小学科学作业类型与设计

2009年12月08日 星期二 12:49 小学科学作业类型与设计

【摘 要】科学作业是一种有目的、有指导、有组织的学习活动，它是教学的基本环节，不但有助于所学知识的巩固，深化，更重要的功能在于发展学生的技能、智力和创造才能，是提高学生素质的重要载体。精心设计家庭实验、种植和饲养等六类科学作业，将引导学生在完成科学作业的过程中，巩固科学概念，激发学习科学兴趣，提高科学探究欲望与科学探究能力。

【关键词】 作业设计 培养 科学素养

《小学科学课程标准（3～6年级）》明确倡导要培养学生自主、探究、合作的学习方式，努力建设开放而有活力的科学课程等新的科学教育理念。基于此理念，我认为只有构建合理的小学科学作业的结构体系，才能顺应时代要求的素质教育以学生为主体的教育观念，让每个学生都能取得某一层次的成功，获得轻松、愉快、满足的心理体验，从而提高学生素质。

作业是一种有目的、有指导、有组织的学习活动，它是教学的基本环节，不但有助于所学知识的巩固，深化，更重要的功能在于发展学生的技能、智力和创造才能，是提高学生素质的重要载体，因此，它不仅是检测教学效果的一种重要手段，还能对学生的科学学习起到一个导向作用。在新课程实施之后，在《科学》学科中对作业形式进行了力度较大的改变，较能体现其实践性，但其潜在的空间较大：实际上，科学的学习不限于单纯的课堂教学，科学学习应该渗透到生活的各个领域中去，这就是说，生活的范围有多大，学习的范围就有多大。

不同年级的学生，存在着对语言的记忆、理解、掌握和运用能力等学习个体的差异。因此，教师布置的作业应强调内容的多样性和层次性，以及注重作业的实用性及实效性。综合多年来的教学，我认为以下几种作业设计的形式在提高学生学习科学的兴趣和促进学生自主学习等方面具有较好的实效性。 一、家庭实验类作业

科学实验是进行科学探究的主要方式，学生具备基本的科学实验技能是学习科学和进行探究活动的基础和保证。而家庭小实验的科学原理比较简单，所用的材料易得，并且和生活实际联系紧密，因而家庭小实验是科学实验课堂教学的一项主要补充。它能将课内和课外知识有机地结合起来，对于扩大学生的知识领域，培养学生的观察能力、动手操作能力以及创新思维等综合素质有独特的促进作用。 家庭实验类作业一般具有这样几个特点：

1、设计要简单易行，器材要随手可得。比如研究“磁铁的磁性”时，环型 磁铁五角钱就能在小商店买到3个，其他材料如家中的纸杯、锅铲、梳子、瓷碗等都可以做为研究的对象；研究《形状与结构》单元《做框架》一课时，可以让

学生回家利用筷子搭廊桥。

2、设计要有趣味性，能激发学生的学习兴趣。如学生学习了《小电动机》一课后，学生对于小电动机的结构和运转的秘密已经了解了，他们很希望自己能拥有一个高速旋转的小电动机，我就给学生布置了自制小电动机的作业： 【案例】《自制小电动机》 材料：

1米长的漆包线、一节5号电池（必须新）、2枚回形针、2根电线、电池座、胶带纸、小刀、强力磁铁 方法：

1、将漆包线缠绕成一个匝数大约为10圈的线圈，两端各留3厘米左右。 2、将线圈整形，用胶带纸把线圈固定好。

3、用小刀把漆包线的一端完全刮干净，另一端留一半不刮。（只在半边用力） 4、用回形针根据线圈的长度做成2个支架，用图钉固定在木板上。 5、把线圈架在支架上，磁铁放在线圈下，接通电源，轻轻推动线圈。 第二天，很多学生把自己做成功的小电动机送到我的办公室，激动地给我展示自己的实验成果，看着各种形状的“小电动机”，我仿佛看到一个个“小牛顿”、“小爱迪生”正在茁壮成长。

3、鼓励学生自己设计一些家庭小实验，培养创造能力。学生在做家庭小实验时，需要独立思考，去想象、去钻研问题，在不同程度上创造性地运用知识，这就有助于学生智力与创造才能的发展。如教学《根的作用》一课时，对于根是否能够吸收水分？在一堂课中是不可能明显地让学生感受到的。这个实验我们可以让学生带回家去做，但是如果让学生按照书本上的方法做，虽然可以看到效果，却没有在创新意识上对学生加以培养，所以我鼓励学生自己设计“根是否有吸水的作用”的实验，要求学生把自己的想法记录在科学笔记本上，再实际操作，2天后在班级里交流。学生的创造力是无穷的，学生设计了“两个相同的杯子装同样多的水，一个杯子里放有植物，另一个杯子里不放植物”、“选择一根带根的植物，找一个盛水的玻璃容器，把植物的根浸在水里，在容器外壁的水面处做一个记号：为防止容器中的水因蒸发而减少，在水面滴一层油，在容器口加盖,盖切成两半，中间根据植物茎的粗细挖一槽沟，把茎夹在中间。再把上面的实验装置放在向阳处，过些时间，进行观察”等对比实验，效果非常理想。

家庭小实验作为一种新的实验形式，为学生提供了大量动手的机会，弥补了课堂

教学的不足，能加深理解和巩固所学知识，培养学生探究能力和创新精神。 二、种植、饲养类的实践性作业

种植和饲养活动是小学生乐于参与的一项活动，科学课应该提供机会，让他们从事力所能及的种植和饲养，从中获得直接感知和技能、乐趣方面的发展。在科学课中有许多内容是这类活动：

三上《动物》单元：饲养蜗牛、观察蚯蚓和金鱼，了解动物结构特征、生活特性，建立生命体的概念；

三下《植物的生长变化》和《动物的生命周期》单元：通过种植凤仙花、养蚕来了解动植物的生命周期；

五上《生物与环境》单元：通过“种子发芽”实验和“做一个生态瓶”等内容的学习，知道生物的生存与环境之间的关系，知道生物之间相互联系。

以上教学内容学习的周期性较长，并不是通过课堂教学就能完成的，它需要学生在课外继续观察实践来完成。

低年级的学生对身边的事物原先就有着浅显的知识和经验，比如植物生长的过程中有什么变化？学生基本上都知道植物播种后会发芽、生根、长高、长叶、开花、结果等等。但是这些认识还不能转变成科学的知识、科学的经验。通过种植和饲养，我们教给学生观察的方法，如种植下凤仙花的种子后，种子经过多少天生根、发芽？根和芽怎样生长？是什么样的？能长多高？怎样逐步长高？过多少天开花？结果？能结多少果？花是什么样的？果是什么样的？从播种到结果要多长时间？一粒种子能繁殖出多少新的种子？对于高年级同学，我们提高了要求：种子发芽需要哪些条件？生长过程中具有哪些特性？一个生态瓶中，生物因素与非生物因素是怎样相互影响的？生物与生物之间又有着怎样复杂的关系？ 这些问题，查不到资料，即使是科学家，也不能做出准确、具体的回答。回答这些问题，需要我们像科学家那样进行科学实践探究，只有我们亲自去种植、去观察、测量、记录，然后研究记录到的科学事实、科学数据，才能回答，这种回答就是用科学事实、科学数据说话，是自己的科学研究成果。 【案例】《养蚕》

养蚕属于典型的中长期科学探究作业，从蚕卵的孵化一直到结茧需需要1个多月的时间，对于课堂教学来说是“不可能的任务”，对于学生来说饲养也有一定的难度，所以首先要对学生如何饲养蚕进行指导，再辅以写观察日记等方法培养学生养蚕的兴趣，让他们知道蚁蚕需要食物、空气、空间等生活和成长的必要条件。并能够意识到养蚕是长期的活动，也是一个不断进行科学研究的过程。从而使学生更加喜欢饲养小动物，也更加愿意研究小动物。

小朋友，从今天开始我们要养蚕了，怎样做才能让蚁蚕长得又大又壮呢？

要每天仔细观察，还要做笔记哦！

（1）卵期：刚孵出的小蚕是什么样子的？像什么？形状有什么特点？ （2）幼虫期：蚕的脱皮，生长状况；是怎样吐丝的？ （3）蛹期：观察蚕茧，蛹与蚕有什么不同？

（4）成虫期：蛾出茧是什么时候？蚕蛾什么样的？蚕蛾产卵的是什么时候？ 学生养蚕日记：

2007年4月4日星期三 晴

清晨，我锻炼身体回来，跟以往一样看了看装蚕卵的盒子，原本是五颜六色的蚕卵已经完全变成了银灰色了。我惊奇地发现，有两个蚕卵上出现了针尖样的“小黑点”。仔细一看，啊！蚕宝宝的小脑袋。“蚕宝宝出世了！蚕宝宝出世了！”妈妈赶紧拿出相机，“啪，啪，啪”地拍了起来。我静静地观察——头出来了，上半身也拱出来了。蚕宝宝用尽全身的力气，左摇右晃想离开蚕卵。经过七分钟的努力，终于出来了。“外面的世界真美妙，我要到处看一看。”它一定是这样想的。我们赶紧拿出准备已久的“桑叶大餐”，蚕宝宝一闻到桑叶的香味，就缓缓地像桑叶爬去。“吃到了，吃到了！”瞧它幸福的样子，我们的心也跟着幸福起来。

这真是一个愉快的早晨。

通过种植和饲养小动物,将加深学生对动、植物生活特性的了解, 更直接地感受自然界的丰富和神奇，获得直接感知和技能、乐趣等方面的发展，从而更好地体会生命的意义，使学生初步形成人与自然和谐相处的意识，产生珍爱生命、善待生命的情感。

三、动手制作类的设计型作业。

科学课中的制作主题作业可以结合教材中的某个研究专题进行。比如四上《声音》单元根据声音产生的高低变化制作小乐器；四下《电》单元运用学习过的电路知识制作一个“我的房间电路”；五上《运动与力》充分考虑各种力的综合因素“设计制作小赛车”；五下《沉与浮》单元的“造一艘小船”、《热》单元“设计制作一个保温杯”、《时间的测量》单元“制作一个水钟”。此类基于技术类的实验均需要大量的时间去设计与准备，我们都将它归入到课外的主题作业内容；此外还有六上《形状与结构》单元中“用纸造一座‘桥’”的活动也是典型的基于技术类的制作主题实验课。

在《用纸造一座“桥”》 一课中设计建造我们的桥时，要求学生建造的“桥”外形美观、要有与众不同的亮点，并且要让自己设计的小车能够通过。目标面面俱到，在课堂短短的40分钟时间内，学生有了巧妙的构思，却没有充足的制作

时间，从而使得大部分学生无法按要求造好桥。因此我们在充分考虑教学的科学性和现实性的基础上，将这些教学内容作业化和延伸化，教师布置学生的作业时明确了“用什么材料？”“怎么解决承重问题？”“用什么形状和结构？”这三个结构性的问题，组成了学生设计桥的基本框架。在这样的大思路下，学生的后续设计、制作就会变得有章可循。知道如何构思、如何选择材料、如何调整方案，还能依据一定的标准对自己的作品和他人作品进行评价和反思。 【案例】《用纸造一座“桥”》

在进行《用纸造一座桥》一课的教学前，我给学生布置了一道家庭作业：按照自己的想法任意造一座桥，另外再没有给学生提任何要求，也没有讲任何注意事项。上课后，在学生们互相参观评论完各自的作品后，我要求学生按照教材的统一要求在相同的条件下分组进行造一座结实的桥的比赛。学生由于有了先前造桥的亲身体验，于是，在合作的过程中都能考虑到所提供的报纸的特性、报纸的承受力的特点、增强纸的抗弯曲能力等影响桥的结实度的因素，造出了连体双管桥、直管框架桥、三角形吊桥、加固槽型桥、拉索桥、连拱桥等符合要求的桥。 这些制作活动鼓励学生利用身边的材料或废旧物品进行，引导学生用相同的材料制作不同的东西，引领学生理解科学与技术的密切联系，使学生在动手操作中学会使用恰当的工具进行创新，并培养学生的动手操作能力。 四、时空探索类的观测型作业

六下《宇宙》单元“月相变化”一课，不仅要求学生知道什么是月相，还要求学生了解月相的变化规律。如果平时疏于观察，学生学习起来就会有一定的难度。如何解决这个问题呢？教师就可以教给学生利用观察法，通过一定时间（1个月）内的连续不断地察看、测量、记载月亮圆缺变化，来获得感性材料，同时要提醒观察时要注意时间上的连续性，也就是每天都要进行必要的观察和记录，以使资料的完整、可靠、准确，从而为提示地理现象、规律提供实践观察经验。像这些类型的作业虽然比较烦琐，观察起来有一定的难度，比如受环境、天气的因素的影响较大，但是，学生在连续一个月的观测中，学会了观测和记录的方法，经历了科学家研究月相变化的规律的探究过程，掌握了科学探究的过程和方法，对学生科学素养的发展起到了质的飞跃。 【案例】《观察月相变化》

坚持一个月观察月相（即我们看到的月亮的形状），并及时记录现象，小结自己的发现，提出自己有依据的推理。

1、地球上的人们在不同时间看到的月相会发生变化，这主要和月亮绕地球转及地球、月亮、太阳三者的位置有关。请你在观察前，先猜测在以下四个位置时，看到的月相是怎样的，用笔涂一涂。

农历初一；农历初七、八；农历十五；农历二十二、二十三

这样猜测的理由

是 。 2、观测实验记录单 观察日期 月 日

月 日 月 日 月 日 月 日 农历

观察时间

观察到的月相

3、观察后对原来的推测有什么要改进的，请把你观察到的结果画在下面。 农历廿二、廿三；农历十五；农历初七、八；农历初一

4、通过一个月的连续观察，对月相的变化有什么发现？或是对月相的变化规律有什么推测，请把它写下来。 五、资料收集类的文献型作业

现代社会的信息传递非常迅速，而且更新很快。在有限的课堂教学中，学生学习科学的知识和信息是有限的，是远远不够的。因此教师通过作业让学生在课外时间里搜集信息，整理资料显得非常重要。信息的搜集同样可以结合学习内容进行。

比如三下《磁铁》单元，我们不仅仅是要教给学生有关于磁铁性质的科学概念和实验的方法，同时也应该注重文明发展史的教育：最早发现的“磁石”到“司南”、到指南针直至现在的磁悬浮列车的发明使用，对学生进行科学史的渗透，了解中外科学家对于磁现象的不懈探索和成就，促使学生从小养成科学研究的习惯。

【案例】《光和影——日晷和圭表》

资料：日晷是在圭表的基础上发展起来的一种计时器，能够更准确地测定不同时刻的时间。日晷有一根固定的臂或针，还有一个刻有数字和分度的盘，将盘分成许多份，观察日影投在盘上的位置，就能分辨出不同的时间。日晷的计时精度能准确到刻（15分钟）。 ……

学生感言1：我们的祖先真了不起！在那么久远的年代就制造出精确度这么高的日晷！

学生感言2：科学的发展真是日新月异，科学家们现在已经制造出精确度一万年才有一秒钟误差的铷原子钟！ ……

总而言之，小学科学作业设计的目标不仅在于使学生接受了大量的信息，获得更多的知识，更主要的是提高了学生的科学探究欲望，激发了学生学习科学的兴趣，培养了学生的探究能力。 【参考文献】

1、陈素平.《科学课》·【J】·2007/04.《从“做做玩玩”到“技术设计”——技术类科学课教学的讨论》.

2、朱志光.《科学课后续活动的三维目标》. 3、林素珠.《小学科学中长期作业设计研究》. 作者：黄国胜 温州市08论文评比三等奖