〔摘""要〕"以教科版科學四年級下冊“電路”單元為例，探討核心素養導向下單元實驗作業的設計與實施，其教學與實踐意義較大。從基于整體實現情境創意，到落實目標聚焦素養發展，再到關注學生從無趣探索到習學共生的轉變，探討單元實驗作業設計對提升學生科學素養的意義與實踐路徑。實踐證明，三個“走向”，能夠更好地提升學生的學習力、實驗力與核心素養，助力于科學教學的內涵式改革。〔關鍵詞〕"小學科學；核心素養；“電路”單元；實驗作業科學課程核心素養包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四個方面，其中“探究實踐”是基礎教育階段比較重要的素養之一。探究實踐離不開接地氣、接生活的實驗活動。《義務教育科學課程標準（2022年版）》明確指出：科學課程應注重實驗教學，通過實踐活動培養學生的動手能力和解決實際問題的能力。這一提法與核心素養的理念是一致的，旨在凸顯通過實驗教學提升探究實踐的實效性。其中，設計單元實驗作業并促使學生親力親為，是提升科學核心素養的基本路徑。傳統實驗作業往往存在形式單一、脫離實際等問題，難以有效激發學生的學習興趣和提升其綜合素養。教科版科學四年級下冊“電路”單元作為小學科學課程中的重要組成部分，為學生理解電的基本知識和培養實踐能力提供了契機。科學教師應基于核心素養，設計并實施具有創新性和有效性的單元實驗作業，引導學生從被動學習走向主動探索，實現科學素養的提升，為科學教學改革提供更多實踐經驗。一、突出整體，從“機械熟題”走向“情境創意”認真分析小學科學探究活動，往往“機械熟題”較多，而“情境創意”較少。毋庸置疑，“機械熟題”只關注知識技能與基本操作，較少關注素養立意與科學學科核心素養。這就需要教師從整體上將教學內容、教學方法和教學目標進行有機整合，形成一個完整的教學體系，使實驗作業與整個單元的教學相協調。教師應遵循整合性原則、情境性原則、創意性原則、啟發性原則，創設貼近生活、具有情境性的創意實驗作業。就教科版科學四年級下冊“電路”單元而言，教師應梳理教材、創設情境，實現從知識立意到素養立意的轉變。（一）將零散知識合成系統概念實驗作業應將不同的知識點融合在一起，確保教學內容的連貫性和一致性，使學生能夠形成一個完整的知識框架。“電路”單元的每課都安排了一至兩個實驗活動，通過實際應用和實驗活動，加深學生對概念的理解，掌握基本知識技能。【案例1】制作彩光臺燈首先以情境任務的形式布置作業：設計和制作1臺能發出多種顏色的彩光臺燈。材料準備：電池盒（含電池）、小電珠（不同顏色）、導線若干、開關、電阻（可選，用于調節亮度）、底座材料（如紙板、塑料等）。步驟：設計電路圖——在紙上畫出簡單的電路圖，包括電池盒、開關、電阻（如果使用）、小電珠和導線的連接方式；組裝電路——按照電路圖，將電池盒、開關、電阻（如果使用）、小電珠用導線連接起來。確保所有連接都牢固且正確；測試電路——連接好所有部件后，打開開關，檢查小電珠是否發光；調整與優化——如果需要，可以調整電阻的位置或更換不同阻值的電阻來改變小電珠的亮度；裝飾與完善——將電路固定在底座材料上，然后，根據個人喜好對臺燈進行裝飾。以上實驗將電路的基本概念（如電流、電壓、電阻等）融入實驗，整合成系統概念，使學生在實踐中理解和掌握這些概念。學生不斷嘗試、調整和優化電路設計，培養其科學探究能力和創新精神。（二）讓學習過程對接真實體驗由紙筆問答型作業到對接真實體驗，是培養科學核心素養的基本途徑。真實的體驗能夠使學習內容更加生動、有趣，貼近學生的生活實際。當學生在具有真實性的情境中學習時，他們更容易對知識產生好奇心和探索欲，從而主動地投入學習活動。【案例2】用電調查和節電建議記錄家庭中各類電器的名稱、功率和使用頻率。例如，統計每天電視機使用時長，查詢其功率，計算每日耗電量；對空調、冰箱、電腦等常用電器也進行同樣的統計。觀察不同季節家庭用電總量變化，分析與氣溫、晝夜長短等因素的關系。調查家庭成員的用電習慣，如是否隨手關燈、關閉待機電器等。通過以上科學調查，學生在家長幫助下，形成如下節電建議：根據電器使用頻率和功率，合理安排電器使用時間，如將洗衣機、洗碗機等大容量用電設備集中安排在電價低谷時段使用；短時間使用的小電器，如吹風機，盡量在洗漱等用水環節集中使用，減少開關次數；推廣節能燈具，將白熾燈更換為節能型熒光燈或"LED"燈等。在這樣的真實調查中，學生科學探究的半徑持續擴大、體驗持續加深，經歷由“感”到“識”到“思”的過程，不經意間提升了科學探究能力與素養。（三）用探究經歷發展學生關鍵能力在實驗作業探究過程中，學生需要對問題進行分析、綜合、比較、分類、抽象、概括等，從而構建合理的邏輯框架，提出假設和推理結論，發展關鍵能力。第一步，市場調查，確定手環的主要使用人群，如青少年、運動愛好者、時尚達人等。通過問卷調查、訪談等方式收集目標受眾對手環的需求和期望。問卷內容可以包括對手環顏色的偏好、希望具備的功能、可接受的價格范圍等問題。第二步，根據市場調查結果，確定手環的核心功能。例如，如果主要面向運動愛好者，那么可以設計具有計步、心率監測等功能的手環；如果是面向時尚人群，可以側重于獨特的發光效果和外觀設計。在此基礎上，規劃手環的基本結構，確定"LED"燈的位置和數量，以及如何通過電路實現不同的發光效果。第三步，根據設計圖準備所需的材料并制作表帶，按照設計圖開始組裝電路，進行電路測試。將組裝好并通過測試的電路固定到手環主體的內部，然后將準備好的表帶與手環主體進行連接。最后將點亮的手環拍照上傳。以上科學探究過程培養了學生多方面的能力：信息收集與整理能力、數據分析與解讀能力、創意與創新思維能力、空間想象與視覺表達能力、邏輯規劃與系統思維能力、動手實踐與問題解決能力等，有效地發展了學生的關鍵能力。二、落實目標，從“知識立意”走向“素養發展”小學科學實驗情境作業不應空轉，而應探尋概念的銜接點、思維的提升點與能力的生長點，將所學知識融會貫通，形成系統的知識體系，提升綜合運用知識解決實際問題的能力。這就需要實驗應強調知識的綜合性和整體性，打破學科界限，整合不同學科的知識和技能，真正實現由“知識立意”到“素養發展”的過渡。（一）關注概念銜接點概念銜接點是指在不同知識點或學科之間起到連接和過渡作用的關鍵概念或主題。學習電路知識后，學生了解了電流、電阻、燈泡等基本概念。制作彩光臺燈的實驗作業，就是將這些電路知識與生活中的需求相結合的一個很好的例子。學生理解不同顏色的燈泡是如何通過電路連接實現同時亮滅的，以及如何控制電流和電阻來調節燈泡的亮度。這就找到了科學知識與生活應用之間的概念銜接點，讓學生看到了科學知識在實際生活中的作用。再如，設計制作LED手環需要學生掌握各種電子元件的性能和特點。（二）凸顯思維提升點思維提升點是指在實驗過程中，能夠引導學生進行更深入思考、拓展思維邊界、提升思維能力的關鍵因素或問題。在“用電調查與節電建議”的科學實踐過程中，學生收集各種電器的用電數據，如功率、使用時間、電量消耗等。這要求學生設計合理的數據收集方案，確保數據的準確性和完整性。通過分析用電數據，學生探究不同因素對電量消耗的影響，如電器類型、使用頻率、使用時間等。在調查和分析的基礎上，學生提出切實可行的節電建議。這要求學生綜合考慮各種因素，如電器的使用需求、節能技術的可行性、經濟成本等。這個過程中，學生的創新意識和實踐能力得到了提升。（三）突出能力生長點能力生長點是指學生在學習過程中能夠發展和提升的特定技能或能力區域，它們超越了簡單的知識記憶，更注重于培養學生的分析、評價、創造等高階思維能力。比如，在“設計制作LED手環”中，學生將應用工程設計過程來規劃和構建手環，包括選擇材料、設計電路布局和確保安全性。教師鼓勵學生發揮創意，設計獨特的手環樣式或功能，如使用不同顏色的LED來顯示不同的信息。在制作過程中，學生會遇到各種挑戰。這樣的實驗作業，突出了學生能力的生長點，培養了關鍵技能和綜合素養。三、關注發展，從“無趣探索”走向“習學共生”優質的科學實驗一定要關注學生的發展，實現由“無趣探索”到“習學共生”的轉變。“習”是對舊知的鞏固，將知識更加牢固地存儲在記憶中；“學”是對新知的拓展，包括學習新的知識、技能、方法等，不斷拓寬知識面，提升認知水平和能力層次。通過有目的地做、有興趣地玩、有反思地學，促進學生的發展，提升核心素養。（一）標準前置，有目的地做前置性實驗作業要求學生在課前自主完成一定的學習任務，這有助于培養學生的自主學習能力和自我管理能力，為終身學習奠定基礎。尤其是將評價標準前置時，學生自我評估學習進度和成果，從而培養其自主學習和反思能力，避免淺嘗輒止，促進深度學習。同時，有了清晰的目標和方向，學生在進行實驗時會更加有的放矢，從而提高實驗的成功率和效果。（二）任務闖關，有興趣地玩任務闖關通過分階段、逐步深入的方式引導學生完成學習目標，激發學生的好奇心和探索欲，促進他們的主動學習和團隊合作。在“電路”單元的實驗作業中，設計了三個闖關任務。任務一：電路初探；任務二：電流與電壓的探秘；任務三：電路故障排除大挑戰。通過這樣的任務闖關設計，學生能夠在有趣的游戲情境中完成學習目標，同時培養他們的實踐能力、問題解決能力和團隊合作精神。正如陶行知所說：實際生活向我們供給無窮的問題，要求不斷解決。我們朝著實際生活走，大致不至于迷路。（三）思維碰撞，有反思地學通過思維碰撞，學生接觸到不同的觀點和想法，從而拓寬視野，增進對科學概念的深入理解。在反思過程中，學生需要評估信息的準確性、邏輯性和可靠性，進行“有反思地學”，這有助于培養他們的批判性思維能力。在“設計制作LED手環”的實驗作業中，就需要學生反思項目的優缺