《科学长作业的阶梯呈现》结题报告

普陀区上海外国语大学尚阳外国语学校   黄小玲

科学长作业的阶梯呈现

导语：通过科学长作业阶梯呈现，研究《科学》学习的作业方式，培养学生探究性自主学习能力。通过长作业的实施，不同阶段不同内容不同形式对比，长作业体现了学生的知识掌握、思维能力、动手实践能力，说明长作业的有效性，研究中的阶梯能力得到体现。结果表明，长作业辅之以综合评价，使得学生基于学科内容，在观察中学，学中思考，思考后动手实践，既能体现主体学习思想，又能使得学生在实践中完成知识的建构和能力的拓展，实现本研究的目标。

初中《科学》是一门综合学科，需要学生通过实验探究促进学科知识的理解与应用。六七年级的学生活跃好动，但认知水平有限。上海六七年级科学本共四册书，知识和能力水平在阶梯提高，可以每一学期分别切合书本知识点，找一个知识能力典型处，且方便学生个人或小组合作操作的实验探究，给学生六年级上学期、六年级下学期、七年级上学期、七年级下学期，分别设计一个科学长作业，让学生在观察、体验、探究过程中既完成了学科知识的理解，也层递体现了科学探究的阶梯呈现。这既促进了教师科学学科教学，也培养了学生的科学学习能力。

研究方案

一、概念及问题提出  

科学长作业，即一个较长周期的作业，可以一周或一月内完成。基于学科一节或单元知识，围绕学科内容或拓展知识，设置的作业可以学生个人或团体完成，体现学生对学科知识的理解或拓展思维动手实践能力。

阶梯呈现，即能力由基础认识到理解应用的逐级提升。初中科学长作业设置，从六上到七下四学期中，分别通过设置四个科学长作业：观察记录实验《蜗牛饲养实验观察记录》、动手体验制作《自制小小保温瓶》、实验设计与记录《模拟酸雨对植物生存的影响》、实验设计与探究《模拟海底地形的探测》；让学生在每一学期的科学长作业过程，层递体现科学学习方法：初步观察记录（饲养小动物观察与记录）---动手小制作（简单设计与小作品制作）---体验小实验（实验设计、体验、观察与记录）---设计实施小实验（设计实验与过程展示）；这四个长作业从最基础的观察记录到最后的设计与实施实验，有明显的能力提升要求，学生在完成长作业过程中，科学的思维探究学习方法得到了培养。

二、研究意义

科学学习离不开观察思考、实验体验、动手实践；学生的学习能力需要老师在教学中不断引导与训练，除了常规教学，合理的科学长作业设计对学生能力的提升很有帮忙，同时这些长作业多是以小组合作形式完成，在长作业完成过程中还促进了学生的合作学习。促进学生科学学习方法与能力提升，促进学生长作业的多形式呈现。多媒体技术的应用、信息技术的承载，让学生在作业形式中尝试更多的方式去展现，可以是学习单记录、学习小报、PPT、拍照、微视频、作品等，由此培养了学生的综合学习能力。

三、研究目标

通过设置四个阶段长作业，跟踪学生作业过程，汇总学生的作业过程与结果。研究科学学科学生能力训练方式、长作业内容的表现形式。科学学科需要培养学生的探究实验能力与探究思考能力，这就需要分阶段对学生进行逐步培养。四个阶段长作业都是围绕实验展开的，分别从最基础的观察、实验小制作到有一定要求的探究设计实验与实验操作，从而最终逐步培养学生的科学学科素养与能力。

四、研究内容

科学长作业设置板块、阶段作业的方式和展示手段、作业的评价方法、作业的所体现的学科技能、综合能力的阶梯呈现。这里的长作业不是一般意义上的综合练习，时间在比较短的时间内完成，它是围绕实验展开的周期比较长的能力展现，是广义上的作业，作业本身不是书写那么简单，有观察能力的文字记录或绘图表现，有借助各种多媒体技术进行WORD、PPT、微视频、照片等方式展示。

课题研究调整回顾

一、四个科学长作业题目的调整

原本准备的四个长作业课题分别为：六年级上学期《观察和记录蜗牛》、六年级下学期《小小保暖瓶》、七年级上学期《酸雨对植物的影响》、七年级下学期《模拟海底探索》；后期调整为：《蜗牛饲养实验观察记录》、《自制小小保温瓶》、《模拟酸雨对植物生存的影响》、《模拟海底地形的探测》；长作业题目的微调，让作业内容更明白清楚，方便教师作业设计与学生完成长作业。

二、长作业内容设计的调整

原本设计学生的长作业设置无论个人或小组完成，均在课堂外完成，每次实验周期为一个月左右，后期进行了调整，改为两周左右，避免学生作业周期时间太长，学生会拖拉懒散，反而影响作业的效率。七上科学长作业《模拟酸雨对植物生存的影响》小实验，原本打算老师讲解实验原理，引导学生思考模拟实验，设计记录表格、实施实验过程、观察记录现象。后期发现学生设计的实验过程不够科学，体现不了规范的对照实验原则，而记录表格的设计学生设计的层次不齐，效果不太好。所以这两块，统一由老师设计好，让学生在设计步骤中进行选择，体现科学规范的对照原则；而记录表格统一化方面学生后期观察记录，最终进行交流展示。

三、长作业评价内容的调整

最初设计的老师最终综合评价，长作业都是实验体验，课外进行，有过程、有结果、有作品。每阶段长作业，教师根据作业的综合结果，评价各阶段的目标达成情况，学生过程记录与作品展示，老师综合评价与分析。后期对于不同的作业，根据内容，稍有改动与侧重。六上《蜗牛饲养实验观察记录》重在学生对蜗牛的观察记录的不同形式；六下《自制小小保温瓶》重在过程的设计、材料的准备和作品展现；七上《模拟酸雨对植物生存的影响》重在实验体验与记录、实验结果所体现的酸雨危害；七下《模拟海底地形的探测》实验原理、设计、最后的实验结果。

研究成果

一、六年级上学期长作业《蜗牛饲养实验观察记录》

1、作业目的

（1）初步观察记录（饲养观察与学习单记录）

（2）第一阶段：六上科学长作业《蜗牛饲养实验观察记录》，以个人为单位，每个同学一只蜗牛，老师讲清楚蜗牛饲养环节的注意事项，给学生设计合理的观察记录学习单，学生依据学习单，家中饲养观察记录蜗牛，最后的作业除了学习单记录，可以附加图片、照片、视频；老师根据学生的展示记录结果，综合评价学生第一阶段能力培养是否达成，即是否学会了初步的观察与记录方法，饲养过程有自己的思考、解决问题能力。通过这次长作业，促进学生对学科知识点：动物的基本特征的了解；学生在观察记录中，学会如何观察了解小动物的特性习性，养成比较规范的科学观察习惯。

2、作业内容

给每个学生发了一只蜗牛，老师跟学生讲清楚家里饲养蜗牛的方法和注意事项，让学生回家精心饲养蜗牛至少10天，在饲养过程中对蜗牛进行观察记录，记录的形式不限。为了引导学生观察记录，老师给学生每人发了一张观察记录单，但最终的作业形式并不要求都交统一的记录单。学生可以有自己的想法与设计。15天过后，老师收作业，汇总学生的不同作业，进行展示交流。学生在观察记录中熟悉了小动物蜗牛的特性，也获得了科学最基础的学习技能－－初步观察记录。

3、作业呈现形式

（1）小报记录（学生设计小报，展现蜗牛饲养过程）

学生先记录观察蜗牛的点点滴滴，并拍下蜗牛日常活动片刻，后期整理成小报打印或绘图出来。小报记录往往丰富多彩，蜗牛点滴状况生动有趣。

（2）作业单记录（学生直接填写记录单）

作业单是老师设计好的，学生根据自己的特长，可以不同形式完成作业单记录，可以是文字记载加照片图粘贴，也有学生发挥自己的绘图能力画出蜗牛的片刻，还有学生是全文字记载。这种形式的作业单记录往往要求学生细心耐心，观察记录细致。每一次记录有时就像一个小作文。

（3）PPT过程记录（学生用PPT展现饲养过程）

这种记录要发挥学生的信息多媒体应用能力，方便在作业展示时进行交流。有的学生制作水准较高，展示时图文并茂，生动具体。

（4）微视频和照片记录（学生手机拍视频或照片）

这种记录借助智能手机，拍下蜗牛的生活片刻，保存下来，方法简单直接，但可以收集到蜗牛的更多信息，整理后进行展示交流。交流的过程，尤其是视频生动的记载了蜗牛的精彩瞬间，给学生最深刻的观察记忆。

4、教师综合评价

六年级上学期《蜗牛饲养实验的观察记录》，重在学生对蜗牛的观察记录的不同形式；学生在观察记录中熟悉了小动物蜗牛的特性，也获得了科学最基础的学习技能－－初步观察记录。老师从发蜗牛到班级同学进行学业展示交流，给了学生两周时间。在发蜗牛之前给学生交代了饲养蜗牛的注意事项及引导学生可以自由发挥进行不同形式的观察记录。蜗牛发给学生到长作业的展示交流之间的时间里，学生随时可以向老师咨询各种饲养蜗牛相关问题，老师也会课堂中抽时间调查部分学生饲养情况等，由此知道学生饲养环节的状况。学生两周后上交作业，老师进行整理，作业分类，让学生课堂进行交流展示，从而综合评价学生的长作业。综合评价包括：蜗牛饲养过程、长作业记录形式与内容、长作业展示反馈，最终给学生的长作业进行综合评价，给学生等第：优秀、良好、合格、不合格。

二、六年级下学期长作业《自制小小保温瓶》

1、作业目的

（1）动手小制作（简单设计与小作品展示）

（2）第二阶段：六下科学长作业《自制小小保温瓶》，以个人或小组为单位，老师设计好学生实验设计单，引导学生分小组确定实验原理、准备实验器材、设计实验步骤，分工合作完成小制作保温瓶。长作业成果有学生学习单设计、自制保温瓶作品；老师根据学生的学习单设计环节及上交的小制作保温瓶，综合评价学生第二阶段能力培养是否达成，即是否学会了简单动手小实验，过程有自己的设计、动手操作体验。这个长作业也巩固了学科知识点：热传递，让学生知道保温瓶的设计核心原理是减少热传递，促进学生对保温材料的选择，充分利用“可回收物”材料，从而体现资源的合理与节约使用。

2、作业内容

长作业之前，先跟学生讲明白对应学科知识点：热的传递；让学生明白热传递的方式与生活中传统热水瓶的保温原理，让学生对本次实验原理有个初步的认知。给学生一个简单的实验设计框架，让学生个人或分小组合作先完成小制作前的理论准备，即实验原理、实验器材、实验步骤的填写，后期可以在制作过程中修改与完善。设计好实验过程后，学生进行实验器材准备，老师要求学生充分使用“可回收物”作为保温瓶的材料，学生将材料、过程进行记录，作品完成后连同学习单一起交给老师。老师根据实验设计过程、作品的综合性能进行评比，给与等级奖项，年级进行展示。

3、作业呈现形式

（1）实验设计（学生个人或小组合作设计小制作前期准备）

学生分小组或个人为单位，根据课本学习的对应内容《热的传递》，进行前期长作业设计，完成老师的作业单流程：实验原理、实验器材；对于实验器材，老师提示尽可能使用可回收物，体现资源的循环再利用。

（2）实验器材准备（学生收集家中可回收物等材料）

学生分小组或个人根据之前的讨论设想，进行材料准备，可多方收集整理待用，也可以小组同学分工收集材料。

（3）作品展示（学生自制的保温瓶班级进行展示交流）

学生准备好材料后，家里利用空闲时间进行保温瓶的制作，可以小组合作配合也可以独立个人完成，两周时间制作完成，在制作过程完善学习单中实验步骤或修改器材等。作品完成后班级交流展示，主要展示作品本身、使用器材、保温原理；老师在学生完成后利用热水进行保温效果对照实验，最终评出不同等级。

4、教师综合评价

六年级下学期长作业《自制保温瓶》，重在学生设计实验、选择器材与动手制作；这次作业在上次长作业观察记录的基础上提升了对学生的能力要求，要求学生学会利用书本知识热快递进行简单实验设计，明确实验原理后，准备实验材料并进行制作。老师给了学生两周时间，第一周为实验设计与材料准备，第二周进行小制作，同时完成学习单中实验步骤的填写。学生同时上交学习单与作品保温瓶。课堂老师让学生对应学生单与作品进行交流展示，老师根据学生设计保温原理、准备的可回收物材料、制作过程环节、保温瓶的综合保温性能，及最终热水对照保温实验，确定长作业综合等级：优、良、合格、不合格。

三、七年级上学期长作业《模拟酸雨对植物生存的影响》

1、作业目的

（1）体验小实验（设计实验、实验体验、后期观察与学习单记录）

（2）第三阶段：七上科学长作业小实验《模拟酸雨对植物生存的影响》，以小组为单位，老师讲解实验原理，引导学生思考模拟实验，实施实验过程、后期观察记录实验现象，作业除了学习单记录，可以Word、PPT、图片、视频等形式体现；学生学会简单模拟实验操作，小组合作体验实验、多种形式记录实验结果，最终得到实验结论。通过这个长作业让学生知道酸雨对植物的危害，知道预防酸雨、减少酸雨发生的必要性。此次实验还可以让学生拓展设计《模拟酸雨对小动物的影响》。七年级的学生比六年级的学生在动手与理解能力上都提升不少，所以这个体验让学生比较全面地体验了：前期设置实验---动手实验---后期实验观察记录。比六年级的两个实验明显提升了能力要求。

2、作业内容

      前期老师给学生上过酸雨这节课，但课堂中并没有讲解书本中的小实验探究，而是将书本实验进行了改动再设计，引导学生进行探究实验设计，要求学生选择“黄豆种子”或“绿萝植物”，在选择的基础中，进行过程补充设计，要充分体现科学对照、控制变量原则。学生在学习单实验设计基础上，分别进行pH测量、对照实验操作。实验设置好以后，放在实验室里，学生小组代表定期去实验室进行观察记录、拍照，后面进行整理，完成观察记录作业单。老师除了过程中引导学生，还充分记录下学生每个阶段的表现，作为学生长作业完成的综合评价。

3、作业呈现形式

（1）实验设计（小组同学进行实验前过程设计）

老师设计好实验设计基本流程的学习单，模拟酸雨对植物生存的影响有两个选择：黄豆种子发芽或绿萝植物生存，让学生分组进行选择，在选择的基础上进行对照实验的完善选择，从中知道实验过程的大致流程。

 

 

 

 

 

 

（2）实验过程（学生体验实验、设计对照实验）

学生根据前面学习单实验设计过程，进行对照实验体验，体验对照实验过程操作。

 

 

（3）实验记录过程（学生定期进行观察记录）

（4）实验记录结果（学生完成观察记录学习单）

word记录表（学生对实验现象进行拍照、整理）   第一组

黄豆种子（A组）   第一天（未发芽）	黄豆种子（A组）   第二天（未发芽）
黄豆种子（A组）   第三天（胚根长出）	黄豆种子（A组）   第四天（胚根长出，子叶绿）
黄豆种子（A组）   第五天（茎2厘米）	黄豆种子（A组）   第六天（茎5厘米）
黄豆种子（A组）   第七天（茎9厘米）	黄豆种子（A组） 第八天（茎15厘米）

第二组

黄豆种子（A组）   第一天	黄豆种子（A组）   第二天
黄豆种子（A组）   第三天	黄豆种子（A组）   第四天
黄豆种子（A组）   第五天	黄豆种子（A组）   第六天
黄豆种子（A组）   第七天	黄豆种子（A组）   ………

第三组

黄豆种子（A组）   第一天	黄豆种子（A组）   第二天
黄豆种子（A组）   第三天	黄豆种子（A组）   第四天
黄豆种子（A组）   第五天	黄豆种子（A组）   第六天
黄豆种子（A组）   第七天	黄豆种子（A组）   ………
黄豆种子（A组） 第九天（茎20厘米，长叶）	黄豆种子（A组）   第十天（茎23厘米，长叶）

 

第一组

绿萝植物（B组）   第一天	绿萝植物（B组）   第二天
绿萝植物（B组）   第三天	绿萝植物（B组）   第四天
绿萝植物（B组）   第七天	绿萝植物（B组）   第八天
绿萝植物（B组）   第九天	绿萝植物（B组）第十天

第二组

绿萝植物（B组）   第一天	绿萝植物（B组）   第二天
绿萝植物（B组）   第三天	绿萝植物（B组）   第四天
绿萝植物（B组）   第七天	绿萝植物（B组）   第八天
绿萝植物（B组）   第九天	绿萝植物（B组）   第十天

第三组

绿萝植物（B组）   第一天	绿萝植物（B组）   第二天
绿萝植物（B组）   第三天	绿萝植物（B组）   第四天
绿萝植物（B组）   第七天	绿萝植物（B组）   第八天
绿萝植物（B组）   第九天	绿萝植物（B组）   第十天

第一组

绿豆种子（A组）   第一天（未发芽）	绿豆种子（A组）   第二天（胚根长出）
绿豆种子（A组）   第三天（酸液中不发芽）	绿豆种子（A组）   第四天（胚根1.5厘米）
绿豆种子（A组）   第五天（茎1厘米）	绿豆种子（A组）   第六天（茎3厘米，出叶）
绿豆种子（A组）   第七天（茎7厘米）	绿豆种子（A组）第八天（茎11厘米）

第二组

绿豆种子（A组）   第一天	绿豆种子（A组）   第二天
绿豆种子（A组）   第三天	绿豆种子（A组）   第四天
绿豆种子（A组）   第五天	绿豆种子（A组）   第六天
绿豆种子（A组）   第七天	绿豆种子（A组）   ………

第三组

绿豆种子（A组）   第一天	绿豆种子（A组）   第二天
绿豆种子（A组）   第三天	绿豆种子（A组）   第四天
绿豆种子（A组）   第五天	绿豆种子（A组）   第六天
绿豆种子（A组）   第七天	绿豆种子（A组）   ………

绿豆种子（A组）第九天（茎16厘米）	绿豆种子（A组）第十天（茎20厘米）

4、教师综合评价

六上《蜗牛饲养实验观察记录》重在学生对蜗牛的观察记录的不同形式；学生在观察记录中熟悉了小动物蜗牛的特性，也获得了科学最基础的学习技能－－初步观察记录。

四、七年级下学期长作业《模拟海底地形的探测》

1、作业目的

（1）设计实施小实验（设计实验与过程展示）

（2）第四阶段：七下科学长作业实验《模拟海底地形探测》，以小组为单位，老师引导，学生自学并合作探究，思考实验原理，准备实验器材、设计实验过程、实施实验、记录实验过程与结果；此实验环节学生独立完成，对学生能力要求较高。老师根据学生最后的实验设计记录与过程展示，综合评价学生的科学实验能力是否达成。

2、作业内容

3、作业呈现形式

（1）实验设计

 

 

 

 

 

（2）实验器材与过程

4、教师综合评价

六上《蜗牛饲养实验观察记录》重在学生对蜗牛的观察记录的不同形式；学生在观察记录中熟悉了小动物蜗牛的特性，也获得了科学最基础的学习技能－－初步观察记录。

 

附录

一、附件

二、参考文献

1、《知网》中万方的《新课标下初中科学开发性作业的设计探究》中摘要： 在“以人为本”新课程教育理念的倡导和推行下，作业的价值观务须重新审视。作业是新课程动态生长的延伸，是对课程意义重建与提升的创造过程。对学生而言，则是学生主动地自我建构科学知识与生命的发展过程；对教师而言，则是教师非强化地促使学生对教学内容掌握的深化过程。作业已成为学生成长的履历，作业是学生具有鲜明的价值追求、理想愿望的活动，是学生课外、校外的一种生活过程和生活方式，是学生在成长与发展过程中的一种自觉的学习需要、生活需要和生命需要。

2、《知网》中彭刘英的《初中科学开放性作业的系统设计与实施》中摘要：初中科学作业的现状 作业是新课程动态生长的延伸，是对课程意义重建与提升的创造过程。对学生来讲，则是学生自主构建科学知识的动态学习过程；对教师来讲，则是教师引导学生掌握教学内容的渐进过程。总之，科学作业已成为学生掌握知识、逐渐养成独立思维的载体，是学生课外与校外不可或缺的一种生活过程与方式。

3、《知网》中蒋迪的《初中科学长作业本对培养学生自主探究性学习的研究》中摘要：课题基于全国生物课程标准提出的“倡导探究性学习”的课程理 念、上海市生命科学、科学课程标准提出的“强化科学探究”的课程理念，主要以案例作为研究为方法，力争探索出学生在教师引导下更有效地进行自主探究性学习 的方法，探索出教师在以学生为核心的知识建构体系中有效的指导方法和策略。