核心素养下初中科学作业设计与实践分析.pdf

New Generation 85 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 核心素养下初中科学作业设计与实践分析 范巧红(慈溪市掌起初级中学 浙江 慈溪 315313)摘 要：“双减”政策下，初中科学教师在科学作业设计方面除了需要减轻学生的课业负担之外，还要帮助学生巩固课堂所学知识，更应使学生的思维能力得到不同程度的发展。从学生的角度来考虑，我们应该严格遵循“轻负高质”的新课改理念，通过少而精的高质量作业替代传统的重复机械的作业，顺利实现减量不减质的目标。形式多样的科学作业能够培养学生的创造性思维，帮助学生形成合作的意识。因此，本论文着重从核心素养教育的角度，对初中科学作业的设计和实施进行分析。关键词：核心素养；初中科学；作业设计 学科作业的设计和实践在教学过程中起着举足轻重的作用，作业能够帮助学生巩固、消化在课堂上所学的知识，进一步培养学生的学习能力，是提高学生学科素质的重要手段。传统的作业设计虽然也有值得肯定的地方，对学生的课业带来一定的促进作用，但是部分教师为了适应传统的应试教育大环境，家庭作业设计往往是通过让学生死记硬背、进行形式单一、重复乏味练习的方式，甚至是题海战术，给学生造成了很大的学习压力和负担。新课改指出，作业应该是课堂教学的延伸，是学生“学”的拓展，更是重建和提升课程意义的重要内容。学生作业的过程实际是知识的运用，能力的培养，和情感、态度、价值观生成的过程。根据初中生的实际学习情况，设计出多元化的科学作业，使学生在积极完成作业的同时整体素质得到发展。一、科学学科核心素养作业的概要 我国大部分的学者认为，科学课程核心素质是指学生在学习科学课程的过程中所逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力，是科学课程育人价值的集中体现。而科学课程的核心素质，则重点表现在培育学生的科学观念、科学思维、探究实践以及态度责任四个方面。初中科学作业是以学生核心素质发展为指向的，根据学生的差别化、个性化的需要，指导教师进行科学作业的设计与实践。它强调科学观念、科学思维，让学生能够合理运用科学知识来分析并解决实际生活中的科学问题，培养科学精神和态度，为学生的科学学科可持续发展和终生学习打下坚实的基础。在中学的科学核心素养的作业设计中，要突出其特点，以提高初中科学教育的质量。二、基于科学核心素养的预学作业设计 在课前预习作业的布置中，初中科学教师要根据实际的教学目的和内容进行有效地设计，通过课前准备活动，充分激发初中学生对科学问题的思考和探究兴趣，从而达到引导学生进行科学学习的目的，提高科学课堂的教学效率，实现科学素养的有效提高和渗透。疑问导入是预习作业常常运用的方法，能够提高中学生的科学思考能力。科学思维是把现实和理论联系起来的一种思考方式，用来对客观事物进行正确的理解。科学思维的形成并非是教师通过传授给学生的，而是由科学教师在教学设计中细心布置，通过学生在实践教学中逐渐领悟到的。在科学课堂上，借助一定的模型建模进行科学推理，质疑并科学论证的步骤训练。如果学生不能通过有效的课堂教学来及时地消化和吸收科学知识，那么不妨通过提前学习来加深对科学知识的印象。预习作业可以让学生在上课之前对所学的知识有一个大概的认识。课前预习是一个学生能够自主学习的过程，是有效的科学活动作业。当然，预习作业内容必须有很强的针对性，能够易于学生实施。初中科学教师要能把预习作业分解成几个小问题。在进行问题导入设计时，要做到由浅入深，将学生原来熟悉的科学经验与新的知识充分结合起来，并为新的科学知识的学习提供一个支撑点。这样，教师就可以把注意力放在新课的重点和难点上。通过预习作业，可以激发学生对学习的兴趣，从而增强他们的自主学习能力。比如，在华师大版本的九年级上册生活中的酸和碱一课中，需要同学们掌握酸碱的基本原理，并加深对酸和碱的认识。同时，也可以增强初中生科学探究、分析问题、解决问题等方面的能力。在开展探究活动的过程中，要注意培养学生的集体意识和团队合作精神，深入体验科学知识在生活中的应用。可以在预学方案中，向学生提问：我们生活中有什么东西是含有酸性或碱性的？这样，学生们就可以在科学课堂教学前，通过课前预习工作提前去认识苏打水、肥皂、柠檬汁、洗涤剂等。也可以提前把 PH 试纸分发学生让其自己选择家中常见物质进行实验以激发初中生对酸碱盐的学习欲望和兴趣。同时教师在准备科学实验活动的材料时，尽可能选取多种生活中的物质，然后通过在课堂上对学生所选择的各种酸碱物品进行实验，以此来激发他们对酸碱盐的好奇心。在进行溶液酸碱试验时，老师还可以提问：有三种物质是无色的溶液，你们能够用什么方法测试出溶液的酸碱性？那么学生通过课前的预习准备工作就可以答出：PH 试纸可以用来测试溶液的酸碱性，以及紫色石蕊试液也能够判断溶液的酸碱性。教师就可以补充酸碱指示剂的使用方法。在进行科学实验探究的过程中，同学们可以通过小组的方式进行相互协作，分工操作，并进行相应的记录。然后，根据学生的实验结论，布置相关的讨论题检验学生的知识掌握情况，例如某班级的一个科研小组，在一家漂染工厂的废水中，滴上一滴无色的酚酞试液，颜色为红色，则该废水中的 ph_7（填写为“”、“”、“=”），其酸碱性为_（“酸性”、“碱性”、“中性”），如果将紫色石蕊试液滴入，则呈现_色。在以提高科学思维为基础的教学目标指导下，合理安排科学的预习作业，New Generation 86 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 有利于提高学生的审辩性思维。三、设计观察性强的科学作业 观察是学习科学最常用的方法之一。引导学生主动观察生活和社会，并从所观察的科学现象中提高学生分析能力，养成善于积累的习惯。观察和分析是学生认识某种对象的知觉过程。观察是让学生透过感觉去了解，而分析是透过思考去深入。观察与分析能力是学生在学习科学知识、养成科学学科素养过程中必不可少的能力。通过设计观察式的教学实验活动，让学生通过对周围事物的认真观察，并对其进行分析，从而培养学生的科学兴趣，并培养他们的科学分析能力。例如，学习摩擦力内容后，让学生通过对交通工具（自行车、小汽车）的观察，认真思考它们工作时哪些部位要增加摩擦力，哪些部位需要减少摩擦力？它们各自怎样增加和减少摩擦力？请用科学的语言进行分析和解释。用科学的语言进行分析，并与学生进行沟通。定期、系统地安排观察类科学作业，有助于培养初中生善于观察和分析的学习习惯。其次是设计学生进行观察的科学实验活动。例如，在蜡烛燃烧试验时，可以让学生观察到蜡烛的状态如何改变，烛心的色彩如何改变，烛火的颜色是否一样？怎么会这样？通过以上的现象，我们可以推断出，在蜡烛的燃烧过程中，会发生什么变化？同样家庭作业中也可以加入观察的环节，让学生在课后，对家中的厨房进行观察，清洗后没有擦干的铁锅；菜刀上的铁锈；长时间使用未清洗的热水壶中沉淀的水垢；对盐与糖的溶解度进行对比；将装有醋的碗中放入鸡蛋壳，让学生观察蛋壳表面的变化；并使用厨房中的材料对精盐和碱面进行分辨。通过科学知识的教学，让学生感受到化学与他们的日常生活密切相关，科学与社会生活之间的内在联系，能够在某种程度上加强他们对自然和社会的关心。设计生物观察作业，可以通过对生活中常见生物的观察，了解其形态、生活习性、生活史等。我们可以让学生在家饲养蚕，并随时记录其成长；观察蚯蚓的运动特点，光照、触碰、醋以及声音对蚯蚓的运动有哪些影响；观察河虾的结构特点；比较双子叶植物和单子叶植物的根、叶、花、种子结构；还可以观察桃花在开花时的某些改变，诸如此类。例如，教师在教学完华东师大版的九年级上册身边的有机物后，在学生能够充分理解并掌握有机物概念，学会区分身边常见的有机物和无机物。了解简单的有机物的化学式、性质及用途，并能通过探究丁烷元素组成的活动，知道判断有机物是含碳化合物的依据。掌握这些，学生就可以通过观察家中的米饭烧糊后，底部的黑糊状物，以及塑料制件在经过焚烧后，所留下黑色的灰烬，而知道这种黑色的物质就是碳。从而学生们也可以想到米饭、塑料制品都是有机化合物。其中有机物除含碳元素以外,还包括了硫、氧、氮等自然元素的有关知识点。达到巩固学生课堂所学知识的效果，对科学现象进行观察和分析的过程中，培养初中学生的科学核心素养。四、尊重个体差异的分层作业 世界上没有两片完全相同的树叶，所以每个学生都是有一定差异的独立个体，他们对知识的接受能力和大脑思考问题的能力都是不一样的，这就造成了学生学习知识产生差异性和层次性的现象。因此教师可以根据学生的个体差异和不同的能力层次，结合科学学科的专业特征设计三个层次具有递进式的个性化作业，供不同能力层次的学生选择：低层次的基础题和补缺题，中等层次的巩固题，高层次的拓展题和挑战题。分层作业通过让不同能力层次的学生暂时完成不同水平的作业,以达到巩固原有知识、发展能力的目的。一般可分为必做题和选做题以供学生选择，各层次学生都要完成必做题，但没有指明哪些学生完成哪些选做题，即允许一些学生在完成必做题之外，暂时完成一些或暂不完成选做题，然后在接下来的时间内再完成，即“允许推延”的原则。例如，在学习“阿基米德原理”时，可以这样进行习题设计：很多人在旅游时玩过“竹筏漂流”，把一根竹子放入水中，设竹子的体积为 1.5m3，沉入水中的体积为 0.8m3，求竹子所受到的浮力？这是一道相对传统简单的基础题，适合让一般学生完成。但如果将此题稍加改动，就可以变成加强题，如：“竹筏漂流”是一项特别受欢迎的游玩工程。若有一根 1.5m3的竹子放入水中，露出水面部分为 0.7m3，求竹子受到的浮力？这样稍作修改，虽然没有改变考点，但能够锻炼学生提取与转化信息的能力。如果对此题再做修改，即可作为一道挑战题，如：“竹筏漂流”是一项特别受欢迎的游玩工程。若有一根 1.5m3的竹子放入水中，沉入水中的体积为 0.8m3，（1）求出竹子的质量；（2）现有一个由五根竹子捆成的竹筏，设游客平均体重为 70公斤，若要保证游客不会浸入水中（g=10 牛/千克），问用它最多能载几位客人？这道题相对来说难度就提高了，第一问需要学生考虑它在水中的状态，知道浮力等于重力，根据重力求出质量；第二问要求学生合理地分析关键数据，从隐蔽信息中提炼解题所需条件。类似这样的设计，教师还可根据具体情况加以改编。分层设计作业，才能真正体现“因材施教”的原则，才能让不同层次的学生都得到不同程度的收获和提高。五、提升学生信息素养的阅读作业 在今天，我们已经进入了一个信息化的时代，网络已经遍布全球。这样一个浩瀚的知识海洋和信息快速变化的时代，我们应该让学生与现实社会接轨，在他们的学习中有计划的加入阅读作业。这不仅能培养学生的自学能力，拓宽他们的视野，激发他们的学习兴趣，还能使他们从阅读中感悟科学家的人格魅力，领悟科学的思维方法。科学是一门有趣而具有实用性的学科，我们的生活离不开科学。教师可以结合教学内容，联系生活实际，在课余和节假日给学生布置看书看报看电视，撰写观后心得的文章的作业，并让学生在课堂上以科学论坛的方式呈现。如学习完运动和力单元后，可以让学生观看“神州十号”宇航员在太空中的生活，结合“假如失去重力，人类将如何生活”的话题让学生写一篇想象类的文章，或者拓展思路写一篇“没有摩擦力的一天”的小文章；学习了动植物知识后，可以布置学生看人与自然的电视节目或科学杂志，或直接观察甚至饲养，引导学生从动植物的生活环境、结构特征、生 New Generation 87 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 活习性、繁殖规律等方面写一篇介绍某种动物或植物的说明文。这样的阅读作业有利于激发学生的学习兴趣，丰富课余生活，开阔视野，拓展知识，提高科学素养和综合能力。六、提高科学教学质量的形成性作业 形成性作业是提高教学效果的一种行之有效的方法。在课堂上，教师要合理运用形成性作业，让学生敢于尝试，从而促进课堂学习效果。教师在教授新知识时，要按照知识的逻辑结构以及学生的认识规律，设计出一系列的形成性作业，以培养学生运用新知识的能力。在初中学生的核心素质教育背景下，在有效保证教学目的基础的过程中，尽量减少学生的作业数量，并坚持以质量取胜。在科学教学实践中，结合学生的学习需求，对作业进行合理的优化。课堂上的形成性作业要具有创造性和有趣的特点，能让学生在轻松愉快的氛围中，体会到寻找真理、收获知识的快乐。在对形成性作业进行设计时，应根据科学学科的特性，通过动手、动脑、小组讨论等方法，提高初中学生的思考能力和动手能力。这种作业可以有效地激发学生的学习兴趣，激发他们的自主性，使他们在完成练习时获得愉悦的情绪体验，使他们的潜力得到充分的发挥，不断提高学生的科学知识和技能。在初中科学课上，形成性作业是十分重要的。通过课堂实验，可以有效地提高学生的综合素养。同时，还赋予了学生自主学习的动能，使他们能够更好地发挥自主学习能力，为今后的终身学习奠定坚实的基础。例如，在学习九年级上册的杠杆一课时，教师可以借助投影引出杠杆的概念，它是一根硬棒，受到外力的影响，可以绕一个固定的位置旋转。让学生认识到，杠杆是一种简单的机械，是人们最早运用的一种工具。课堂上让学生做一个探索实验：用相同的力量握住杠杆的 A 和 B，哪个点更有效得让杠杆转动？让学生亲自动手、动脑，让他们就所遇到的问题进行交流，探讨其功能。能更直观的让学生感受到支点到力的距离不一样，然后，能更自然的引出力臂的概念。利用学生的好奇心，运用直观的教学方法，使其对生活中的杠杆原理产生浓厚的兴趣。因此，教学中教师应引导学生按照“体验思考分析”的思路来学习科学知识，让学生通过实验方案的设计实验验证体验生活中的杠杆，由实验设疑，引起学生的求知欲，让学生动手动脑，互相讨论来认识我们身体上的杠杆。并找一找哪些是杠杆呢？其中的动力臂、阻力臂和支点分别在哪个部位？进一步提升学生的思维品质。总之，初中科学教师除了要致力于教学改革外，有关学生的作业设计更应引起重视，且教师要摒弃过往机械化训练的方式，通过多种类型的科学作业的设计与实践，使学生充分认识到科学知识无处不在。用形式丰富、内容新颖的科学作业取代枯燥乏味的题海战术，使学生在愉快的氛围中完成作业，在自觉的参与中掌握科学知识，实现教与学的协调，使学生的科学素质得到最大程度的提升。参考文献：1在初中科学教学中促进学生核心素养发展的策略阐释J.王承.科学咨询(教育科研).2020(10)2基于科学素养的初中科学作业优化原则与策略J.蔡丽.新课程研究.2021(26)3素质化教育背景下初中科学作业优化设计的策略探究J.王卓春.考试周刊.2022(24)4让死板的作业生动起来作业的有效设计和有效评价J.李志勇.中学化学.2018(01)（上接第 82 页）参考文献：1王贤德,徐少明,乐妮妮.“双减”背景下学校德育的境遇变迁、实践困厄与超越路径J.当代教育科学,2022(08):63-70.2叶应徵.奏响“双减”旋律 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