基于課堂活動的實踐作業設計

伯海英 蔡 薇 葉培毅

（1.廈門市教育科學研究院 福建廈門 361004）（2.廈門市外國語學校 福建廈門 361009）（3.廈門市樂安中學 福建廈門 361021）

實踐作業作為紙筆作業的必要補充，在加強品德修養、深度理解知識，提升核心素養、感悟奮斗精神等方面，對學生可持續發展有積極的促進作用。《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）將探究實踐作為學生主動獲得新知的重要途徑，不僅增設“生物學與社會·跨學科實踐”學習主題，而且將探究實踐融入其他6個學習主題，在各主題“學業要求”和“學習活動建議”中呈現了多樣化的探究實踐內容，進一步明確了實踐作業的方向，也激發了教師開展實踐作業研究的積極性。

實際上，跨學科實踐并非橫空出世的主題，《課程標準》提出以大概念統領的模型制作、植物栽培和動物飼養、發酵食品制作3類跨學科實踐活動，是探索以學科知識方法為依托、以現有學科探究實踐為基礎的跨學科綜合學習。因此，在積極探索跨學科實踐實施策略的同時，繼續挖掘現有學科探究活動的育人價值是重要且必要的。實踐作業有利于師生從探究實踐的“學科基礎版”到“跨學科升級版”的銜接。

1 設計和實施學科實踐作業的基本思路

人教版初中生物學現行教材設計了豐富的觀察、實驗、探究、設計、模擬制作、調查、課外實踐等科學探究活動，要求教師引導學生在活動中注意領悟、總結和應用科學方法。日常教學中，根據《課程標準》要求，教師要基于現行教材活動及其單元整體規劃，設計和實施適度拓展的實踐作業，重在凸顯“生活中的科學”，有效發揮其激發問題意識、深化知識理解、感悟合作要義、提升創新意識、優化實踐能力等作用，增進學生學習興趣和成就感，使學生體驗生物學與生活的密切聯系。

分類梳理教材科學探究活動，其中可用于規劃設計實踐作業的內容見表1。

表1 基于人教版教材的生物學實踐作業內容分類舉例

設計實踐作業時，教師應根據《課程標準》，充分考慮學情，在學期全程備課、單元整體設計的基礎上統籌布置，不宜過于頻繁，防止作業類型全面系統“高大上”、各種類型全覆蓋增加學生的負擔。教師可采取課內外相結合的方式，作業的目標和要求應明確具體，提供必要的過程指導性支架，注重安全教育和有效的過程性指導，并將誠信教育融入作業完成過程，提高實踐作業的有效性和質量。實踐作業應重視成果可視化，其呈現方式可包括圖文報告、模型、實驗裝置、食品制作成果、小論文、小視頻、宣傳報等。作業的評價指標應重視科學概念和科學方法的應用，聚焦實踐作業的育人價值，符合“雙減”要求，避免過度追求形式上的美觀。教師可采用制作贈送珍藏版個人優秀作業、收入網上作業展館等方式，提升學生的成就感和自信心，激勵學生高質量完成實踐作業的積極性。

教師可根據完成時間，把學科實踐作業分為長作業和短作業。長作業如栽培植物、飼養動物、持續觀察某因素對生物生命活動的影響等；也可由系列實驗整合形成，隨教學進程逐步完成，如整合觀察種子的結構、探究萌發條件、觀察萌發過程等連續探究實踐過程；還可圍繞生物科學發展、健康生活、食品安全、環境保護、傳統節日等主題布置調查、參觀類假期長作業，引導學生在真實情境和富有意義的實踐作業中實現多元發展。日常教學中，教師要注意設計簡便易行的周末實踐短作業，如解剖并拍攝不同種子結構的照片、設計利于觀察種子萌發的裝置、設計觀察植物蒸騰現象實驗并拍攝小視頻等。課內外探究活動有效結合，可作為學生獲取感性認知、深化概念理解、理解學科方法的及時補充，也有利于提升學生的跨學科實踐意識和創新能力。

2 基于課堂活動的實踐短作業案例

基于課堂實驗的實踐短作業，其目標方向之一是通過優化實驗，包括深化理解實驗原理，優化實驗裝置，使實驗現象更明顯、更有說服力等，從而有助于學生親身體驗探究實踐需要科學嚴謹、實事求是的實證精神，也需要大膽創新的勇氣。實踐短作業還應符合科學、趣味、簡便、適度創新的基本原則。教師既要鼓勵學生創新實踐，也要注意節約學生的時間成本。因此，教師可先行先試，為學生提供方向性指導或者給予部分限制條件，避免學生過多走彎路；并提供任務單、評價表等方法支架。

【案例1】“觀察魚的呼吸”的作業：參照課堂“觀察魚的呼吸”演示實驗的方法，優選合適的魚、容器、有色液體等，用手機拍攝一段視頻，講解魚鰓的結構特點和魚的呼吸過程。

為了更清晰觀察到魚口和鰓蓋張合的情況、有色液體的流向，布置該作業前，教師圍繞實驗優化進行先行先試，歸納可進行優化的事項：①魚體大小、活力應適中，活力過低或過高都不利于觀察實驗現象；②應考慮透明并能適當限制魚游動的容器，如扁平或長方形的透明容器，或者用擋板加以限制；③有色液體滴入水中不易快速擴散，如烘焙用的食用色素，具有無毒、黏稠度適中，水中懸浮時間長、顏色豐富、購買方便且能直接使用的特點。

教師將上述實驗體會轉化為不同水平的“錦囊”，內容由簡至詳。例如，關于魚的選擇，“錦囊1魚游動過于活躍不利于觀察”“錦囊2想辦法適當限制魚的游動”“錦囊3選擇大小、活力適中的魚或者用透明長型容器”等，供不同水平學生選用或學生根據實踐過程需要選用。

教師設計該實踐作業評估量表（表2）作為過程指導性支架，隨作業題一起發給學生。該評價表有緊扣學科知識方法、學生易理解可操作的特點，既能在實踐前發揮指導作用，也能在實踐后起評價作用。

表2 “觀察魚的呼吸”實踐作業自評表

教師還可充分利用實驗室條件，如傳感器、溴麝香蘭溶液等，指導有興趣的學生拓展該實踐作業。例如，活魚在大燒杯中放置一段時間后，燒杯中的水所含二氧化碳量有變化嗎？請觀察并解釋實驗現象。

本案例是基于人教版八年級上冊教材“觀察與思考”中的演示實驗設計的、以優化實驗為目的的實踐短作業，有利于學生近距離、有目的地觀察和理解魚與水中生活相適應的特點，是課堂學習的有益補充。

教材中可延展為同類實踐作業的還有許多適宜的內容載體，如制作多色花、制作神經細胞模型、制作小鼠走迷宮實驗裝置、親子性狀小調查等。這些作業有利于學生養成觀察身邊生命現象、創造性利用生活用品設計實驗等習慣，將生活融入作業，讓科學原理活起來。教師布置此類作業應注意適時適量，注重質和量的關系，重視科學知識和方法的“質感”，避免追求數量多、序列化等可能導致的淺表化、形式化。

3 基于課堂活動的實踐長作業案例

生物實踐長作業需要較長時間完成，對學生持之以恒的意志品質是一種考驗。相對于月、季甚至更長的時間，初中學生更愿意完成為期一周左右的實踐作業。除了遵循科學、趣味、簡便、適度創新的基本原則外，教師布置實踐長作業應該更加考慮其必要性，加強針對性的過程指導，同時還要提升趣味性以吸引學生參與，才能保證完成率，使其切實有效幫助學生突破認知難點，增進實踐能力，提升學科核心素養。

【案例2】“細胞膜控制物質進出細胞”模擬實驗任務單（圖1）。

圖1 實踐作業任務單

本案例是基于人教版八年級教材“觀察雞卵的結構”實驗和七年級教材關于細胞膜功能的描述設計的周實踐作業。對七年級學生來說，“細胞膜控制物質進出細胞”是微觀、抽象、不易理解的。雞卵的卵殼膜是一種選擇透過性膜，將卵殼膜作為細胞膜的模擬材料，觀察物質透過或者不能透過卵殼膜的不同現象。學生親歷形象生動的實驗過程，有利于直觀理解這一抽象的生命現象。

布置作業前，教師先行反復嘗試，總結出雞卵適宜的去殼時間、浸泡溶液和時間等條件，以及通過自身對照有效控制變量的方法，并編入任務單。考慮到七年級學生尚不具備溶液、濃度、滲透等概念，通過預實驗證實了以測量周長、顏色變化作為直觀觀察指標的可行性；并設計了緊扣學生對科學原理的理解以及實驗過程、結果和創意的評價表。由于本活動取材和操作簡便易行、實驗現象明顯有趣，學生參與度和完成效果好，學生在自選液體的實驗中發現新的疑問，激發了好奇心、想象力和進一步探索的欲望，有利于增進敢于質疑，嚴謹求真的科學精神。

設計此類一周左右的學科長作業可幫助學生理解抽象的生命現象，還能幫助學生突破對學科概念的理解。例如，探究種子萌發的外界條件，學生對教材實驗中“充足的空氣”的條件較難理解，教師可以鼓勵家里養魚的學生嘗試用氣泵曝氣的方式設計并實施實驗。另外，這類作業還能引導學生關注環境，觀察環境和生物的關系，如酸雨、生活污水等對生物的影響，植物對污水的凈化作用等。具體實施時，教師應重視落實過程和效果，并給予學生一定的選擇性。

《課程標準》指出，真實情境中的問題解決需要綜合運用跨學科的概念、思想和方法，以尋求科學問題的答案或制造相關產品。這對教師和學生來講都是新的挑戰。在使用新教材之前，現行教材仍然是學生學習的主要資源，以現行教材為依托，通過傳承、挖掘和拓展學科探究活動，設計和實施學科實踐作業，對師生理解《課程標準》，逐步落實新理念、新要求是重要且必要的。