小學(xué)科學(xué)實驗課程開發(fā)范例一、課程開發(fā)的核心價值與理論支撐小學(xué)科學(xué)實驗課程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心載體，其開發(fā)需以“探究為本、素養(yǎng)為綱、生活為源”為原則，既呼應(yīng)《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》中“探究與實踐”的課程理念，又契合兒童認知發(fā)展規(guī)律。（一）核心價值定位1.科學(xué)思維啟蒙：通過實驗操作，幫助學(xué)生建立“提出假設(shè)—設(shè)計方案—驗證結(jié)論”的邏輯鏈，如在“種子萌發(fā)條件”實驗中，引導(dǎo)學(xué)生控制變量、分析數(shù)據(jù)，逐步形成實證意識。2.實踐能力建構(gòu)：借助工具使用（如顯微鏡、測力計）、材料加工（如組裝電路、制作生態(tài)瓶），提升動手操作與問題解決能力。3.跨學(xué)科素養(yǎng)融合：將科學(xué)實驗與數(shù)學(xué)測量、工程設(shè)計、藝術(shù)表達結(jié)合，例如“橋梁承重”實驗中，學(xué)生需計算結(jié)構(gòu)比例、繪制設(shè)計圖、優(yōu)化模型外觀。（二）理論依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論：學(xué)生通過實驗“做中學(xué)”，在原有認知基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識。例如“溶解現(xiàn)象”實驗中，學(xué)生先憑生活經(jīng)驗猜測“哪些物質(zhì)能溶解”，再通過攪拌、過濾驗證，修正認知。STEM教育理念：強調(diào)科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）的整合。如“太陽能小車制作”實驗，需運用電路知識（科學(xué)）、編程控制（技術(shù)）、結(jié)構(gòu)設(shè)計（工程）、數(shù)據(jù)測算（數(shù)學(xué)）。二、課程開發(fā)的實踐路徑（一）目標體系：分層遞進，錨定素養(yǎng)課程目標需貼合不同學(xué)段學(xué)生的認知特點：低年級（1-2年級）：以“觀察與感知”為主，如“觀察植物的一生”，目標為“能描述植物生長的明顯變化，對自然現(xiàn)象產(chǎn)生好奇心”。中年級（3-4年級）：側(cè)重“探究與分析”，如“電路的秘密”，目標為“能設(shè)計簡單電路實驗，分析開關(guān)、導(dǎo)線對電流的影響”。高年級（5-6年級）：強調(diào)“推理與創(chuàng)新”，如“生態(tài)系統(tǒng)平衡”，目標為“能基于實驗數(shù)據(jù)推測生態(tài)因素的相互作用，提出改進生態(tài)瓶的方案”。（二）內(nèi)容設(shè)計：生活化主題，項目式架構(gòu)實驗內(nèi)容需從兒童生活經(jīng)驗出發(fā)，形成“主題—子課題—實驗活動”的三級架構(gòu)。以“水的奧秘”主題為例：年級子課題核心實驗活動跨學(xué)科融合點------------------------------------------三年級水的形態(tài)變化加熱冰觀察融化、沸騰；用塑料袋裝熱水觀察凝結(jié)數(shù)學(xué)（記錄溫度變化曲線）

美術(shù)（繪制水的三態(tài)循環(huán)圖）四年級水的表面張力硬幣裝水、回形針浮水實驗；洗潔精對張力的影響工程（設(shè)計“最強張力”挑戰(zhàn)賽裝置）

技術(shù)（用手機慢鏡頭拍攝水膜破裂）五年級水的凈化模擬過濾、活性炭吸附色素；對比自來水與純凈水化學(xué)（物質(zhì)分離原理）

社會（調(diào)查家鄉(xiāng)水資源污染）（三）資源整合：多元供給，虛實結(jié)合1.實物資源：校內(nèi)實驗室：配備基礎(chǔ)儀器（如酒精燈、量筒）與數(shù)字化工具（如傳感器、顯微相機）。生活材料：用飲料瓶制作生態(tài)瓶，用吸管搭建拱橋，降低實驗成本的同時增強親切感。2.數(shù)字資源：虛擬實驗平臺：如“NOBOOK虛擬實驗室”，可模擬危險或微觀實驗（如“分子運動”“閃電形成”）?？破找曨l庫：精選“中科院科學(xué)公開課”“TED-Ed”的動畫短片，輔助實驗原理講解。（四）實施策略：情境驅(qū)動，差異化指導(dǎo)1.課型設(shè)計：探究課：以問題為導(dǎo)向，如“為什么紙船能浮在水面？”，學(xué)生經(jīng)歷“猜想—實驗—結(jié)論”的完整過程。實踐課：側(cè)重技能訓(xùn)練，如“使用顯微鏡觀察細胞”，教師通過“分步演示+糾錯指導(dǎo)”提升操作規(guī)范性。拓展課：延伸課堂至課外，如“家庭種植日志”，學(xué)生持續(xù)觀察植物生長并記錄數(shù)據(jù)。2.小組合作：采用“異質(zhì)分組”（按能力、性格搭配），明確“操作員”“記錄員”“發(fā)言人”角色，如在“小車動力實驗”中，分工完成裝置搭建、數(shù)據(jù)測量、匯報展示。（五）評價體系：過程性+多元化，關(guān)注成長1.過程性評價：實驗檔案袋：收集學(xué)生的實驗設(shè)計圖、觀察記錄、反思日志，如“種子萌發(fā)實驗”中，記錄每天的發(fā)芽率、生長高度，分析環(huán)境因素的影響。課堂表現(xiàn)量表：從“參與度”“操作規(guī)范性”“合作能力”三方面評分，例：“在電路實驗中，能主動幫助同伴排查故障，得3分”。2.成果性評價：實驗展評：舉辦“科學(xué)博覽會”，學(xué)生展示實驗成果（如“自制凈水器”“太陽能裝置”），并接受師生提問。創(chuàng)意挑戰(zhàn)：設(shè)置開放性任務(wù)，如“用廢舊材料設(shè)計一個環(huán)保裝置”，評價側(cè)重創(chuàng)新思維與實踐效果。三、典型課程范例：“探秘水的旅行——水循環(huán)模擬實驗課程”（一）課程目標科學(xué)概念：理解水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)（蒸發(fā)、降水、徑流），認識人類活動對水循環(huán)的影響。能力目標：能設(shè)計模擬實驗驗證水循環(huán)過程，運用圖表分析實驗數(shù)據(jù)。情感目標：增強節(jié)水意識，提出保護水資源的可行建議。（二）內(nèi)容架構(gòu)（分年級實施）年級實驗?zāi)K核心活動設(shè)計材料準備----------------------------------------三年級蒸發(fā)的秘密1.對比濕毛巾在“陽光下/陰涼處”的干燥速度

2.用電子秤測量蒸發(fā)前后的質(zhì)量變化毛巾、電子秤、黑布（模擬陰涼）四年級降水的模擬1.燒杯裝熱水，罩保鮮膜（模擬蒸發(fā)）

2.冰袋放在保鮮膜上（模擬冷凝）

3.觀察“降水”形成過程燒杯、保鮮膜、冰袋、色素（標記水）五年級污染與凈化1.向“模擬降水”中加入墨水（模擬污染）

2.用活性炭、紗布過濾污水

3.對比凈化前后的水質(zhì)墨水、活性炭、紗布、透明容器（三）實施流程1.情境導(dǎo)入：播放“黃河水變清”新聞視頻，提問“水是如何循環(huán)并凈化的？”，引發(fā)探究興趣。2.猜想假設(shè)：學(xué)生繪制“水循環(huán)思維導(dǎo)圖”，預(yù)測蒸發(fā)、降水的條件。3.實驗探究：三年級：分組設(shè)置“光照/黑暗”“通風(fēng)/密閉”等變量，記錄毛巾干燥時間。四年級：調(diào)整熱水溫度、冰袋位置，觀察“降水”量的變化，繪制“溫度—降水”關(guān)系圖。五年級：設(shè)計“多層過濾裝置”，測試不同材料的凈化效果，計算“凈化率”（凈化后水量/污染前水量）。4.總結(jié)拓展：全班梳理“水循環(huán)環(huán)節(jié)”，用箭頭圖呈現(xiàn)實驗結(jié)論。實踐任務(wù)：調(diào)查學(xué)校水龍頭漏水情況，計算“一年浪費的水量”，設(shè)計節(jié)水標語。（四）評價方式過程評價：觀察學(xué)生在實驗中的“變量控制能力”（如三年級是否保持毛巾初始水量一致），記錄小組合作中的“問題解決策略”（如四年級如何調(diào)整冰袋位置）。成果評價：根據(jù)“水循環(huán)模型制作”（材料創(chuàng)新、原理準確性）、“節(jié)水方案可行性”（如“用淘米水澆花”的推廣計劃）進行星級評定。四、課程開發(fā)的反思與優(yōu)化（一）常見挑戰(zhàn)與對策安全隱患：如酒精燈使用、刀具切割，對策是“分層操作”（低年級用安全剪刀，高年級教師演示后再操作）+“風(fēng)險告知單”（提前說明注意事項）。差異化需求：部分學(xué)生實驗速度快、能力強，可設(shè)置“進階任務(wù)”（如在“電路實驗”中，挑戰(zhàn)“并聯(lián)電路的設(shè)計”）；基礎(chǔ)薄弱學(xué)生則提供“步驟卡”（圖文結(jié)合的實驗指南）。（二）優(yōu)化方向1.家校社協(xié)同：開發(fā)“家庭實驗包”（如“廚房中的溶解實驗”），聯(lián)合社區(qū)科技館開展“科學(xué)開放日”，拓展學(xué)習(xí)場景。2.數(shù)字化賦能：利用“ClassIn”等平臺開展“線上實驗直播”，學(xué)生