指向核心素養的小學科學單元作業設計

摘 要：小學科學教學的目的是讓學生獲得科學知識與技能，培養學生的核心素養。科學作業在小學科學教學中居于關鍵地位，是落實課程教學任務、培養學生核心素養的必經之路。文章以核心素養為目標，明確了小學科學單元作業設計的原則，包括情境關聯性原則、探究導向性原則、評價多元化原則，并且提出了小學科學單元作業設計策略，包括以生活實例為基礎的現象解析類作業、以邏輯推理為基礎的模型構建類作業、以實驗為基礎的團隊協作類作業、以科學精神為基礎的生活化作業。

關鍵詞：小學科學；核心素養；單元作業設計

中圖分類號：G427 " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2097-1737（2024）34-0028-03

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）明確指出，核心素養包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面。作業是小學科學教學的重要組成部分，是落實學生核心素養培養的重要途徑。單元作業以單元為基本單位，強調單元知識之間的聯系，能夠在激發學生興趣的同時，強化學生的基礎知識和技能，提升學生的核心素養。然而，

當前部分教師設計的作業量大、重復性高、整體完成難度大，不利于對學生核心素養的培養。如何提高目前小學科學作業設計質量，是教師應當深入探討和研究的問題。

一、核心素養概述

科學課程要培養的學生核心素養，主要是指學生在學習科學課程的過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，是科學課程育人價值的集中體現，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面。

科學觀念指的是個體對科學知識的理解和認識，包括對自然現象本質的理解、對科學原理的掌握以及對科學定律的應用等。科學觀念的形成是個體進行科學學習和實踐的前提，能夠幫助個體建立對自然界的正確認識，為后續的科學活動提供堅實的理論基礎[1]。科學思維指的是個體在解決科學問題時所運用的思維方式和方法。科學思維的培養有助于個體形成獨立思考和解決問題的能力，提高其在科學領域中的創造力和創新能力。探究實踐指的是個體通過實驗操作、觀察記錄、數據分析等實踐活動，探究自然現象和科學問題的能力。探究實踐不僅有助于個體鞏固和深化科學知識，還能培養其動手能力和科學探究精神，提高其在科學實踐中的設計和操作能力。態度責任指的是個體在科學學習和實踐活動中所表現出的科學態度和責任感。通過科學學習和實踐，個體能夠逐漸認識到科學在社會發展中的重要性，形成對科學的敬畏之心和熱愛之情，為未來的科學活動奠定堅實的態度基礎。

二、指向核心素養的小學科學單元作業設計原則

（一）情境關聯性原則

情境關聯性原則強調作業設計應緊密聯系學生的生活實際和科學探究的情境，使作業內容具有現實性和情境性。小學生處于認知發展的關鍵時期，多數仍傾向于通過直觀、具體的經驗學習和理解新知識。科學是一門源于生活、服務生活的學科，許多科學原理和現象都與日常生活息息相關。科學作業與生活情境相結合，可以幫助學生將抽象的科學概念轉化為具體的、可感知的經驗，從而激發學生的好奇心和探索欲，加深其對科學知識的理解和記憶，促使其運用所學知識解決實際問題[2]。

（二）探究導向性原則

科學探究是科學教學的核心，旨在以科學探究活動為載體，驅動學生主動思考、動手操作，經歷科學探究的全過程，從而培養學生的科學思維能力和實踐能力，激發學生的創新意識，提高學生的問題解決能力，使學生學會運用科學方法解決實際問題。探究導向性原則強調作業設計應體現科學探究的過程和方法，鼓勵學生通過觀察、實驗、推理和論證等科學探究活動獲取知識。

（三）評價多元化原則

評價多元化原則強調作業評價應關注學生的全面發展，采用多種評價方法，全面、客觀地評估學生的核心素養。教師在對學生的核心素養進行評價時，不能只關注學生的知識掌握情況，還要重視他們的科學探究能力、創新思維、實踐操作能力以及科學態度和責任感等方面的表現。通過采用多種評價方法，教師可以更全面地了解學生的學習情況和核心素養發展水平，為他們提供更有針對性的指導和幫助。

三、指向核心素養的小學科學單元作業設計策略

（一）生活實例映照科學觀念，現象解析強化應用思維

生活中處處都有科學知識。通過促使學生由課堂走進生活，引導學生觀察、分析生活中的科學現象，教師能夠幫助學生正確認識生活中的自然現象、科學原理以及科學定律，使學生有意識地將科學知識應用于實際問題的解決中[3]。因此，教師不妨以學生的日常生活為切入點，設計現象解析類的科學單元作業，在培養學生科學觀念的同時，強化學生的應用思維。

以蘇教版科學三年級（下冊）第2單元“植物與環境”為例，該單元內容包括“不同環境里的植物”“沙漠中的植物”“水里的植物”“石頭上的植物”，旨在引導學生了解不同環境下的植物如何適應相應的環境條件。針對這一單元，教師可設計以下單元作業。

觀察記錄與分析：觀察并記錄不同環境（如沙漠、水域、巖石等）中植物的形態特征、生長狀況及與環境的適應性特征，并分析這些特征與環境因素（如水

分、光照、土壤等）之間的關系，嘗試解釋植物是如何適應這些環境的。

案例研究報告：選取幾種典型的植物（如仙人掌、荷花、苔蘚等），通過查閱資料或觀看相關視頻，深入了解這些植物在特定環境中的生存策略和適應性機制，撰寫研究報告，總結植物適應環境的科學原理，并提出自己的疑問。

學生在完成“觀察記錄與分析”作業的過程中，通過觀察和記錄不同環境中植物的形態特征、生長狀況及其與環境的適應性特征，能夠直觀地感受到科學原理在自然界中的實際應用，從而加深對植物與環境關系的理解，樹立科學的自然觀念。同時，學生在分析植物特征與環境因素關系的過程中，能夠逐漸提升邏輯思維能力和問題解決能力，學會運用科學知識解釋某一自然現象，從而提升應用思維能力。在學生完成全部的作業后，教師應根據學生的研究報告，著重評估學生觀察記錄的準確性、分析的深度以及結論的合理性，以評價學生是否真正理解了植物適應環境的科學原理，并能否將其應用于新的情境中，進一步檢驗學生的應用思維能力。

（二）邏輯推理培養科學思維，融合模型促進創新思維

邏輯推理是培養學生科學思維的重要手段，而模型構建能有效激發學生的創新思維。邏輯推理是運用已有知識，通過合理的推理得出結論的過程，能夠鍛煉學生的思維能力，使其學會用科學的方法分析問題、解決問題，從而形成嚴謹的科學思維[4]。小學階段的學生在問題探究的過程中容易受到思維的限制，而模型構建是將抽象概念具體化的過程，有利于突破思維限制。鼓勵學生將所學知識應用于實踐，能夠促進學生創新思維的發展，培養學生科學思維[5]。

以蘇教版五年級（下冊）第2單元“仿生”為例，

該單元教學目標包含引導學生了解一些生物界的奇妙現象，使學生從中汲取靈感，進行仿生設計。對此，教師可設計以下模型構建類單元作業：選擇一個生物或一種自然現象作為研究對象，通過觀察和分析，提煉出該生物或現象的獨特之處，運用所學知識，設計并制作一個仿生模型。學生可能會選擇蛋殼的薄殼結構作為研究點，設計并制作出能夠承受一定重量的薄殼結構模型；也可能會選擇海豚的聲吶系統，設計并制作出能夠探測障礙物的簡易聲吶模型。在構建模型的過程中，學生需要在分析生物特征的基礎上發揮想象力，思考將其轉化為模型的方法并進行創造性地設計。模型成果可以驗證學生的邏輯推理是否合理，促使學生進一步展開思考，提升學生的創新思維和科學思維。針對該作業，教師應注重對學生模型構建過程的評價，包括觀察分析的準確性、邏輯推理的合理性、模型設計的創新性以及制作的精細度等方面。

（三）動手實驗驅動探究實踐，團隊協作錘煉實踐能力

科學教學的一個重要目標是促進學生的探究實踐。動手實驗能夠讓學生直觀地體驗科學現象，加深對科學概念的理解。團隊協作不僅能夠提高學生的實踐能力，還能夠培養學生的溝通技巧和團隊精神。通過將動手實驗與團隊協作結合，學生可以在真實的探究活動中鍛煉自己的實踐能力和問題解決能力。

以蘇教版科學六年級（下冊）第2單元“生物和棲息地”為例。由于棲息地、食物鏈等知識點涉及較多生物且特點各不相同，教師可以布置團隊協作類的實驗作業“構建并研究生態瓶”。該作業要求學生分組合作，深入研究棲息地環境的特點，了解生物之間的相互作用，以及生物如何適應環境。在此基礎上，組員共同設計并制作生態瓶，模擬包含不同生物種類、食物鏈關系的棲息地環境。各小組觀察并記錄自己的生態瓶，分析生物在瓶中的生存狀態，探討可能存在的問題，并提出改進方案。通過此類單元作業，學生不僅能夠在實踐中加深對生物和棲息地知識的理解，還能在團隊協作中鍛煉實踐探究能力、溝通能力和問題解決能力。同時，學生也能在觀察和分析生態瓶的過程中，學會運用科學方法進行探究，生成嚴謹的科學態度。針對該作業，教師應采用多元化的評價方式，包括教師評價和學生互評。在評價過程中，教師主要關注學生的實踐探究能力、團隊協作能力以及在作業中展現出的實踐探究素養；學生則需要從團隊合作的默契度、解決問題的有效性等方面做出評價。

（四）科學精神融入態度教育，立足生活強化責任擔當

科學精神是一種嚴謹求實、勇于探索的態度，體現在科學研究的過程中，也貫穿于學生的日常學習和生活中。將科學精神融入學生的態度教育，可以幫助學生樹立正確的科學觀，培養實事求是的精神。教師組織與實際生活緊密結合的實踐活動，可使學生體會到科學知識的應用價值，培養學生的責任擔當。

以蘇教版科學五年級（下冊）第4單元“簡單機械”

為例。教師可圍繞“科學精神與責任擔當”這一主題，

布置一系列既貼近生活又能激發學生思考的任務。例如，教師可以要求學生調查社區或家庭中簡單機械的使用情況，分析其對生活質量的積極影響，并思考這些簡單機械可能帶來的環境問題或安全隱患。在分析原因之后，學生需要提出相應的改進建議，并將調查結果整合成簡潔、清晰的報告。通過此類作業，學生將學會從多個角度審視機械產品的利弊，意識到科學技術應用對實際生活的影響。在調查和分析的過程中，學生收集數據、分析數據，以佐證自己的看法，鍛煉了科學思維和問題解決能力，同時在提出改進建議的過程中，逐漸提升了自己的社會責任感。針對該項作業，教師應引入多元化的評價主體，包括同學、教師和家長。教師評價應注重通過作品展示的方式評估學生的作業質量、思考深度、創新性和責任感。家長評價則可以關注學生的家庭作業態度、與家庭成員的合作情況以及在生活中應用科學知識的實際情況。

四、結束語

綜上所述，指向科學學科核心素養的小學科學單元作業設計是小學科學課程的重要組成部分，在遵循情境關聯性、探究導向性和評價多元化等原則的基礎上，通過設計多樣化、結構性的單元作業，教師能夠在鞏固學生基礎知識與技能的同時，發展學生的核心素養，為未來的學習和生活奠定堅實的基礎。在實際教學中，教師可嘗試應用上述作業設計策略，為學生的成長和發展提供支持。未來，隨著教育理念的不斷更新和學生的不斷發展，教師還應持續深入小學科學單元設計策略的探索和實踐中，不斷優化作業設計，以動態適應教育改革和學生發展的需求，為學生的全面發展貢獻力量。

參考文獻

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基金項目：本文系廈門市“市管區培”專項學科帶頭人課題“指向科學核心素養的小學科學單元作業設計實踐研究”（課題批準號：XMXDXA2023020140）的研究成果。

作者簡介：顏麗平（1980.9-），女，福建廈門人，

任教于廈門市新圩學校，副校長，高級教師，本科學歷，市優秀少先隊輔導員，區優秀教師，區優秀共產黨員。