基于项目学习的小学科学实践性作业分类设计

摘要：教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》明确要求“提升作业设计水平”，在现实的教学实践中，我们发现小学科学实践性作业的研究与应用存在明显的不足。本文旨在探讨基于项目学习的小学科学实践性作业的分类设计，以提高学生的学习兴趣和科学素养。通过文献综述和实证研究，提出三种作业类型，并分析它们的特点和实施方式。研究结果表明，这些分类设计的实践性作业能够有效地提高学生的科学学习兴趣和科学素养。

关键词：项目学习；小学科学；实践性作业；分类设计；核心素养

一、问题的提出

2023年教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》明确要求，加强对学生有针对性的科学教育指导，实施启发式、探究式教学，提升作业设计水平，培养学生深度思维。在现实的教学实践中，我们发现小学科学实践性作业的研究与应用存在明显的不足：一是小学科学实践性作业设计相对单一，缺乏多样性和层次性，不能满足不同学生的学习需求和兴趣，即作业设计不够丰富和多样化。二是实验探索类作业设计过于简单，缺乏挑战性，而另一些则过于复杂，超出了小学生的认知和能力范围等。这很可能导致学生无法从中获得足够的科学探究乐趣或无法真正理解实验的意义。三是设计制作类作业往往只注重形式，缺乏实际操作和创意。学生很难从中培养创新思维和实践能力。四是实践应用类作业与学生的生活实际脱节，导致学生难以理解和应用所学知识解决实际问题。

针对以上问题，本文从实践性作业设计的学理逻辑出发，探讨了基于项目学习的“实验探索类、设计制作类、实践应用类”小学科学作业设计与实施。

二、实践性作业设计学理逻辑

1.核心概念界定：（1）实践性作业：实践性作业是指那些要求学生通过实际操作、观察、实验等方式，将所学知识应用于解决实际问题或探究科学现象的作业形式。它强调学生的参与性、体验性和探究性，旨在培养学生的实践能力和科学素养。（2）作业设计：作业设计是指教师根据学生的学习目标、认知特点和学习需求，对作业的内容、形式、难度和评价方式等进行系统规划和设计的过程。良好的作业设计应该既符合教育教学规律，又能有效激发学生的学习兴趣和积极性。

2.设计理念与原则：（1）学生中心：作业设计应以学生为中心，关注学生的需求和兴趣，促进学生的全面发展。（2）实践导向：强调实践性，让学生通过亲身实践来学习和理解科学知识。（3）项目驱动：通过项目式学习，让学生在解决实际问题的过程中深化对科学知识的理解和应用。

3.设计路径与方法：（1）需求分析：首先分析学生的学习需求和现有能力水平，确定作业设计的起点和目标。（2）内容选择：选择与课程内容紧密相关、具有实践性和探究性的作业内容。（3）形式创新：采用多样化的作业形式，如观察记录、实验报告、项目研究等，以激发学生的参与热情。

4.评价优化：建立科学的作业评价体系，注重过程评价和结果评价的有机结合，以全面反映学生的科学素养和实践能力。

实践性作业分类：（1）实验探索类作业设计：实验探索类作业设计是基于小学科学课程中实验教学的需求，通过引导学生参与科学实验的过程，旨在培养学生的实验操作能力、观察分析能力以及科学探究精神。在这类作业中，学生需要按照实验步骤进行操作，记录实验现象，分析实验结果，并通过实验来验证或探索科学原理和规律。实验探索类作业设计强调学生的动手实践，鼓励学生提出问题、设计实验方案、实施实验并得出结论，从而促进学生对科学知识的理解和掌握。（2）设计制作类作业设计：设计制作类作业设计是通过引导学生动手制作科学模型或科技作品，以培养学生的创新思维和实践能力。在这类作业中，学生需要根据给定的主题或问题，利用所学的科学知识和技术，设计并制作出符合要求的模型或作品。设计制作类作业设计注重学生的创造性和实践性，鼓励学生发挥想象力，通过实际操作将理论知识转化为实践成果，从而加深学生对科学知识的理解和运用。（3）实践应用类作业设计：实践应用类作业设计是结合现实生活中的科学问题，让学生在实践中运用所学的科学知识解决实际问题。这类作业强调知识的应用性和实践性，通过让学生在真实情境中应用科学知识，培养学生的问题解决能力和实践能力。在这类作业中，学生需要运用所学的科学知识和技能，分析实际问题，提出解决方案，并通过实践来验证方案的可行性和有效性。实践应用类作业设计旨在培养学生的科学素养和综合能力，促进学生的全面发展。

三、不同类型的实践性作业设计案例

（一）实验探索类作业设计案例

以教科版《科学》一年级上册中的《我们知道的植物》为例：

第一步：提出项目

项目名称：《探索植物的生长过程》

项目目标：通过亲自种植和观察植物，让学生了解植物的基本生长过程，包括种子发芽、生长、开花和结果，培养学生对自然科学的兴趣和观察能力。

第二步：分析项目

在这个项目中，学生将亲手种植植物，并每天观察记录植物的生长变化。通过分析这个项目，我们可以明确以下几点：

1.学生需要了解植物生长的基本知识，如种子发芽的条件、植物生长的必需因素等。

2.学生需要掌握观察记录的方法，包括如何描述植物的生长状态、如何测量植物的高度和叶子数量等。

3.学生需要培养耐心和细心，因为植物的生长是一个缓慢的过程，需要持续的观察和记录。

第三步：设计项目

1.选择适合一年级学生种植的植物，如绿豆、向日葵等，这些植物生长周期适中，容易观察。

2.准备种植材料，包括种子、土壤、花盆、喷壶等。

3.制定观察记录表，包括日期、天气、植物生长状态、高度、叶子数量等项目。

4.设计实验过程，指导学生如何种植、如何观察记录，并提醒学生注意事项，如保持土壤湿润、避免阳光直射等。

第四步：执行项目

1.在课堂上向学生介绍项目背景和目标，激发学生的兴趣。

2.分组进行种植，每组学生种植相同种类的植物，便于比较观察。

3.指导学生填写观察记录表，每天定时观察记录植物的生长情况。

4.鼓励学生相互交流观察结果，分享种植心得。

第五步：评价项目

1.观察记录评价：根据学生的观察记录表，评价学生的观察能力和记录准确性。

2.植物生长评价：比较各组植物的生长情况，评价学生的种植技能和责任心。

3.团队合作评价：评价学生在团队中的合作精神和交流能力。

4.总结反思：组织学生进行项目总结，分享收获和不足之处，鼓励学生在今后的学习中继续探索自然科学。

进行实验探索类作业设计，需要确定主题和目标、要有设计原则、明确实施步骤等。

（二）设计制作类作业设计案例

以教科版《科学》六年级上册第三单元《工具与技术》的《不简单的杠杆》为例：

第一步：提出项目

项目名称：《制作简易杠杆工具》

项目目标：通过亲手制作简易杠杆工具，让学生深入理解杠杆的工作原理，体验杠杆的省力效果，并培养学生的动手实践能力和创新思维。

第二步：分析项目

在这个项目中，学生需要利用身边的材料制作简易杠杆工具，并测试其省力效果。通过分析这个项目，我们可以明确以下几点：

1.学生需要了解杠杆的基本原理，包括支点、力臂和阻力臂的概念。

2.学生需要选择合适的材料，设计并制作简易杠杆工具。

3.学生需要测试杠杆工具的省力效果，并记录数据进行分析。

4.学生需要培养动手实践能力、创新思维和问题解决能力。

第三步：设计项目

准备材料：让学生准备一些简单的材料，如木棒、绳子、挂钩、重物等。

设计杠杆工具：指导学生根据杠杆原理设计简易杠杆工具，确定支点、力臂和阻力臂的位置。

制作过程：让学生按照设计图制作杠杆工具，注意制作的牢固性和美观性。

测试与记录：指导学生测试杠杆工具的省力效果，记录数据并进行分析。可以设计一些简单的实验，如用杠杆提起不同重量的物体，比较使用杠杆和不使用杠杆时的力量差异。

第四步：执行项目

介绍项目背景和目标：在课堂上向学生介绍项目背景和目标，激发学生的兴趣。

分组制作：将学生分成小组，每组学生制作简易杠杆工具。

教师指导：教师在制作过程中给予适当的指导，帮助学生解决遇到的问题。

测试与展示：完成制作后，让学生进行测试并展示作品。鼓励学生相互交流制作经验和测试结果。

第五步：评价项目

作品评价：根据学生的制作作品，评价其设计合理性、制作牢固性和美观性。

测试数据评价：根据学生的测试数据和分析结果，评价其对杠杆原理的理解程度和实验能力。

团队合作能力评价：评价学生在团队中的合作精神和交流能力。

总结反思：组织学生进行项目总结，分享收获和不足之处，鼓励学生在今后的学习中继续探索科学原理并应用于实践中。

进行设计制作类作业设计，需要进行主题选择与目标设定、介绍材料与工具、引导学生进行设计及描述制作过程、合理进行评价与反思。

（三）实践应用类作业设计案例

以教科版《科学》五年级上册第三单元《环境与我们》的《解决垃圾问题》为例：

第一步：提出项目

项目名称：《社区垃圾解决方案》

项目目标：通过对社区垃圾问题的调查与分析，提出具体的解决方案，并实施一些可行的措施，旨在减少垃圾产生、提高垃圾分类回收率，增强学生的环保意识和实践能力。

第二步：分析项目

在这个项目中，学生需要深入社区，了解垃圾问题的现状，分析原因，并提出解决方案。通过分析这个项目，我们可以明确以下几点：

1.学生需要了解社区垃圾的种类、数量和处理方式。

2.学生需要分析垃圾问题产生的原因，如居民生活习惯、垃圾分类意识等。

3.学生需要提出具体的解决方案，包括减少垃圾产生的措施、提高垃圾分类回收率的方法等。

4.学生需要与社区居民沟通交流，宣传环保理念，争取他们的支持与合作。

第三步：设计项目

调查阶段：设计调查问卷，对社区居民进行垃圾分类、处理等方面的调查。

分析阶段：整理调查数据，分析垃圾问题产生的原因，确定解决方案的方向。

解决方案设计阶段：根据学生的分析和社区实际情况，设计具体的解决方案，如开展垃圾分类宣传活动、设立垃圾分类回收站等。

实施方案阶段：制定实施计划，明确任务分工和时间节点，确保方案的顺利实施。

第四步：执行项目

学生分组进行社区调查，收集数据。

对收集到的数据进行整理和分析，找出垃圾问题产生的关键原因。

根据分析结果设计解决方案，并征求社区居民的意见和建议。

制定详细的实施计划，并付诸实践。例如，开展垃圾分类知识讲座、制作垃圾分类宣传海报、设立垃圾分类回收站等。

第五步：评价项目

效果评价：通过对比实施前后的数据，评价解决方案的效果。如垃圾减少量、分类回收率等指标的变化情况。

过程评价：对学生的参与态度、合作精神、实践能力等方面进行评价。

社区居民反馈评价：征求社区居民对解决方案的满意度和改进意见，以便进一步完善项目。

总结反思：组织学生进行项目总结，分享收获和不足之处，鼓励学生在今后的生活中继续关注环保问题并付诸实践。

进行实践应用类作业设计，需要进行情境创设和任务布置、还需要进行实施指导以及成果展示与评价。

结语：

通过基于项目学习的“实验探索类作业、设计制作类作业、实践应用类作业”设计与实施，可以有效地提升小学科学实践性作业的效果，培养学生的科学素养和实践能力。实验探索类作业可以让学生亲身参与科学实验，探究科学现象的本质和原理，培养他们的观察、分析和解决问题的能力。设计制作类作业能够激发学生的创新思维和动手能力，培养他们的实践操作能力和创造力。实践应用类作业则可以让学生在实际生活中应用科学知识，提高他们对科学知识的理解和应用能力，培养他们的社会责任感和实践能力。

参考文献：

[1]赵海涛. 小学科学实践性作业的设计与评价[J]. 科学教育， 2018， 24（01）： 60-62.

[2]郭元祥. 实践性作业的特点与设计[J]. 课程教材教法， 2019， 39（05）： 44-48.

[3]王美芬. 小学科学实践性作业的实践与思考[J]. 上海教育科研， 2017（05）： 92-94.

[4]陈华忠. 小学科学实践性作业的策略研究[J]. 教育理论与实践， 2016， 36（35）： 54-56.

[5]王莉莉. 小学科学实践性作业的设计原则与实施策略[J]. 教育导刊， 2018（09）： 77-80.

参考书目：

1.郭元祥《小学科学教育理论与实践》高等教育出版社

2.张丽娜《小学科学课程与教学》中国人民大学出版社

3.李维《小学科学教学心理学》北京师范大学出版社

4.李艳丽《小学科学教学案例与评析》东北师范大学出版社

5.胡玉华《小学科学教学设计理论与实践》高等教育出版社

作者简介：崔丽珊，女，小学高级教师，中共党员，本科学历。现任广州市番禺区天誉小学党支部书记、校长，番禺区督学。从教27年以来，先后获广州市优秀辅导员、广州市科技教育先进个人、番禺区优秀教师、番禺区教育系统“身边的好党员”、番禺区教育系统“优秀党员”、番禺区校内课后服务工作“优秀校长”、在番禺区2019年广东省“书香校园”建设系列活动中被评为“点灯人”校园阅读推广人等光荣称号，在市、区教育装备专项检查评比中，曾多次被评为优秀实验员（管理员）。曾任番禺区小学科学特约教研员，番禺区科技教育专家组成员，番禺区教育学会理事会小学科学分会副秘书长，广东教育学会科技教育专业委员理事，是广州市第十九届中小学、学前教育特约教研员以及广州市科学学科中心组成员，番禺区“名师大讲堂”授课专家，番禺区新教师入职培训班跟岗学习阶段小学科学指导老师，番禺区骨干教师培养对象培训班跟岗学习的指导老师以及大学硕士研究生指导教师、大学师范专业兼职老师等。