長周期“種植鳳仙花”單元實踐活動設計思悟

◇胡王明（浙江：杭州市蕭山區聞堰小學）

小學科學的長周期實踐活動，是指針對某一事物展開的長時間觀察實踐活動。活動具有綜合性、過程性、實踐性和探究性等特點，是提升小學生科學素養的重要手段。相比課堂的觀察實驗記錄，長周期實踐活動較難執行。在教學中，真正能完成這類長周期實踐活動的學生很少。教科版科學“植物的生長變化”單元的實踐活動“種植鳳仙花”就是一個長周期單元實踐活動。通過學生訪談、教師任教經歷發現，流于形式已經是擺在科學教師面前一個不爭的事實。

一、緣起：小學科學長周期實踐活動低效開展

（一）時空局限：可支配的時間空間局限

按照常規的教學，科學教師預計用四周時間完成這個單元的課堂教學。每周兩節課共計80分鐘，學生根本不可能在有限的時間、空間里，真正體驗植物生長的整個過程，很多時候學生只是通過看圖片間接地了解植物的生長變化，只能靠死記硬背說出植物生長變化的過程，而沒有真正體驗科學探究的過程。我們很少想到要跳出課堂時間和空間的局限。

（二）興趣缺乏：可持續的探究樂趣缺乏

學生在經歷長周期實踐活動的過程中，如果沒有持續的刺激，是很難保持足夠久的注意力的。在小學科學學習中，學生實驗觀察的持續性、毅力等探究品質不足，會因為實踐的重復枯燥而興趣減弱，導致虎頭蛇尾、半途而廢，最終導致長周期實踐活動的實施流于形式，不利于學生科學態度與學習習慣的培養。

（三）指導薄弱：可支撐的有效指導薄弱

學生在經歷長周期實踐活動的過程中，會遇到各種各樣的問題，產生很多不確定的因素。教師僅通過鉆研教材和教參，引領學生完成一項長周期實踐活動是遠遠不夠的。貫穿課堂內外的長周期實踐活動，如果得不到教師的持續關注，學生遇見的問題得不到及時修正指導，會直接影響記錄結果的科學性和完整性。學生是帶著情感參與實踐的，這些挫敗的情緒波動會影響實踐，于是不少學生或置之腦后，敷衍了事，或虛假記錄，家長代勞。

2022年頒布的《義務教育科學課程標準》更加強調實踐性。同時，經過調查，95%以上的家長和學生都傾向于通過動手動腦，以親歷“種植鳳仙花”的方式學習“植物的生長變化”單元，而非死記硬背、機械記憶。硬件上，學校有占地近6畝的“百草園”，軟件上，學生主觀動手意愿強。基于上述考慮，我們提出了“百草園：小學科學長周期單元實踐活動的優化策略研究”。

二、踐行：小學科學長周期單元實踐活動優化策略

（一）明確小學科學長周期單元實踐活動的設計原則

小學科學長周期單元實踐活動，是指以教材單元為對照，貫穿課堂內外，與單元教材內容相匹配的，以學生為主、教師為輔共同參與的為期兩周乃至1～2個月的長時間課外實踐活動，從而促進學生將課堂所學知識、技能和思維加以鞏固、應用與創新，以提升學生的科學素養。小學科學長周期單元實踐活動的設計應當遵循如下幾個原則。

1.緊貼教材，真實情境

四年級學生經過三年多的科學學習，已經習得一定的科學知識，具備一定的探究能力和方法，但是對于親歷種植鳳仙花，從種子到開花結果卻是第一次嘗試，探究能力相對較弱。我們在設計長周期單元實踐活動時，要緊貼教材，緊緊圍繞單元教材展開，把課堂所學的概念、原理、方法和思維融于單元實踐活動中，從而鞏固學生所學。

2.全員參與，躬身入局

“種植鳳仙花”單元實踐活動是學生用以建立植物生長變化“模型”的一種載體，通過對鳳仙花各個生長期不同形態特征的觀察，引導學生學會定期觀察、記錄以及分析數據的方法，使學生獲得種植鳳仙花的經歷和情感體驗，并把這種探索能力遷移到對其他事物的觀察之中。因此需要學生全員參與種植，躬身入局，親歷鳳仙花的一生。

3.分層設計，指導全面

分層，即充分考慮學生的個體能力差異，對實踐活動的任務進行分層設計，要求能力弱些的學生選擇完成基礎的任務，要求能力強些的學生完成更多或完整的階段任務。可以讓學生根據情況自行選擇任務，教師給予建議和鼓勵。為了保持學生在單元實踐活動中的持續性熱情，教師對每個層次的學生都要提供全面細致的指導，要求學生每個星期兩次（午飯后）到百草園進行觀察測量。每次觀察測量的形式可以是不同的，并提供相應的記錄表。記錄表上含有觀察內容、觀察方法、記錄方式、操作技巧等項目，以確保實踐探究能夠順利進行。

（二）探索小學科學長周期單元實踐活動的設計路徑

由于“種植鳳仙花”單元實踐活動的開展是在校內百草園進行的，為了確保校內實踐觀察活動的可行性，教師除了要設計相應的活動內容，還要設計詳細的活動指導與相關的活動輔助資料。具體設計路徑如下：

1.調整教材，基于學生，明確實踐目的

長周期單元實踐活動的目的是讓學生鞏固、應用和創新所學的知識、技能和思維。為此，教師在設計活動前，必須先分析每一篇課文所對應的科學素養目標是什么，再根據學生在課堂上的目標完成情況，確立單元實踐活動的設計是為了實現鞏固、應用還是創新的目的。

2.設計任務，梳理流程，制定評價體系

根據實踐目的，教師設計相關的任務。任務可以是教材已有的實踐探究活動，也可以是根據教材拓展延伸的實踐探究活動，然后用思維導圖的形式梳理活動的主要流程，在此基礎上細化每一個環節中學生的具體分工，從而建立一個完整的評價體系。

3.制定表格，配備工具，形成完整方案

針對長周期單元實踐活動各環節的需要，教師可以繪制一些記錄表，制作一些微課視頻或課件，助力學生的記錄，從而形成一份完整的小學科學長周期單元實踐活動方案。

（三）小學科學長周期單元實踐活動的實施

1.“沉浸式”任務指導，降低實踐難度

為了保持學生在觀察過程中的熱情，要求學生每個星期兩次到植物園進行觀察測量。而每次觀察測量的形式可以是不同的，教師為學生提供了兩種植物的生長變化觀察記錄表（如下表1、表2），學生可以根據植物生長的不同階段和自己的需要進行選擇。

表1 植物的生長變化觀察記錄

表2 植物的生長變化觀察記錄

2.“科學式”真實記錄，保持實踐熱情

鳳仙花等是易存活的植物，無須精心照料，日常管理也輕松許多。每周兩次進行小組觀察測量的時候，學生對植物進行澆水、除草、松土等常規管理，使植物順利成長。確保每個小組都可以觀察到自己種植照料的植物，每位學生都經歷種植管理的整個過程。

觀測和記錄的及時有序，離不開學生的明確分工和教師的及時指導。在觀察探究過程中，將班級35位學生分為8個小組，由組長組織觀測記錄。組長主要負責召集分工和管理：選擇每次觀察所用的記錄表；每周兩次召集組員午餐后進入植物園；為組員進行簡單分工，如測量員、記錄員、繪制員、整理員等，以保證每周觀測的數量和質量。

在對植物各個時期不同形態特征進行觀察的同時，需要對植物的根、莖、葉、花、果實、種子進行記錄和數據測量。學生以小組為單位，每個星期兩次到植物園進行觀察測量，學生根據觀察記錄的需要，填寫植物的生長變化觀察記錄圖表或植物觀察日記。

3.“大眾式”評價成果，體驗實踐樂趣

四年級學生自主探究的能力還不強，離不開教師的及時指導與幫助。所以，學生的每次觀測活動，教師都應在旁觀察，給予必要的指導，提供一定的幫助。有效的交流研討對觀察探究能起到提升和修正的作用，保障長期觀察的持續開展，所以在整個種植觀察過程中，安排了三次集中交流研討。

分別在第三周、第八周和第十三周。第三周主要對植物種子的發芽情況進行統計并交流發芽率高低的影響因素；第八周主要對植株的生長情況、開花情況進行交流；第十三周主要以手抄報的形式分享種植經驗以及豐收的喜悅。

小學生注意力集中的時間有限，在對植物生長變化的全過程進行較長期的觀察時，沒有完善的制度和全面的評價體系，學生很難堅持下來。如果不能及時調動學生觀察的積極性，很難在三個月時間里把課堂指導和課外觀察有效結合在一起。因此，建立評價體系，通過自評、組評和師評，多元地對學生不同觀察階段的探究活動進行動態評價，能有效激勵學生持續觀察探究的熱情。

表3 過程性評價方案

在種植結束后，按照每個小組的得星數排序：得星數最高的三個組等級為“優秀”；得星數最低的小組等級為“待合格”；其余小組為“合格”。獲“優秀”的小組可獲得三種植物種子各一小包；獲“合格”的小組可以獲得兩種植物的種子各一小包；“待合格”的小組可以得到一種植物的種子一小包。激勵學生繼續下一輪的植物種植和觀測，下一輪種植中表現良好的小組可以提升一個等級，作為平時成績的一項重要考核指標。

三、思悟：小學科學長周期單元實踐活動研究成效

筆者在所任教的四個平行班設置了兩個實驗班和兩個對照班，發現實驗班學生通過小學科學長周期單元實踐活動的開展，有效地提升了科學綜合素養。具體表現在如下幾方面。

（一）學生形成正確的科學觀念

以該年級第二學期期末質量檢測成績為參照，此次質量檢測總題數50題，涉及第一單元“植物的生長變化”的共13題。筆者分別計算出實驗班和對照班的平均答對題數（見表4）。

表4

對比上表中實驗班和對照班的答對題數可以看出，利用百草園這個種植區，調整“植物的生長變化”單元教學后，實驗班學生在期末質量檢測中的答對題數較多，說明對學生這一單元科學知識的理解與運用有較明顯的幫助。

（二）鍛煉了學生的多元科學能力

在三個月的觀察過程中，實驗班學生在教師的指導下系統地經歷了播種、觀察、記錄、研討等環節，對植物的發芽、幼苗、生長、開花、結果和收獲進行了大量的觀察、記錄，和對照班形成鮮明的對比（見表5）。

表5

實驗班在教師的指導下，堅持每周兩次用多種形式對所種植物進行觀察記錄，結合配套的激勵評價制度，學生觀察積極性高，撰寫觀察日記主動性強，切實體驗了整個植物生長過程。對照班按照原課時安排，在單元第一節課布置回家播種種子，一個月完成這一單元的教學，學生大多數只能進行分散的觀察，缺乏系統的觀察指導，大部分科學知識和技能的掌握仍舊依靠教師的講解和課件圖片。學生沒能真正參與到科學探究的過程中去，故研討時缺少實質性的交流，學生科學觀察和交流的技能也得不到適切發展。

（三）培養了學生的理性科學思維

長周期單元實踐活動的開展，促使學生把課堂所學的知識遷移到課外實踐中，同時課外的實踐又反作用于課堂教學。在不斷的實踐中，學生的遷移應用能力得到了提升。打破了課堂40分鐘的時間空間局限，激發了學生科學學習的興趣，促進了科學技能的發展，利于科學思維和精神的提升，實現真實的觀察探究，全面發展學生的科學素養。可以將這種優化策略應用于其他專題的教學，如，“動物的生命周期”“月相的觀察”等。

四、展望：小學科學長周期單元實踐活動不足改進

在本次研究中也還存在有待進一步解決的問題：充分利用課外零碎時間觀察探究能有效地解決長時觀察與課堂40分鐘之間的矛盾，切實提高學生科學知識的掌握程度，促進科學技能的發展。而如何建立與課外觀察相匹配的課堂教學顯得尤為重要。優化后的長周期單元實踐活動對學生和教師都提出了新的要求，迫切需要學生提高自主學習能力，變被動接受為主動探究。這對四年級的學生來說并非易事，需要教師提供必要而及時的指導。而教師的指導方式方法需要反復斟酌和研究。