多維導向·高效提升
——“雙減”背景下初中科學作業的設計與實踐探索

范益龍

一、 初中科學作業布置現狀分析

科學學科注重學生的全面發展，注重學生科學思維和實踐探究能力的培養。而作業作為課堂教學的延續，可以夯實基礎、促進思維，有效增強學生對知識的理解，抓住學生的興趣所在，結合學習內容，設計相應的課后作業，更能夠提高學生的學習興趣。目前以升學為目的的傳統作業理念，使得作業內容過于強調對概念的記憶和簡單應用，機械性作業占比太多，同時缺乏對學情不同的學生的個性化作業設計，不利于學生綜合能力的提升。

“雙減”政策實行以來，一線教師切實踐行作業減負政策，逐漸改變長期以來的作業布置現狀，作業量的減少以及學校晚托工作的開展，讓學生有更多的時間進行自主安排，學生的課余時間有了更多的選擇，學生的學習負擔明顯地減輕。筆者通過對執教班級的90名學生進行了周末基本情況問卷調查(圖1-a)。通過數據分析發現，學生的周末時間并沒有進行合理有效的安排，存在很多學生沉迷于網絡游戲的現象(圖1-b)。另外，很多學生反映目前的作業形式仍以書面作業為主，而學生比較青睞的實驗探究型、調查研究型等形式的作業布置占比較少(圖1-c、圖1-d)。

圖1 《初中生周末作業情況調查表》及數據分析情況

由此可以發現，以重復性書面訓練為主的作業布置無法滿足當前“雙減”時代背景下初中生的學習需求，而且由于初中階段學生的自我管控能力不強，相比于學科內容、中高考壓力、過多的作業，學生更容易沉溺于電子游戲、小說以及短視頻中，在虛擬的世界里獲得暫時的滿足感。如何充分利用作業這一載體，依據學生的學齡特點進行作業的設計與優化，凸顯作業的個性化和高效化，改善學生的作業質量，讓學生在充足的課余時間加強對科學知識的理解和應用，真正做到“減負不減質”，是值得教育工作者思考的問題。

二、 初中科學作業優化策略研究

新課程標準中強調教育要立足學生的核心素養，提高學生的學習能力和創造能力。作業的合理安排可以有效提升學生的認知水平，加強其對知識的理解深度和知識遷移與應用，發展學生的高階思維。高質量作業的布置為學生提供知識遷移應用的平臺，并通過問題分析、方案設計、實踐探究、多維評價等方式，可有效加深學生對知識的認知與掌握程度，促進學生深度學習。

立足學生的長遠發展，關注學生的成長需求，從學生的興趣點出發，根據知識內容并結合時代特點與學生特征進行合理設計與布置，科學合理地開發多元作業形式，不拘泥于傳統的書面習題，可以降低學生的敵對情緒，真正減少作業負擔，提高學生的學習主動性，提高作業的有效性。實踐過程發現作業的設計與優化主要包括以下幾種類型。

(一)生活化作業

科學是一門與生活緊密聯系的學科，以課后作業為依托，將學科知識嵌入真實的生活場景中，可以讓學生更真實地感受到知識的實用性，能夠極大地激發學生的學習興趣。

(二)趣味性作業

傳統的習題練習等作業形式難以吸引學生的注意力，通過設置形式多樣的開放性作業，結合當前信息時代的大背景，充分挖掘信息技術在作業設計中的應用，讓學生在興趣中積極鉆研，幫助學生更好地提高和發展。

(三)層次性作業

不同時期的學生具有不同的特點，而每個學生作為獨立的個體，具有各自的成長特征。以每位學生的學情為依據，著力于學生的“最近發展區”，有目的地進行作業分層設計，控制好作業的難度與量度，既能讓學習能力強者產生更大的自我滿足感，又能讓基礎相對薄弱者感受到學習的快樂與自身的進步。

(四)探索性作業

新課標注重對學生實踐探究能力的培養，而且學生也反映出對實驗的喜愛，渴望更多的動手實踐機會，有限的課堂時間難以滿足學生對自主實踐操作的需求，而課后實踐探索型作業的設置可以更好地滿足學生的需求。

(五)綜合性作業

綜合性作業的設計是以培養學生的核心素養為目標，讓學生真正體驗從問題的提出到問題的解決這一實驗探究的完整過程，著力于提高學生的問題解決、實踐探索、小組合作等綜合能力。

三、 初中科學作業設計與優化實踐探索

(一)思維導圖有序化

日常的課堂學習更多的是強調對每個新知識、新概念的學習，這就使得部分同學獲得的很多知識是分散的，知識點之間的連貫性不強，影響學生的思維深度，進一步影響學生對所學知識的實際應用能力。單元思維導圖作業的設計，可以給學生提供知識結構建構的平臺，學生可以根據自己的理解建立起“單元知識樹”，改變“點狀散存”的知識狀態，理清知識點之間的聯系，對知識概念的理解更加深入，思維模式也逐漸從具象理解過渡到抽象思維。

例如，浙江版七年級上冊《科學》的第2章依次介紹了常見的動物、植物等生物知識，對知識的考查主要是根據不同動植物的特征進行分類，傳統的作業是進行大片知識點的填空，通過機械性的記憶讓學生知道每種動植物的分類。這種大篇幅枯燥乏味的文字記憶嚴重削弱了學生對科學的學習興趣，同時學生看不到知識點間的聯系，無法在腦海里形成一個完整的知識網絡體系，進一步增加了記憶難度。而在實際教學過程中可以發現對剛升入初中的七年級學生，大部分學生喜愛繪畫，因此筆者將作業設計為制作《第2章思維導圖手抄報》，讓學生充分利用自己的繪畫特長，對第2章的知識進行整合，并通過歸納總結，配上簡潔的文字描述。相比于機械式的文字填寫與記憶，更多學生喜歡自己動手整理繪制，這樣就促使一幅幅美麗的思維導圖生動地呈現了出來(圖2)。通過班級評選，并對優秀的作業成品進行班級張貼展示，很容易激發學生的成就感，刺激更多學生認真對待作業，提高作業質量，真正掌握各種生物的特點。

圖2 《第2章思維導圖手抄報》

(二)模型建構可視化

模型建構是學習科學一種重要的思維方法，通過對復雜問題的簡化與概括，進而找到問題的本質。模型構建可以讓抽象知識可視化，使學生對問題的理解更直觀化。

例如，力是一種抽象概念，對七年級的學生而言，在理解方面存在一定的難度。學生對“力能使物體發生形變”這一特征，尤其是對微小形變的理解不夠完全。基于此，通過設計課后作業，“較小的力可以使較硬的物體發生形變嗎？可以不用工具就能使玻璃、桌子等較硬的物體發生形變嗎？請學生設計實驗方案并實驗證明”。通過讓學生利用生活場景進行實驗驗證，加強學生對生活現象的思考，并掌握放大微小形變的方法(圖3-a)。在此基礎上，積極引導學生進行模型建構，通過繪制模型圖，讓學生逐漸學會對信息的篩選和對問題的簡化，增強學生對力的概念的理解(圖3-b)。

圖3 《微小形變放大法》課后作業

在《摩擦力》章節的學習中，很多同學對生活中的具體場景難以判斷。因此，筆者選用學生熟悉的自行車為例，通過設計相應的課后作業，讓大家利用課下時間主動探究自行車上有關摩擦力的知識，將學過的摩擦力知識運用起來，如圖4-a所示。基于生活場景的作業布置，讓學生真實感受到知識與生活的聯系，學生通過動手操作，認真觀察之前忽略的生活現象，自主得出結論，部分同學能夠進一步通過繪制不同情況下的輪胎受力分析圖加以理解(圖4-b)，思維深度不斷提升。

圖4 《摩擦力》課后作業

(三)分層作業個性化

有效設置分層作業，能夠充分尊重每個學生的發展個性，依托不同學生的“最近發展區”的學習需求，使他們在原有基礎上得到最優的發展，提高學生作業質量。有效的分層作業布置，首先要對學生進行分層，在充分照顧學生情緒的前提下，使學生明白分層的目的；其次，教師應該注意作業的分層，讓學生切實在完成作業的過程中體會到學習科學的成就感。作業分層不是簡單地讓基礎弱的同學刪幾個題目，以減輕他們的作業量。教師應該厘清各個層次的學生應該掌握的學習目標，針對學生該掌握的目標再進行作業分層，做到有的放矢。從而使學困生能夠“吃得了”，優等生能夠“吃得好”，都能體會學習科學的成就感。表1是以《光的直線傳播》為例的學生知識分層目標，圖5是以《光的直線傳播》為例的作業分層設計，對不同層次的學生設置難度系數和作業量不同的任務。當然，分層作業設計實施過程中積極鼓勵不同層級的學生挑戰自我，激發學生的學習斗志，向更高層級努力。

表1 《光的直線傳播》學生知識分層目標

圖5 《光的直線傳播》作業分層內容實例

(四)動手實踐生活化

科學源自生活，生活是科學的第一陣地。將科學知識與生活相聯系，不僅可以拉近學生與知識之間的距離，還可以讓學生感受到知識的實用性，引發學生學習的主動性。例如在學習了水的浮力后，布置了“輪船的制作”科技創新比賽作業。通過利用生活中常見的材料，結合所學知識進行輪船制作，通過探究影響輪船承載量大小的因素，對制作的輪船加以改進和完善(圖6)。實驗是科學學習的重要環節，也是提高學生動手實踐能力的關鍵。在輪船的制作實驗過程中，學生的觀察能力和發現問題的能力得以提升，并針對“在規定條件下，如何提高輪船的承載量”問題進行思考和研究，促進了學生自主創新能力的提高。

同樣地，在學習了《大氣壓強》后布置了無動力噴泉科技制作，在學習了《動能與勢能的轉化》后布置了無動力小車的制作。用實驗活動代替簡單的習題計算，讓學生留心真實生活情境中的現象，在真實的問題情境中思考、實踐、探索。

圖6 “輪船的制作”科技創新比賽作業及成果展示

(五)綜合探究提升化

有效的學習不是單純地模仿與記憶，而是將知識融會貫通、學以致用。科學是一門綜合性較強的學科，多方面知識貫穿其中。通過布置綜合性作業，有助于學生形成完整的立體式知識體系，對提高學生的綜合素養具有重要意義。

例如，關于植物的介紹橫跨初中三年，如種子的萌發、幼苗的生長、植物的向性運動、植物的光合作用、植物的繁殖、果實的營養等，而這部分內容實驗涉及的時間較長，僅依靠課堂的時間無法展示具體的實驗探究過程，如果只依靠簡單的講解和機械記憶，學生無法真正理解溫度、水分和空氣對種子萌發的意義，也無法體會陽光、肥料對植物生長的重要性。而且植物與我們的生活密切相關，學生的動手機會較多，因此，針對這部分內容，通過設置種植大豆的課后作業，讓學生利用課后時間開展實地種植工作，并引導學生及時觀察記錄(圖7)。

圖7 《大豆的種植(一)》作業成果展示

大豆播種以后，學生便有了期盼，每天中午、傍晚吃完飯都會去菜地觀察，希望能親眼看見豆芽出土的那一刻，但兩個星期過去了，大家依然沒有等到豆芽的萌發。同學們焦急地來找筆者詢問原因，經過仔細詢問他們的播種情況，并查看他們的種植記錄單，發現學生對土壤的處理是深耕深種，而忽略了大豆類植物的種植需要深耕淺種。通過實踐，學生真實地感受到了種植環節中的學問，并且進一步進行實驗，探究深度對大豆萌發的影響，最后種植出的大豆收獲滿滿(圖8)。

圖8 《大豆的種植(二)》作業成果展示

大豆作為一種糧食作物，與我們的生活息息相關，豆制品具有極高的營養價值，那豆制品的制作過程是如何進行的呢？其中包含哪些科學知識呢？通過進一步開發課后作業——古法豆漿以及豆腐的制作，引導學生通過查閱資料，思考每個步驟的原因，并最后確定方案，動手實踐制作豆漿和豆腐，讓學生真實經歷食物的獲取過程，感受食物的來之不易，引導學生更加珍惜糧食(圖9)。

圖9 《豆漿、豆腐的制作》作業過程及成果展示

四、 總結與展望

“雙減”背景下科學作業的設計與優化實踐取得了一定成效，例如實踐類作業《輪船的制作》科技創新比賽，綜合性作業《大豆的種植》《豆漿、豆腐的制作》等已陸續被作為校本內容進行推廣開展。并且，學生對自己親自實踐過的知識的理解程度和掌握情況遠超過單純的習題練習，學生對科學學科的興趣與日俱增，學習氛圍濃厚，形成良性循環。

新課標的實施更加注重對學生綜合素質的培養，“雙減”背景下迫切需要“提質減負”的落實，如何確保在減少書面作業的前提下增強每位學生對知識的鞏固和理解，激發學生對科學知識的認知興趣，提高思維深度，真正調動每位學生的學習內驅力，幫助更多學生取得更大發展，還需要后續更精準的評價與更多的實踐探索。