小学科学课程探究式教学实例

小学科学探究式教学的实践路径与案例解析一、探究式教学的核心内涵与价值定位小学科学课程的探究式教学，以“做中学”“思中学”为核心，强调学生通过自主观察、实验、推理、论证等过程，建构科学概念、发展探究能力。这种教学方式突破了传统“讲授式”的局限，让学生在真实问题的驱动下，经历“提出问题—作出假设—设计方案—实践验证—得出结论—拓展应用”的完整科学探究流程，既培养实证精神，又提升解决实际问题的能力。二、观察推理类探究案例：植物的向光性探究（一）教学背景与目标三年级《植物的一生》单元中，学生发现教室窗台的绿萝叶片总是朝向窗外。基于这一真实情境，教学目标设定为：通过观察与实验，理解植物生长的向光性特点；掌握“控制变量、对比观察”的科学方法；培养基于证据推理的思维习惯。（二）探究过程设计1.问题驱动：现象溯源教师展示窗台绿萝、教室角落吊兰的对比图片，提问：“为什么绿萝的叶子都朝着窗户，而吊兰却‘东倒西歪’？植物生长和光照有关系吗？”学生结合生活经验提出猜想：“可能和阳光方向有关”“也许是土壤湿度不同”“会不会是花盆摆放的位置？”2.初步观察：分组记录学生分组观察校园植物（如向日葵、冬青、苔藓），记录植物生长方向、周围光照条件，绘制“植物生长方向示意图”。通过对比不同位置植物的生长状态，初步发现“光照充足的一侧，植物枝叶更茂盛”的规律，但对“向光性”的因果关系仍存疑。3.实验验证：设计对照教师提供豆芽、黑色纸箱、剪刀、手电筒等材料，引导学生设计实验：将豆芽分为两组，A组置于纸箱中（仅留一侧小孔透光），B组置于自然光照下。学生每日观察并记录豆芽的生长方向，绘制生长轨迹图。一周后，A组豆芽全部朝着小孔方向弯曲生长，B组则直立向上。4.结论推导与拓展学生结合观察记录，归纳得出“植物会朝着光源方向生长”的结论。教师进一步追问：“家里的绿植怎样摆放才能长得更整齐？”学生联系结论提出“定期旋转花盆”“放在均匀光照的位置”等建议，将知识迁移到生活实践。三、实验设计类探究案例：摩擦力的秘密（一）教学背景与目标五年级《运动与力》单元中，学生对“摩擦力”的认知停留在“阻碍运动”的表面。教学目标设定为：通过实验探究摩擦力的影响因素；学会设计“控制变量”的对比实验；理解摩擦力的“利与弊”，培养辩证思维。（二）探究过程设计1.生活情境：矛盾激发教师演示两个实验：①用弹簧测力计匀速拉动光滑桌面的木块；②拉动铺有砂纸的桌面的木块。学生发现拉力大小不同，随即产生疑问：“为什么拉力会变？摩擦力和什么有关？”2.猜想假设：思维发散学生结合生活经验（如“鞋底有花纹不滑”“搬重物时垫木板更省力”），提出猜想：“和接触面的光滑程度有关”“和物体的重量有关”“和物体的形状有关”。教师引导学生将猜想转化为可验证的问题，如“接触面越粗糙，摩擦力越大吗？”“物体越重，摩擦力越大吗？”3.实验探究：变量控制学生分组设计实验：实验一（探究接触面的影响）：保持木块重量不变，分别在光滑桌面、砂纸桌面、毛巾表面拉动木块，记录弹簧测力计的示数。实验二（探究重量的影响）：保持接触面（光滑桌面）不变，在木块上依次添加砝码，记录不同重量下的拉力。学生需设计“实验记录单”，明确变量、不变量和测量指标，教师巡视指导实验操作的规范性（如匀速拉动、读数平视）。4.数据分析与应用各组汇报实验数据，发现“接触面越粗糙、物体越重，摩擦力越大”的规律。教师进一步引导思考：“冰壶运动为什么要不断擦冰？”“鞋底花纹有什么作用？”学生结合结论分析：擦冰使接触面更光滑，减小摩擦力；鞋底花纹增加粗糙程度，增大摩擦力，从而理解摩擦力的“双面性”。四、项目式探究案例：校园雨水花园的设计与建造（一）教学背景与目标六年级《环境与我们》单元中，校园雨季积水问题引发学生关注。教学目标设定为：通过项目式学习，综合运用生态、工程知识解决实际问题；培养团队协作、方案设计与实践能力；增强环境责任感。（二）探究过程设计1.真实问题：情境导入教师展示校园积水照片，组织学生实地考察，发现“操场低洼处雨季积水、植物根系腐烂”的问题。学生讨论后确定项目主题：“设计并建造校园雨水花园，解决积水问题”。2.分组调研：知识建构学生分为“水文组”“植物组”“工程组”：水文组：测量积水深度、范围，绘制“校园积水分布图”，分析雨水径流路径。植物组：调研本地耐涝植物（如菖蒲、芦苇）的生长习性，设计植物搭配方案。工程组：查阅雨水花园案例，设计排水系统（如渗滤池、导流沟），计算所需材料（如鹅卵石、PVC管）。3.方案设计：论证优化各组展示调研成果，共同设计雨水花园方案：在低洼处建造渗滤池（底层铺碎石、中层铺沙土、上层种植物），用PVC管连接导流沟收集雨水，周边搭配耐涝植物。方案需通过“可行性论证”：学生模拟降雨（用喷壶洒水），测试渗滤池的排水效果；计算材料成本，确保符合预算。4.实践建造与评价学生分工合作：搬运碎石、铺设管道、种植植物。过程中遇到“土壤板结导致渗水慢”的问题，经讨论后加入腐叶土改善透气性。项目完成后，组织“雨水花园开放日”，邀请师生参观，学生讲解设计思路与解决的问题，教师从“科学性、实用性、创新性”三方面进行评价。五、探究式教学的实施策略与反思（一）关键策略1.情境真实化：从学生生活或校园实际问题出发（如植物向光性、校园积水），让探究具有“真实意义”，避免为了“探究”而设计虚假任务。2.问题层次化：将核心问题拆解为“驱动性问题—子问题—可操作问题”，如“植物向光性”拆解为“为什么植物朝向光生长？—光照如何影响生长？—怎样设计实验验证？”，降低探究难度。3.支持差异化：针对不同探究类型提供材料支持（观察类提供多样植物，实验类提供标准化器材，项目类提供工程工具），同时关注学生个体差异，对能力较弱的小组给予“提示卡”（如实验步骤示例、调研提纲）。（二）常见误区与改进误区1：探究形式化：仅让学生“动手”而缺乏思维深度。改进：通过“追问链”引导思考，如实验后提问“数据异常的原因是什么？”“结论能推广到所有植物吗？”。误区2：评价单一化：仅关注实验结果。改进：采用“过程+结果”的多元评价，如记录学生的提问质量、方案