小学科学探究能力培养实践报告

一、实践背景与培养目标（一）背景阐释小学科学课程以培养学生科学素养为核心，探究能力是科学素养的关键维度。当前小学科学教学中，部分课堂存在“探究活动形式化”“学生被动参与”等问题：学生对科学现象的观察停留在表面，实验设计依赖教师指令，数据分析缺乏逻辑推理。这种现状既制约学生科学思维的发展，也与新课标“倡导探究式学习”的要求存在差距。基于此，我校以“建构真实探究情境，发展学生科学探究能力”为主题，开展了为期一学年的教学实践。（二）培养目标1.能力维度：引导学生掌握“提出问题—作出假设—设计方案—实施探究—得出结论”的完整探究流程，提升观察、提问、实验设计、数据分析、合作交流等能力。2.思维维度：培养学生的批判性思维与创新意识，能基于证据质疑、验证假设，形成“尊重事实、严谨推理”的科学态度。3.实践维度：推动科学探究从课堂延伸至生活，让学生在真实问题解决中体会科学的应用价值。二、探究能力培养的实践策略（一）情境创设：激活探究兴趣的“触发器”兴趣是探究的起点。我们通过“生活现象还原”“科学史情境再现”“跨学科情境融合”三类情境，唤醒学生的探究欲望。生活情境：在《水的表面张力》教学中，展示“硬币装水”“回形针浮在水面”的生活现象，学生围绕“水为什么能托住重物”提出疑问，自然进入探究状态。科学史情境：教学《摆的秘密》时，重现伽利略观察教堂吊灯摆动的场景，引导学生思考“摆的快慢与什么有关”，体会科学家的探究历程。跨学科情境：结合语文课文《琥珀》，创设“模拟琥珀形成”的情境，学生在探究树脂包裹昆虫的实验中，融合生物、地理知识，拓展探究的深度。（二）问题驱动：建构探究路径的“导航仪”探究始于问题，但学生初始提问常缺乏“可探究性”（如“月亮为什么会发光”属于天文现象，超出小学探究范畴）。我们通过“问题筛选—假设引导—方案设计”三步，帮助学生聚焦科学问题。问题筛选：以《植物的向光性》为例，学生提出“植物喜欢什么颜色的光”“光照时间影响生长吗”等问题，教师引导筛选出“光照方向对植物生长的影响”（可通过控制变量实验验证）。假设引导：鼓励学生基于经验作出假设（如“植物会朝着光的方向生长”），并追问“如何证明？需要哪些材料？”，推动假设向实验方案转化。方案设计：小组合作设计对比实验，明确变量（光照方向）、不变量（水分、土壤、温度）、观测指标（茎的生长方向、叶片朝向），教师仅在方案逻辑漏洞时介入指导，保留学生的探究自主性。（三）多元活动：夯实探究能力的“训练场”探究能力的提升需要丰富的实践载体，我们设计了“实验探究—调查研究—项目式学习”三类活动，覆盖不同探究场景。实验探究：在《电路暗盒》教学中，学生通过“猜测暗盒内导线连接方式—设计检测方案（用电路检测器测试通断）—验证假设”，掌握“推理—验证”的科学方法。调查研究：开展“校园植物多样性调查”，学生设计调查表格、划分样方、统计数据，撰写调查报告，提升数据收集与分析能力。项目式学习：以“设计校园雨水花园”为项目，学生调研雨水问题、设计花园方案、制作模型、汇报展示，在真实问题解决中整合科学、工程、艺术知识，发展综合探究能力。（四）评价反馈：优化探究过程的“调节器”传统评价侧重实验结果，我们构建“过程+成果”的多元评价体系：过程性评价：采用“探究任务单”记录学生的提问质量、方案设计合理性、实验操作规范性（如是否规范使用酒精灯）、小组合作表现，教师每日反馈，及时调整教学策略。成果性评价：不仅关注实验结论，更重视“结论的证据支撑”。如学生探究“哪种材料保温性好”，需展示不同材料的温度变化曲线、数据分析过程，教师评价其逻辑推理的严谨性。学生互评：在小组汇报中，设置“提问环节”，其他小组针对实验设计、数据处理提出质疑（如“你的对照组水分不同，会不会影响结果？”），促进学生反思探究过程的漏洞。三、实践实施的阶段与成效（一）实施阶段1.准备阶段（1个月）：教师团队分析教材中“探究型课题”（如《种子的萌发》《岩石的风化》），梳理探究能力培养的关键点；通过问卷调研（如“你在科学课上最想做什么实验”）了解学生兴趣点；筹备实验材料、开发探究任务单。2.实施阶段（9个月）：课堂教学：每周2节科学课，其中1节为“探究课”，按“情境导入—问题驱动—自主探究—交流反思”流程实施，如《声音的传播》教学中，学生自主设计“土电话”“水中敲音叉”等实验，验证声音的传播介质。课外拓展：成立“科学探究社团”，开展“家庭小实验”（如“自制酸奶”“种植凤仙花”），学生通过视频、照片记录过程，在班级分享探究日志。家校协同：举办“亲子科学周”，家长与孩子共同完成探究任务（如“探究不同洗衣液的去污能力”），形成家庭探究氛围。3.总结阶段（2个月）：整理学生探究报告、实验记录、活动影像，召开“探究能力发展研讨会”，分析实践中的问题与改进方向。（二）实践成效1.学生层面：探究能力显著提升：对比实践前后的“探究任务单”，学生提出的问题从“模糊描述”（如“为什么下雨”）转变为“可操作的科学问题”（如“降雨量与土壤坡度的关系”）；实验设计的变量控制准确率从45%提升至82%。科学态度积极转变：87%的学生表示“喜欢自主设计实验”，在“校园生态调查”中，学生主动延长观测周期（从1周增至3周），体现出“严谨、坚持”的科学精神。2.教师层面：教学方式转型：教师从“知识传授者”变为“探究引导者”，课堂提问从“这是什么”（事实性问题）转向“为什么会这样？如何验证？”（探究性问题），教案中“探究活动设计”占比从30%提升至65%。课程开发能力增强：教师团队开发了《家庭科学探究手册》《校园探究项目案例集》，形成校本化的探究资源库。3.学校层面：科学课程影响力扩大：实践案例被区教研室推广，学校获评“科学探究特色校”，带动周边学校开展类似实践。四、实践反思与改进方向（一）现存问题1.资源局限：部分探究活动（如“微观生物观察”）依赖专业仪器，学校经费不足导致活动开展受限；家庭探究中，农村学生因缺乏材料参与度较低。2.个体差异：约15%的学生（尤其是学困生）在“方案设计”环节仍需教师大量指导，探究的自主性不足；小组合作中存在“搭便车”现象，个别学生参与度低。（二）改进方向1.资源整合：与高校实验室、社区科技馆合作，开放专业设备供学生使用；开发“低成本探究材料包”（如用吸管、纸杯制作实验装置），降低家庭探究的门槛。2.分层指导：设计“基础型—进阶型—挑战型”三级探究任务，基础型任务提供详细步骤（如“按步骤完成种子萌发实验”），挑战型任务仅给出主题（如“探究校园昆虫的食性”），满足不同能力学生的需求；采用“异质分组+角色分工”（如记录员、操作员、汇报员），确保每个学生参与探究环节