小學(xué)科學(xué)探究活動設(shè)計(jì)與案例分享引言小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)（科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任）的關(guān)鍵學(xué)科，而探究活動是落實(shí)核心素養(yǎng)的重要載體?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出：“科學(xué)探究是學(xué)生獲取科學(xué)知識、發(fā)展科學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的主要方式。”本文結(jié)合新課標(biāo)要求，從設(shè)計(jì)原則、流程、案例、實(shí)施建議四個維度，為小學(xué)科學(xué)教師提供可操作的探究活動設(shè)計(jì)與實(shí)踐指南，助力提升探究活動的有效性。一、小學(xué)科學(xué)探究活動的設(shè)計(jì)原則探究活動的設(shè)計(jì)需以學(xué)生為中心，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，遵循以下原則：（一）主體性原則：學(xué)生是探究的主人小學(xué)階段學(xué)生以具體形象思維為主，探究活動需讓學(xué)生主動參與，而非被動接受。教師需扮演“引導(dǎo)者”角色，讓學(xué)生經(jīng)歷“提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論”的完整過程。例如，在“探究紙的吸水性”活動中，讓學(xué)生自主猜測“哪種紙吸水最快”，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師僅在操作技巧（如滴管使用）上給予指導(dǎo)。（二）情境性原則：源于生活的真實(shí)問題真實(shí)情境能激發(fā)學(xué)生的探究興趣，讓學(xué)生感受到科學(xué)與生活的聯(lián)系。例如，“探究鐵釘生銹的條件”可從學(xué)生家里的生銹鐵釘引入，“探究種子發(fā)芽需要什么”可從學(xué)生種植的綠豆芽入手，讓學(xué)生在解決生活問題中學(xué)習(xí)科學(xué)。（三）探究性原則：重過程而非結(jié)果探究活動的核心是過程體驗(yàn)，而非追求“正確答案”。教師需關(guān)注學(xué)生的探究過程，如“如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“如何記錄數(shù)據(jù)”“如何分析結(jié)果”。例如，在“電磁鐵的磁力大小”活動中，讓學(xué)生嘗試“控制變量”（如保持線圈匝數(shù)不變，改變電池?cái)?shù)量），即使實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤，也能引導(dǎo)學(xué)生分析原因（如電路接觸不良）。（四）整合性原則：跨學(xué)科的融合學(xué)習(xí)探究活動需整合科學(xué)知識、技能、態(tài)度，以及跨學(xué)科內(nèi)容（如數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)分析、語文的表達(dá)交流）。例如，“探究土壤里有什么”可整合：科學(xué)：觀察土壤成分（空氣、水、有機(jī)物）；數(shù)學(xué)：記錄土壤曬干后的質(zhì)量變化；語文：用文字描述實(shí)驗(yàn)過程；道德與法治：培養(yǎng)土壤保護(hù)意識。（五）發(fā)展性原則：適應(yīng)不同學(xué)段的認(rèn)知水平不同年級學(xué)生的認(rèn)知水平差異較大，探究活動需分層設(shè)計(jì)：低年級（1-2年級）：以直觀實(shí)驗(yàn)為主，如“探究紙的吸水性”（用滴管滴水看擴(kuò)散速度）；中年級（3-4年級）：增加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，如“土壤里有什么”（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證空氣、水的存在）；高年級（5-6年級）：強(qiáng)調(diào)變量控制與數(shù)據(jù)分析，如“電磁鐵的磁力大小”（控制變量實(shí)驗(yàn)，繪制柱狀圖分析數(shù)據(jù)）。二、小學(xué)科學(xué)探究活動的設(shè)計(jì)流程有效的探究活動設(shè)計(jì)需遵循以下六步流程：（一）確定主題：基于課標(biāo)、興趣與生活主題需符合新課標(biāo)要求（如“物質(zhì)的變化”“生命的共同特征”）、學(xué)生興趣（如“為什么螞蟻會排隊(duì)”）、生活實(shí)際（如“為什么冬天窗戶會起霧”）。例如，“探究種子發(fā)芽需要什么”符合新課標(biāo)“生命的共同特征”要求，且學(xué)生對種植綠豆芽感興趣。（二）分析學(xué)情：了解學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)需分析學(xué)生的已有知識（如是否知道“種子發(fā)芽需要水”）、認(rèn)知水平（如是否能設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)）、學(xué)習(xí)需求（如想知道“為什么有些種子不發(fā)芽”）。例如，在“探究紙的吸水性”活動中，低年級學(xué)生已知道“餐巾紙吸水快”，但不知道“為什么”，因此需設(shè)計(jì)“觀察紙的纖維結(jié)構(gòu)”環(huán)節(jié)。（三）制定目標(biāo)：核心素養(yǎng)導(dǎo)向的三維目標(biāo)目標(biāo)需涵蓋科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任，例如“探究紙的吸水性”的目標(biāo)：科學(xué)觀念：知道不同紙的吸水性不同，了解紙的結(jié)構(gòu)（纖維）與吸水性的關(guān)系；科學(xué)思維：能通過實(shí)驗(yàn)比較不同紙的吸水性，用“快、慢”描述結(jié)果；探究實(shí)踐：能正確使用滴管，用畫圖記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；態(tài)度責(zé)任：樂于合作，尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（四）設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：完整的探究過程環(huán)節(jié)需遵循“問題導(dǎo)入—猜想假設(shè)—方案設(shè)計(jì)—實(shí)踐探究—結(jié)論交流—拓展應(yīng)用”的邏輯，例如“探究紙的吸水性”：1.問題導(dǎo)入：展示餐巾紙、蠟紙等，問“哪種紙吸水最快？”；2.猜想假設(shè)：學(xué)生猜測，教師記錄（如“餐巾紙最快”）；3.方案設(shè)計(jì)：討論實(shí)驗(yàn)方法（如滴管滴一滴水，看擴(kuò)散速度）；4.實(shí)踐探究：分組實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果；5.結(jié)論交流：分享結(jié)果，總結(jié)“餐巾紙纖維粗，吸水快”；6.拓展應(yīng)用：討論“生活中哪些地方用到了紙的吸水性”（如餐巾紙、尿不濕）。（五）選擇材料：安全、易獲取、有結(jié)構(gòu)材料需符合學(xué)生操作能力（如低年級用滴管而非注射器）、安全性（如不用易燃材料）、有結(jié)構(gòu)（能引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，如不同材質(zhì)的紙）。例如，“探究紙的吸水性”材料：餐巾紙、蠟紙、作業(yè)本紙、滴管、水、記錄單（畫有紙的圖片）。（六）預(yù)設(shè)評價：過程性與多元評價評價需關(guān)注過程（如實(shí)驗(yàn)操作、合作情況），而非僅看結(jié)果，且需多元（學(xué)生自評、同伴互評、教師評價）。例如，“探究紙的吸水性”的評價：過程性評價：觀察學(xué)生是否能正確使用滴管，是否能分工合作；學(xué)生自評：“我學(xué)會了用滴管，很開心”；同伴互評：“小紅記錄得很認(rèn)真”；教師評價：“你們觀察得很仔細(xì)，真棒！”。三、小學(xué)科學(xué)探究活動案例分享以下為低、中、高三個學(xué)段的典型案例，涵蓋不同探究類型（觀察實(shí)驗(yàn)、變量控制、跨學(xué)科融合）。（一）低年級案例：《探究紙的吸水性》1.設(shè)計(jì)背景低年級學(xué)生對“紙”的認(rèn)知僅停留在“用來看書、擦嘴”，未關(guān)注其“吸水性”差異。通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)“不同紙的吸水性不同”，培養(yǎng)觀察與操作能力。2.探究目標(biāo)科學(xué)觀念：知道不同紙的吸水性不同，了解紙的纖維結(jié)構(gòu)與吸水性的關(guān)系；科學(xué)思維：能通過實(shí)驗(yàn)比較吸水性，用“快、慢”描述結(jié)果；探究實(shí)踐：能正確使用滴管，用畫圖記錄結(jié)果；態(tài)度責(zé)任：樂于合作，尊重事實(shí)。3.活動準(zhǔn)備材料：餐巾紙、蠟紙、作業(yè)本紙、銅版紙（各2張）、滴管、水、燒杯、記錄單（畫有紙的圖片）。4.實(shí)施過程（1）問題導(dǎo)入（5分鐘）：展示不同紙，問“哪種紙吸水最快？”（學(xué)生自由回答）。（2）猜想假設(shè)（5分鐘）：學(xué)生猜測，教師在黑板上記錄（如“餐巾紙最快”“蠟紙最慢”）。（3）方案設(shè)計(jì)（10分鐘）：討論實(shí)驗(yàn)方法（如“用滴管滴一滴水在紙上，看誰擴(kuò)散得快”），教師強(qiáng)調(diào)“滴同樣多的水，滴在同一位置”。（4）實(shí)踐探究（15分鐘）：分組實(shí)驗(yàn)，分工合作（一人滴?，一人拿紙，一人記錄）。教師巡回指導(dǎo)，糾正滴管使用方法（如“捏膠頭時不要太用力”）。（5）結(jié)論交流（10分鐘）：各組展示記錄單（如“餐巾紙的水?dāng)U散成大圓圈，蠟紙的水還是小水珠”）。教師總結(jié)：“餐巾紙纖維粗，空隙大，吸水快；蠟紙表面有蠟，空隙小，吸水慢?！保?）拓展應(yīng)用（5分鐘）：討論“生活中哪些地方用到了紙的吸水性”（如餐巾紙擦嘴、尿不濕吸尿）。5.評價設(shè)計(jì)過程性評價：用觀察記錄表記錄學(xué)生的操作（如滴管使用）、合作（如分工）情況；多元評價：學(xué)生自評（“我做得很好”）、同伴互評（“小明幫我拿紙，很棒”）、教師評價（“你們觀察得很仔細(xì)”）。6.反思與改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：材料易獲取，實(shí)驗(yàn)簡單，學(xué)生參與度高；不足：部分學(xué)生滴?時位置不一致，影響結(jié)果；改進(jìn)：下次實(shí)驗(yàn)前，用標(biāo)記筆在紙上畫“小圓圈”，引導(dǎo)學(xué)生滴在圓圈內(nèi)。（二）中年級案例：《土壤里有什么》1.設(shè)計(jì)背景中年級學(xué)生對土壤熟悉但不了解其成分（如空氣、水、有機(jī)物）。通過多種實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究土壤成分，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力。2.探究目標(biāo)科學(xué)觀念：知道土壤的主要成分（空氣、水、有機(jī)物、礦物質(zhì)）；科學(xué)思維：能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證土壤成分，用“看、摸、聞”觀察；探究實(shí)踐：能正確使用酒精燈、濾紙，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；態(tài)度責(zé)任：愛護(hù)土壤，保護(hù)環(huán)境。3.活動準(zhǔn)備材料：新鮮土壤（校園?。?、燒杯、玻璃棒、濾紙、酒精燈、蒸發(fā)皿、放大鏡、記錄單。4.實(shí)施過程（1）問題導(dǎo)入（5分鐘）：展示土壤，問“土壤里有什么？”（學(xué)生回答“蟲子、石頭、草”）。（2）猜想假設(shè)（10分鐘）：學(xué)生猜測，教師記錄（如“有空氣、水、細(xì)菌”）。（3）方案設(shè)計(jì)（15分鐘）：分組討論實(shí)驗(yàn)方法，教師引導(dǎo)設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不同成分：驗(yàn)證空氣：把土壤放進(jìn)水里，看有沒有氣泡；驗(yàn)證水：把土壤捏一捏，看有沒有水；驗(yàn)證有機(jī)物：用酒精燈燒土壤，聞氣味；驗(yàn)證礦物質(zhì)：過濾土壤溶液，蒸發(fā)后看殘留物。（4）實(shí)踐探究（20分鐘）：分組實(shí)驗(yàn)（如第一組驗(yàn)證空氣，第二組驗(yàn)證水），教師指導(dǎo)酒精燈使用（如“用燈帽蓋滅”）。（5）結(jié)論交流（15分鐘）：各組展示結(jié)果（如“土壤放進(jìn)水里，有氣泡冒出，說明有空氣”“燒土壤時有焦味，說明有有機(jī)物”）。教師總結(jié)：“土壤里有空氣、水、有機(jī)物、礦物質(zhì)，這些成分對植物很重要?！保?）拓展應(yīng)用（10分鐘）：討論“如何保護(hù)土壤”（如不亂扔垃圾、不用太多農(nóng)藥）。5.評價設(shè)計(jì)過程性評價：用實(shí)驗(yàn)記錄單評價學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（如是否合理）、操作（如酒精燈使用）情況；多元評價：學(xué)生自評（“我學(xué)會了用酒精燈”）、同伴互評（“小麗記錄得很認(rèn)真”）、教師評價（“你們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)很合理”）。6.反思與改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)方法多樣，培養(yǎng)了探究能力；不足：部分學(xué)生使用濾紙時未貼緊漏斗，過濾效果差；改進(jìn)：下次實(shí)驗(yàn)前，演示濾紙的折疊方法（“對折兩次，放進(jìn)漏斗，用手指按緊”）。（三）高年級案例：《電磁鐵的磁力大小與什么有關(guān)》1.設(shè)計(jì)背景高年級學(xué)生已學(xué)過簡單電路，對電磁鐵感興趣但不知道“如何增大磁力”。通過控制變量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生探究磁力與電流、線圈匝數(shù)、鐵芯的關(guān)系，培養(yǎng)科學(xué)思維。2.探究目標(biāo)科學(xué)觀念：知道電磁鐵的磁力與電流（電池?cái)?shù)量）、線圈匝數(shù)、鐵芯粗細(xì)有關(guān)；科學(xué)思維：能控制變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用柱狀圖分析數(shù)據(jù)；探究實(shí)踐：能正確連接電路，記錄數(shù)據(jù)；態(tài)度責(zé)任：嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，樂于探究。3.活動準(zhǔn)備材料：電池（3節(jié)）、導(dǎo)線、鐵芯（粗細(xì)各1根）、線圈（10匝、20匝、30匝）、大頭針、開關(guān)、記錄單、柱狀圖模板。4.實(shí)施過程（1）問題導(dǎo)入（5分鐘）：展示電磁鐵吸大頭針，問“怎樣讓它吸更多大頭針？”（學(xué)生猜測“多裝電池”“多繞線圈”）。（2）猜想假設(shè)（10分鐘）：學(xué)生說出猜測，教師記錄（如“電池越多，磁力越大”）。（3）方案設(shè)計(jì)（15分鐘）：引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)（控制變量）：探究電池?cái)?shù)量：保持線圈匝數(shù)（20匝）、鐵芯（細(xì)）不變，改變電池?cái)?shù)量（1、2、3節(jié)）；探究線圈匝數(shù)：保持電池?cái)?shù)量（2節(jié)）、鐵芯（細(xì)）不變，改變線圈匝數(shù)（10、20、30匝）；探究鐵芯粗細(xì)：保持電池?cái)?shù)量（2節(jié)）、線圈匝數(shù)（20匝）不變，改變鐵芯（細(xì)、粗）。（4）實(shí)踐探究（25分鐘）：分組實(shí)驗(yàn)（如第一組探究電池?cái)?shù)量），記錄吸起的大頭針數(shù)量（如1節(jié)電池吸10個，2節(jié)吸20個，3節(jié)吸30個）。教師提醒安全（如“不要短路”）。（5）結(jié)論交流（20分鐘）：各組展示數(shù)據(jù)，用柱狀圖表示（如橫軸為電池?cái)?shù)量，縱軸為大頭針數(shù)量）。教師引導(dǎo)分析：“電池越多，電流越大，磁力越大；線圈匝數(shù)越多，磁力越大；鐵芯越粗，磁力越大?！保?）拓展應(yīng)用（10分鐘）：討論“生活中哪些地方用到了電磁鐵”（如電磁起重機(jī)、電鈴），并思考“如何讓電磁起重機(jī)吊更多鋼鐵”（如多裝電池、多繞線圈）。5.評價設(shè)計(jì)過程性評價：用實(shí)驗(yàn)報(bào)告評價學(xué)生的變量控制（如是否保持線圈匝數(shù)不變）、數(shù)據(jù)分析（如是否正確繪制柱狀圖）情況；多元評價：學(xué)生自評（“我學(xué)會了控制變量”）、同伴互評（“小剛幫我數(shù)大頭針，很棒”）、教師評價（“你們分析得很正確”）。6.反思與改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)變量控制，培養(yǎng)了科學(xué)思維；不足：部分學(xué)生連接電路時開關(guān)未接好，導(dǎo)致電路不通；改進(jìn)：下次實(shí)驗(yàn)前，演示電路連接方法（“電池正極→開關(guān)→電磁鐵→電池負(fù)極”）。四、小學(xué)科學(xué)探究活動的實(shí)施建議（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，激發(fā)興趣用生活中的問題引入，如“為什么冬天窗戶上有哈氣？”“為什么螞蟻會排隊(duì)？”，讓學(xué)生感受到科學(xué)的實(shí)用性。（二）提供有結(jié)構(gòu)的材料材料需能引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，如“探究種子發(fā)芽”提供“有水”“無水”“有陽光”“無陽光”的對比材料，讓學(xué)生自主探究“種子發(fā)芽需要什么”。（三）關(guān)注過程性評價用成長記錄冊記錄學(xué)生的探究過程（如實(shí)驗(yàn)記錄、照片、反思日記），用鼓勵性評語評價進(jìn)步（如“你今天的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很合理，繼續(xù)努力！”）。（四）鼓勵合作學(xué)習(xí)分組實(shí)驗(yàn)，分工合作（如“操作”“觀察”“記錄”），讓學(xué)生學(xué)會分享與合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神