小学科学探究活动设计样本

小学科学探究活动设计样本小学科学探究活动是培养学生科学素养的核心载体，通过真实情境中的问题解决、实践操作与思维碰撞，帮助儿童建立对自然世界的理性认知，发展探究能力与创新意识。以下结合不同探究类型，提供可直接落地的活动设计样本，供一线教师参考。一、观察推理类探究活动：植物的向光性之谜活动目标科学概念：认识植物生长受光照方向影响，初步理解向光性现象；探究能力：学会设计对照观察实验，用图文记录生长变化；态度责任：养成长期观察的耐心，体会生命现象的规律性。材料准备长势相近的绿豆幼苗（每组3-4株）、不透光的长方形纸盒（侧面剪直径3cm的孔）、记号笔、直尺、观察记录表（附生长日期、株高、向光方向等栏）。探究过程1.问题驱动：展示两盆朝向不同的盆栽植物（一盆枝叶偏向窗户，一盆均匀生长），提问：“植物的生长方向和光照有关系吗？它会‘追着’阳光长吗？”2.猜想假设：小组讨论后记录猜想（如“植物会朝有光的方向长”“所有植物都有这个特点吗？”）。3.方案设计：将绿豆幼苗分为两组，A组置于纸盒外（自然光照），B组放入纸盒（仅侧面开孔透光）；每天同一时间用记号笔标记幼苗顶端位置，测量株高并记录生长方向。4.持续观察：连续观察5-7天，记录数据并绘制生长轨迹图（如用箭头表示向光方向）。5.分析结论：对比A、B组数据，讨论“光照方向如何影响植物生长”，结合生活中向日葵、窗边植物的现象验证结论。6.拓展延伸：尝试改变纸盒开孔方向（如从底部开孔），预测并观察植物生长变化。评价要点观察记录的完整性（是否连续记录、数据标注清晰）；推理的逻辑性（能否结合证据解释向光性，如“B组幼苗都朝孔的方向弯，说明光照会引导生长”）；合作参与度（小组内是否分工观察、讨论积极）。二、实验操作类探究活动：材料的吸水性大比拼活动目标科学概念：辨别不同材料的吸水特性，理解“吸水性”是材料的物理属性；探究能力：掌握对比实验的变量控制方法（如材料大小、水量、滴水位置一致）；实践应用：能根据吸水性特点选择生活材料（如餐巾纸、棉布、塑料片的用途）。材料准备不同材质的样本（餐巾纸、棉布、塑料片、瓦楞纸，裁剪为5cm×5cm）、滴管（每滴水量约0.5mL）、染色水（便于观察）、托盘、实验记录表（附材料名称、吸水速度、吸水量、现象描述栏）。探究过程1.生活情境导入：播放“下雨时人们撑不同雨伞（布伞、塑料伞）”的图片，提问：“为什么有的材料能吸水，有的不能？哪些材料吸水更快更多？”2.猜想排序：小组讨论后，将材料按“吸水性从强到弱”排序，记录猜想理由（如“棉布摸起来软，可能吸水多”）。3.实验设计：控制变量：每块材料平铺在托盘上，滴管从2cm高处垂直滴水，每次滴1滴，记录“完全浸湿”所需滴数；重复实验：每种材料做3次实验，取平均值减少误差。4.操作记录：观察水滴在材料上的扩散速度（如“餐巾纸1秒内扩散，塑料片5秒仍成水珠”），记录吸水量数据。5.分析讨论：对比数据，分析“材料结构（如孔隙多少）与吸水性的关系”，修正初始猜想。6.应用拓展：情境任务“设计一款‘速干手帕’，你会选哪种材料？为什么？”评价要点实验操作规范性（是否保持滴管高度、材料平整，重复实验意识）；数据记录准确性（表格填写清晰，误差分析合理）；结论迁移能力（能否用结论解释“为什么毛巾用棉布做，雨衣用塑料做”）。三、工程实践类探究活动：简易太阳能热水器的设计与优化活动目标科学概念：理解太阳能转化为热能的原理，认识材料的保温、集热特性；工程思维：经历“设计-制作-测试-改进”的工程流程，学会根据需求优化方案；协作创新：在团队中分工合作，用创意解决实际问题（如“如何让水升温更快”）。材料准备长方体纸盒（20cm×15cm×10cm）、黑色卡纸、铝箔纸、透明塑料瓶（500mL）、温度计（0-100℃）、剪刀、胶带、反光板（可选铝箔板）、设计图纸（A4纸）。探究过程1.情境任务：播放“偏远地区用太阳能烧水”的视频，提出任务：“设计一款能让水升温的简易太阳能热水器，让100mL水在阳光下15分钟内温度升高更多。”2.原理初探：讨论“太阳能热水器的关键部分”（集热、保温、透光），结合生活中“黑色吸热、铝箔反光、泡沫保温”的经验，绘制设计草图。3.方案设计：结构设计：确定纸盒内的布局（如塑料瓶包裹黑纸，盒内贴铝箔反光，盒盖用透明塑料）；变量考虑：标注材料选择的理由（如“黑纸吸热，铝箔反射阳光到瓶身”）。4.制作调试：分组制作：根据图纸裁剪、粘贴材料，组装热水器；初始测试：在阳光下放置15分钟，测量初始水温（如25℃）和最终水温（如32℃），记录数据。5.改进优化：数据分析：对比不同小组的升温幅度（如“小组A升温8℃，小组B升温12℃”），讨论差距原因（如“B组增加了反光板，集热更多”）；二次设计：针对不足（如“保温差，热量散失快”），添加泡沫层或优化反光角度，再次测试。6.展示评价：各小组展示设计方案与改进过程，评选“最佳升温奖”“最具创意奖”。评价要点设计创新性（是否结合科学原理提出独特方案，如“用弯曲铝箔做聚光器”）；制作规范性（材料使用合理，结构稳固，安全操作）；功能实现度（升温幅度是否达标，改进后效果是否提升）；团队协作（分工明确，能否倾听建议并调整方案）。四、探究活动设计的核心原则1.生活性原则：选题源于儿童生活经验（如“植物向光”“材料吸水”），让探究与真实需求挂钩，避免“为实验而实验”。2.过程性导向：重视“提问-猜想-验证-反思”的完整探究链，允许结论存在误差（如实验数据的小偏差），关注学生在过程中发展的思维能力。3.多元评价维度：除知识掌握外，关注“观察的细致度”“实验的严谨性”“创意的可行性”“合作的有效性”，用成长档案袋记录探究轨迹。4.