基于適切性與多樣性的小學(xué)科學(xué)作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）明確強(qiáng)調(diào)，科學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“難度適切性”與“形式多樣性\"雙重要求。這一要求既著眼于滿(mǎn)足不同認(rèn)知水平學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，又充分契合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。為切實(shí)貫徹《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求，本研究以第三段科學(xué)作業(yè)為例，通過(guò)分類(lèi)、分層、分階的“三分\"和結(jié)合、融合、綜合的“三合\"方法，從適切性與多樣性?xún)蓚€(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，從而更有效地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。

一、縱橫設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)作業(yè)適切性

關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的發(fā)展始終是課程改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。所謂作業(yè)的適切性，即作業(yè)內(nèi)容能夠根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況、個(gè)體差異等，做到難度適中、內(nèi)容恰當(dāng)，從而真正服務(wù)于學(xué)生的成長(zhǎng)和進(jìn)步。因此，教師應(yīng)充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和個(gè)體差異，科學(xué)、精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)作業(yè)，使其既能切實(shí)匹配學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)需求，又能有效促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

（一）分類(lèi)練習(xí)，把握課前、課后兩大類(lèi)

作業(yè)可根據(jù)不同時(shí)機(jī)劃分為課前、課后兩大類(lèi)。

課前作業(yè)以調(diào)查預(yù)測(cè)類(lèi)題目為主，旨在了解學(xué)生的前概念與已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，幫助教師精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)，為課堂教學(xué)提供針對(duì)性的指導(dǎo)。例如，在教學(xué)教科版三年級(jí)“天氣\"單元時(shí)，教師布置了完成“一周天氣觀察記錄表\"的課前作業(yè)，要求學(xué)生記錄氣溫、云量、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，并繪制天氣變化折線(xiàn)圖。通過(guò)分析學(xué)生提交的327份記錄表發(fā)現(xiàn)，約占 78% 的學(xué)生能準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)，但僅有約占 45% 的學(xué)生能初步歸納天氣變化的規(guī)律。基于這一結(jié)果，教師可調(diào)整課堂教學(xué)，增加數(shù)據(jù)分析與科學(xué)推理環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)的精準(zhǔn)定位。

課后作業(yè)大致可分為隨堂鞏固類(lèi)作業(yè)和階段綜合應(yīng)用類(lèi)作業(yè)兩種。如在教學(xué)教科版四年級(jí)《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課時(shí)，教師布置了3道選擇題為隨堂鞏固類(lèi)作業(yè)，涵蓋振動(dòng)發(fā)聲的概念、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析等內(nèi)容，又在周末綜合練習(xí)中以單元為單位，設(shè)計(jì)了完成“聲音傳播探究任務(wù)單\"綜合應(yīng)用類(lèi)作業(yè)，要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證聲音在不同介質(zhì)中的傳播差異，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

精細(xì)化的分類(lèi)作業(yè)設(shè)計(jì)，既符合教學(xué)過(guò)程的規(guī)律，也有助于學(xué)生形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提升學(xué)習(xí)能力和科學(xué)素養(yǎng)。

（二）分層練習(xí)，滿(mǎn)足學(xué)生真實(shí)需求

教師可建立“科學(xué)練習(xí)題庫(kù)”，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、教材重難點(diǎn)與教學(xué)目標(biāo)，科學(xué)編制分層作業(yè)。基礎(chǔ)層的作業(yè)需注重基礎(chǔ)知識(shí)的識(shí)記與簡(jiǎn)單應(yīng)用，以幫助基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)；鞏固層的作業(yè)側(cè)重知識(shí)的理解與運(yùn)用，以滿(mǎn)足天部分學(xué)生的學(xué)習(xí)需求；而拓展層的作業(yè)則強(qiáng)調(diào)綜合性與創(chuàng)新性，面向?qū)W有余力的學(xué)生，讓他們挑戰(zhàn)自我。

以教科版六年級(jí)“工具與技術(shù)\"單元為例，分層作業(yè)設(shè)計(jì)如下：基礎(chǔ)層作業(yè)，要求學(xué)生制作“簡(jiǎn)單機(jī)械識(shí)別卡”，識(shí)別杠桿、輪軸等工具，并標(biāo)注其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；鞏固層作業(yè)，要求學(xué)生能分析“生活中的工具應(yīng)用案例”，如剪刀中的杠桿、斜面組合原理；拓展層作業(yè)，要求學(xué)生開(kāi)展“省力工具創(chuàng)新設(shè)計(jì)”項(xiàng)目，能夠利用杠桿原理設(shè)計(jì)一款可調(diào)節(jié)高度的書(shū)架。

分層精準(zhǔn)習(xí)題的設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)了教育公平和因材施教的理念，讓每個(gè)學(xué)生都能在其最近發(fā)展區(qū)內(nèi)得到有效的發(fā)展，避免了因作業(yè)難度不當(dāng)而導(dǎo)致的學(xué)習(xí)挫折或?qū)W習(xí)動(dòng)力不足的問(wèn)題。按照分層設(shè)計(jì)原則進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)，有助于不同層次的學(xué)生得到不同的發(fā)展。實(shí)踐中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的分層作業(yè)實(shí)施后，筆者教學(xué)的班級(jí)中學(xué)困生的基礎(chǔ)題正確率與學(xué)優(yōu)生的拓展題優(yōu)秀率均有明顯提升。

（三）分階練習(xí)，促進(jìn)思維進(jìn)階發(fā)展

除根據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)能力水平層次進(jìn)行分層作業(yè)設(shè)計(jì)外，教師還可根據(jù)作業(yè)內(nèi)容本身的進(jìn)階層級(jí)設(shè)計(jì)分階練習(xí)，以促進(jìn)學(xué)生思維從低級(jí)向高級(jí)逐步提升。小學(xué)科學(xué)思維進(jìn)階作業(yè)可依循識(shí)記、理解、應(yīng)用、綜合、拓展、創(chuàng)新六個(gè)層級(jí)依次展開(kāi)。

以教科版四年級(jí)“聲音\"單元為例，可設(shè)計(jì)以下六階思維訓(xùn)練題。

（1）識(shí)記：\"聲音是由物體產(chǎn)生的\"。（2）理解：“敲擊音叉后放入水中，水花四濺說(shuō)明”。（3）應(yīng)用：解釋“為什么宇航員在太空不能直接對(duì)話(huà)”。（4）綜合：設(shè)計(jì)“證明聲音傳播需要介質(zhì)\"的實(shí)驗(yàn)方案。（5）拓展：分析“古代士兵通過(guò)伏在地面聽(tīng)馬蹄聲判斷敵軍距離\"的科學(xué)原理。（6）創(chuàng)新：提出“在真空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)聲音傳播”的創(chuàng)意設(shè)想。

分階精確化的作業(yè)練習(xí)，可有效提升學(xué)生的科學(xué)解釋和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，促進(jìn)學(xué)生思維的逐步進(jìn)階，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

二、三方結(jié)合，實(shí)現(xiàn)作業(yè)多樣性

作業(yè)的多樣性，指的是作業(yè)內(nèi)容和形式的豐富多樣，能夠滿(mǎn)足不同學(xué)生的興趣、能力與發(fā)展需求，促進(jìn)學(xué)生多方面能力的提升。為此，教師可通過(guò)結(jié)合學(xué)生錯(cuò)題、融合工程實(shí)踐以及創(chuàng)設(shè)綜合情境等方式，豐富學(xué)習(xí)資源，拓寬作業(yè)設(shè)計(jì)的視角，提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，進(jìn)而促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。

（一）結(jié)合學(xué)生錯(cuò)題，豐富學(xué)習(xí)資源

錯(cuò)題是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中極為寶貴的學(xué)習(xí)資源，能夠直觀反映出學(xué)生的知識(shí)薄弱環(huán)節(jié)與思維誤區(qū)。通過(guò)對(duì)學(xué)生錯(cuò)題的收集、分類(lèi)、改編和資源共建，可以將學(xué)生錯(cuò)題轉(zhuǎn)化成為多樣化的學(xué)習(xí)資源。

首先，在錯(cuò)題收集與整理過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建立個(gè)人錯(cuò)題本，將科學(xué)作業(yè)、測(cè)試中的錯(cuò)題按單元或知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)整理，并標(biāo)注錯(cuò)誤原因（如概念不清、審題錯(cuò)誤、方法不當(dāng)?shù)龋Ｆ浯危槍?duì)錯(cuò)題開(kāi)展分析歸類(lèi)，定期組織學(xué)生對(duì)班級(jí)錯(cuò)題進(jìn)行匯總分析，運(yùn)用思維導(dǎo)圖等工具將錯(cuò)題歸納到不同知識(shí)板塊。例如，在教科版四年級(jí)“植物的生長(zhǎng)變化\"單元中，可將錯(cuò)題分為“植物結(jié)構(gòu)\"“生長(zhǎng)條件”“繁殖方式\"等類(lèi)別。隨后，開(kāi)展小組改編活動(dòng)：以小組為單位，從錯(cuò)題集中選取典型題目進(jìn)行改編。學(xué)生需深入分析錯(cuò)題所涉及的知識(shí)點(diǎn)，挖掘其內(nèi)涵，并設(shè)計(jì)新題型，如將選擇題改編為實(shí)驗(yàn)探究題，或更換問(wèn)題情境重新命題。最后，實(shí)現(xiàn)班級(jí)資源共建：將各小組改編的題自匯總，建立班級(jí)“錯(cuò)題資源庫(kù)”，供全班學(xué)生學(xué)習(xí)使用。

這一過(guò)程中，學(xué)生在“當(dāng)小老師\"的角色體驗(yàn)中，提升了學(xué)習(xí)熱情，提高了自主學(xué)習(xí)能力及知識(shí)應(yīng)用能力。這樣的習(xí)題形式也有助于強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)涵的理解與掌握，促進(jìn)其元認(rèn)知能力的發(fā)展。

（二）融合工程實(shí)踐，提升問(wèn)題解決能力

《課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)小學(xué)科學(xué)課程的實(shí)踐性屬性，將工程實(shí)踐融入作業(yè)設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生更好地動(dòng)手動(dòng)腦，培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新思維。

以教科版六年級(jí)“小小工程師\"單元為例，作業(yè)可以按以下步驟設(shè)計(jì)。首先，發(fā)布工程類(lèi)任務(wù)，設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性和挑戰(zhàn)性的工程項(xiàng)目，如“胡蘿下、牙簽高塔挑戰(zhàn)賽”，要求學(xué)生用100根牙簽和1個(gè)胡蘿卜搭建承重塔，規(guī)定塔高不低于 60cm ，且能在30秒內(nèi)保持穩(wěn)定。其次，進(jìn)行知識(shí)講解與指導(dǎo)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性原理等相關(guān)科學(xué)知識(shí)，并提供工程設(shè)計(jì)的基本方法指導(dǎo)，如結(jié)構(gòu)分析、材料選擇等。隨后，組織小組協(xié)作實(shí)踐，學(xué)生以小組為單位開(kāi)展活動(dòng)，經(jīng)歷“需求分析一方案設(shè)計(jì)一模型制作一測(cè)試優(yōu)化\"的完整工程流程，組內(nèi)明確分工，如組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)方案設(shè)計(jì)、操作員負(fù)責(zé)模型制作等。

通過(guò)融合工程實(shí)踐的作業(yè)，學(xué)生能夠深刻體會(huì)工程實(shí)踐的復(fù)雜性與挑戰(zhàn)性。這類(lèi)作業(yè)突破了傳統(tǒng)紙筆作業(yè)的局限，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，提高了解決實(shí)際問(wèn)題的能力，切實(shí)落實(shí)了“做中學(xué)\"的教育理念。

（三）創(chuàng)設(shè)綜合情境，提高綜合應(yīng)用水平

選擇學(xué)生熟悉的社會(huì)性問(wèn)題創(chuàng)設(shè)綜合情境設(shè)計(jì)作業(yè)內(nèi)容，將科學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際緊密結(jié)合，有助于提高學(xué)生綜合應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的水平，讓學(xué)生在作業(yè)過(guò)程中體會(huì)科學(xué)探索的價(jià)值，助力學(xué)生的全面發(fā)展。

例如，在教科版五年級(jí)“環(huán)境與我們\"單元教學(xué)后，可結(jié)合“校園雨水凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)\"等真實(shí)情境，將“如何利用科學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一套符合校園需求的雨水凈化方案”作為綜合情境設(shè)計(jì)探究任務(wù)。教師可先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)情境任務(wù)進(jìn)行分析，明確任務(wù)目標(biāo)、所需知識(shí)與技能（如過(guò)濾、沉淀、消毒等科學(xué)知識(shí)，數(shù)據(jù)分析、方案設(shè)計(jì)等技能），預(yù)判可能遇到的問(wèn)題。隨后，組織學(xué)生以小組為單位開(kāi)展跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)。這樣的活動(dòng)能引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)地測(cè)量校園降雨量、分析水質(zhì)數(shù)據(jù)（數(shù)學(xué)知識(shí)），結(jié)合科學(xué)原理設(shè)計(jì)凈化流程，并利用工程思維進(jìn)行系統(tǒng)搭建，實(shí)現(xiàn)綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題。

通過(guò)在綜合情境中完成解決社會(huì)性問(wèn)題的作業(yè)，學(xué)生能夠整合與運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，深刻理解所學(xué)知識(shí)的社會(huì)意義，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)成就感與探究興趣。這樣的教學(xué)過(guò)程，充分體現(xiàn)了情境學(xué)習(xí)理論與跨學(xué)科教育理念。

綜上所述，科學(xué)、合理地把握作業(yè)的適切性與多樣性，不僅有效實(shí)現(xiàn)了因材施教，也促進(jìn)了不同層次學(xué)生的全面發(fā)展，為小學(xué)科學(xué)教育質(zhì)量的持續(xù)提高提供了有力支撐。

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（浙江省杭州市余杭區(qū)瓶窯第一小學(xué)）