小学科学探究活动计划与实施案例

小学科学探究活动的计划设计与实施路径——以“土壤中的生命共同体”为例一、科学探究活动的育人价值与设计逻辑小学科学课程以培养学生科学素养为核心，探究活动是实现这一目标的核心载体。优质的探究活动不仅能帮助学生建构科学概念，更能在观察、提问、验证的过程中，发展逻辑思维、实践能力与合作意识，让儿童以“小科学家”的姿态亲近自然、理解世界。探究活动的设计需遵循三个核心逻辑：基于儿童认知（从生活现象出发，契合小学生的经验与兴趣）、锚定科学本质（包含问题、证据、解释的完整探究链）、指向素养发展（兼顾知识习得与能力、态度的养成）。二、探究活动的核心设计原则（一）生活性原则：从真实情境中提炼问题探究主题应扎根学生生活，如“校园植物的秘密”“食物的旅行”等，让学生在熟悉的场景中发现科学问题。例如“土壤中的生命共同体”活动，源于学生日常对花坛、花盆土壤的好奇，天然具备探究动力。（二）主体性原则：让学生成为探究的主人教师需从“主导者”转变为“支持者”，在问题提出、方案设计、证据收集环节给予学生充分的自主空间。如允许学生自主选择探究工具（放大镜、透明盒等），分组设计观察记录表，而非统一要求。（三）安全性原则：规避探究中的潜在风险对于涉及户外观察、工具使用（如镊子、土壤取样）的活动，需提前明确安全规范：如不直接用手触碰未知生物、取样后及时洗手、爱护校园植物等，确保探究过程安全可控。三、实践案例：“土壤中的生命共同体”探究活动（一）活动计划：从目标到流程的系统设计1.活动目标知识目标：识别土壤中常见的生物（蚯蚓、蚂蚁、微生物等），理解生物与土壤环境的依存关系。能力目标：学会使用工具观察、记录生物特征，能基于证据进行小组交流与推理。情感目标：激发对土壤生态系统的敬畏，养成“尊重生命、爱护环境”的意识。2.活动准备材料准备：校园花坛土壤样本（每组1份）、放大镜（每组2个）、透明观察盒（带透气孔）、湿巾（清理工具）、观察记录表（含“生物名称”“形态特征”“活动方式”“我的发现”四栏）。场地与时间：校内花园（实地取样）、科学教室（室内观察）；总时长2课时（40分钟×2）。安全提示：提前告知学生“不随意翻动植物根系”“避免用手直接接触未知土壤生物”“活动后洗手”。3.活动流程阶段教师行为学生任务设计意图------------------------------------情境导入展示“土壤剖面”实物（带植物根系、蚯蚓的土壤块），提问：“土壤里藏着哪些‘居民’？它们如何生活？”观察实物，提出疑问（如“蚯蚓为什么住在土里？”“土壤里的小白点是生物吗？”）激活生活经验，聚焦探究问题猜想假设组织小组讨论：“根据你的经验，土壤里可能有哪些生物？它们的特点是什么？”小组分享猜想（如“有蚯蚓，身体软软的，会钻土”“有蚂蚁，会搬运食物”），记录在表格“猜想栏”培养基于经验的推理能力方案设计提供工具（放大镜、观察盒），引导：“如何用这些工具验证你的猜想？需要记录什么？”小组设计观察方案（如“用放大镜看土壤表面，用观察盒装少量土壤带回家观察”），完善记录表发展科学设计能力，明确观察维度实践探究实地取样：带领学生到校园花园，指导“轻挖表层土壤，避免破坏植物”；

室内观察：巡视小组，提示“注意土壤湿度对生物活动的影响”“用湿巾轻拨土壤，观察生物反应”分组取样、观察，记录生物特征（如蚯蚓的环带、蚂蚁的触角），拍摄生物活动视频（可选）经历“观察—记录—分析”的探究过程，积累实证经验汇报交流组织“土壤居民发布会”，要求小组用“我们发现……证据是……”的句式汇报；

追问：“这些生物对土壤有什么作用？”（如蚯蚓松土、微生物分解落叶）展示记录表、视频，分享发现；

倾听其他小组，补充自己的观点发展表达能力，建构“生物与环境相互作用”的概念拓展延伸布置任务：“回家观察花盆土壤，对比‘自然土壤’与‘盆栽土壤’的生物差异，下周分享。”持续观察，记录新发现延伸探究兴趣，渗透“对比实验”的思维（二）实施过程：真实场景中的问题与生长1.意外发现中的深度学习在实地取样时，某小组发现土壤中有“会跳的白色小虫”（跳虫），学生起初误认成“变异的蚂蚁”。教师没有直接纠错，而是引导：“它的运动方式和蚂蚁一样吗？身体结构有什么不同？”学生通过放大镜观察、查阅科普卡片（教师提前准备），最终识别出跳虫，还发现“跳虫喜欢潮湿的土壤”。这一过程中，学生的观察从“模糊识别”升级为“特征对比”，科学思维自然生长。2.小组合作的“破局”时刻部分小组出现“分工混乱”：有的学生抢着用放大镜，有的无所事事。教师介入时，没有直接分配任务，而是问：“如果要完成‘土壤居民图鉴’，需要哪些角色？（摄影师、记录员、观察员、发言人）”小组自主调整分工后，观察效率显著提升。这提示我们：提前明确“角色期待”，比教师直接指挥更能培养学生的合作能力。3.概念建构的“脚手架”在汇报环节，学生对“微生物”的理解较模糊（认为“看不到的就是微生物”）。教师展示“土壤微生物分解落叶”的微视频，结合“一片落叶消失的时间轴”，帮助学生理解“微生物虽小，却能通过分解作用改变土壤”。这种“具象化+可视化”的支架，让抽象概念变得可感知。四、实施中的共性问题与解决策略（一）问题1：探究深度不足，停留在“玩”的层面表现：学生只关注生物的“趣味性”（如蚯蚓的蠕动），忽略对“生物与土壤关系”的思考。策略：设计“阶梯式问题链”。如观察蚯蚓时，先问“它的身体结构有什么特点？”（基础观察），再问“它为什么喜欢钻土？对土壤有什么好处？”（深度思考），引导学生从“现象观察”走向“功能分析”。（二）问题2：小组合作流于形式，“搭便车”现象明显表现：小组汇报时，只有个别学生发言，其余成员参与度低。策略：采用“角色轮换制”。每次探究活动前，小组内轮换“记录员”“发言人”“观察员”等角色，确保每个学生都有明确任务；汇报时要求“每人分享一个发现”，避免依赖个别学生。（三）问题3：安全与探究的平衡难题表现：户外取样时，学生过度翻动土壤，破坏植物根系。策略：提前开展“生态伦理”教育，明确“探究的前提是保护”；设计“取样区域”（如教师提前标记的非根系区），用“轻挖表层3厘米”的具体要求替代模糊的“不要破坏”。五、总结与反思：让探究成为科学素养的“孵化器”“土壤中的生命共同体”探究活动的实践表明：优质的科学探究活动，是“儿童兴趣”与“科学本质”的共振。教师需在“放”与“扶”之间找到平衡