科学长程作业研发例谈

杨悦

摘 要：科学长程作业是科学学习过程长、探究活动周期长、学习程度深的作业，具有灵活性、自主性、深度性、融合性和选择性。作业素材选定层面，从链接教材内容、对接学生疑问、聚焦课外科普阅读三个方面着眼。作业形式拓展层面，鼓励团队合作，共同探索；互为“先生”，即知即传。作业反馈跟进层面，讲求及时指点，多元展示成果。

关键词：小学科学；长程作业；核心素养

科学长程作业是指科学学习过程长、探究活动周期长、学习程度深的作业。这类作业主张让学生在一段时间内聚焦同一个问题积极思考，不断试错，发现新问题，寻找新方法，达成思维方式、知识技能横向与纵向的全面发展。［1］相较于短程作业，科学长程作业更具灵活性、自主性、深度性、融合性和选择性。［2］学生可以根据自己的兴趣选择合适的作业进行实践研究，从简单到复杂，从单一到多元，从课内至课外。本文从作业素材选定、形式拓展、反馈跟进三个层面，分享科学长程作业的研发心得。

一、作业素材选定：把握“三个着眼点”

我们从链接教材内容、对接学生质疑、拓展科普阅读三个方面着眼，选择科学长程作业的素材。

（一）链接教材内容

首先，链接具有观察记录性质的内容。苏教版小学科学教材中有不少需要学生花费大量时间观察记录的内容，适合研发为长程作业，拓展学生的学习时空。针对低年段的体验类、观察类等耗时较长、难度相对较低的内容，如《晒太阳》《看月亮》《数星星》等，适合研发“制作简易太阳能热水器”“一起看月亮”“数星星”等长程作业，指引学生了解太阳对生活的影响，深度思考并制作简易太阳能热水器；每天观察记录，了解月相变化；学会寻找适合观测星空的时间、地点，认识星座，了解中国古代跟星空有关的神话故事等。针对中年段的实践类、研究类等锻炼学生观察、实验能力的内容，如《太阳钟》《探究昆虫的奥秘》《用根茎叶繁殖》《动物的庇护所》等，适合研发“小棒影子在变化”“我眼中的昆虫”“我种一株植物”“我给鸟儿安个家”等长程作业，让学生坚持3—4天研究阳光下小棒影子的变化情况，用硬卡纸和指南针制作“地平日晷”；用3—4个月观察不同种类的昆虫，自主设计观察实验方案，探究不同昆虫的特性；用2—3周栽种植物，认识温度、湿度、土壤等对植物生长的影响，分享成功经验或失败的原因；用1—2周记录选址、选材、时令等信息，辨析如何才能为不同的鸟儿安置温暖舒适的家；等等。针对高年段的设计类、制作类等考验学生综合协调能力和实验设计能力的内容，如《发霉与防霉》《蛋壳与薄壳结构》《昼夜对植物的影响》等，适合研发“麦芽为什么会发霉”“制作纸桥”“编制花钟”等长程作业，组织学生用3—4周深入探究物体发霉现象，了解发霉的原因、不同的霉斑等；根据蛋壳结构原理，用1个月设计纸桥、制作并完成纸桥的承重实验；用1—2周查阅资料并验证花朵的“作息时间”；等等。

教材提示要给学生留下观察与记录、实践与探究的空间，其实就是要学生利用课余时间完成长程作业，课内外结合，提升科学学习的效率。

其次，链接具有跨学科性质的内容。科学教材中还有一些与其他学科有交叉的内容，提示我们研发跨学科长程作业，启发学生调动多学科知识和技能解决问题。例如，苏教版小学科学三年级上册第一单元《植物的一生》，与语文、劳动、美术、体育与健康等多学科内容有交叉。由此，我们研发了“舌尖上的麦芽糖”长程作业，从科学学科的角度，引导学生了解麦芽生长、制作麦芽糖的科学知识；从劳动学科的角度，组织学生种植麦子，体验种植的乐趣；从美术学科的角度，鼓励学生运用绘画技能制作麦芽糖糖画；从体育与健康的角度，发动学生探寻糖对人体的利与弊；从语文学科的角度，指导学生完成一场生动有趣的“甜蜜分享会”，用思维导图、日记等形式，与大家分享自己探究麦芽糖过程中的收获。

此外，苏教版小学科学一年级下册的《玩泥巴》，可以链接美术学科中的泥塑，研发“泥巴变变变”长程作业，让学生历时2周，探寻看似朴实的泥巴何以能“变身”、如何“变身”、可以“变身”多少次等；苏教版小学科学二年级下册的《自制指南针》，可以链接数学学科中东、南、西、北方位等相关内容，研发“如何制作指南针”长程作业，让学生历时1周探寻指南针的内在机理，自制指南针，巧妙使用指南针;苏教版小学科学四年级下册的《月球》，可以链接语文四年级下册的《千年梦圆在今朝》一文，研发“探秘月球”的长程作业，让学生历时1个月，探究月球的外形、特征及其与人类的关系。

链接教材内容研发素材多样化的长程作业，能够促进学生贯通教材知识，全面思考，統筹安排，提升解决问题的能力。

（二）对接学生疑问

问问题的过程，实际上就是学生观察、思考的过程，是求知欲与和好奇心的一种表现。我们尝试对接学生的疑问，提供问题记录本《十万个怎么办》，让学生及时记录自己的提问与思考，并据此研发长程作业。

首先，针对学生的课堂疑问研发长程作业。课堂上，学生常常会有自己的疑问，或对他人的疑问产生疑问。针对有些一时在课堂上无法解决，需要学生长时间思考探究的问题，就可研发长程作业，引导学生以小实验、小课题、小调查、小制作等方式来解决。例如，五年级讲到热辐射，很多学生都会联想到核辐射，对此持有浓厚的兴趣，但囿于所知甚少，产生了多个“为什么”。由此，教师研发“生活中的辐射小调查”长程作业，引导学生结合学习到的热辐射知识，查找资料，了解生活中还存在哪些辐射、这些辐射对人有什么影响。在此过程中，学生学会了用搜索引擎查询网络资料、查阅书籍、询问相关人员等获取信息的方法，了解了包括核辐射在内的辐射种类，修正了自己之前对辐射的错误观念，也学会了寻求问题答案的方法。

其次，针对学生的生活疑问研发长程作业。面对平时的生活，学生也会产生很多疑问，如“蚂蚁喜欢吃什么”“蜗牛为什么总喜欢在下雨天出现”“树叶是怎么变黄的”等。当学生的疑问得不到回应时，探究往往难以深入，甚至不了了之。对此，可研发长程作业，引导学生深入探究。如有学生发现自己小区靠近快速路的居民楼中有的人家窗户贴上了“吵”字，而有的没有贴。于是，他产生了疑问：每个楼层听到的噪声不一样吗？由此，教师设计了“楼层噪声的秘密调查”长程作业，发动全班学生用一个月的课余时间，自由组队，就自己居住小区楼层的噪声情况展开探究，看看噪声在哪个时间段影响较大，哪个楼层的噪声比较大，如何有效避免噪声，等等。学生兴致勃勃地展开调查研究，用分贝仪实地调查，得到了真实数据，发现了许多实用的降噪方法。

（三）聚焦课外科普阅读

我们还聚焦学生的课外科普阅读内容研发科学长程作业，让学生用自己喜欢的方式长期交流分享，一方面与他人共学共享，一方面为自己注入持续阅读的动力。目前，我们研发了“我的科普专栏”“科学家的故事”“诗词里的科学”等长程作业。有的作业让学生历时2-3周完成，阅读并绘制思维导图，展示自己的阅读收获；有的作业让学生历时1周完成，整理自己所读的科普专栏，用小报的形式，与他人分享科普知识；有的作业让学生历时1个月完成，阅读一些科学家著作，用PPT加解说的方式，向他人介绍所读的书籍；有的作业让学生历时半个月完成，根据书籍内容，制作地形地貌等模型作品，形象直观地展示阅读内容。

二、作业形式拓展：互助探究，共同成长

（一）团队合作，共同探索

在开展一些过程复杂、难度较大、综合性强的长程作业时，仅靠一人的力量难以考虑完善、高效完成，这就需要团队通力合作，发挥各自所长，共同完成。比如，有天课间学生发问：“老师，之前我们学习了脊椎的重要性，但我发现有很多同学的书包都非常重，每天背着沉重的书包，会对我们的脊椎产生伤害吗？”肯定了他敢于发问后，教师设计了“你的书包‘超载了吗？”长程作业，建议该生找几个同学一道来研究这个问题。该生很快找到了几个志同道合的同伴，并在教师指导下制定了如下页图1所示的课题研究方案。

学生在这一方案的指导下，明确了步骤、分工，一步步开展研究。他们历时5天，利用各班学生收拾好书包外出参加体育锻炼的时间，进班级，随机抽取书包称重，记录测量数据。之后，调查小组查找资料，了解到国家规定的小学生书包重量应在学生体重的10%以内。结合测得的数据分析得出研究结论：学校80%的同学的书包重量都是合格的，有20%同学的书包超过了国家规定的小学生书包重量标准，其中三年级学生占比最多。在得出结论之后，他们还根据研究数据，呼吁学校要关注学生书包“超载”的问题，并提出根据课表带书本，综合学科的课本可以放在班级的书包柜里，定时清理书包里不需要的物品等建议。

（二）互为“先生”，即知即传

学生在完成科学长程作业的过程中会产生很多问题，如何解答这些问题？我们的做法是，把问题抛给学生，让学生互为“先生”，做到即知即传，相互帮助解决问题。

首先，班级同学之间互为“先生”。一个班级中的几十位学生，生活经历不同、经验不同、思维方式不同、兴趣爱好不同，他们在科学探究中表现出来的能力和水平，必然是参差不齐的。［3］我经常把学生提出的问题公布于众，同时在班级招聘“先生”，认领问题，负责解答。“先生”认领问题之后，常常热情高涨，全身心投入，积极寻求答案。如在研究“容器大小会不会影响番茄的生长”长程作业时，不少学生对实验设计中的对照实验和控制变量不理解。于是，实验设计能力较强的学生自告奋勇做“先生”，对此作出详细讲解和解答；实践动手能力、记录能力较强的“先生”也加入其中。“先生”们互帮互教，友好合作，展现了较强的小组科研能力，大大提高了问题解决的效率。

其次，年级同学之间互为“先生”。低、中、高三个年级的学生也可以互为“先生”。科学学习是螺旋上升的进阶过程，在完成长程作业的过程中，学生随时都有可能遇到困难，不同年级的学生互为“先生”，相互取长补短，可以大大提升完成作业的效率。比如，低年级学生参与“制作麦芽糖”长程作业的过程中，从种麦子开始就遇到了“如何让麦子长得更快”“麦子为什么会发霉”“取多少麦芽和糯米比较合适”“糖吃多了对身体有害吗”等涉及各个学科的多个问题。高年级学生学习过这些相关知识，教师就经常组织这些“先生”走进低年级的课堂，为学生一一解答。当然，低年级和中年级学生也能在“我是校园管理员”“我做体育小达人”“要做劳动小能手”等长程作业中做高年级学生的“先生”，督促、提醒他们做得更好。

互为“先生”，即知即传，一举两得，既为别人解答了问题，又让“先生”在输出知识的同时完成了知识的迁移，促进了自我认知的发展。

三、作业反馈跟进：及时指点，多元展示

科学长程作业探究周期长、学习程度深、完成难度大，致使学生在参与过程中可能会遇到各种各样的问题。为了确保学生遇到问题时能够从容应对，教师需要反馈跟进，及时指点，并以多元展示的方式激励学生顺利完成作业。

（一）困难之际要出手

学生在完成长程作业的过程中，因组织计划、时间安排等能力尚且不足，自主学习、自主探究能力还需提高，中途会出现一些困难而无法得到解决。如果没有教师后续追踪，即使学生有兴趣、有计划，障碍重重的长程作业也很难顺利完成。教师要关注学生完成长程作业的动态，及时出手，指导帮助。特别是学生在参与课题研究方面的长程作业时，教师需要与学生保持每周1-2次的交流，关注学生的学习动态，适时提供帮助。例如，学生在完成“课间玩什么”的长程作业时，将此分为“设计问卷”“开展调查”“数据整理与分析”三个阶段，预计用时1个月。在完成第一阶段的问卷设计、问卷打印、问卷分发后，学生没有开展问卷调查。通过交流，教师发现是因为学生找不到合适的时机，也不知道如何进班进行问卷调查。于是，教师带着小组成员利用课间，先到一个班级，针对性地指导他们找到一些同学填写问卷，并交代调查细节、注意事项，之后让学生到其他班级做面向更多学生的调查。经过教师指导，学生知道了问卷调查时机的选择、问卷调查对象的确定、问卷填写的方法等，后期其他班级的问卷调查很快就顺利结束了。

（二）成果展示要及时

学生在完成一阶段的长程作业之后，教师要鼓励他们及时展示成果，分享交流，回顾自己的研究过程，同时听取老师、同学的建议，以能进一步学习和反思。例如，针对自主选题的长程作业，有的小组选择为期2周的“奶茶浪费现象小调查”，有的小组选择为期1周的“哪种纸飞机可以飞得更远”探究，有的小组选择了为期1个月的“地砖为什么是圆形的”课题研究……很多小组取得了丰富的成果。此时，教师及时组织了一场“期末成果展示”，鼓励学生展示成果。展示前，教师让学生先根据研究作业主题，围绕研究问题、研究过程、研究结论等进行创意版面设计，将此制作成精美的海报，然后张贴到学校安排好的成果展示区；接下来，指导学生制作邀请函，邀请老师、同学前来参观；有人来参观时，学生要为参观者提供讲解服务，欢迎他们为自己的研究提供建议。由此，学生既与他人分享了自己研究的成果，收获了幸福感和认同感，还锻炼了自己的表达能力，提振了自信心。

科学长程作业，于学生而言，是在自主學习、自主探究、自主成长中夯实发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高多项知识与技能，促进核心素养的全面提升；于教师而言，是在以全科、全局视角设计作业、引导学生在完成作业中持续充实知识储备，提升专业能力。科学长程作业，让师生同步成长。

参考文献：

［1］ 朱德江.长程学习：促进深度学习的有效方式［J］. 教学月刊（小学版），2018（10）：4-8.

［2］ 金立义.长程作业：为学生幸福成长赋能［J］.人民教育，2022（13/14）：90-92.

［3］ 张冬阳.基于“小先生制”理念下的作文评价和修改策略［J］.作文成功之路（下旬），2022（5）：74-76.

*本文系江苏省义务教育课程与教学改革项目“长程作业：实践性学习新样本”、江苏省南京市重点规划课题“‘双减背景下长程作业的校本实践探索”（批准号：ZD/2022/012）的阶段性研究成果。