小學(xué)科學(xué)探究課程設(shè)計(jì)案例合集引言：點(diǎn)亮兒童心中的科學(xué)之光小學(xué)科學(xué)教育是培養(yǎng)孩子科學(xué)素養(yǎng)的基石，而探究式學(xué)習(xí)則是這一基石中最具活力的部分。它不僅僅是知識(shí)的傳遞，更是引導(dǎo)孩子們像科學(xué)家一樣思考、提問、動(dòng)手實(shí)踐、尋求答案的過程。本合集旨在通過一系列貼近兒童生活、操作性強(qiáng)且富有啟發(fā)性的課程設(shè)計(jì)案例，為一線教師提供可借鑒的教學(xué)思路，讓科學(xué)課堂真正成為孩子們發(fā)現(xiàn)世界、探索未知的樂園。這些案例均遵循兒童認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，注重過程體驗(yàn)與思維培養(yǎng)，力求將抽象的科學(xué)概念轉(zhuǎn)化為生動(dòng)有趣的實(shí)踐活動(dòng)。案例一：植物的“喝水”秘密——探究植物莖的吸水作用核心問題與探究目標(biāo)*核心問題：植物是如何通過莖把水“喝”到身體里去的？*探究目標(biāo)：*初步了解植物莖具有運(yùn)輸水分的作用。*學(xué)習(xí)通過觀察、實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)，并嘗試解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。*培養(yǎng)對(duì)植物生命現(xiàn)象的好奇心和探究興趣。課前準(zhǔn)備與安全提示*材料準(zhǔn)備：透明玻璃杯或塑料杯若干、新鮮芹菜（帶葉，莖部較粗壯）或白色康乃馨、食用色素（紅、藍(lán)等鮮艷顏色）、清水、小刀（教師使用）、放大鏡（可選）。*安全提示：提醒學(xué)生不要觸摸或品嘗實(shí)驗(yàn)材料及色素。教師使用小刀切割植物莖時(shí)注意安全。探究過程與教師引導(dǎo)1.情境創(chuàng)設(shè)與問題提出*教師展示一盆萎蔫的植物，提問：“同學(xué)們，這盆植物怎么了？我們?cè)趺磶椭謴?fù)生機(jī)呢？”（引導(dǎo)學(xué)生說出澆水。）*“我們給植物澆水，水都去哪兒了呢？植物是用什么‘喝’水的？”（引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注植物的根，但本次探究重點(diǎn)在莖。）*“如果我們把植物的莖切斷，它還能‘喝水’嗎？水在植物的莖里是怎么‘走’的呢？”引出本節(jié)課的探究主題。2.猜想與假設(shè)*鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想：“如果我們把植物的莖泡在有顏色的水里，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？”*引導(dǎo)學(xué)生說出自己的理由，記錄不同的猜想。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃*教師出示實(shí)驗(yàn)材料：“老師為大家準(zhǔn)備了這些材料，我們能不能利用它們來設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證我們的猜想呢？”*小組討論：如何利用芹菜（或康乃馨）、有色水、杯子等來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)？需要注意什么？（例如：水位要多少？芹菜要怎么處理？要不要切開觀察？）*師生共同完善實(shí)驗(yàn)方案，明確實(shí)驗(yàn)步驟和觀察要點(diǎn)。4.實(shí)施實(shí)驗(yàn)與觀察記錄*學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：*在玻璃杯中倒入適量清水，滴入幾滴食用色素，攪拌均勻。*將芹菜莖底部斜著切開（教師協(xié)助或提前準(zhǔn)備），放入有色水中。*做好觀察記錄，可以畫圖或文字描述。提醒學(xué)生注意觀察莖的變化和葉子的變化，特別是經(jīng)過一段時(shí)間后（如幾小時(shí)或隔夜）。*教師巡視指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生耐心觀察，及時(shí)記錄發(fā)現(xiàn)。5.分析現(xiàn)象與得出結(jié)論*實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組分享觀察到的現(xiàn)象：芹菜的莖變成了什么顏色？葉子呢？如果切開莖的橫切面或縱切面，又能看到什么？（可能會(huì)看到紅色的“小管”）*引導(dǎo)學(xué)生思考：這些現(xiàn)象說明了什么？從而得出結(jié)論：植物的莖具有運(yùn)輸水分的作用。6.拓展延伸與生活聯(lián)系*提問：“我們知道了莖能運(yùn)輸水分，那根有什么作用呢？葉又有什么作用呢？”（為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊）*引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活：公園里的樹木那么高大，水分是怎么從根部運(yùn)輸?shù)巾敹说娜~子上去的呢？教學(xué)反思與注意事項(xiàng)*本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的出現(xiàn)需要一定時(shí)間，教師可根據(jù)實(shí)際情況安排課內(nèi)觀察與課后觀察相結(jié)合。*選擇的植物莖要較粗壯且有明顯的維管束，實(shí)驗(yàn)效果會(huì)更好。白色康乃馨染色效果通常比較顯著，但需要時(shí)間更長一些。*強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性和觀察的細(xì)致性，鼓勵(lì)學(xué)生用自己的語言描述發(fā)現(xiàn)。案例二：奇妙的“浮沉子”——探究液體的浮力與壓力核心問題與探究目標(biāo)*核心問題：是什么讓“浮沉子”能夠在水中自由沉??？*探究目標(biāo)：*通過制作和觀察“浮沉子”，初步感知浮力和壓力的存在及其作用。*培養(yǎng)動(dòng)手操作能力、觀察能力和分析思考能力。*激發(fā)對(duì)物理現(xiàn)象的好奇心和探究欲望。課前準(zhǔn)備與安全提示*材料準(zhǔn)備：透明塑料瓶（如礦泉水瓶，帶蓋）若干、小玻璃瓶或口服液瓶（瓶口較小且能倒扣）若干、水。*安全提示：提醒學(xué)生小心操作玻璃器皿，防止破碎割傷。塑料瓶不要用力擠壓，以免破裂或水溢出。探究過程與教師引導(dǎo)1.魔術(shù)導(dǎo)入與提出問題*教師演示一個(gè)做好的“浮沉子”：將其放入裝滿水的塑料瓶中，蓋緊蓋子，用手?jǐn)D壓瓶身，小玻璃瓶下沉；松開手，小玻璃瓶上浮。*提問：“同學(xué)們，看到了什么？這個(gè)小瓶子為什么能聽我指揮，一會(huì)兒沉下去一會(huì)兒浮起來呢？它是不是有什么秘密？”激發(fā)學(xué)生探究興趣。2.動(dòng)手制作與初步嘗試*分發(fā)材料，指導(dǎo)學(xué)生制作“浮沉子”：*將小玻璃瓶（或口服液瓶）裝入適量的水（水量是關(guān)鍵，一般裝到瓶子的一半多一點(diǎn)，使其能大部分沉入水中但瓶口能露出水面一點(diǎn)點(diǎn)）。*將裝好水的小玻璃瓶倒扣著放入塑料瓶中。*往塑料瓶中加水，直至幾乎裝滿（注意不要讓小玻璃瓶中的水溢出，且確保小玻璃瓶大部分浸沒在水中，僅有少量空氣在瓶口）。*蓋緊塑料瓶的蓋子，確保不漏氣。*學(xué)生嘗試擠壓瓶身，觀察小玻璃瓶的變化。教師引導(dǎo)：“如果小玻璃瓶沒有按預(yù)期沉浮，可能是什么原因呢？”（如小玻璃瓶中的水量不合適，或塑料瓶蓋沒有蓋緊等）3.深入探究與原理解釋*引導(dǎo)學(xué)生觀察：當(dāng)用手?jǐn)D壓塑料瓶時(shí)，瓶內(nèi)的水和空氣有什么變化？小玻璃瓶里的水面有什么變化？小玻璃瓶是沉還是浮？松開手后，又有什么變化？*小組討論：為什么擠壓瓶子，小玻璃瓶會(huì)下沉？松開手，它又會(huì)上??？*教師結(jié)合學(xué)生的討論，用通俗易懂的語言解釋（可配合畫圖）：擠壓瓶身，瓶內(nèi)水壓增大，一部分水被壓入小玻璃瓶中，小玻璃瓶整體變重，重力大于浮力就下沉了；松開手，瓶內(nèi)水壓減小，小玻璃瓶內(nèi)的空氣把水壓出去一些，小玻璃瓶變輕，浮力大于重力就上浮了。這里面涉及到浮力和壓力的知識(shí)。4.拓展創(chuàng)新與挑戰(zhàn)*提問：“我們能不能改變小玻璃瓶里的水量，或者用其他材料來制作浮沉子，讓它的沉浮效果更好，或者更有趣呢？”*鼓勵(lì)學(xué)生嘗試調(diào)整，或思考：除了用手?jǐn)D壓，還有沒有其他方法可以控制浮沉子的沉??？*引導(dǎo)學(xué)生思考生活中的浮沉現(xiàn)象，如潛水艇的上浮和下沉，是否和“浮沉子”的原理相似？教學(xué)反思與注意事項(xiàng)*小玻璃瓶內(nèi)水的多少是制作“浮沉子”成功的關(guān)鍵，教師要給予適當(dāng)指導(dǎo)。如果瓶內(nèi)水太少，小玻璃瓶太輕，可能一直浮在水面；水太多，則可能一直沉在水底。*塑料瓶一定要蓋緊，否則無法形成有效的壓力變化。*對(duì)于“浮力”和“壓力”這些抽象概念，本階段不要求學(xué)生精確掌握定義，只需通過現(xiàn)象感知其存在和作用即可。重點(diǎn)在于探究的過程和對(duì)現(xiàn)象的解釋嘗試。案例三：聲音是怎樣傳播的？——探究聲音的傳播條件核心問題與探究目標(biāo)*核心問題：聲音是通過什么方式傳到我們耳朵里的？它能在哪些物質(zhì)中傳播，不能在哪些物質(zhì)中傳播？*探究目標(biāo)：*通過實(shí)驗(yàn)探究，知道聲音可以在氣體、液體、固體中傳播，不能在真空中傳播（通過推理）。*學(xué)習(xí)控制變量的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)觀察、比較和歸納能力。*體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，樂于將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解釋生活現(xiàn)象。課前準(zhǔn)備與安全提示*材料準(zhǔn)備：鬧鐘（或能持續(xù)發(fā)聲的小物體）、大廣口瓶（帶蓋，如罐頭瓶）、氣球皮、細(xì)線、小錘子、桌子、能放入水中的防水鬧鐘或拍手、耳朵貼在桌面聽敲擊聲的體驗(yàn)等。*安全提示：使用錘子等工具時(shí)注意安全，避免敲擊到手指。實(shí)驗(yàn)時(shí)注意保持安靜，以便更好地聽辨聲音。探究過程與教師引導(dǎo)1.生活情境與問題聚焦*教師：“同學(xué)們，我們每天都能聽到各種各樣的聲音，比如老師說話的聲音，外面汽車的聲音。這些聲音是怎么傳到我們耳朵里的呢？”*學(xué)生自由發(fā)言，提出自己的猜想。*教師總結(jié)：“聲音的傳播是不是需要什么‘媒介’呢？它能穿過空氣，那能穿過墻壁嗎？能穿過水嗎？如果什么都沒有，它還能傳播嗎？今天我們就一起來探究這些問題?！?.實(shí)驗(yàn)探究一：聲音能在空氣中傳播嗎？*教師：“我們平時(shí)說話，聲音就是通過空氣傳到對(duì)方耳朵里的。怎么設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來證明這一點(diǎn)呢？”*引導(dǎo)學(xué)生思考：如果把發(fā)聲的物體放在空氣中，我們能聽到；如果用東西把發(fā)聲體和我們的耳朵隔開，還能聽到嗎？（這里可以先不嚴(yán)格抽真空，用一個(gè)廣口瓶，將正在發(fā)聲的鬧鐘放進(jìn)去，蓋緊蓋子，聽聲音。然后慢慢打開蓋子，比較聲音大小的變化，初步感知空氣能傳聲。）3.實(shí)驗(yàn)探究二：聲音能在固體中傳播嗎？*體驗(yàn)活動(dòng)1：“請(qǐng)同學(xué)們把耳朵貼在桌面上，用另一只手輕輕敲擊桌面的另一端（或讓同桌在另一端敲擊），你聽到聲音了嗎？如果不貼在桌面上，同樣的力度敲擊，聽到的聲音一樣嗎？”*體驗(yàn)活動(dòng)2（可選）：“我們來做個(gè)‘土電話’吧！用兩個(gè)紙杯和一根棉線制作一個(gè)簡(jiǎn)易土電話，兩人一組嘗試通話，看看聲音能不能通過棉線傳播?！?引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：聲音能在固體中傳播，而且有時(shí)候固體傳聲效果更好。4.實(shí)驗(yàn)探究三：聲音能在液體中傳播嗎？*教師：“魚兒在水里能聽到岸上的聲音嗎？聲音能在水里傳播嗎？”*演示實(shí)驗(yàn)（或?qū)W生分組實(shí)驗(yàn)，注意防水）：將一個(gè)正在發(fā)聲的防水鬧鐘（或用塑料袋密封好的普通小鬧鐘）放入盛有水的水槽中（確保鬧鐘被水淹沒），學(xué)生在水槽外聽是否能聽到聲音?；蛘撸瑢W(xué)生將耳朵貼近水面（注意安全，不要將耳朵浸入水中），另一位同學(xué)在水中輕輕敲擊石塊或拍手（水下部分）。*得出結(jié)論：聲音能在液體中傳播。5.推理與想象：聲音能在真空中傳播嗎？*教師：“如果我們把發(fā)聲的鬧鐘放在一個(gè)瓶子里，然后把瓶子里的空氣一點(diǎn)點(diǎn)抽掉，變成真空，我們還能聽到鬧鐘的聲音嗎？”*引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推理：聲音的傳播需要空氣、水、固體這些物質(zhì)作為媒介。如果沒有任何物質(zhì)（真空），聲音可能就無法傳播了。（可結(jié)合宇航員在太空中需要用無線電交流的例子。）6.總結(jié)與應(yīng)用*師生共同總結(jié)：聲音的傳播需要介質(zhì)，它可以在氣體（如空氣）、液體（如水）、固體（如桌子、棉線）中傳播，但不能在真空中傳播。*聯(lián)系生活：“為什么我們?cè)谠虑蛏喜荒苤苯訉?duì)話？”“醫(yī)生用聽診器是利用了什么原理？”教學(xué)反思與注意事項(xiàng)*實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要直觀，現(xiàn)象要明顯，便于學(xué)生觀察和理解。*對(duì)于“真空不能傳聲”，小學(xué)階段主要通過推理和想象，以及觀看相關(guān)視頻資料來輔助理解，不要求進(jìn)行嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室難以達(dá)到完全真空）。*鼓勵(lì)學(xué)生多感官參與，通過聽、看、摸（感受振動(dòng)）等方式體驗(yàn)聲音。結(jié)語：讓探究成為科學(xué)學(xué)習(xí)的常態(tài)以上案例僅僅是小學(xué)科學(xué)探究課程中的冰山