在小学科学教育中，教师致力于培养学生的基本科学观念、思维方法和探究实践能力，以期学生能够运用所学解决实际问题。作业作为课堂学习的延伸，旨在通过实践操作和问题解决深化理解，促进科学素养与实践能力的融合发展。然而，在当前“双减”政策背景下，如何平衡作业负担与学习效果成为亟待解决的问题。
鉴于此，本文提出“项目化作业”作为重塑小学科学实践作业的新范式，旨在探索一种既能有效减轻学生作业负担，又能确保学习成效的作业模式。
一
小学科学项目化作业的价值
小学科学教育作为培养学生科学素养的起始阶段，其重要性不言而喻。《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称新课标）明确指出，小学科学教学应注重学生实践能力的培养，组织学生运用所学的知识和方法解决真实情境中的问题，实现应用与迁移。
小学科学项目化作业是以单元为单位，以项目为载体，教师在教学目标的引领下重组和整合单元内容，设置与学生生活息息相关的项目，使学生在探究、合作中综合运用学科知识，解决真实情境中的实际问题，以提升学生的综合素养。
项目化作业，作为小学科学实践作业的一种创新形式，恰好契合了新课标的要求，对小学科学教学尤其是培养学生学科核心素养、实践能力等具有深远价值。
（一）聚焦真实情境，锤炼实践能力
项目化作业的核心在于真实性与实践性。它摒弃了传统作业的单一形式，通过设计贴近学生生活的项目，让学生在解决问题的过程中，不仅巩固了课堂所学，更学会了如何将知识转化为解决问题的能力。
这种“做中学”的方式，极大地激发了学生的学习兴趣，同时也让他们深刻体会到了科学知识的实际应用价值。
（二）激发内在动力，培养自主学习
项目化作业的另一个显著特点是自主探究性。在项目执行过程中，学生需要主动搜集资料、设计方案、实施操作并反思总结。这一系列过程不仅锻炼了学生的批判性思维和创新能力，还培养了他们的自主学习能力和自我管理能力。
更重要的是，当学生看到自己的努力成果时，那份成就感和自豪感将成为他们继续前行的强大动力。
（三）实施多维评价，促进全面发展
项目化作业的评价体系打破了传统单一的知识掌握评价模式，转而关注学生的综合素养和能力发展。它不仅仅关注项目成果的完成度，更重视学生在项目实施过程中的表现，如团队合作能力、沟通能力、创新思维等。
这种多维度的评价方式，不仅让学生更加全面地认识自己，也为教师提供了更加精准的教学反馈，从而能够更有针对性地促进学生全面发展。
二
项目化作业的设计路径
教师基于教材的核心概念、关键能力，充分考虑学生的认知水平和知识经验、联系生活实际，从作业主题、产品期望、内容及要求、作业评价等方面，创设项目化作业。
（一）基于核心概念，形成作业主题
以教科版小学科学教材的“单元”为单位，对标新课标设置的13个学科核心概念，准确找到某一单元所对应的核心概念，结合具体的学习内容，形成具有挑战性的单元项目化作业主题（如图1所示）。同时，在作业设计中，要注重跨学科知识的有机融合，通过整合不同领域的知识与技能，展现知识间的内在联系，从而全方位提升学生的科学核心素养。
例如基于教科版小学科学六年级上册“工具与技术”单元涉及的两个核心概念——能的转化与能量守恒和技术、工程与社会，以“不简单的杠杆”这一具体的学习内容为载体，教师设计了“制作一把精确的小杆秤”的作业主题，引导学生认识杆秤的发明历程、制作原理，通过“寻找身边的材料，制作一个能称量至少500克且误差在一定范围内的、外表美观的公平秤（不等臂杠杆）”，帮助学生掌握杠杆这一简单机械及其应用，真切地感受技术与社会发展的关系。
为了完善项目化作业的系统性，致力于体现不同知识之间的内在关联，从而构建一个与教科版小学科学教材知识体系紧密匹配的项目化作业体系，我们围绕教材中的核心概念，进行了深入的研究与分析，并精心规划了一系列单元项目化作业主题（如表1所示）。这些主题旨在帮助学生更好地理解和应用核心概念，同时促进他们跨学科思维和核心素养的提升。
（二）运用逆向思维，明确产品期望
在设计项目化作业时，确立明确的产品（即作业成果）期望是至关重要的。这一转变促使教师在作业规划阶段，超越将其视为常规任务或练习的局限，而将其构想为一项最终将呈现给外界审视的具体产品。
运用逆向思维，教师需预先勾勒出这一产品的理想蓝图，细致描绘其类型（研究报告、实物模型等多种形式）、作业标准，以及期望达到的展示与评价效果。
明确了产品期望，就为学生提供了一个清晰、具体且富有吸引力的目标，使得他们在整个作业过程中都能保持高度的专注和动力，积极地将所学知识应用到解决实际问题中。
例如，教科版小学科学六年级下册“小小工程师”单元的内容匹配新课标中的“工程设计与物化”，但教材中“制作塔台”的任务却难以调动学生强烈的建造欲望。
因此，结合六年级给母校准备毕业礼物的契机，教师运用逆向思维，思考在项目化作业中开展“工程设计与物化”这一核心概念所要达成的成果期望。经过多次探讨，最终确定了“校园优化大师”的项目化作业，希望学生经历设计校园角落空间的全过程，运用工程设计思维，将创意和方案转化为实物产品——校园优化模型，为扮靓母校校园留下可行的建议。
“校园优化大师”是将教材中的情境转化为学生熟悉的情境，将教材中的知识转化为情境中的任务，将任务的完成转化为实物产品的展现。这种从“制作塔台”到“校园优化大师”的作业设计转变，正是教师运用逆向思维，明确产品期望的生动实践。通过这样的设计，清晰地勾勒出了作业成果的理想模样，让学生朝着具体目标前行。
（三）运用正向思维，设计作业内容
确定作业成果后，教师可以运用正向思维，将项目化作业的内容设计成可操作、可观察、可反馈的若干个模块并形成闭环，引导学生运用科学知识与能力解决问题，完成项目化作业。
在规划项目化学习任务时，将项目总目标细致地分解为一系列相互关联但又各自独立的小任务或模块是至关重要的。每个模块都被精心设计，以确保它们聚焦于一个具体而明确的学习点或技能点，从而使学生能够在逐步完成这些任务的过程中，系统地掌握所需的知识和技能。
例如，教科版小学科学六年级下册“小小工程师”单元“校园优化大师”项目化作业，教师将作业划分为调查测绘、提出方案、设计制作、展示评价四个阶段，并以此为框架细化和具化学生的作业行为。
调查测绘阶段，学生需要实地测绘校园中各优化角落的实际数值，调研使用中的不便和使用者对此的期待。提出方案阶段，以实际调研为前提，学生提出有创意的改造方案。设计制作阶段，学生的核心任务是设计图纸，并进行模型制作。展示评价阶段，是学生内化提升的阶段，通过模型展示讲解以及竞标活动，引导学生联系生活实际进行最优选择。
通过这样的设计，教师成功地运用正向思维将项目化作业内容构建成有序的模块，形成了一个完整的闭环，让学生在每个阶段都能依据明确的目标开展学习，有力地体现了正向思维下设计可操作模块对于项目化作业完成的重要推动作用。
（四）对接学习目标，制定限制条件
项目化作业虽然是一种创新的作业形式，但在完成作业的过程中，也应该把它视作一种学习。项目化作业不仅仅关注趣味性或动手实践，更应该对接重要的学习目标，教师可以设立具有一定思维深度和挑战性的限制条件，让学生充分认识到项目化作业是值得投入时间与认真对待的。
在设定这些限制条件时，不应只关注较低层次的理论知识，而应该与那些涉及大概念、有一定复杂度和要求高阶思维的学习目标相对应。
这样的目标设定，不仅能够引导学生深入探索知识的内在逻辑与联系，还能促使他们在解决问题的过程中，灵活运用所学知识，发展批判性思维、创新能力和团队协作能力。
例如，教科版小学科学五年级下册“热”单元，以“在寒冷的冬日里喝上一杯热水”为任务情境，让学生通过项目化作业“自制保温杯”，学习保温原理、实践保温方法。
一开始，不少学生会简单地认为：保温就是减缓热传递，保温方法就是叠加包裹热的不良导体材料，做个保温杯太容易了！但实际上，自制保温杯的过程中，蕴含着许多综合性的学习目标：从材料角度说明影响热传递的主要因素（从材料角度减弱热传递效果），对热传递的方式进行分析和推测（针对某一传递方式采取措施直接减缓热传递）。
为了帮助学生有意识地达成上述学习目标，教师在作业中提出了一个关键的限制性要求：包裹物的厚度不超过3厘米。为了满足这个限制条件，学生就需要重新考虑诸多问题：如何从热的不良导体中选择更优材料？只减缓热传导能否达成较好的保温效果？杯身“厚度”是采用实心层还是空心层？（从“实心层和空心层热传递方式”进行分析和对比）杯盖增加“厚度”能否加强保温效果？……这些基于限制条件产生的新问题，将触发学生自主地学习和探究实践。
（五）借助评价量表，调控项目进程
项目化作业的评价应具有激励性和指导性，既可以指向作业成果的评价，也可以指向作业过程的评价，为学生的项目实施提供支架。
目前，我校科学教研团队采用华东师范大学周文叶教授提出的表现性评价中的分析性评分规则，围绕核心素养，以量化与质性结合的方式制定评价标准，通过呈现分项占比，鼓励学生综合考量，对项目化作业的全过程进行全方位的评价。
由于学生是作业的主体，所以评价细则的设置和表达要基于学生的视角，表述要清晰、量化，利于学生理解。
例如，教科版小学科学六年级上册“能量”单元“创意电磁铁”的项目化作业，教师设置了四个核心素养评价维度，对每个评价维度做了三级星级划分，每个星级都进行了具体描述，形成分析性评价量表。
该评价量表，在评价维度上，围绕科学观念、科学思维、探究实践和态度责任这四个核心素养维度展开，全面覆盖了知识理解、创新能力、实践操作和责任意识等方面，体现了对学生综合素养的考量。而且每个维度用量化（星级区分）与质性（细致描述）结合的方式，从学生视角出发，表述清晰，让学生能清楚地知道自己在每个维度的表现水平。
同时，不同维度设置了不同占比，引导学生综合权衡，为项目实施过程提供了有效的支架，也体现了评价对项目进程的调控作用，区别于单纯针对作业成果的评价，更有助于学生在作业过程中改进和提升。
三
项目化作业的实践策略
项目化作业作为一种富有实践性的学习方式，在有限的课堂教学时间内难以完全实施，往往需要学生在课后进行长时间且持续的探究。为确保项目化作业的有效落实并避免其流于形式，笔者团队采取了一系列精准化的实践策略。
（一）提供表单，精准作业导向
在布置项目化作业时，教师需要精心创设一份详尽的“作业单”，以明确指导学生的课后学习。
这份作业单首先会详细阐述作业情境，为学生构建一个真实的、与生活紧密联系的背景，使他们能够迅速融入并激发深度探究的兴趣。接下来，作业单将明确指出产品期望，即最终作业成果的形式，无论是实物、文本还是视频，旨在引导学生以正确的态度高质量完成作业。
同时，作业单会详细说明项目化作业的具体内容与要求，包括所有必要的限制条件。此外，作业单还会明确标示作业的开始和结束时间，确保学生在规定的时间内完成。最后，作业单将附上一份多维分项评价量表，评价指标清晰、量化，易于学生理解和参照，以此作为学生自我评价和反馈的参考依据。
以“制作一个细胞模型”为例，作业单将依照以上板块，为学生提供一个清晰、全面的项目化作业指导。
该项目化作业中，情境将抽象知识与生活实际相连，赋予作业生动的背景，点燃学生探索热情。产品期望清晰勾勒出成果模样，让学生有的放矢。内容要求细化任务与限制，保障作业质量。时间限制培养学生时间管理能力，使作业有序推进。评价量表以量化指标为学生提供衡量标准，促进自我反思。
这一系列要素相互配合，将真实情境具象化，让学生在实践中扎实巩固知识、有效提升能力。
（二）分层订制，尊重学生差异
考虑到学生之间在基础能力和性格特点上的差异，须采取因材施教的原则，对不同层次的学生进行分层安排。基于对学生的真实学情和参与项目化学习经验的了解，可以将学生分为善于思考、有领导力、有执行力、活跃参与等不同类型，并为他们分配相应的项目角色，以充分发挥每个学生的才能。
这种分层是动态变化的，根据学生的“最近发展区”和个性化差异进行调整，鼓励学生在获得成就感后挑战更高层次的角色。
对于不同的小组，同一个项目的整体要求也可以分层设置。例如，在“地形模型我塑造”项目化作业中，低标准是“能够制作出中国地形的三级阶梯和标志性的高原、盆地、山地、丘陵和平原”；中标准是在前者的基础上，“选择有代表性的地形地貌制作模型，在版图上呈现不少于5处”；高标准则进一步提高，能够外出进行地形考察，并准确制作出杭州区域内的地形地貌。
“地形模型我塑造”项目的分层作业要求，考虑到学生差异，无论是对学生个体类型的分层安排角色，还是对小组项目要求的分层设置，都尊重了学生的不同发展水平，让每个学生在合适的挑战中获得成就感，进一步激发自主学习的动力。
（三）先行试水，引领过程指导
教师应提前试做项目化作业，发现问题后及时调整作业要求和评价量表，形成作业“终稿”。完成某一单元的教学后，由教师布置项目化作业，限定明确的开始和结束时间。结束时，根据产品（作业成果）的完成度和学生能力提升的具体表现，评判项目化作业的实施效果。
布置项目化作业后，教师不应成为旁观者，而应积极有效地介入，成为整个作业过程的向导，在思维方法、探究方法、材料工具等方面给予指导。
例如，在“创意电磁铁”项目化作业中，引导学生研究电磁铁的特性，并提供操作视频和支架材料，帮助他们更好地掌握制作和操作技巧。这些过程性指导促进了学生的知识理解和技能掌握。通过提供过程性指导方式，学生将更好地理解项目的整体流程和要求，提高他们的团队协作和项目管理能力。
（四）设计优先，激发创新思维
以实物产品作为作业成果的项目化作业，指的是学生运用已具备的科学知识和技能把解决问题的想法物化，设计、制作一件能够符合作业要求的实物产品，这属于工程类的项目化作业。
为体现“工程的核心是设计”，教师可以借用多形式的设计单，比如设计图、设计方案手册等，帮助学生将想法可视化，更好地完成“设计”，也为后续的制作提供样式模板，打下可靠的基础。教师还可以组织针对设计方案的展示与评价，方便设计方案的迭代修改。
例如，“造一艘小船”的项目化作业，作为一项工程类任务，建造小船的核心是设计。教师设计了一份“《设计制作小船》工程日志”，帮助学生梳理材料清单（核算成本）、绘制设计图，进行产品设计。
绘制设计图是产品设计的重要环节，学生可借助“工程日志”合作讨论，完成第一稿（初稿）设计方案。经历组间相互评议，针对第一稿设计方案提出有价值的修改建议，再优化形成第二稿（终稿）设计方案。从最初的草图，到标注出各线条的标准尺寸，再配以文字说明，并以多角度设计图进行补充描述，学生的设计不断升级，越来越精准。
可以看到，在设计过程中，学生需要发挥创新思维，突破传统思维的局限，构思出独特新颖的设计方案。良好的设计为最终作业成果的质量提供了坚实保障。
（五）成果展示，促进评价反思
教师提供展示的机会，搭建多途径、集体性的展示平台，如小展览、PK赛等，便于学生展示产品。教师可以在自己任教班级的所有作品中，挑选优秀的产品作为榜样，示范特异性的产品作为思维启发。
在展示作品的同时，组织学生根据评价指标对产品进行评价，开展测试等评价活动。通过展示，学生会对自己完成的项目化作业有更清楚的认识，证明了自己的优点、明晰了哪些方面还有改进空间。
例如，在六年级上册“微小世界”单元“制作一个细胞模型”的项目化作业中，同学们将细胞玻片标本升级为肉眼可见的立体模型，用环保材料制作出美观的细胞模型。同时学校结合“秋天的果”主题举办“秋之细胞展览会”，让学生从科学性、实用性、美观性等维度展开评价，经师生评价选出“最佳细胞模型”，让同学们感受到细胞世界的精彩。
在这个过程中，为促进评价反思能力，教师还引导学生在评价前先进行自我评价，列出自己模型的优点和不足。评价时，要求学生不仅要给出评价结果，还要阐述理由。对于他人评价，鼓励学生认真记录和思考，对比自己与他人的作品，分析差距，从而明确改进方向。
此外，教师在评价总结环节，会针对学生普遍存在的问题进行重点讲解，引导学生反思在知识理解和实践操作中的不足，进一步提升评价反思能力。
综上所述，单元项目化作业以其内容全面、形式多样、成果丰富的特点，弥补了传统作业在学科实践方面的空白。它不仅能够提升学生的问题解决能力和内驱动力，还能为全面评价学生的科学素养提供有力支持。通过确立作业主题、明确产品期望、设计作业内容、制定限制条件、形成评价标准等设计路径，并通过提供作业表单、定制分层目标、提供过程指导、强化设计思维、给予成果展示等实践策略，我们能够有效地提升学生的实践能力和创新精神，促进他们的全面发展。
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