小學(xué)科學(xué)實驗活動設(shè)計與評價引言小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙課程，而實驗活動是科學(xué)教學(xué)的核心載體?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出：“實驗教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實驗、探究等活動，形成科學(xué)思維，提升實踐能力?！比欢?，當(dāng)前小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)仍存在“重形式輕探究、重結(jié)果輕過程、重知識輕素養(yǎng)”的問題。因此，構(gòu)建基于核心素養(yǎng)的實驗設(shè)計與評價體系，成為提升實驗教學(xué)有效性的關(guān)鍵。本文結(jié)合小學(xué)科學(xué)的學(xué)段特點與教學(xué)實際，系統(tǒng)闡述實驗活動的設(shè)計原則、實施步驟及評價策略，為一線教師提供可操作的實踐路徑。一、小學(xué)科學(xué)實驗活動的設(shè)計：以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向?qū)嶒炘O(shè)計是實驗教學(xué)的“藍(lán)圖”，需兼顧科學(xué)性、探究性與兒童性，最終指向?qū)W生科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等核心素養(yǎng)的發(fā)展。（一）設(shè)計原則：立足兒童與科學(xué)的雙重邏輯1.科學(xué)性原則：實驗內(nèi)容需符合科學(xué)規(guī)律，操作步驟需規(guī)范，避免科學(xué)性錯誤。例如，“探究種子發(fā)芽的條件”實驗中，需明確“種子發(fā)芽需要適宜的溫度、水分和空氣”這一核心概念，避免將“光照”作為必需條件（部分種子如綠豆發(fā)芽不需要光照）。2.探究性原則：實驗需以“問題”為導(dǎo)向，讓學(xué)生經(jīng)歷“提出問題—作出假設(shè)—制定計劃—實施實驗—得出結(jié)論—表達(dá)交流”的完整探究過程。例如，“水的蒸發(fā)”實驗中，需引導(dǎo)學(xué)生從“曬衣服為什么會干”的生活問題出發(fā)，自主提出“水蒸發(fā)的快慢與什么有關(guān)”的探究問題。3.兒童性原則：符合小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平（如低年級以具體形象思維為主，高年級逐步向抽象邏輯思維過渡），實驗材料需貼近生活、安全易?。ㄈ缬蔑嬃掀孔觥八膲毫Α睂嶒?，用氣球做“空氣的力量”實驗），實驗過程需有趣味性（如用“火山噴發(fā)”實驗激發(fā)興趣）。4.開放性原則：允許學(xué)生提出不同的假設(shè)與方法，鼓勵創(chuàng)新。例如，“探究物體的沉浮”實驗中，學(xué)生可自主選擇材料（石頭、塑料瓶、橡皮泥），設(shè)計不同的實驗方案（改變形狀、增加重量）。（二）設(shè)計步驟：從“問題”到“素養(yǎng)”的落地實驗設(shè)計需遵循“目標(biāo)-內(nèi)容-流程-材料”的邏輯，具體步驟如下：1.目標(biāo)制定：緊扣核心素養(yǎng)的“三維度”實驗?zāi)繕?biāo)需結(jié)合知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀，并指向核心素養(yǎng)的具體表現(xiàn)。例如，“探究水的蒸發(fā)”實驗的目標(biāo)可設(shè)計為：知識與技能：知道蒸發(fā)是水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象，了解溫度、表面積、通風(fēng)對蒸發(fā)的影響；過程與方法：通過控制變量實驗，學(xué)會設(shè)計簡單的探究方案，能記錄并分析實驗數(shù)據(jù)；情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，體會蒸發(fā)在生活中的應(yīng)用（如曬糧食、空調(diào)除濕）。2.內(nèi)容選擇：貼近生活與課程標(biāo)準(zhǔn)實驗內(nèi)容需源于學(xué)生的生活經(jīng)驗（如“為什么冬天窗戶上會有哈氣”“為什么糖會溶解在水里”），并符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求（如“物質(zhì)的狀態(tài)變化”“生物的生長”“簡單機械”等主題）。例如，低年級可選擇“觀察種子發(fā)芽”“認(rèn)識水的三態(tài)”等簡單實驗；高年級可選擇“探究擺的快慢”“電磁鐵的磁力大小”等復(fù)雜實驗。3.流程設(shè)計：遵循探究的“六環(huán)節(jié)”實驗流程需體現(xiàn)“學(xué)生主體、教師引導(dǎo)”的理念，讓學(xué)生主動參與每一個環(huán)節(jié)：提出問題：從生活現(xiàn)象或觀察中發(fā)現(xiàn)問題（如“為什么剛倒的熱水會冒‘白氣’？”）；作出假設(shè)：基于已有經(jīng)驗提出猜想（如“‘白氣’是熱水變成的水蒸氣”）；制定計劃：設(shè)計實驗方案，明確變量控制（如“用兩個相同的杯子，分別裝熱水和冷水，觀察‘白氣’的多少”）；實施實驗：按照計劃操作，記錄現(xiàn)象（如“熱水杯口有大量‘白氣’，冷水杯口幾乎沒有”）；得出結(jié)論：分析數(shù)據(jù)，驗證假設(shè)（如“‘白氣’是熱水蒸發(fā)的水蒸氣遇冷變成的小水滴”）；表達(dá)交流：用語言、圖表等方式分享結(jié)果（如“畫一幅‘水的蒸發(fā)’示意圖，向同學(xué)解釋”）。4.材料準(zhǔn)備：安全、易取、低成本實驗材料需滿足“三性”：安全性：避免使用有毒、尖銳或高溫物品（如用食用色素代替化學(xué)顏料，用溫水代替熱水）；易取性：用生活中常見的材料（如飲料瓶、氣球、綠豆、紙巾）；低成本：避免昂貴的實驗器材（如用礦泉水瓶做“水的壓力”實驗，用硬幣做“簡單機械”實驗）。二、小學(xué)科學(xué)實驗活動的評價：以過程為核心評價是實驗教學(xué)的“指揮棒”，需從“結(jié)果導(dǎo)向”轉(zhuǎn)向“過程導(dǎo)向”，關(guān)注學(xué)生在實驗中的探究行為、思維發(fā)展與態(tài)度表現(xiàn)。（一）評價理念：多元、全程、發(fā)展1.多元主體：包括學(xué)生自評、同伴互評、教師評價與家長參與（如“家庭實驗”中家長記錄孩子的操作過程）；2.全程覆蓋：涵蓋實驗前（問題提出）、實驗中（操作與記錄）、實驗后（結(jié)論與交流）的全流程；3.發(fā)展導(dǎo)向：關(guān)注學(xué)生的進(jìn)步與成長，而非“一刀切”的分?jǐn)?shù)評價（如用“成長記錄冊”記錄學(xué)生從“不會控制變量”到“能設(shè)計完整實驗”的變化）。（二）評價維度：聚焦核心素養(yǎng)的“四要素”根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，實驗評價需圍繞科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度、STSE（科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境）聯(lián)系四個維度，具體指標(biāo)如下：**維度****評價指標(biāo)**科學(xué)探究能提出可探究的問題；能作出合理假設(shè)；能設(shè)計控制變量的實驗方案；能規(guī)范操作并記錄數(shù)據(jù)；能得出結(jié)論?？茖W(xué)思維能分析數(shù)據(jù)（如比較、統(tǒng)計）；能邏輯推理（如從現(xiàn)象到本質(zhì)）；能創(chuàng)新思考（如提出不同的實驗方法）?？茖W(xué)態(tài)度能認(rèn)真觀察、嚴(yán)謹(jǐn)記錄；能合作交流（如傾聽同伴意見、分工完成任務(wù)）；能堅持探究（如遇到問題不放棄）。STSE聯(lián)系能聯(lián)系生活實際（如解釋“曬衣服為什么要展開”）；能關(guān)注環(huán)境（如“節(jié)約用水”的建議）。（三）評價方法：具體可操作的“工具包”1.過程性評價：實驗記錄冊設(shè)計結(jié)構(gòu)化的實驗記錄冊，讓學(xué)生記錄實驗的每一步（如問題、假設(shè)、材料、步驟、現(xiàn)象、結(jié)論）。例如，“水的蒸發(fā)”實驗記錄冊可包含：我的問題：水蒸發(fā)的快慢與什么有關(guān)？我的假設(shè)：溫度越高，蒸發(fā)越快。實驗材料：兩個相同的燒杯、水、溫度計、陽光處、陰涼處。實驗步驟：①往兩個燒杯里倒同樣多的水；②把一個放在陽光處，一個放在陰涼處；③每天下午3點記錄水位。實驗現(xiàn)象：陽光處的燒杯水位下降得快，陰涼處的慢。我的結(jié)論：溫度越高，水蒸發(fā)得越快。教師可通過記錄冊評價學(xué)生的探究過程（如是否控制了變量、記錄是否完整）。2.表現(xiàn)性評價：實驗展示與匯報讓學(xué)生以小組為單位展示實驗結(jié)果（如用PPT、海報、實物展示），并回答同伴的問題。例如，“探究擺的快慢”小組展示：我們的問題：擺的快慢與擺繩長度有關(guān)嗎？我們的實驗：用長10厘米和20厘米的擺繩，同樣的擺錘，記錄1分鐘擺動的次數(shù)。我們的數(shù)據(jù)：10厘米擺繩擺動30次，20厘米擺動20次。我們的結(jié)論：擺繩越長，擺動越慢。同伴提問：如果擺錘重量不一樣，會影響嗎？我們的回答：我們下次可以試試，用不同重量的擺錘，同樣的擺繩，看看結(jié)果。教師可評價學(xué)生的表達(dá)能力（如是否清晰）、思維深度（如是否能回應(yīng)問題）。3.多元評價：自評與互評表設(shè)計簡單的自評與互評表，讓學(xué)生參與評價。例如：學(xué)生自評表（“水的蒸發(fā)”實驗）：□我能提出問題（是/否）□我能認(rèn)真記錄現(xiàn)象（是/否）□我能得出結(jié)論（是/否）□我遇到問題時沒有放棄（是/否）同伴互評表（“合作情況”）：□他能傾聽我的意見（是/否）□他能完成自己的任務(wù)（如記錄數(shù)據(jù)）（是/否）□他能幫助同伴（如教我怎么用溫度計）（是/否）教師可結(jié)合自評與互評結(jié)果，給出綜合性的反饋（如“你提出的問題很有價值，要是能更仔細(xì)記錄數(shù)據(jù)就更好了”）。4.結(jié)果性評價：實驗報告與測試對于高年級學(xué)生，可要求撰寫簡單的實驗報告（如包含摘要、引言、材料與方法、結(jié)果與分析、結(jié)論），或設(shè)計選擇題、簡答題測試核心概念（如“下列哪種情況水蒸發(fā)得最快？A.放在陰涼處B.放在陽光處C.用蓋子蓋住”）。三、案例分析：“探究水的蒸發(fā)”實驗設(shè)計與評價（一）實驗設(shè)計適用年級：三年級（對應(yīng)“物質(zhì)的狀態(tài)變化”主題）實驗?zāi)繕?biāo)：1.知識：知道蒸發(fā)是水的汽化現(xiàn)象，了解溫度對蒸發(fā)的影響；2.過程：學(xué)會用控制變量法設(shè)計實驗；3.態(tài)度：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^察習(xí)慣。實驗材料：兩個相同的透明燒杯、水、馬克筆、溫度計、陽光充足的窗臺、陰涼的角落。實驗流程：①提出問題：水蒸發(fā)的快慢與溫度有關(guān)嗎？②作出假設(shè)：溫度越高，水蒸發(fā)得越快。③制定計劃：控制變量（水量相同、容器相同），改變溫度（陽光處vs陰涼處）。④實施實驗：每天上午10點往兩個燒杯倒同樣多的水，用馬克筆標(biāo)記水位；下午5點記錄水位變化。⑤得出結(jié)論：陽光處的燒杯水位下降得快，說明溫度越高，水蒸發(fā)得越快。⑥表達(dá)交流：用折線圖展示水位變化，向同學(xué)解釋結(jié)論。（二）實驗評價學(xué)生自評（用星級表示，★★★為優(yōu)秀）：□我提出了問題（★★★）□我認(rèn)真記錄了水位（★★★）□我得出了正確的結(jié)論（★★★）同伴互評：□他能和我一起分工（比如他倒water，我記水位）（是/否）□他能傾聽我的意見（比如我建議用馬克筆標(biāo)記，他同意了）（是/否）教師評價（書面反饋）：“你設(shè)計的實驗很好地控制了變量（同樣的燒杯、同樣多的水），記錄也很完整（每天都記了水位）。要是能把‘陽光處的溫度’用溫度計測出來，數(shù)據(jù)會更準(zhǔn)確哦！”四、實踐建議：提升實驗教學(xué)有效性的“關(guān)鍵點”1.基于兒童經(jīng)驗設(shè)計實驗：從學(xué)生的生活問題出發(fā)（如“為什么冬天戴眼鏡會起霧”），讓實驗有“代入感”。2.給學(xué)生“試錯”的空間：允許學(xué)生提出“錯誤”的假設(shè)（如“認(rèn)為擺的快慢與擺錘重量有關(guān)”），通過實驗驗證，培養(yǎng)“用證據(jù)說話”的科學(xué)態(tài)度。3.整合技術(shù)支持實驗：用手機拍照、錄像記錄實驗過程（如“種子發(fā)芽的過程”），用Excel統(tǒng)計數(shù)據(jù)（如“擺的次數(shù)”）