科学课程旨在培养学生的核心素养,为学生的终身发展奠定坚实的基础。作业作为课程的关键环节之一,不仅承担着巩固所学知识与技能、内化能力与方法的功能,更能突破课堂的时空壁垒,将校外实践活动有机融入教学闭环。单元作业绝非课时作业的线性累加或简单堆砌,而是立足于单元整体的深度学习,旨在引导学生在完成单元学习后,综合运用核心知识解决实际问题,实现从单一知识点的简单掌握到结构化认知体系的跃升
[1]。
设计核心素养导向下的小学科学单元作业,首要环节是依据课标与教材,制定指向核心素养的单元作业目标,实现从“教”到“评”的精准对接;继而以目标为锚点,搭建纵横贯通的作业框架,厘清内容边界与层级;进而将作业内容转化为进阶式的实践性任务,使其兼具学习与评价功能;最后,基于素养表现特征,设计全程化记录、多维化指标与多元化主体的评价细则,形成“目标—框架—任务—评价”一体化的闭环设计,确保素养目标可测可评。
1 全面分析课程标准与教材内容,精准定位单元作业目标
单元作业目标是单元作业设计的出发点和落脚点,对设计单元作业内容以及检验实施效果具有重要意义
[2]。教师在设计单元作业的起始阶段,固然会有意识地设定单元作业目标,但往往会混淆单元作业目标与单元教学目标,甚至出现等同视之的现象。
如果单元作业目标与单元教学目标一致,且所有教学目标都已实现,那么作业是否还有存在的必要?若作业仅仅是强化和巩固课堂上的教学目标和内容,那么是否会让教师过分依赖课后作业而忽视了提高自身的课堂教学效果?笔者的回答是,作业作为一种突破时空限制的课外学习任务,既要发挥巩固课堂所学的基本功能,更要有效弥补课堂教学在培养学生综合与实践能力方面的不足。因此,单元作业目标与单元教学目标并非简单的从属关系,而是一种相互补充、相互促进的关系
[1]。在确定单元作业目标时应遵循如
图1所示的设计流程。
1.1 基于学科核心素养的单元教学目标设计
《义务教育科学课程方案(2022年版)》(以下简称《课程方案》)强调,确定教学目标需坚持核心素养导向,既要依据学业要求和学业质量标准,建立具体学习内容与核心素养表现间的关联,又要符合学生的认知水平和已有经验
[3]。但是学业要求表达的是学生在某一学科核心概念下各学段所要达到的表现,学业质量标准是学生在完成课程的阶段性学习后的学业成就表现,以上两部分内容都不指向具体的单元主题,无法为制定单元教学目标提供准确的依据。因此,教师一方面应立足学科核心概念,将学业要求从学段层面细化落实到单元;另一方面应以核心素养的学段目标为依据,结合学业质量标准,精准定位学生的最近发展区。只有这样,才能有效依据学业要求和学业质量标准制定出准确的单元教学目标。
1.2 单元作业目标与教学目标相辅相成
要使作业对教学发挥实质性的补充与促进作用,单元作业目标就应与单元教学目标相辅相成,既适度重叠,又各有侧重。所谓“适度重叠”,是指每一条教学目标都应至少对应一条作业目标,以检测学生的素养达成情况;所谓“各有侧重”,则是指教师要充分发挥作业突破时空限制的优势,注重设计实践性活动,促进学习迁移与认知的双向建构。以“探索宇宙”单元为例,其单元教学目标与单元作业目标对比如
表1所示。
2 以单元作业目标为基础,搭建驱动型的作业框架
搭建驱动型的单元作业框架,是设计单元作业中非常重要的环节之一,它为作业的设计和实施提供了清晰的方向和有力的保障。在搭建作业框架时,我们要遵循以下3个原则。
第一,创设能够联系真实生活的驱动型作业情境。《课程方案》强调要加强课程内容与学生经验、社会生活的联系,强化学科内知识的整合,统筹安排综合课程与跨学科主题学习
[4]。通过搜集与该单元指向的学科核心概念相关的生活实例,创设既能激发参与热情,又能引导知识综合运用的作业情境,即可驱动学生完成单元作业。
第二,合理规划作业内容,逐步提高作业难度。立足科学核心素养的培养目标,借鉴布鲁姆教育目标分类学理论,将作业内容划分为基础知识巩固、探究实践体验和综合应用迁移共3个层级,构建起递进式的作业梯度,体现作业的思维深度。
第三,关注作业目标是否都有对应的作业内容。为了避免作业目标缺失对应的达成内容,应在作业框架内建立作业目标与指向的作业内容之间一一对应的关系。
例如,“宇宙中的地球”是该单元所指向的学科核心概念。地球作为人类赖以生存的环境,其日益严重的环境污染正深刻影响着人类的生活。笔者据此创设了该单元的作业情境。
“自工业革命以来,地球环境不断恶化,人类正面临一个重大问题——地球是否还能承载数十亿人口的生存需求?为应对这一挑战,厦门市科技馆发起了‘寻找领袖级宇宙探险家:为人类寻求新家园’活动。聪明的同学,快来测试一下你的知识与能力,看看你已达到哪一级宇宙探险家的水平!”
为了更好地吸引学生持续参与单元作业活动,笔者将由低到高难度的任务依次体现在“预备级宇宙探险家”“精英级宇宙探险家”“领袖级宇宙探险家”3种级别任务中,让学生带着“升级”的心理,愉快地参与作业活动。最后,将每一条作业目标合理嵌入宇宙探险家的不同级别中,有效完成了作业框架的设计。“探索宇宙”单元作业框架如
图2所示。
3 以实践性活动充实作业内容,形成优质的评价任务
学习是个体主动参与、积极探究的历程,个体唯有通过亲身实践与体验,方能获得真知。学科实践的课程论意义在于,它架设了学科知识与核心素养之间的桥梁。通过引导学生创造性地应用学科知识,在深化知识理解的同时,更促进了学生从知识掌握向素养生成的转化
[5]。因此,将作业内容设计成实践性活动,可以精准地评价学生素养的达成情况。要想使作业内容成为优质的评价任务,教师可以采取以下3个有效方法:在新情境中运用知识;经历完整科学探究过程的活动;与不同学科核心概念进行关联。
3.1 在新情境中运用知识
《课程方案》指出,应加强知识学习与学生经验、现实生活、社会实践之间的联系,注重真实情境的创设,增强学生认识真实世界、解决真实问题的能力
[4]。学生若能在新情境中正确运用所学知识,将意味着其对知识的掌握已达到能够迁移的水平。
“知道星座划分的方法和意义”,是该单元重要的学习内容。由于课堂教学受到客观条件的限制,学生只能通过观看视频与图片的方式认识常见的星座及其特征,这使得他们对星座的认识缺乏真实感。因此,在设计有关星座部分的作业内容时,笔者基于“检测宇宙探险家级别”单元,创设如下作业情境:作为预备级宇宙探险家的必备条件,是能够正确辨认星球在天空中的方向,请你在晴朗的夜晚走出家门,借助Star Walk软件在北极星附近寻找一个你喜欢的星座,并将该星座的基本信息填写在星座名片上,星座名片如
图3所示。学生要想在新情境中顺利完成作业任务,首先要清晰地知道北极星在天空中的方位及外观特点,才能够在广袤的太空中定位北极星;其次,只有理解星座是由几颗明亮的星星组成的图形,才能准确描绘肉眼所见星座;最后,只有掌握辨认方位的方法,才能准确判断某个星座与北极星之间的位置关系。教师可通过核查学生“星座名片”的完成情况,评估学生对星座文化内涵的理解、对北极星位置的掌握以及对方位辨认方法的应用能力。
3.2 经历完整科学探究过程的活动
小学科学的课程理念,倡导让学生经历科学探究的过程。在传统教学中,学生只能在课堂上与他人合作,共同经历科学探究过程,导致教师难以真正了解学生的探究水平。然而,课后作业需学生独立完成,教师可通过作业反馈,精准评估学生在知识应用及科学探究关键环节中的能力水平。
以“能够结合示意图解释水火箭的升空原理,并结合航天器进入太空的实际困难,设计提升水火箭飞行速度的方案”为单元作业目标,笔者设计的作业内容为:据研究,要想让航天器能够脱离地球的引力场,其飞行速度至少要达到第二宇宙速度,即11.2 km/s。请结合水火箭的结构与升空原理,探究提升水火箭飞行速度的方法,完成以下实验设计方案,开展实验探究并得出结论。探究提升水火箭发射速度的实验记录单如
图4所示。教师可通过记录单内容知道学生以下学情:是否掌握控制变量法;是否会计算物质的运动速度;能否正确分析数据,得出结论;等等。
3.3 与不同学科核心概念进行关联
课程标准在课程理念中提出,在掌握13个学科核心概念基础上,学生需要进一步理解4个跨学科概念。这一理念强调,理解跨学科概念并非仅通过学习单一的学科核心概念就能达成,而是需要通过学习不同的学科核心概念实现逐步理解。学生完成结合了不同核心概念的作业内容,即可体现出他们对跨学科概念的理解程度。
以“能说出航天器在不同阶段所对应的类型”为单元作业目标,笔者设计的作业内容为:首先,搜集火星、土卫六、木卫六的气候、地形、资源等方面的资料,分析并判断哪个天体的环境最适宜人类居住;接着,思考宇航员到达星球进行深度探测时需要使用的航天器和生活必需品;最后,将以上研究成果填入计划书中。寻找人类新家园计划书如
图5所示。
学生在判断“最适合人类居住的星球”时,需要运用到另一个学科核心概念:生物体的稳态与调节。将该学科核心概念与本单元“宇宙中的地球”相结合,旨在考查学生是否意识到:不管是星球还是生物体,维持稳态都需依赖调节机制,从而判断其对跨学科概念“稳定与变化”的理解水平。
4 依据目标中的素养表现,制定全面的作业评价细则
作业评价作为评估作业质量的重要手段,应围绕核心素养导向的作业目标制定细则。它不仅能及时了解学生在该单元的学习情况,更能客观反映学生在特定学段的学科核心素养达成情况,从而为后续教学提供精准指导。立足学科核心素养生成的单元作业目标应遵循以下3个原则。
第一,强调评价过程的全程化。如果单元作业评价只关注答案的对错,就无法知道学生在答题过程中表现出的素养水平。因此,教师应依据作业目标中蕴含的行为表现设计评价细则,从而避免过于关注学习结果而忽视学习过程的错误倾向,即应关注学生的多维度成长,提高其学习成就感。
第二,注重评价内容的多维化。小学科学课程旨在培养学生的科学核心素养,教师对此应从单元作业目标中提取学生在科学素养各维度上的具体表现,制定相应的评价细则,以全面评估学生的核心素养发展水平。
第三,提倡评价主体的多元化。课程标准鼓励发挥评价主体多元化的积极作用,学生通过自评能清晰认识自我,主动调整学习状态;通过互评能对标榜样,避免重蹈同伴的覆辙;通过师评则能更全面、准确地把握自身的学习状况。多元化的评价主体让作业评价更加多样化、柔性化。“探索宇宙”单元作业评价细则如
表2所示。
5 结语
核心素养导向下的单元作业设计更加强调在真实、复杂的情境中灵活应用知识,促进单元内知识与学科核心概念的深度联系;关注学生在作业完成过程中的思维水平与实践能力表现;帮助教师了解学生核心素养发展情况,从而基于实证数据为后续教学决策提供有效支持,实现“教—学—评”一致性,助力学生高阶思维能力的发展,推动教学从碎片化知识传递向整体性素养培育转型,促进学生核心素养的稳步发展。