小学科学探究活动设计与实践分享

小学科学探究活动设计与实践分享小学科学课程以培养学生科学素养为核心，探究活动是其重要载体。通过真实情境中的观察、实验与实践，学生能在动手动脑中建构科学概念、发展探究能力，逐步形成“尊重事实、乐于探究、勇于创新”的科学态度。本文结合一线教学实践，从设计原则、典型案例与优化策略三方面，分享小学科学探究活动的设计思路与实践经验，为教师开展科学教学提供参考。一、科学探究活动的设计原则（一）目标导向：锚定核心素养发展探究活动需紧扣科学课程核心素养目标（科学观念、科学思维、探究实践、态度责任）。例如在“植物的一生”探究中，不仅要让学生观察种子萌发的过程（科学观念），更要引导其分析环境因素对生长的影响（科学思维），通过长期观察记录培养实证意识（探究实践），最终理解生命的周期性与依存关系（态度责任）。目标的分解需贴合小学生认知水平，将抽象概念转化为可操作、可观察的任务。（二）趣味驱动：激活探究内驱力小学阶段学生以形象思维为主，探究活动需融入趣味性元素。可通过情境创设（如“小小植物学家的探索之旅”）、游戏化任务（如“电路闯关赛”）或生活化问题（如“为什么面包会发霉”）激发兴趣。例如在“声音的传播”探究中，设计“声音侦探”游戏：学生用不同材料（纸杯、棉线、金属丝）制作“传声筒”，比较哪种材料传声效果更好，在游戏中发现声音传播的介质特性，让探究过程充满挑战与乐趣。（三）生活联结：建构真实问题情境科学源于生活，探究活动应扎根学生生活经验。以“水的净化”为例，结合校园或家庭用水场景，引导学生思考“如何让浑浊的水变清澈”，从过滤、沉淀等简单方法入手，延伸到污水处理的社会议题。这种联结不仅让学生感受到科学的实用性，更能培养其“用科学解决实际问题”的意识，避免探究活动沦为脱离现实的“纸上谈兵”。（四）安全可控：保障探究过程规范小学科学探究常涉及实验操作、材料使用，安全性是前提。教师需提前评估活动风险：如使用酒精灯时，用“安全火柴+带防风罩的小型酒精灯”替代传统装置；涉及尖锐工具（如剪刀）时，统一提供儿童安全剪刀并示范正确使用方法。同时，将安全规范融入活动流程（如“实验前检查材料—操作时保持距离—结束后整理归位”），让学生在安全的环境中探索。二、典型探究活动实践案例（一）观察类活动：“绿豆成长日记”——生命科学领域的长期探究1.设计思路围绕“植物的生长变化”单元，引导学生通过持续观察，理解生物的生命周期与环境适应性。活动整合观察、记录、分析等能力训练，渗透“生物与环境相互作用”的科学观念。2.实施过程准备阶段：学生分组领取绿豆种子、透明塑料杯、湿巾，教师示范“种子萌发的基本条件”（水、空气、适宜温度），引导小组讨论并设计观察方案（如设置“有水无土”“有土无水”等对照组）。观察阶段：学生每天定时观察，用绘画、文字记录种子的形态变化（如第2天“种皮破裂，长出白色胚根”，第5天“子叶展开，真叶冒出”），并拍摄照片对比。每周小组内分享观察发现，教师引导提问：“为什么靠窗的绿豆长得更高？”“子叶变黄后植物还能生长吗？”总结阶段：学生整理观察记录，绘制“绿豆生长周期图”，并以“给植物妈妈的一封信”形式总结发现（如“植物生长需要阳光，就像我们需要吃饭一样”），将科学认知与生活经验联结。3.学生反馈活动后，85%的学生表示“每天最期待看绿豆的变化”，部分学生主动将绿豆移植到花盆，持续观察其开花结果。通过长期记录，学生不仅掌握了植物生长的科学知识，更养成了耐心观察、严谨记录的探究习惯。（二）实验类活动：“点亮小灯泡”——物质科学领域的探究实践1.设计思路针对“电与电路”单元，通过“让小灯泡亮起来”的任务，引导学生自主探索电路的组成与连接方式，培养“提出假设—设计实验—验证结论”的科学思维。2.实施过程猜想与设计：教师出示小灯泡、电池、导线，提问“怎样让小灯泡亮起来？”学生分组讨论，画出猜想的电路连接图（常见错误：导线只连电池负极或灯泡侧面）。操作与验证：学生根据设计尝试连接，教师巡视指导，重点关注“短路”“断路”等问题。当小灯泡亮起时，引导学生对比正确与错误的连接方式，分析“电流路径”的科学原理。拓展与迁移：提供开关、小风扇等材料，挑战“用开关控制灯泡亮灭”“让小风扇转动”，鼓励学生设计“红绿灯”“简易门铃”等创意电路，将知识应用于新情境。3.学生反馈活动中，学生从“盲目尝试”到“有逻辑地调整电路”，逐步理解“电路闭合”的概念。一名学生分享：“原来导线要同时连电池的正负极和灯泡的两个连接点，就像给电流铺了一条‘环路’！”这种通过实践建构的知识，比单纯讲授更深刻。（三）工程类活动：“纸桥承重挑战”——技术与工程领域的实践创新1.设计思路结合“形状与结构”单元，以“用A4纸搭建一座能承重的桥”为任务，培养学生的工程思维（设计—制作—测试—改进）与团队协作能力。2.实施过程任务发布：教师展示真实桥梁图片，介绍“拱形、梁形、桁架形”等结构特点，提出要求：“用1张A4纸（可折叠、裁剪），制作一座桥，跨度至少15厘米，能承受5个硬币的重量。”分组设计：学生分组讨论桥的结构，绘制设计图（标注材料使用、折叠方式）。教师引导思考：“怎样让纸桥更坚固？”（如增加桥面厚度、采用拱形分散压力）。制作与测试：小组分工制作，完成后将桥放在两个课桌之间，逐步添加硬币测试承重。记录“承重数量”与“桥的变形情况”，分析失败原因（如“桥面太窄，硬币放上去就塌了”）。改进与分享：根据测试结果，小组讨论改进方案（如“把桥面折成波浪形，增加抗弯曲能力”），再次制作并展示。最后全班总结“不同桥型的承重优势”，延伸到生活中桥梁的应用。3.学生反馈活动激发了学生的创新热情，有的小组设计“双层拱形桥”承重12个硬币，有的用“三角形桁架结构”实现大跨度。学生在反思中提到：“原来科学不仅是知道知识，还要会用知识解决问题，团队合作的时候要听每个人的想法。”三、探究活动的反思与优化策略（一）问题反思：实践中的挑战1.时间管理困境：长期观察类活动（如“绿豆成长”）易受课时限制，部分学生因遗忘或课业压力中断记录；实验类活动中，小组讨论、操作的时间分配不均，导致总结环节仓促。2.个体差异显著：部分学生动手能力强，能快速完成任务并拓展创新；而动手能力弱的学生易陷入“模仿”，缺乏独立思考（如“电路连接”中依赖小组同伴完成操作）。3.评价方式单一：传统评价侧重“实验结果是否正确”，忽视学生的探究过程（如提问质量、合作表现、改进思路），难以全面反映科学素养的发展。（二）优化策略：提升活动有效性1.任务分层与阶段推进：将长期活动分解为“短期小任务+长期总目标”，如“绿豆成长”每周设置“观察重点”（第1周：种子萌发；第2周：茎叶生长），用“任务卡”明确要求。实验类活动提前分组，根据学生能力分配“操作岗”“记录岗”“汇报岗”，确保人人参与。2.差异化指导与资源支持：针对动手能力弱的学生，提供“步骤示意图”“材料操作微课”；对能力强的学生，增设“拓展任务包”（如“设计无土栽培方案”“探究不同液体对电路的影响”），满足个性化需求。3.多元评价体系建构：采用“过程+结果+反思”的评价方式：过程性评价关注“提问质量、合作表现、记录完整性”；结果性评价重视“问题解决的创新性、知识应用的准确性”；反思性评价通过“活动日志”“小组互评”，引导学生总结经验（如“这次电路失败是因为没检查导线是否接触良好，下次我会先测试材料”）。结