探究小学科学实践性作业的设计策略

【摘要】实践性作业指对作业内容进行个性化、生活化和实操化改造。在小学科学教学中，实践性作业要求教师将自然科学概念融入作业设计，让学生在多样化的实践活动中学习知识，并在实践中迁移内化所学知识，将知识转化为能力，提升科学探究能力。【关键词】小学科学；实践性作业；优化设计教师设计的科学实践性作业要以小学生的认知发展水平和知识把握程度为出发点，充分激发学生的好奇心和求知欲，有效延伸课堂教学，丰富教学内容，提升学生的动手实践能力，培养学生的科学逻辑思维和科学核心素养［1］。一、小学科学实践性作业的重要意义（一）转变学习方式，培养学生探究意识与纯粹的理论学习不同，实践带来的体验感往往比枯燥的知识讲解更加生动，能够让学生由被动听讲转变为主动参与活动。教师鼓励学生自主动手操作和开展实验，能够使他们对科学现象及其原理产生浓厚的兴趣，锻炼学生的动手能力，培养学生的创新思维和解决问题的能力。学生在完成实践性作业的过程中能够主动思考、实践，将课堂所学知识应用到实际问题的解决中。这种应用性学习能够加深学生对科学知识的理解和记忆。实践性作业是文本知识的延伸，是培养学生探究意识的重要形式。（二）丰富教学内容，促进学生个性发展科学实践性作业对课本知识进行趣味化、生活化和实操化的改造，将抽象的科学知识转化为生动有趣的实践活动，并与日常生活相结合，能够在丰富教学内容的同时使作业变得简单易懂，让学生在实践中感受科学的魅力。每名学生都有独特的兴趣爱好和长处，实践性作业为学生的个性差异提供了展示的平台，能够让学生发挥其主观能动性，自主选择探究方向，通过动手实践将自己的创意转化为现实。这既能满足学生的个性化需求，又能让他们在探究的过程中不断发展自身特长和兴趣［2］。二、小学科学实践性作业的设计策略（一）观察类作业，激发探究兴趣生活中有许多现象蕴含着科学原理。教师设计与教材内容和学生日常生活密切相关的观察任务，引导学生细致观察生活现象并结合所学知识，合理解释具体现象产生的原因，能够有效激发学生对科学现象及其背后原理的探究兴趣和求知欲，让学生积极完成实践性作业，养成在日常生活中积极发掘和思考科学问题的好习惯。以教科版科学六年级下册“发现变化中的新物质”一课的作业设计为例。在课堂上，学生观察了白砂糖加热和蜡烛燃烧产生的现象，初步认识到判断物质是否产生化学变化的本质是看其有没有产生新物质。教师将该知识与学生的日常生活紧密联系，设计观察类作业，让学生仔细观察日常生活中有什么物质变化的现象，判断这些变化是物理变化还是化学变化。经过仔细观察后，有的学生发现家中铁质用具的表面生成了红棕色的铁锈，在查阅资料和探究后了解到铁锈的生成是由于氧在有水的环境中与铁反应，产生了氧化铁这一新物质，即铁锈，因此判断铁生锈是化学变化。另外，有的学生发现，将水倒入模具，在冰箱中放一段时间后，里面的水会变成冰块，而该过程并没有新物质产生，冰只是水的另一种形态，因此判断该过程是物理变化。此外，教师要求学生制订详细的观察计划并记录观察结果。发现铁生锈现象的学生制订观察铁锈的计划，每天观察铁锈范围是否扩大、颜色是否发生变化以及铁锈覆盖下的铁发生了什么变化。同时，观察类作业需重视科学方法的引导。教师给予学生适当的指导，鼓励学生充分发挥自主性和创造力。例如，教师让学生利用观察记录表来规范记录观察铁锈的过程，拍摄铁锈面积扩大的照片。这能够帮助学生更好地理解科学现象，系统分析观察结果并将其与科学原理相结合，培养学生的科学思维能力。此外，观察类作业的设计还应包含对学生观察能力的评价和反馈。学生在观察水变为冰的过程中只记录了水变成冰的时间，缺乏对现象具体发生过程的记录。教师检查学生的观察报告并给予其针对性的建议，帮助学生发现和改进观察过程中的不足之处。有效的评价反馈机制能够提高学生的观察能力，增强学生对科学探究的自信心。观察类作业具有贴近学生的日常生活的优势。教师应鼓励学生运用科学的方法自主探究感兴趣的现象，并从现象出发联系课堂所学知识，加深对文本知识的理解和记忆。这样的观察实践体验能够激发学生的科学探究兴趣和求知欲，锻炼学生独立思考和解决问题的能力，帮助他们在之后的科学学习中取得更好的成果。（二）绘图类作业，丰富学习体验图像能够很好地将抽象的科学知识具象化。绘图类作业围绕课堂上涉及的核心概念展开，将文本内容转化为易于理解和操作的视觉形式，使学生在绘制的过程中加深对科学原理和概念的理解和认识，增强学习的体验感和趣味性，提升学生的创造力，从而丰富他们的科学学习体验。以教科版科学六年级上册“观察更多的生物细胞”一课的作业设计为例。学生在观察洋葱表皮细胞后对细胞的结构有了初步概念，由此出发探索其他生物的细胞结构是否与洋葱表皮细胞相同。在教师的指导下，学生观察了叶表皮细胞、人体血液红细胞和人体口腔上皮细胞等细胞标本。由于时间限制，学生在课堂上使用显微镜观察细胞时绘制的细胞图较为草率。对此，教师将绘制细胞结构图作为绘图类实践作业让学生完成，从而帮助他们理解并更好地巩固细胞结构的相关知识。学生在绘制叶表皮细胞时需要重点刻画上面的气孔；绘制人体血液红细胞时则要表现出细胞是圆饼状的，边缘较厚而中间略凹陷；绘制人体口腔上皮细胞时要表现其扁平、不规则多边形的形状特点。通过绘图任务，学生能够将课堂上学到的细胞结构知识转化为具体的图示，更好地理解和记忆知识点。此外，教师可不拘泥于写实绘画的作业形式，围绕小学生认知水平发展的特点，鼓励学生进行创意表现，让学生根据自己的理解和想象自由发挥。例如，在绘制叶表皮细胞的保卫细胞时，学生可以为其加上保安制服和生动的拟人表情，还可以将人体血液红细胞绘制成携带很多氧和二氧化碳的小船，将人体口腔上皮细胞绘制成坚实的盔甲。这使细胞图变得更加生动形象，其作用的体现也更加明显。创意表现的绘图任务有助于学生将科学知识与个人兴趣结合起来，激发学生的想象力和创造力，让他们在绘图过程中自主思考科学现象的多样性和可能性。基于小学生身心发展特点设计的绘图类作业可以为学生提供更加生动、直观的学习体验，激发他们对科学的兴趣和探索欲望。教师通过结合课程内容、鼓励创意表现，能够丰富学生的学习体验，使抽象的科学概念具象化，提高学生的创意表达水平和科学理解能力。（三）搭建类作业，提升动手能力实践性作业强调学生的动手操作能力，搭建模型的作业充分展现了学生的动手技能和科学工程思维。通过亲自动手搭建和制作模型，学生可以直观地理解和应用科学原理，并且在制作过程中融入创意和巧思，提高科学逻辑思维和实操水平。以教科版科学六年级下册“制作塔台模型”一课的作业设计为例。在学习本课前，学生已经以小组为单位绘制了塔台模型设计图。因此，本课的搭建作业是根据设计图，使用吸管作为主要材料进行塔台搭建。有的小组多使用三角形结构，使塔台更加稳固；有的小组将两个上下面积比不同的棱台组合，在保证塔台稳定的同时兼顾美观性。在实际操作过程中，学生直观地体会到力的作用与传递，理解平行四边形的不稳定性和三角形的稳定性，将理论知识转化为实际操作能力，了解科学原理在生活中的实际应用。接着，教师鼓励学生进行创新设计，利用开放性的搭建任务激发学生的创造力。有的小组将埃菲尔铁塔的设计融入塔台中，还有的小组在塔台上增加了屋顶的设计。学生根据自己的兴趣和想法进行自由创作，有效提高了创新能力和设计水平。此外，教师引导学生在搭建过程中主动思考和解决问题，如使用什么连接方式能使吸管更加稳固。通过实践和教师指导，学生发现，如果要延长塔台立柱的长度，可以将其中一根吸管的末端捏扁插入另一根吸管中，再用胶带缠绕固定；如果要固定立柱与底面或台面之间的连接处，可先用剪刀在横向的吸管中间剪开一个小孔，再将纵向的吸管插入其中，最后用胶带固定。在教师的辅助下，学生在实践中探索和尝试，顺利完成任务，并在操作中提升动手能力和观察力。在小组完成搭建作业后，教师可以开展小组比拼和交流会，依据具体标准来评估每组制作的塔台水平，综合考虑塔高、顶端承重能力、抗风能力、美观和材料成本等方面，选出设计和制作水平前三的小组作品进行展示。学生可以互相交流经验，共同讨论观察结果，主动思考和探究，同时在比赛中不断提高动手能力，增强自信心和成就感。搭建类作业能够促使学生将理论知识应用于实际操作，在操作中融入自己的创意和巧妙设计，在提升学生创造力的同时培养学生解决科学问题的能力，有效提升学生的动手能力和实操技能。小组合作完成作业的学习模式能够培养学生的团队合作能力和集体意识。（四）实验类作业，培养科学思维科学实验具有很强的实践性和探究性，开展实验对于培养学生的科学思维至关重要。学生能够在实验过程中直观地理解科学概念和原理，通过分析实验数据和结果提升分析能力和批判性思维，从而养成严谨的科学态度，形成“实践出真知”的科学意识。以教科版科学五年级下册“种子发芽实验”一课的作业设计为例。学生通过学习认识到种子能够成功长成一株植物的前提是胚一定要完整。本课的教学内容为对种子发芽所需条件进行猜想并开展实验证明。学生猜测种子发芽的条件有土壤、温度、空气、水分。教师围绕学生的猜想布置实验任务，让学生验证这些条件是否会影响种子发芽。教师关注实验作业的开放性和探究性，让学生选择土壤、水分和光照等条件中的一个进行对比实验，观察绿豆苗的生长情况。有的学生选择水分作为研究对象，设置对比实验，只改变水分条件，其他条件均不变。在学生实验的过程中，教师需要强调科学方法的重要性，指导学生制订详细的实验计划，包括提出假设、设计实验步骤、进行实验操作、收集数据和得出结论等步骤。有的学生提出的假设是水分会影响种子发芽。该生准备两个种子培养碟，铺上纸巾和一样的土壤；在两个种子培养碟里各放10颗大小相等的绿豆；给其中一个种子培养碟中浇水，另一个不浇；将两个种子培养碟放在同样条件的环境中，等待种子生长。通过实验，学生发现，没浇水的绿豆没有发芽，而浇水的绿豆基本发芽了，因此得出结论：水分是种子发芽的必要条件。学生通过提出问题并自主设计实验计划，提升了自主学习能力和探究能力；通过实际操作加深了对知识的理解，提升了科学思维。同时，教师对科学方法的重视能够帮助学生形成规范的科学思维，理解对比实验的内涵和优点，掌握科学研究的过程和逻辑。此外，实验数据和结果要用规范的表格呈现。例如，针对探究水分是否会影响绿豆种子发芽实验的表格设计，表格标题是“绿豆种子发芽是否需要水分的实验记录表”，表格第一列标注“1号组”和“2号组”，第一行分别为“种子总数”“已发芽数”“未发芽数”“实验结论”。规范的表格设计能够使实验结果的表述更加清晰，培养学生严谨和负责任的科学态度。学生汇总不同条件下的实验结果，得出结论：绿豆种子的发芽不需要土壤；绿豆种子的发芽需要充足的水分、空气和适宜的温度。实验类作业能够有效激发学生的学习兴趣，引