宮 萍 徐倩文|浙江省杭州市弘益中學

初中科學單元任務學習設計和實施存在如下問題：在任務發(fā)布上重知識輕能力，沒有立足于學生的素養(yǎng)發(fā)展；在任務實踐上重記憶輕聯(lián)系，驅(qū)動性問題思維容量不足，提出的問題有一定的局限性，不能驅(qū)動學生持續(xù)探索；在任務成效上重片段輕整合，在新課結(jié)束后不進行整合，使學生的知識習得呈碎片化狀態(tài)，難以建構良好的知識體系、提升思維能力。針對這些問題，筆者在實踐中嘗試運用小單元任務群進行教學。

小單元即基于核心素養(yǎng)，以課標為導向，分解課標，整合教材，確定小主題或小概念。任務群即圍繞小主題或小概念設計多個具有內(nèi)在關聯(lián)的驅(qū)動性任務。小單元任務群教學是基于學情，將目標確定、主題設計、內(nèi)容落實、評價反饋、作業(yè)設計等要素結(jié)構化的一種統(tǒng)籌規(guī)劃式的教學模式，它具有多種課型。其操作意義有三點：其一，從“做中學”，學生在學習任務的驅(qū)動下，于復雜、真實和充滿問題的學習情境中持續(xù)探索，使學習更有深度；其二，變教為“導”，教師著眼于單元整合，根據(jù)學生的需要創(chuàng)設情境，用教材教，使教學方向更明確；其三，“任務”驅(qū)動，變散點的學習為立體式知識群學習，學材內(nèi)容聚焦小概念，以教材為基，采用調(diào)序、整合、拓展等方式來整合課內(nèi)外資源，形成單元教學任務群，使教材重構有特色。以下，筆者詳細闡述小單元任務群教學的實施策略。

一、以真實情境為基礎，化零為整、集聚成群

小單元任務群教學在設計上依托真實情境或?qū)嶋H問題，將零散的知識點通過內(nèi)在聯(lián)系集合成知識群，幫助學生深入理解該單元的科學觀念，發(fā)展科學思維，提升解決問題的能力，提高科學素養(yǎng)，進而逐步養(yǎng)成正確的態(tài)度責任。

（一）內(nèi)容梳理，任務整合

教師在設計和組織單元的教學活動時，應該系統(tǒng)梳理單元教學內(nèi)容。在進行單元教學時，不能再以單一的知識點或者小任務作為突破點，而是需要重新審視教材，梳理知識脈絡，尋找任務背后的聯(lián)系。

以浙教版義務教育教科書《科學》八年級上冊第1 章《水和水的溶液》為例，筆者結(jié)合《義務教育科學課程標準（2022 年版）》（以下簡稱“《課程標準》”）中的核心概念和內(nèi)容要求，梳理出該單元的相關任務，將其整合成小單元任務群并發(fā)布，引導學生對知識進行總結(jié)和遷移，以提升學生的科學素養(yǎng)。

筆者在梳理教材知識點的過程中，發(fā)現(xiàn)“物體的浮沉條件”與“溶液的配置”都可與“密度”這一概念相聯(lián)系，故以“鹽水的密度”為橋梁將這幾塊內(nèi)容連接起來，以“配置一杯能使雞蛋懸浮的溶液”為主題設計小單元任務群，并將其細化為兩個核心概念，分別提供學習內(nèi)容、要求及對應的核心素養(yǎng)，使學生在動手操作中提升科學素養(yǎng)。

【案例1】“配置一杯能使雞蛋懸浮的溶液”小單元任務群設計

核心概念1：物質(zhì)的運動和相互作用。

學習內(nèi)容：浮力。

要求：（1）通過實驗認識阿基米德原理；（2）通過實驗認識浮沉條件，并解釋生產(chǎn)生活中的相關現(xiàn)象。

核心素養(yǎng)：探究實踐。

核心概念2：物質(zhì)的變化與化學反應。

學習內(nèi)容：物質(zhì)的溶解和溶液。

要求：（1）了解物質(zhì)的溶解和結(jié)晶現(xiàn)象、知道溶液的組成和特征；（2）區(qū)別飽和溶液和不飽和溶液，知道溶解度的含義；（3）知道溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的含義并簡單計算；（4）能配置一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液。

核心素養(yǎng)：（1）科學觀念；（2）科學思維；（3）探究實踐。

任務1：夯實基礎，理論準備——整理有關浮力、溶液配置的理論與知識，并作梳理。

任務2：任務解構，設計方案——能用語言、文字、圖表等方式設計實驗方案。

任務3：任務實施，收集數(shù)據(jù)——完成實驗方案，并能展現(xiàn)雞蛋恰好懸浮在溶液中的成果。

任務4：數(shù)據(jù)分析，任務總結(jié)——計算鹽溶液的質(zhì)量分數(shù)和雞蛋的密度，反思總結(jié)實驗過程。

（二）概念聚焦，實踐發(fā)展

小單元任務群教學的設計應依據(jù)重要概念、原理，并設置恰當?shù)慕虒W活動?！墩n程標準》針對探究實踐核心素養(yǎng)，明確提出了要“用自制的簡單裝置和實物模型驗證或展示某些原理、現(xiàn)象和設想”。因此，教師可將重要概念與工程產(chǎn)品的設計相結(jié)合進行小單元任務群教學的設計。

筆者借助“吸塵器”這一工程產(chǎn)品的設計與制作，對“流體壓強與流速有關”這一重要原理作闡釋，將二者整合進小單元任務群設計中，在促進原理理解的同時發(fā)展學生的探究實踐核心素養(yǎng)。

【案例2】“設計并制作小型吸塵器”小單元任務群設計

吸塵器是一種現(xiàn)代化的清潔工具，可減輕人們的體力勞動，已廣泛應用于賓館、飯店和家庭等場所。吸塵器在工作時，會將集塵桶里的空氣排出，使其形成一個低壓區(qū)。這樣，外界的空氣就會在大氣壓的作用下，帶著塵垢從吸塵器的地刷進入，經(jīng)過濾布管過濾后，塵垢留在桶里，空氣再從吸塵器的排氣口排出。

你能根據(jù)吸塵器的功能，猜想吸塵器的內(nèi)部結(jié)構，并設計制作一個小型吸塵器嗎？

任務1：夯實基礎，理論準備——認識大氣壓的存在并能解釋相關現(xiàn)象。

任務2：天馬行空，設計方案——在理想化的條件下，發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，設計具有個人特色的吸塵器，可用圖文并茂的形式來展現(xiàn)設計。

任務3：合理選材，方案落地——在提供的器材中進行選擇，并繪制可施工的方案圖紙。

支撐材料：提供常規(guī)的小型器材和大型吸塵器的結(jié)構說明。

任務4：工程實踐，反思迭代——動手動腦，合作制造自己的吸塵器，并在實驗中收集其能否正常使用的數(shù)據(jù)，然后在數(shù)據(jù)的支撐下，反思自己的設計有無不足之處，如有則思考應如何改進，并迭代自己的設計。

（三）情境創(chuàng)設，問題驅(qū)動

在設計單元整體教學時，教師要為學生創(chuàng)設真實情境，并以“微項目”為載體，使學生能夠通過完成小單元任務群達成核心知識的再次建構。這具體表現(xiàn)為能夠在情境中遷移、運用、轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生新知識，運用周圍的各種知識和資源來解決實際的問題。

“南橘北枳”的故事我們都耳熟能詳，說明植物的生長與土壤本身密不可分。西湖龍井名滿中國，那養(yǎng)育西湖龍井的這一方土壤有什么特別之處呢？由此，筆者創(chuàng)設“探尋西湖龍井成長之地利”主題，選擇“土壤的類型”和“土壤酸堿度”兩塊內(nèi)容設計小單元任務群，將初中科學有關“土壤”的知識點與學生的生活有機結(jié)合在一起，使學生更有動力和興趣去探尋、實踐。

【案例3】“探尋西湖龍井成長之地利”小單元任務群設計

任務1：判斷西湖龍井土壤的類型。

支撐材料：（1）用量筒和膠頭滴管取水把土壤和鐵塊剛好浸沒，分別記錄加入的水的體積V1和V2；（2）根據(jù)實驗結(jié)果，測出土壤中的空氣約占土壤體積的體積分數(shù)；（3）判斷土壤類型是砂土、粘土、壤土中的哪一類。

任務2：判斷西湖龍井土壤的酸堿度。

支撐材料：（1）取樣：在龍井地塊按一定間隔確定取樣點位置，將從不同地點采集到的土樣分別攤鋪在廢報紙上，在陰涼通風處晾干，除去殘根和雜物，用木棍壓成粉狀，用金屬篩或窗紗篩過后待用；（2）判斷酸堿度：按照編號，取1克左右土樣放入試管中，加入5毫升蒸餾水，振蕩30 秒后靜置，待土壤微粒下沉后，用玻璃棒蘸取上層清液，滴在精密pH試紙上，將試紙上呈現(xiàn)的顏色與標準比色卡比色，記錄下相應的pH。

二、以核心任務為焦點，多維聯(lián)動、提高能力

建構小單元任務群應確保核心概念、問題、原理具備“衍生性”［1］，以核心任務為焦點，將子任務或“串聯(lián)”或“并聯(lián)”或“迭代”，使多個任務形成聯(lián)動。而將任務群與有意義的情境有機結(jié)合起來，指向同一個問題或核心概念的學習，可使學生在問題解決的過程中整合單元知識，提高分類、遷移、應用等思維能力。

（一）“串聯(lián)式”追根溯源，還原知識面目

建構小單元任務群要注意子任務之間的邏輯關系，要有助于學生的知識建構和思維提升。教師可將一個核心任務分解成遞進式的子任務，并依據(jù)學生的認知發(fā)展，將子任務串聯(lián)成小單元任務群。通過完成子任務，學生可積累解決核心任務所需的知識儲備，這既是收獲知識的過程，也是下一個問題的開始。

在設計“氧化與燃燒”教學時，筆者發(fā)現(xiàn)“以始為終”的設計更符合學生的認知過程，故以“簡易滅火器的制作”為終進行倒推，將其分解為多個子任務，學生完成子任務的過程就是不斷接近終點的過程。筆者將多個子任務“串聯(lián)”，設計了“簡易滅火器的制作”小單元任務群。

【案例4】“簡易滅火器的制作”小單元任務群設計

任務1：認識燃燒的條件。

支持材料：（1）蠟燭的燃燒實驗：點燃一支蠟燭，觀察它在空氣中燃燒的現(xiàn)象，然后將一個玻璃杯倒扣在蠟燭上，觀察此時蠟燭燃燒的現(xiàn)象；（2）火柴是否燃燒實驗：將一根火柴折斷，分成火柴頭和火柴梗兩部分，放在銅片上，用酒精燈加熱銅片，觀察現(xiàn)象。

預期目標：認識燃燒的條件——可燃物、助燃劑、溫度達到著火點。

任務2：不同情境選擇合適的滅火方法。

支持材料：消防員滅火圖片；用被子蓋滅燃氣灶圖片；泡沫滅火器、干粉滅火器、二氧化碳滅火器圖片。（以上圖片均略）

預期目標：（1）分析滅火的三種方法，即隔離可燃物、降低氧氣濃度、降低溫度；（2）認識不同的滅火器，并在不同情境中選擇合適的滅火方法。

任務3：降低氧氣的濃度——認識二氧化碳。

支持材料：二氧化碳使蠟燭火焰自下而上熄滅實驗；充滿二氧化碳的瓶內(nèi)，加水振蕩后，瓶子被壓扁實驗；向上、向下排空氣法以及排水法收集氣體的相關說明。

預期目標：（1）認識二氧化碳的性質(zhì)；（2）能選擇合適的藥品和儀器制取并收集二氧化碳。

任務4：設計制作簡易滅火器。

支持材料：簡易酸堿滅火器裝置及原理。

預期目標：（1）能選材并設計簡易滅火器；（2）制作簡易滅火器。

（二）“并聯(lián)式”多維滲透，領略科學本質(zhì)

小單元任務群教學通過將多個看似不同實則指向同一個科學原理的小任務“并聯(lián)”建構，使學生在完成任務的同時，深入理解科學原理在不同生活情境中的應用，并在動手動腦的實踐中提升分類、遷移、應用等高階思維能力［2］。

在設計“大氣壓與流速的關系”教學時，筆者設置了多個指向“流體流速越大，壓強越小”的任務，將任務“并聯(lián)”下達，學生通過完成任務并利用圖解解說任務原理。筆者同時提供了一些關鍵的素材，讓學生在利用素材和所學知識完成任務的同時深化對原理的理解。

【案例5】“大氣壓與流速的關系”小單元任務群設計

任務1：“脫離苦?！薄∏蛏钕菰凇翱嗪！敝?，你能幫助它順利脫離“苦?！?，回到自己的家嗎？

任務2：掉不下的乒乓球——在手不觸碰乒乓球的情況下，使乒乓球在漏斗中不下落。

任務3：漂浮術——在手不觸碰乒乓球的情況下，使乒乓球懸空在吸管的上方。

任務4：點燃“芯”中的火——在不移動兩根蠟燭的情況下，用一根吸管，將未點燃的蠟燭點燃。

（三）“迭代式”活動挖掘，培養(yǎng)探究能力

學生的學習要基于學生認知水平和知識經(jīng)驗的發(fā)展，要經(jīng)歷一個由淺入深、由易到難的過程。這就要求教師在設計小單元任務群時也應從簡單到綜合，呈現(xiàn)螺旋上升的過程。因此在初中的不同學段，教師可設計指向同一個核心概念但不斷迭代的任務群。

如學生在八年級上學期學習了阿基米德原理，并基于阿基米德原理和物體的沉浮條件設計了一款密度計，但該款密度計刻度變化不均勻，讀數(shù)誤差大，是可迭代的產(chǎn)品。到了九年級上學期學習了杠桿的相關知識后，教師就可引導學生基于杠桿平衡原理設計并制作刻度變化均勻的密度計。迭代式任務群設計的核心是一致的，學生在完成任務時會有一定的相似感，這有助于知識的遷移。

【案例6】迭代“密度計”小單元任務群設計

任務1：整理阿基米德原理和物體浮沉條件的相關內(nèi)容，設計初代密度計。

任務2：整理浮力、杠桿平衡條件有關內(nèi)容，設計二代密度計。

要求：（1）根據(jù)受力分析，設計產(chǎn)品原理圖；（2）選擇提供的工具和材料進行加工制作；（3）實際應用，展示交流；（4）根據(jù)應有效果優(yōu)化改進。

三、以多樣評價為助力，進階思維、提升素養(yǎng)

評價可反饋學習效果，促使學生反思并改進，是單元任務學習不可或缺的環(huán)節(jié)。為發(fā)揮評價的激勵功能，單元任務學習的評價反饋應對學生的活動進行多視角觀察、全過程評估，尤其要注重對話、協(xié)作、展示等關鍵環(huán)節(jié)，以此開展問題解決，引領學生進階思維，提升核心素養(yǎng)。

借助個人評價量表，可及時展現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，便于進行自我剖析。教師可從材料的選取、方案的設計、過程的記錄、數(shù)據(jù)的分析等方面設計評價量表，如此會更具有可行性與科學性。而學生自評、學生互評也是過程性評價的一個方面，因此在評價環(huán)節(jié)，除了采用教師評價外，還可將學生自評與互評相結(jié)合，突出以學生為主體的理念。

如在教學“探究根毛細胞的吸水條件”時，對其中的“提出科學探究問題”這一環(huán)節(jié)，教師可根據(jù)科學探究能力進階與表現(xiàn)性評價任務，先設計前置量表，要求學生觀察相關圖片、提出科學探究問題、對照量表自評并修改，然后設計后置量表《觀察和提出科學問題PTA檢核量表》，引導學生對照量表進行自評和互評，最終確定科學探究問題：細胞的吸水和細胞液濃度的關系。后置量表設計要素如下。

（1）觀察：關注細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核、液泡、葉綠體等信息；發(fā)現(xiàn)細胞吸水失水與液泡內(nèi)的細胞液存在著一定的關系。

（2）提出科學探究性問題：表述清晰；以圖片和文字信息為基礎；指向認識與探索物質(zhì)形態(tài)變化；問題結(jié)果暗含細胞液濃度關系；提出多個有價值的科學問題。

又如微項目產(chǎn)品是小單元任務的一部分，在介紹和展示成果的過程中，學生能有效提高溝通、合作、表達等綜合能力，其中，答辯環(huán)節(jié)能讓學生對項目產(chǎn)品效能、推廣性、美觀、合作效度、攜帶方便等方面有更清晰的認知。因此，教師可針對這些方面設計前置評價量表，激發(fā)學生的設計興趣，使學生在項目實踐的過程中始終保持探索精神，并不斷迭代自己的設計，從而呈現(xiàn)最好的成果。然后，教師應以后置評價量表為依據(jù)，在多維評價學生的同時，使其將探究興趣延續(xù)到其他活動中，從而不斷提升科學素養(yǎng)。

四、實踐反思

（一）指向素養(yǎng)，探究能力漸提升

小單元任務群教學模式切入口小、目標清晰，學生更容易梳理出科學知識的脈絡，對科學概念的理解和運用也會更透徹。在這一過程中，其認知能從一級水平的知道、舉例說明等逐漸過渡到二級、三級水平的區(qū)別、辨析、判斷等。

（二）整理散點，核心概念實聚焦

教學設計應由淺入深、由表及里、從現(xiàn)象到本質(zhì)，螺旋上升進階。如以水溶液為切入口，串聯(lián)起一定質(zhì)量分數(shù)溶液的配置、密度的測量、液體壓強與浮力，在逐層進階中，把物質(zhì)的變化、物質(zhì)的運動與相互關系這些核心概念有機融入，可實現(xiàn)對核心概念的聚焦。

（三）披露矛盾，理念實踐求支點

就實施情況來看，小單元任務群教學在課時安排、內(nèi)容選取性、操作性等方面還面臨挑戰(zhàn)。如結(jié)構化問題設計、在縱向橫向?qū)Ρ认绿嵘龑W生思維這一理念就和實踐存在差距，需要尋找到更恰當?shù)闹c，使小單元任務群教學成為創(chuàng)新點。因此，在《課程標準》的引領下，教師需要不斷地探索，在反思中前行，在前行中解決問題，從而全面提升學生的核心素養(yǎng)。