教學目標設計

教學目標是教學的依據，對教學具有決定性的作用。“四維三層”作業設計應緊扣教學目標，依據教學目標選擇作業類型、設計作業內容。將教學目標作為設計作業的依據，不僅能使學生在完成作業時完善對科學概念的建構，還能在科學探究方法、科學思維等方面得到發展。

例如在教學“光的反射”一節時，依據教學目標“認識光的反射現象”，在設計基礎性作業時安排光的反射光路圖的作圖作業，并布置了尋找生活中的反射現象實踐作業;學習“食物在口腔里的變化”一課后，設計了制作牙齒模型的趣味實踐作業，讓學生用各種材料制作出門齒、犬齒、臼齒的形狀;學習“植物的生長變化”這一單元后設計“植物自然筆記”創新作業，引導學生通過閱讀與植物相關的書籍并進行親自觀察，制作一份自然筆記。這樣的設計保證了與教學目標相一致。

2.基于不同學生設計

一個班四五十個學生在知識水平、技能方法、理解能力等方面各有不同，因此作業設計盡量考慮學生的個體差異，設計不同層次的作業，力爭讓每位學生都能通過作業有所收獲、有所促進。

“四維三層”作業設計模式中，書面作業一般分為基礎題和挑戰題?；A題是全體學生都要完成的，是掌握基礎知識和基本技能的作業;而挑戰題則是學生根據興趣、能力、特長的不同而進行選擇性完成的作業。在學習“生物與環境”內容時，基礎題主要設計了“闊葉、針葉、葉刺三種葉子的形態與什么有關？”“鳥類不同的喙與生存環境的對應”等圍繞“生物的結構特征及其與環境的適應性”這一科學概念的一些知識性題目。挑戰題則是“長頸鹿脖子的演化過程”，讓學生通過收集資料，進行猜測和驗證，從而充分理解生物結構與環境相適應的特點。

3.立足思維開發設計

小學科學課程的主要特點之一就是科學實踐。學生在科學實踐中通過實驗操作、獲取數據、分析信息的過程建構科學概念、應用科學知識解決實際問題?！八木S三層”科學作業設計注重作業的探究性。教師在設計應用科學知識解決實際問題的作業時，應注重應用科學知識解決實際問題思路、方法和策略的滲透，以此提升學生的思維品質。

在學習“校園植物大搜索”時，筆者設計了創新性作業，讓學生在對校園植物進行調查的基礎上，思考這些植物是否適合種植于校園中。學生從各種角度思考：種植養護成本、成活率、美觀度、安全性和對其他生物的影響等等。其中有一個小組建議校內不要種植南天竹，因為資料顯示南天竹全株都帶有毒性，若誤食，會中毒昏迷，對低段小朋友來說具有一定的危險性。但是也有同學反對，因為南天竹可以吸收空氣中對人體有害的氣體，而且觀賞性較高。通過這樣的創新性作業，學生不僅了解了校園植物，而且通過討論學會了辯證地考慮問題。

4.關注價值取向設計

小學科學教學中培養學生的科學情感態度價值觀是教學目標之一，然而傳統的作業設計比較注重知識、技能和方法等方面的落實，對價值觀的關注不多。情感態度與價值觀是課程目標中不可缺少的一部分，因此科學的作業設計應該有明確的價值指向。

比如當學習了“微生物”相關內容時，為了能夠讓學生體會到微生物和人類之間的密切關系，筆者帶領學生走進醫院檢驗科，觀測身體中的細菌、觀察胃癌細胞，通過親手制作血液玻片觀察自己的血紅細胞，讓學生感受到微生物的多樣性。同時邀請一位學生家長帶領全班同學一起制作甜酒釀、豆腐乳等，使學生不僅了解到微生物對人類有利的一面，同時體驗到微生物無處不在。又如上完“靈活巧妙的剪刀”一課后，筆者設計了創新性作業：改造身邊的工具。讓學生對生活中使用不方便的工具，通過“加一加”“變一變”等手段對工具進行改造，從而讓學生體會到創新的快樂。

參考文獻

[1] 中共中央辦公廳，國務院辦公廳.關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見[EB/OL].（2021-07-24）[2022-06-28].http：//www.gov.cn/xinwen/2021-07/24/content_5627132.htm.

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022：4

[3] 徐錦生，吳小軍.項目學習——探索綜合化教學模式[M].杭州：浙江大學出版社，2011：139

[責任編輯：陳國慶]