小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)方案匯編引言小學(xué)科學(xué)課程以探究為核心，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神，符合2022版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中“素養(yǎng)導(dǎo)向、探究為本、融合育人”的基本理念。本匯編聚焦生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四大領(lǐng)域，精選12個(gè)探究活動(dòng)，涵蓋“觀察與描述、實(shí)驗(yàn)與探究、設(shè)計(jì)與制作、交流與論證”等關(guān)鍵探究技能，兼顧不同年級學(xué)生的認(rèn)知水平與動(dòng)手能力。每個(gè)活動(dòng)均遵循“問題導(dǎo)向—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—結(jié)論總結(jié)—拓展應(yīng)用”的探究邏輯，注重“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”，力求為一線教師提供可直接實(shí)施、可靈活調(diào)整的教學(xué)方案。一、生命科學(xué)領(lǐng)域（一）活動(dòng)1：種子的“起床密碼”——探究種子發(fā)芽的必要條件適合年級：三年級活動(dòng)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：知道種子發(fā)芽需要適宜的水分、溫度和空氣；理解“單一變量”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性。2.能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)簡單的對比實(shí)驗(yàn)，記錄種子發(fā)芽的過程；學(xué)會(huì)用表格整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.情感目標(biāo)：激發(fā)對植物生長的好奇心，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度?；顒?dòng)準(zhǔn)備：材料：綠豆種子（60粒）、一次性透明塑料杯（6個(gè)）、紙巾、標(biāo)簽紙、噴壺、冰箱。環(huán)境：教室（溫度約25℃）、實(shí)驗(yàn)室?；顒?dòng)過程：1.提出問題（5分鐘）：展示干燥的綠豆種子和發(fā)芽的綠豆種子，提問：“種子怎樣才能‘起床’（發(fā)芽）？需要哪些條件？”引導(dǎo)學(xué)生猜想：水分、溫度、空氣、陽光……（記錄猜想）。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（10分鐘）：明確“單一變量”原則：每次只改變一個(gè)條件，其他條件保持相同。分組設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)：組1：探究“水分”的作用（干燥vs濕潤）；組2：探究“溫度”的作用（常溫vs冰箱冷藏）；組3：探究“空氣”的作用（充足空氣vs隔絕空氣，如將種子浸泡在水中）。指導(dǎo)學(xué)生給杯子貼標(biāo)簽（如“組1-干燥”“組1-濕潤”），每個(gè)杯子放10粒種子，鋪2層紙巾。3.實(shí)施實(shí)驗(yàn)（10分鐘）：組1：“干燥”杯不加水，“濕潤”杯加少量水（紙巾濕潤但不積水）；組2：“常溫”杯放在教室，“冷藏”杯放在冰箱（4℃左右）；組3：“充足空氣”杯加少量水（種子半露），“隔絕空氣”杯加較多水（種子完全浸沒）。4.觀察記錄（持續(xù)7天）：每天固定時(shí)間觀察，記錄種子的發(fā)芽情況（發(fā)芽率、芽長），填寫《種子發(fā)芽記錄表》（示例如下）：時(shí)間（天）組1-干燥組1-濕潤組2-常溫組2-冷藏組3-充足空氣組3-隔絕空氣1無無無無無無2無露白露白無露白無.....................5.分析結(jié)論（10分鐘）：各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：種子發(fā)芽需要適量的水分、適宜的溫度、充足的空氣（陽光不是必需條件，因?yàn)榉N子發(fā)芽時(shí)不需要光合作用）。討論：“如果種子沒有得到足夠的水分，會(huì)怎樣？”“冰箱里的種子為什么不發(fā)芽？”6.活動(dòng)拓展：嘗試用不同種子（如黃豆、花生）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，比較發(fā)芽條件的差異；觀察發(fā)芽后的種子如何長成幼苗（根、莖、葉的生長順序）。評價(jià)設(shè)計(jì)：過程性評價(jià)：觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的邏輯性（是否控制單一變量）、記錄的準(zhǔn)確性（是否按時(shí)填寫表格）；結(jié)果性評價(jià)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性（結(jié)論是否符合數(shù)據(jù)）、表達(dá)的清晰度（能否用自己的話解釋結(jié)論）評分。（二）活動(dòng)2：植物的“陽光追蹤器”——探究植物的向光性適合年級：五年級活動(dòng)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：知道植物具有向光性，理解生長素的分布與植物生長的關(guān)系；2.能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，記錄植物生長的方向變化；3.情感目標(biāo)：感受植物的“智慧”，培養(yǎng)對生命現(xiàn)象的探究興趣?；顒?dòng)準(zhǔn)備：材料：綠豆幼苗（每組2株，生長至2-3厘米高）、紙盒（帶小孔，直徑約2厘米）、土壤、花盆、直尺。環(huán)境：教室（有窗戶，光線充足）?；顒?dòng)過程：1.情境導(dǎo)入（5分鐘）：展示一盆向窗戶傾斜生長的植物，提問：“植物為什么會(huì)‘歪著脖子’生長？是喜歡陽光嗎？”2.猜想與假設(shè)（5分鐘）：學(xué)生猜想：“植物會(huì)朝著有陽光的方向生長”“陽光會(huì)影響植物的生長方向”。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（10分鐘）：變量控制：自變量（光照方向），因變量（植物生長方向），無關(guān)變量（水分、溫度、土壤）。實(shí)驗(yàn)分組：實(shí)驗(yàn)組：將幼苗放在紙盒中，紙盒一側(cè)開小孔（僅一側(cè)有光照）；對照組：將幼苗放在正常環(huán)境中（全光照）。4.實(shí)驗(yàn)實(shí)施（持續(xù)10天）：每天用直尺測量幼苗莖的傾斜角度（與垂直方向的夾角），記錄在《植物向光性記錄表》中；保持兩組幼苗的水分、溫度等條件相同。5.分析與結(jié)論（10分鐘）：繪制折線圖：橫坐標(biāo)（天數(shù)），縱坐標(biāo)（傾斜角度），對比實(shí)驗(yàn)組與對照組的變化；結(jié)論：植物具有向光性，會(huì)朝著光照充足的方向生長；拓展：講解生長素的作用（背光側(cè)生長素多，生長快，導(dǎo)致莖向光彎曲）。評價(jià)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：是否正確控制變量（占30%）；數(shù)據(jù)記錄：是否準(zhǔn)確、完整（占30%）；結(jié)論表達(dá)：是否符合數(shù)據(jù)邏輯，能否用科學(xué)術(shù)語解釋（占40%）。二、物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域（一）活動(dòng)1：水的“容納極限”——探究水的溶解能力適合年級：四年級活動(dòng)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：知道水的溶解能力是有限的，理解“飽和溶液”的概念；2.能力目標(biāo)：能通過實(shí)驗(yàn)測量一定量的水溶解食鹽的最大量；3.情感目標(biāo)：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，體會(huì)“定量研究”的重要性?；顒?dòng)準(zhǔn)備：材料：食鹽、燒杯（500mL）、玻璃棒、天平、量筒（100mL）、濾紙。環(huán)境：實(shí)驗(yàn)室（有電源，可使用天平）?；顒?dòng)過程：1.問題提出（5分鐘）：展示一杯加了食鹽的水，提問：“往水里加食鹽，是不是一直能溶解？什么時(shí)候就不能溶解了？”2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（10分鐘）：明確變量：水的體積（100mL）、食鹽的質(zhì)量（逐步增加）、溫度（常溫）。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用量筒量取100mL水，倒入燒杯；（2）用天平稱取5g食鹽，加入水中，用玻璃棒攪拌至完全溶解；（3）重復(fù)步驟（2），直到食鹽無法完全溶解（有沉淀殘留）；（4）計(jì)算總共溶解的食鹽質(zhì)量（總加入量-剩余量）。3.實(shí)驗(yàn)實(shí)施（15分鐘）：學(xué)生分組操作，教師指導(dǎo)：“攪拌時(shí)不要碰到燒杯壁”“沉淀殘留時(shí)停止加食鹽”。記錄數(shù)據(jù)：《水的溶解能力記錄表》（示例如下）：水的體積（mL）每次加食鹽質(zhì)量（g）溶解情況（是/否）總?cè)芙馐雏}質(zhì)量（g）1005是51005是10............1005否（總加入量-剩余5g）4.分析結(jié)論（10分鐘）：各組匯報(bào)總?cè)芙馐雏}的質(zhì)量（約36g/100mL水，常溫下）；定義“飽和溶液”：一定溫度下，一定量的溶劑中，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液；討論：“如果加熱水，溶解的食鹽會(huì)更多嗎？”（拓展：溫度對溶解能力的影響）。評價(jià)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)操作：是否正確使用量筒、天平（占40%）；數(shù)據(jù)記錄：是否準(zhǔn)確（占30%）；結(jié)論理解：能否解釋“飽和溶液”的概念（占30%）。（二）活動(dòng)2：電路的“通關(guān)密碼”——探究簡單電路的連接方式適合年級：四年級活動(dòng)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：知道簡單電路的基本組成（電源、導(dǎo)線、用電器、開關(guān)），理解串聯(lián)與并聯(lián)的區(qū)別；2.能力目標(biāo)：能獨(dú)立連接簡單電路，識別電路的連接方式；3.情感目標(biāo)：培養(yǎng)動(dòng)手能力與合作精神，感受科學(xué)與生活的聯(lián)系。活動(dòng)準(zhǔn)備：材料：電池（1.5V，2節(jié)）、電池盒、小燈泡（2個(gè)）、開關(guān)（2個(gè)）、導(dǎo)線（若干）、燈座（2個(gè)）。環(huán)境：實(shí)驗(yàn)室（桌面干燥，無導(dǎo)電物品）。活動(dòng)過程：1.情境導(dǎo)入（5分鐘）：展示一個(gè)未連接的電路組件，提問：“怎樣讓小燈泡亮起來？需要哪些東西？”2.知識鋪墊（5分鐘）：講解簡單電路的組成：電源（提供電能）、導(dǎo)線（傳輸電能）、用電器（消耗電能，如小燈泡）、開關(guān)（控制電路通斷）。3.實(shí)驗(yàn)探究1：連接簡單電路（10分鐘）：學(xué)生分組嘗試連接電路，讓小燈泡亮起來；教師指導(dǎo)：“電池的正負(fù)極要連接正確”“導(dǎo)線要接觸牢固”。4.實(shí)驗(yàn)探究2：串聯(lián)與并聯(lián)（15分鐘）：問題：“如果有兩個(gè)小燈泡，怎樣連接才能讓它們都亮起來？有幾種方法？”學(xué)生嘗試連接：串聯(lián)：將兩個(gè)小燈泡依次連接在電路中（電流只有一條路徑）；并聯(lián)：將兩個(gè)小燈泡并列連接在電路中（電流有兩條路徑）。觀察現(xiàn)象：串聯(lián)時(shí)，一個(gè)燈泡不亮，另一個(gè)也不亮；并聯(lián)時(shí)，一個(gè)燈泡不亮，另一個(gè)仍亮。5.總結(jié)與應(yīng)用（10分鐘）：總結(jié)：串聯(lián)電路中，用電器相互影響；并聯(lián)電路中，用電器互不影響；應(yīng)用：討論生活中的電路連接（如家庭電路是并聯(lián)，路燈是并聯(lián)）。評價(jià)設(shè)計(jì)：電路連接：能否正確連接簡單電路（占40%）；現(xiàn)象觀察：能否準(zhǔn)確描述串聯(lián)與并聯(lián)的區(qū)別（占30%）；應(yīng)用能力：能否舉例說明生活中的電路連接方式（占30%）。三、地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域（一）活動(dòng)1：月亮的“變臉游戲”——觀察月相的變化適合年級：六年級活動(dòng)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：知道月相的變化規(guī)律（新月、上弦月、滿月、下弦月），理解月相形成的原因（月球繞地球公轉(zhuǎn)，太陽、地球、月球的位置關(guān)系變化）；2.能力目標(biāo)：能持續(xù)觀察月相，記錄月相的形狀與出現(xiàn)時(shí)間；3.情感目標(biāo)：培養(yǎng)長期觀察的習(xí)慣，感受宇宙的規(guī)律之美?；顒?dòng)準(zhǔn)備：材料：月相記錄冊（每人1本）、鉛筆、指南針、手電筒（模擬太陽）、乒乓球（模擬月球）。環(huán)境：戶外（無遮擋，能看到月亮）、教室?；顒?dòng)過程：1.問題提出（5分鐘）：展示不同形狀的月相圖片（新月、上弦月、滿月、下弦月），提問：“月亮為什么會(huì)‘變臉’？不同形狀的月亮出現(xiàn)的時(shí)間有規(guī)律嗎？”2.猜想與假設(shè)（5分鐘）：學(xué)生猜想：“月亮的形狀變化與它繞地球轉(zhuǎn)有關(guān)”“與太陽的照射有關(guān)”。3.實(shí)驗(yàn)?zāi)M（10分鐘）：用手電筒（太陽）、乒乓球（月球）、學(xué)生自己（地球）模擬月相形成：手電筒固定在前方（代表太陽），學(xué)生拿著乒乓球繞自己轉(zhuǎn)動(dòng)（代表月球繞地球公轉(zhuǎn)）；觀察乒乓球被照亮的部分（代表月球的亮面），體會(huì)“月相是月球亮面的可見部分”。4.觀察記錄（持續(xù)1個(gè)月）：指導(dǎo)學(xué)生每天晚上固定時(shí)間（如19:00）觀察月亮，記錄：（1）月相的形狀（用簡筆畫畫下來，如新月是“○”，上弦月是“?”）；（2）月亮的位置（用指南針確定方向，如“東邊天空”“西邊天空”）；（3）觀察日期（農(nóng)歷）。5.分析與總結(jié)（10分鐘）：整理記錄冊，按農(nóng)歷日期排列月相：農(nóng)歷初一：新月（看不見，因?yàn)樵虑蛄撩姹硨Φ厍颍?；農(nóng)歷初七、初八：上弦月（亮面在右，傍晚出現(xiàn)在西邊天空）；農(nóng)歷十五、十六：滿月（全亮，夜晚出現(xiàn)在東邊天空）；農(nóng)歷二十二、二十三：下弦月（亮面在左，凌晨出現(xiàn)在東邊天空）。結(jié)論：月相的變化是有規(guī)律的，周期約為29.5天（農(nóng)歷一個(gè)月），由月球繞地球公轉(zhuǎn)引起。評價(jià)設(shè)計(jì)：觀察記錄：是否完整、準(zhǔn)確（占40%）；規(guī)律總結(jié)：能否正確描述月相的變化順序（占30%）；模擬實(shí)驗(yàn)：能否用模擬實(shí)驗(yàn)解釋月相形成的原因（占30%）。（二）活動(dòng)2：土壤的“秘密檔案”——探究土壤的成分適合年級：三年級活動(dòng)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：知道土壤的主要成分（沙、黏土、腐殖質(zhì)、水、空氣）；2.能力目標(biāo)：能通過實(shí)驗(yàn)分離土壤中的不同成分；3.情感目標(biāo)：培養(yǎng)對土壤的關(guān)注，體會(huì)土壤對生命的重要性。活動(dòng)準(zhǔn)備：材料：土壤樣本（來自校園花壇）、燒杯（500mL）、玻璃棒、濾紙、漏斗、鐵架臺、酒精燈、蒸發(fā)皿、三腳架、石棉網(wǎng)。環(huán)境：實(shí)驗(yàn)室（有電源，可使用酒精燈）?；顒?dòng)過程：1.問題提出（5分鐘）：展示一杯土壤，提問：“土壤里有什么？除了泥土，還有沒有其他東西？”2.實(shí)驗(yàn)探究1：分離土壤中的顆粒（10分鐘）：將土壤放入燒杯，加入適量水，攪拌均勻，靜置10分鐘；觀察現(xiàn)象：土壤分層（上層是黏土，中層是沙，下層是小石子）；結(jié)論：土壤中有大小不同的顆粒（沙、黏土、小石子）。3.實(shí)驗(yàn)探究2：檢測土壤中的水和空氣（10分鐘）：檢測空氣：將土壤放入水中，觀察有氣泡冒出（說明土壤中有空氣）；檢測水：將土壤放在蒸發(fā)皿中，用酒精燈加熱，觀察蒸發(fā)皿上有小水珠（說明土壤中有水）。4.實(shí)驗(yàn)探究3：尋找腐殖質(zhì)（10分鐘）：將土壤放在濾紙上，用玻璃棒攪拌，過濾出液體（土壤浸出液）；將土壤浸出液放在蒸發(fā)皿中加熱，待水分蒸發(fā)后，觀察蒸發(fā)皿上有深色物質(zhì)（腐殖質(zhì)，來自動(dòng)植物的殘?bào)w）。5.總結(jié)與應(yīng)用（10分鐘）：總結(jié)土壤的成分：沙、黏土、腐殖質(zhì)、水、空氣；應(yīng)用：討論“為什么肥沃的土壤適合植物生長？”（腐殖質(zhì)提供養(yǎng)分，空氣和水供植物根呼吸）。評價(jià)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)操作：是否正確使用實(shí)驗(yàn)器材（占30%）；現(xiàn)象觀察：能否準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（占30%）；結(jié)論總結(jié)：能否完整說出土壤的成分（占40%）。四、技術(shù)與工程領(lǐng)域（一）活動(dòng)1：紙橋的“力量挑戰(zhàn)”——設(shè)計(jì)承重紙橋適合年級：五年級活動(dòng)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：知道結(jié)構(gòu)（如拱形、三角形）對物體承重能力的影響；2.能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)并制作紙橋，測試其承重能力；3.情感目標(biāo)：培養(yǎng)創(chuàng)新思維與問題解決能力，感受工程設(shè)計(jì)的樂趣?；顒?dòng)準(zhǔn)備：材料：報(bào)紙（每組10張）、膠帶、剪刀、砝碼（或書本，用于測試承重）、直尺。環(huán)境：教室（桌面平整）。活動(dòng)過程：1.情境導(dǎo)入（5分鐘）：展示一座紙橋的圖片，提問：“用報(bào)紙做的橋能承受多少重量？怎樣設(shè)計(jì)才能讓紙橋更結(jié)實(shí)？”2.設(shè)計(jì)與制作（15分鐘）：規(guī)則：用10張報(bào)紙和膠帶制作一座紙橋，要求：（1）橋的長度≥30厘米，寬度≥10厘米；（2）不能使用其他材料；（3）承重能力越強(qiáng)越好。學(xué)生分組設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)：“可以用拱形、三角形、折疊等結(jié)構(gòu)增強(qiáng)承重”。3.測試與記錄（10分鐘）：將紙橋放在兩張桌子之間（跨度30厘米），逐步增加砝碼（或書本），記錄紙橋倒塌前的最大承重；填寫《紙橋承重記錄表》（示例如下）：小組編號橋的結(jié)構(gòu)（如拱形、折疊）最大承重（砝碼數(shù)量/書本重量）改進(jìn)建議1拱形+三角形5個(gè)砝碼（約500g）增加拱形的數(shù)量2折疊成瓦楞狀3個(gè)砝碼（約300g）加強(qiáng)橋的兩端支撐4.分享與改進(jìn)（10分鐘）：各組展示紙橋，介紹設(shè)計(jì)思路與承重結(jié)果；討論：“哪些結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)紙橋的承重？”（拱形能分散壓力，三角形具有穩(wěn)定性，折疊能增加厚度）；提出改進(jìn)建議，如“增加橋的厚度”“使用更穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)”。評價(jià)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)創(chuàng)意：結(jié)構(gòu)是否新穎、合理（占30%）；承重能力：最大承重是否符合要求（占40%）；合作能力：小組分工是否明確，能否互相配合（占30%）。（二）活動(dòng)2：簡易凈水器的“凈化魔法”——制作與測試凈水器適合年級：六年級活動(dòng)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：知道凈水器的工作原理（過濾、吸附），理解不同材料的凈化作用；2.能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)并制作簡易凈水器，測試其凈化效果；3.情感目標(biāo)：培養(yǎng)環(huán)保意識，體會(huì)科學(xué)技術(shù)對生活的改善作用?；顒?dòng)準(zhǔn)備：材料：礦泉水瓶（去掉底部）、棉花、紗布、活性炭、石英砂、小石子、渾濁水（加入泥沙、墨水）、燒杯、玻璃棒、pH試紙。環(huán)境：實(shí)驗(yàn)室（有水源，可處理廢水）?；顒?dòng)過程：1.情境導(dǎo)入（5分鐘）：展示一杯渾濁的水，提問：“怎樣讓渾濁的水變干凈？可以用哪些材料？”2.知識鋪墊（5分鐘）：講解凈水器的工作原理：過濾（去除不溶性雜質(zhì)，如泥沙）、吸附（去除可溶性雜質(zhì)，如色素、異味，用活性炭）。3.設(shè)計(jì)與制作（15分鐘）：學(xué)生分組設(shè)計(jì)簡易凈水器，材料分層順序（從下到上）：（1）底部：棉花（過濾細(xì)小雜質(zhì)）；（2）中間：紗布+石英砂（過濾較大的泥沙）；（3）上層：紗布+活性炭（吸附色素、異味）；（4）頂部：小石子（防止活性炭被沖走）。用礦泉水瓶制作（去掉底部，倒置，瓶口用紗布扎好）。4.測試與記錄（10分鐘）：將渾濁水倒入凈水器，收集過濾后的水；測試指標(biāo)：（1