闻蓉美：指向学生科学思维发展的实践作业设计闻蓉美，杭州市上城区小学科学教研员，高级教师，市教坛新秀、区特级教师。承担国家、省市级公开课及讲座80余节，两次参与省教研室义务教育阶段科学教育质量监测工具研制，主持的课题获省第九届教研课题成果评比一等奖。
吴燕婷，杭州市崇文实验学校科学教研组长，一级教师，市教坛新秀、区学科带头人。“一师一优课”获部级优课、省级优课，杭州市优质课一等奖；在全国科学研讨会、省“百人千场”“千课万人”等活动中多次执教研究课。
本文发表于《小学科学》2022年第8期（下）“名师课堂”栏目
【摘要】科学实践作业是提升学生科学思维的重要路径，但存在内容缺乏科学思维含量、过程缺乏科学思维培养方法、评价缺乏科学思维价值导向等问题。本文以《生物与环境》单元为例，从作业内容、作业实施、作业评价等方面，提出精选内容、分层设计、提前亲历、精准指导、展示分享、SOLO评价等策略，使小学科学实践作业指向学生的科学思维发展。
【关键词】小学科学 实践作业 科学思维
小学科学学科是一门综合性基础课程，具有实践性，通过探究实践发展学生的科学思维与问题解决能力。科学实践作业突出探究性、思维性、创新性，包括制作、观测、饲养、调查等内容。本文所指的实践作业是针对实践内容呈现的本质属性、内在规律及相互关系，能从科学视角进行认识，能用科学思维方法进行分析综合、抽象概括和推理论证，对于实践作业中呈现的不同信息，能基于事实证据和科学推理对其进行质疑、批判，进而提出创造性见解。 一、实践作业研究现状实践作业的形式被广大科学教师采用，它可以对课堂探究活动进行延伸，也能满足部分学生的深入研究需求，与教育部倡导实践性的理念一致。但目前对实践作业的研究较少，教师实施作业较为随意，其价值未能较好地体现。 （一）作业内容缺乏科学思维含量通过区域调查，发现大量科学实践作业缺乏设计，教师布置的实践作业大多为让学生按教材内容再次操作，或按教师要求观察记录，这些实践作业虽然让学生动起手来，但思维含量不高，又缺乏系统性，大大降低了作业的价值。 （二）过程缺乏科学思维培养方法实施前、实施中和实施后，教师未预设学生将会面临的困难，未对学生进行一定的指导，学生容易中途放弃；同时缺乏对学生科学思维培养的方法指导，实施效果欠佳，削弱了其本身的作用，有时反而让学生觉得增加了课业负担。 （三）评价缺乏科学思维价值导向实施过程中缺乏客观的评价，更缺乏凸显科学思维的表现性评价，学生逐渐觉得实施实践作业只是完成老师布置的一项任务，对实践作业的主动性不强，兴趣不浓，有时应付了事，未能体现实践促进思考的意义。 （四）文献缺乏科学思维学术研究查阅文献，有课外实践作业的相关研究，但均缺乏对实践作业中科学思维培养的研究，缺乏对实践作业设计和实施的研究，更缺乏对其评价的可操作性研究；有不少关于科学思维的文献，但鲜有从实践作业提升科学思维的研究。基于学生科学思维发展的视角审视实践作业，对其进行研究与实施，并提炼相关策略与方法，这对提升学生科学核心素养是具有意义与价值的。 二、基于科学思维的实践作业设计本文以五年级下册《生物与环境》单元为例，对实践作业进行设计与研究，帮助教师有效地进行科学实践性作业的设计，对于培养学生实践能力、创新能力，特别是科学思维有重要意义。 《生物与环境》单元主要让学生通过研究植物和动物对环境的需求，理解生物之间相互依存、相互作用关系，初步建构生态系统概念。有较多长期观察活动，需结合课外实践进行，笔者根据教材内容对实践作业进行了设计，如下： 主题：豆苗的生长 基础型：准备两盆绿豆苗，两个不透明的纸盒。去掉盒底，在顶部一端各开窗户。把两盆豆苗放在阳光下，各扣一个纸盒，让一个纸盒的窗户朝左，另一个朝右。浇水保持盆内土壤湿润，浇水后仍然把纸盒扣上（如右图，注：不能移动纸盒和绿豆苗的位置）。几天后，比较两盆豆苗的生长有什么差异？你能尝试解释吗？ 挑战型：你能设计一个迷宫，让绿豆苗成功走出迷宫吗？可用纸盒和卡纸来设计迷宫。若你能观察现象、尝试解释、寻找生活中类似的现象，那将更棒！ 该实践作业以某一主题或问题为主线进行的一种探究活动，是学生对未知的事物，运用已有知识和经验，完成新认知或完善前概念的过程。我们倡导的实践作业是根据小学科学新课程标准，以科学教材为基础，设计相对独立、操作性较强的实践活动，通过不同形式与手段，让学生通过动手操作、感官观察，对搜集的信息进行分析，得出一定结论或解决某一问题全过程作业。 三、基于科学思维的实践作业优化策略实践作业是科学课堂教学的组成部分，是实现教学目标途径之一。我们尝试从实践作业的内容、过程实施和评价三个方面，提炼基于科学思维的实践作业优化策略。
图1 基于科学思维的实践作业设计与实践策略
（一）内容设计凸显科学思维实践作业有多样的形式，注重探究性和合作性，能够立足学生多元智力发展的需求。实践内容的选择需要根据科学思维目标，指向科学核心概念的深入理解与应用，同时具有一定的挑战性，让学生与原有认知产生冲突。
1.明确思维目标，精选实践内容确定大致的实践作业内容后，研读课标，梳理课标对应的学习目标，然后明确指向的科学思维，分别从科学推理、科学论证、模型建构和质疑创新等维度考虑作业所指向的科学思维，接着，进一步细化、精选实践内容。
如“豆苗的生长”作业对应的课标目标为“生物能适应其生存环境”，指向的科学思维为“能针对具体研究问题，基于一定证据提出假设，建立证据与观点之间的联系”。基于课程标准与科学思维要求，精心选择实践内容，让作业更有针对性。
2.体现思维差异，进行分层设计充分了解学情，将实践作业指向的科学思维进行分层，然后根据不同的思维要求设计对应的内容，区分不同层次。不同思维层次，其呈现形式也不同，形式为内容服务。作业的分层设计让不同思维水平的学生自主选择，同一主题的实践作业，设计时考虑基础型和挑战型，基础型是人人都可以完成的难度，而挑战型是更具综合性和创新性，为具有一定能力又勇于挑战自我的学生准备。
（二）过程实施提供思维支架实践作业的内容设计凸显科学思维，实践作业的实施也需发挥其思维性，教师应注重对学生科学思维培养的指导，并为其提供一定的思维支架，让学生在经历实践作业的过程提升科学思维。
1.提前亲历，预设思维生长点完成实践作业设计后，教师需提前亲历一次实践作业。积累学生可能会遇到的困难，思考如何解决，区分哪些问题提前指导、哪些问题应留学生自主解决，学生解决问题的过程也是科学思维培养的一部分。通过提前亲历作业，预设学生科学思维生长点，让实践作业的科学思维作用最大化。
2.精准指导，确保思维可持续亲历实验后，教师了解困难点，预设思维生长点，精准指导就可以应运而生了。材料的获取是开展科学实践作业的困难之一，教师可对材料的可替代性进行指导，确保作业的可实施性。如纸盒的选取，请学生思考材料的作用，鼓励学生从身边选择合适、易得的材料进行替代。经过这样的指导，学生明白实践作业材料并非唯一，减少了获取材料的难度，保证实验顺利开展，同时对材料有更深入的思考。教师还可提供记录单等支架，帮助学生保持思维的可持续性，提升思维的灵活性与深刻性。
（三）作业评价导向思维价值评价引领学生学习，明确评价方向，前置SOLO分类评价，有助于学生明晰作业学习的目标，促进学生主动学习。评价即学习，各种形式的展示交流分享本身便是一种学习，不管是作品还是研究报告，它呈现出学生的思维发展及实践水平。明晰评价标准、搭建展示交流平台，是促进基于科学思维价值的实践作业的评价手段。
1.SOLO分类评价，促进思维主动实践作业开放性较大，没有统一答案，故采用SOLO分类评价法，有利于学生找到适合自己的实践目标，能反映学生思维的“量”，也能反映学生思维的“质”，如表1。
公布实践作业后，教师前置SOLO评价单，让学生有努力的方向，促进实践作业中的思维主动性；实践作业完成后，根据实际情况进行评价。每次实践活动跟进一次SOLO评价，一学期后，可清晰地对比学生的成长和思维水平。采用SOLO分类评价并将评价前置，促进学生主动思维，同时有助于教师了解学生的科学思维水平。
2.多样展示分享，呈现科学思维一次实践作业可能需一个月或更长的时间，在这过程中，学生会遇见各种问题，他们希望有机会与同伴、老师分享，分享他们的思维成长与发现。故教师需搭建交流展示平台，供学生进行观点的相互交流与碰撞，让思维外显。
学生的实践成果可以是过程照片或加思考，还可以是作品。教师把学生的成果通过钉钉群、公众号、教室等公共平台展示，创设交流互动区，也可组织成果分享，让同伴补充或质疑。多样的展示平台，学生的科学思维过程和思维水平得到直观外显，实现学生科学思维的可视化，同时激励学生后续深入研究。
100%学生完成该实践作业，60%的实践成果超出教师预设目标。学生在完成挑战型作业后完成研究报告，记录不断探索的过程，报告中，孩子科学思维不断发展的过程依稀可见。学生纷纷表示，这样的实践作业他们喜欢，这样的实践作业对他们有帮助。
四、结束语实践作业是小学科学课堂教学的重要组成部分，内容凸显科学思维，实施提供思维支架，评价导向思维价值，从这三个方面入手，指向学生科学思维的发展。我们研究的基于科学思维的实践作业设计与实践策略（图1）并非固定流程，教师可根据课标与学生情况进行调整。如教师完成实践内容的设计，在亲历实践中发现新的问题，可对内容进行修改、对评价指标作出调整，以求效果更佳。
总而言之，激发学生的探究兴趣，提升科学思维，提高实践能力，是实践作业设计与实施的目标与宗旨。
【参考文献】
[1]李霞. 基于核心素养的小学科学思维型教学模式研究[D].陕西师范大学,2018.
[2]李瑞洁.作业改革促进学生核心素养的生成[J].黑龙江教育(教育与教学),2021(05):51-52.
