小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐案例引言：科學(xué)探究——點(diǎn)亮兒童科學(xué)思維的明燈小學(xué)科學(xué)教育的核心目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而探究式學(xué)習(xí)正是達(dá)成這一目標(biāo)的關(guān)鍵路徑。它超越了傳統(tǒng)知識(shí)灌輸?shù)哪Ｊ?，將學(xué)生置于學(xué)習(xí)的中心，引導(dǎo)他們像科學(xué)家一樣思考、提問、動(dòng)手實(shí)踐、尋求答案。這種教學(xué)方式不僅能夠幫助學(xué)生建構(gòu)穩(wěn)固的科學(xué)概念，更能激發(fā)其對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心與求知欲，培養(yǎng)其批判性思維、創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問題的能力。本文將結(jié)合理論與實(shí)踐，探討小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的設(shè)計(jì)理念、關(guān)鍵要素，并通過具體案例展示其在課堂中的應(yīng)用，以期為一線科學(xué)教師提供有益的參考與啟示。一、小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的核心理念與設(shè)計(jì)要素探究式教學(xué)并非簡單的“做實(shí)驗(yàn)”，其背后蘊(yùn)含著深刻的教育哲學(xué)和方法論。有效的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)需要教師精心規(guī)劃，以確保學(xué)生的探究過程既富有挑戰(zhàn)性，又能在教師的適度引導(dǎo)下有序推進(jìn)。（一）以學(xué)生為中心，激發(fā)探究內(nèi)驅(qū)力探究式教學(xué)的起點(diǎn)在于學(xué)生的興趣和已有經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)緊密圍繞學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)能夠激發(fā)其好奇心和求知欲的情境。當(dāng)學(xué)生對(duì)某個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生疑問，或?qū)δ硞€(gè)問題抱有強(qiáng)烈的解答意愿時(shí)，其探究的內(nèi)驅(qū)力便會(huì)自然產(chǎn)生。教師的角色是敏銳地捕捉這些“火花”，并將其引導(dǎo)至有價(jià)值的探究方向。（二）基于真實(shí)情境，提出有價(jià)值的探究問題探究始于問題。一個(gè)好的探究問題應(yīng)具備一定的開放性和挑戰(zhàn)性，能夠引發(fā)學(xué)生的深度思考，并且與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)或所學(xué)知識(shí)相關(guān)聯(lián)。問題不宜過于簡單，以至于學(xué)生無需思考即可回答；也不宜過于復(fù)雜，超出其認(rèn)知和操作能力范圍。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從觀察入手，鼓勵(lì)他們大膽提問，并對(duì)問題進(jìn)行篩選、聚焦和優(yōu)化，最終形成具有探究價(jià)值的核心問題。（三）引導(dǎo)科學(xué)實(shí)踐，經(jīng)歷完整探究過程探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)探究的完整過程，包括觀察、提問、假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、收集數(shù)據(jù)、分析解釋、得出結(jié)論以及交流反思等環(huán)節(jié)。教師在這一過程中，應(yīng)扮演引導(dǎo)者和支持者的角色，而非知識(shí)的直接傳授者。通過提供必要的材料支持和方法指導(dǎo)，幫助學(xué)生安全、有效地進(jìn)行探究活動(dòng)，鼓勵(lì)他們?cè)凇白鲋袑W(xué)”、“思中學(xué)”。（四）鼓勵(lì)自主建構(gòu)，尊重多元思維與表達(dá)每個(gè)學(xué)生都是獨(dú)特的個(gè)體，其探究路徑和思維方式可能各不相同。探究式教學(xué)應(yīng)尊重學(xué)生的自主性和差異性，鼓勵(lì)他們用自己的方式理解現(xiàn)象、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、表達(dá)結(jié)果。教師要營造包容的課堂氛圍，允許不同觀點(diǎn)的碰撞，引導(dǎo)學(xué)生在交流與辯論中深化理解。（五）滲透科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任，培養(yǎng)完整科學(xué)素養(yǎng)探究式教學(xué)不僅關(guān)注科學(xué)知識(shí)與技能的習(xí)得，更注重科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)。在探究過程中，引導(dǎo)學(xué)生尊重事實(shí)、勇于質(zhì)疑、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、樂于合作、關(guān)注科技倫理，將科學(xué)學(xué)習(xí)與人類福祉、環(huán)境保護(hù)等議題相聯(lián)系，培養(yǎng)具有綜合素養(yǎng)的未來公民。二、小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)實(shí)踐案例剖析——以“植物的生長需要什么條件？”為例（一）案例背景與教學(xué)目標(biāo)本案例選自小學(xué)中年級(jí)科學(xué)課程，圍繞“植物的生長”這一核心概念展開。學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)認(rèn)識(shí)了常見的植物及其基本組成部分，對(duì)植物的生長有初步的感性認(rèn)識(shí)，但對(duì)于植物生長所需的具體條件及其作用機(jī)制尚不明確。教學(xué)目標(biāo)：1.知識(shí)與技能：知道植物生長需要水、陽光、空氣和適宜的溫度等基本條件；能設(shè)計(jì)簡單的對(duì)比實(shí)驗(yàn)來探究植物生長需要的條件。2.過程與方法：通過觀察、討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、分析數(shù)據(jù)等方式，經(jīng)歷科學(xué)探究的基本過程；學(xué)習(xí)控制變量的實(shí)驗(yàn)方法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)對(duì)植物生長奧秘的探究興趣；培養(yǎng)觀察能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和合作交流能力；樹立愛護(hù)植物、尊重生命的意識(shí)。（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)與實(shí)施1.創(chuàng)設(shè)情境，提出問題——激發(fā)探究興趣*教師活動(dòng)：展示兩盆生長狀況差異明顯的同種植物（一盆生長健壯，葉色濃綠；另一盆則葉片發(fā)黃，生長瘦弱）。提問：“同學(xué)們，請(qǐng)看這兩盆植物，它們是同一時(shí)間種下的同種植物，為什么會(huì)有這么大的差別呢？你們覺得可能是什么原因造成的？”*學(xué)生活動(dòng)：觀察兩盆植物的不同之處，自由發(fā)言，提出自己的猜想，如：“可能一盆澆水多，一盆澆水少？”“可能一盆放在陽光下，一盆放在陰暗的地方？”“是不是土壤不一樣？”“有沒有施肥？”等等。*設(shè)計(jì)意圖：通過鮮明的對(duì)比情境，迅速抓住學(xué)生的注意力，激發(fā)其探究的好奇心和欲望，引導(dǎo)學(xué)生基于觀察提出初步的、多樣化的問題和猜想。2.聚焦問題，作出假設(shè)——明確探究方向*教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生梳理提出的各種猜想，將其歸類。“同學(xué)們提出了很多可能影響植物生長的因素，比如水、陽光、土壤、肥料、溫度等等。這些因素都可能影響植物的生長。今天我們先來探究其中幾個(gè)最基本的條件。如果我們想知道‘水’對(duì)植物生長是不是必需的，我們應(yīng)該怎么做呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)。*學(xué)生活動(dòng)：討論并明確可以通過“控制變量法”來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。針對(duì)“植物生長是否需要水/陽光”等具體問題，學(xué)生分組討論，作出“如果植物得不到水/陽光，就不能正常生長（或生長不好）”的假設(shè)。*設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生從發(fā)散的問題中聚焦核心探究點(diǎn)，學(xué)習(xí)科學(xué)假設(shè)的表述方式，并初步感知控制變量的實(shí)驗(yàn)思想，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。3.設(shè)計(jì)方案，動(dòng)手實(shí)踐——經(jīng)歷探究過程*教師活動(dòng)：以探究“水對(duì)植物生長的影響”為例，引導(dǎo)學(xué)生分組設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案。關(guān)鍵問題：“我們要準(zhǔn)備幾組植物？它們的生長狀況應(yīng)該怎樣？實(shí)驗(yàn)中，哪些條件要保持相同？哪個(gè)條件是我們要改變的（變量）？我們?nèi)绾斡^察和記錄植物的生長變化？”提供必要的實(shí)驗(yàn)材料（如生長狀況相似的幾盆同種幼苗，如綠豆苗或向日葵苗、不透水的培養(yǎng)皿或小花盆、土壤、水等）。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全和規(guī)范操作。對(duì)于“陽光”等其他條件的探究，可作為延伸活動(dòng)或分組選擇不同條件進(jìn)行探究。*學(xué)生活動(dòng)：分組合作，根據(jù)討論結(jié)果設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，明確實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。例如，探究水的組：準(zhǔn)備兩盆生長狀況相似的幼苗，一盆定期澆水（對(duì)照組），另一盆不澆水（實(shí)驗(yàn)組），其他條件（如陽光、溫度、土壤）保持相同。學(xué)生動(dòng)手種植或布置實(shí)驗(yàn)裝置，并設(shè)計(jì)觀察記錄表（如日期、植物高度、葉片顏色、葉片數(shù)量、生長狀況描述等）。*設(shè)計(jì)意圖：這是探究式學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)。學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、親自動(dòng)手操作，體驗(yàn)科學(xué)探究的具體過程，培養(yǎng)動(dòng)手能力、合作能力和解決實(shí)際問題的能力。教師在此過程中巡回指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)意和困惑給予及時(shí)反饋。4.觀察記錄，分析數(shù)據(jù)——培養(yǎng)實(shí)證精神*教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)持長期觀察（此探究可能需要持續(xù)一至兩周），鼓勵(lì)他們用文字、圖畫、照片等多種方式詳細(xì)記錄植物的生長變化。定期組織學(xué)生在課堂上交流觀察到的現(xiàn)象。*學(xué)生活動(dòng)：按照計(jì)劃每天或每隔幾天觀察植物的變化，并認(rèn)真記錄。例如，發(fā)現(xiàn)不澆水的那盆植物逐漸萎蔫，葉片發(fā)黃脫落；而澆水的那盆則繼續(xù)生長，葉片翠綠。*設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^察習(xí)慣和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，學(xué)習(xí)收集和整理第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為得出結(jié)論提供證據(jù)支持。5.得出結(jié)論，表達(dá)交流——深化探究理解*教師活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，組織學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)果?！巴ㄟ^這幾周的觀察，你們組的植物發(fā)生了什么變化？你們能得出什么結(jié)論？”引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論，并嘗試解釋原因。鼓勵(lì)不同小組間的交流、質(zhì)疑和補(bǔ)充。*學(xué)生活動(dòng)：各小組派代表展示觀察記錄，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如“沒有澆水的綠豆苗葉子變黃了，也不再長高，最后枯萎了”），并基于證據(jù)得出“植物生長需要水”的結(jié)論。對(duì)于探究陽光等其他條件的小組，也分享其發(fā)現(xiàn)，共同歸納出植物生長需要的多個(gè)基本條件。*設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在表達(dá)和交流中梳理思路，深化對(duì)科學(xué)結(jié)論的理解，學(xué)習(xí)用證據(jù)說話，并在與同伴的互動(dòng)中完善認(rèn)知。6.拓展延伸，反思評(píng)價(jià)——提升探究素養(yǎng)*教師活動(dòng)：提問：“我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作過程中，有沒有什么地方可以改進(jìn)？如果我們想知道更多關(guān)于植物生長的秘密，比如‘土壤對(duì)植物生長有什么作用？’‘不同的土壤對(duì)植物生長有影響嗎？’我們可以怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探究？”引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，如討論如何更好地照顧教室里的植物或家里的花草。*學(xué)生活動(dòng)：反思實(shí)驗(yàn)過程中的成功與不足。暢想新的探究問題，如“植物生長需要土壤中的什么？”“如果溫度太低或太高，植物還能生長嗎？”等。將課堂所學(xué)用于指導(dǎo)實(shí)際生活中的植物養(yǎng)護(hù)。*設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究過程進(jìn)行元認(rèn)知反思，培養(yǎng)批判性思維和持續(xù)探究的興趣。將科學(xué)學(xué)習(xí)延伸至課外，體現(xiàn)科學(xué)與生活的聯(lián)系，提升學(xué)生的應(yīng)用能力和社會(huì)責(zé)任感。（三）案例反思與啟示本案例通過引導(dǎo)學(xué)生圍繞“植物生長需要什么條件”這一核心問題，經(jīng)歷了完整的科學(xué)探究過程。學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題、主動(dòng)思考、動(dòng)手實(shí)踐、合作交流，不僅建構(gòu)了關(guān)于植物生長條件的科學(xué)知識(shí)，更重要的是體驗(yàn)了科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)了觀察、比較、分析、歸納等科學(xué)思維能力和動(dòng)手操作能力。成功之處：1.情境驅(qū)動(dòng)有效：對(duì)比鮮明的植物生長狀況成功激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。2.學(xué)生主體性突出：從提問、假設(shè)到設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生全程參與，教師僅作為引導(dǎo)者和支持者。3.探究過程完整：基本涵蓋了科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體驗(yàn)了“做科學(xué)”的樂趣。待改進(jìn)與深化之處：1.變量控制的嚴(yán)謹(jǐn)性：對(duì)于中年級(jí)學(xué)生而言，完全理解并嚴(yán)格控制所有變量有一定難度，需要教師更細(xì)致的引導(dǎo)和范例示范。2.長期觀察的耐心：植物生長周期較長，如何保持學(xué)生長期觀察的興趣和記錄的連續(xù)性，需要教師巧妙設(shè)計(jì)激勵(lì)機(jī)制。3.數(shù)據(jù)收集與分析的深度：可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)更規(guī)范的數(shù)據(jù)記錄方法，并嘗試對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的圖表化處理和分析。三、探究式教學(xué)在小學(xué)科學(xué)實(shí)踐中的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)盡管探究式教學(xué)優(yōu)勢顯著，但在實(shí)際操作中仍面臨諸多挑戰(zhàn)：1.探究時(shí)間與課堂效率的平衡：探究過程往往耗時(shí)較長，如何在有限的課堂時(shí)間內(nèi)高效地組織探究活動(dòng)，需要教師精心設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，合理分配時(shí)間，并善于利用課前預(yù)習(xí)和課后延伸。2.學(xué)生探究能力差異的有效兼顧：不同學(xué)生的認(rèn)知水平、動(dòng)手能力存在差異，如何設(shè)計(jì)有層次性的探究任務(wù)，滿足不同學(xué)生的需求，避免“優(yōu)等生包辦，后進(jìn)生旁觀”的現(xiàn)象，需要教師實(shí)施差異化指導(dǎo)，組建異質(zhì)小組，鼓勵(lì)互助合作。3.教師角色的轉(zhuǎn)變與專業(yè)素養(yǎng)的提升：從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄康囊龑?dǎo)者，對(duì)教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高要求。教師不僅要精通學(xué)科知識(shí)，更要掌握探究式教學(xué)的方法與策略，具備組織、引導(dǎo)、調(diào)控和評(píng)價(jià)探究活動(dòng)的能力。這需要持續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和教學(xué)反思。4.教學(xué)資源與環(huán)境的支持：充足的、適宜的實(shí)驗(yàn)材料，開放的探究空間，以及學(xué)校和家長的理解與支持，都是探究式教學(xué)順利開展的重要保障。教師應(yīng)積極爭取資源，因地制宜地利用身邊材料開展探究活動(dòng)。應(yīng)對(duì)策略：*精心預(yù)設(shè)，彈性生成：教師對(duì)探究過程要有充分的預(yù)設(shè)，同時(shí)也要留有空間，允許學(xué)生提出新的問題和思路，靈活調(diào)整教學(xué)方案。*加強(qiáng)指導(dǎo)，授人以漁：針對(duì)學(xué)生在探究各環(huán)節(jié)可能遇到的困難，如提問能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shù)據(jù)分析能力等，進(jìn)行專項(xiàng)指導(dǎo)和方法訓(xùn)練。*多元評(píng)價(jià)，激勵(lì)成長：采用過程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，關(guān)注學(xué)生在探究過程中的參與度、思維方式、合作精神和點(diǎn)滴進(jìn)步，而非僅僅是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)錯(cuò)。*同伴互助，共同發(fā)展：鼓勵(lì)教師間開展探究式教學(xué)的集體備課、觀摩研討和經(jīng)驗(yàn)分享，形成專業(yè)學(xué)習(xí)共同體，共同提升教學(xué)水平。結(jié)語：讓探究成為科學(xué)學(xué)習(xí)的常態(tài)小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)