小学科学探究型教学案例汇编

小学科学探究型教学案例汇编引言：探究教学的价值与案例的实践意义小学科学课程以培养学生核心素养为目标，探究型教学通过“提出问题—猜想假设—实践验证—总结迁移”的路径，帮助学生建构科学概念、发展探究能力、培育科学态度。本汇编精选生命科学、物质科学、地球与宇宙科学三大领域的典型案例，还原真实教学场景，为教师提供可复制、可拓展的实操参考，助力科学课堂从“知识传授”向“思维生长”转型。一、生命科学领域：《种子萌发的秘密》——探索植物生长的必要条件（一）教学背景二年级学生对“植物如何长大”充满好奇，但普遍认为“只要浇水，种子就能发芽”，对温度、空气等因素认知模糊。结合《植物的一生》单元目标，设计“种子萌发”探究活动，引导学生在真实实验中修正前概念。（二）教学目标1.科学概念：知道种子萌发需要适宜的温度、水分、空气，初步理解“控制变量”的实验逻辑。2.探究能力：能设计对比实验，规范记录观察数据，基于证据推理结论。3.态度责任：体会生命成长的复杂性，养成长期观察、耐心探究的习惯。（三）探究过程1.情境导入：矛盾激发疑问展示两组对比图片：①湿润纸巾上的绿豆芽（长势旺盛）；②干燥土壤中的绿豆（未发芽）。提问：“为什么同样的种子，生长情况不同？种子发芽到底需要什么？”学生结合生活经验猜想：“需要水、阳光、土壤、暖和的地方……”2.方案设计：聚焦变量控制教师引导：“要验证‘水分是必需的’，需要怎么做？”学生讨论后明确：“一组浇水，一组不浇水，其他条件（温度、种子、容器）保持一样。”同理，分组设计“温度”（常温vs冰箱）、“空气”（密封vs开放）、“土壤”（土壤vs纸巾）的对比实验，教师巡视指导，纠正“多变量干扰”（如同时改变水和温度）的设计。3.实践探究：持续观察记录学生分组种植绿豆（每组3颗种子，便于减少偶然误差），每天用简图+文字记录种子变化（如“第3天，湿润组种子破皮，长出白根；干燥组无变化”）。每周汇总数据，发现：水分组：湿润环境种子萌发，干燥环境无变化；温度组：常温种子萌发，冰箱中种子仅膨胀；空气组：开放环境种子萌发，密封袋中种子腐烂；土壤组：纸巾和土壤中的种子均萌发（推翻“必须土壤”的前概念）。4.总结迁移：建构科学认知全班交流实验结果，教师追问：“为什么土壤组的种子也能发芽？”学生结合“种子自身有养分”的知识，推理出“土壤不是萌发的必需条件，而是生长的辅助条件”。延伸讨论：“农民播种时为什么要选温暖、湿润的季节？”将知识迁移到农业生产场景。（四）教学反思成功点：通过可视化的对比实验，学生直观发现“种子萌发的条件”，突破“土壤必需”的迷思概念；长期观察培养了耐心与责任感。不足：部分学生在“变量控制”中仍混淆（如同时改变水和温度），需在实验前用“找不同”游戏强化“单一变量”意识。改进：后续可引入“无土栽培”实践，深化对“植物生长条件”的理解。二、物质科学领域：《溶解的奥秘》——解密“消失”的物质（一）教学背景三年级学生对“糖在水里消失”的现象感兴趣，但误将“溶解”等同于“融化”（如认为冰融化也是溶解）。结合《物质的变化》单元，设计探究活动厘清“溶解”概念，探究影响溶解快慢的因素。（二）教学目标1.科学概念：明确“溶解”是物质均匀分散在水中的过程，知道温度、搅拌、颗粒大小影响溶解速度。2.探究能力：能设计“公平实验”，通过对比分析数据，得出合理结论。3.态度责任：感受生活中的科学现象，养成“用证据说话”的思维习惯。（三）探究过程1.游戏导入：辨别“溶解”与“不溶解”教师准备糖、盐、沙子、面粉，学生分组实验：将物质放入水中搅拌，观察现象。讨论：“哪些物质‘消失’了？哪些还在？”学生发现：糖、盐的颗粒“不见了”，水变甜/咸；沙子沉淀，面粉悬浮（静置后分层）。教师引导总结：“像糖、盐这样均匀分散、无法用过滤分离的现象，叫做溶解。”2.问题驱动：探究溶解快慢的“密码”提问：“怎样让糖更快溶解？”学生猜想：“用热水、搅拌、把糖弄碎……”教师追问：“如何证明‘热水能加快溶解’？”学生设计实验：取两杯体积相同、温度不同的水（如20℃和80℃），放入质量相同、颗粒大小相同的糖，同时搅拌，记录溶解时间。同理，设计“搅拌vs不搅拌”“大块糖vs粉末糖”的对比实验。3.实验验证：数据中找规律学生分组实验，记录数据（如“80℃水溶解糖用了1分20秒，20℃水用了3分40秒”）。汇总全班数据后，分析得出：温度越高、搅拌越快、颗粒越小，溶解速度越快。教师补充：“溶解速度还与物质本身有关（如盐比糖溶解快）。”4.生活拓展：溶解的“妙用”与“烦恼”讨论：“生活中哪些地方利用了溶解？”（如冲咖啡、农药稀释）；“哪些溶解现象带来麻烦？”（如水垢形成、油污难溶）。引导学生思考：“如何让油污更快溶解？”（引入洗涤剂的乳化作用，为后续学习铺垫）。（四）教学反思成功点：通过多感官体验（看、尝、摸），学生清晰区分“溶解”与“不溶解”；“公平实验”的设计强化了变量控制思维。不足：部分学生误将“面粉悬浮”认为是溶解，需用“过滤实验”（面粉会被滤纸截留，糖不会）直观验证。改进：可引入“溶解限量”实验（如往水中不断加糖，观察是否能无限溶解），拓展对“溶解”的深度认知。三、地球与宇宙科学领域：《月相的变化》——追踪月亮的“变脸”之谜（一）教学背景四年级学生对“月亮形状变化”充满好奇，但普遍认为“月相是月亮被地球挡住”（混淆月相与月食）。结合《宇宙中的地球》单元，设计“模拟+观察”的探究活动，破解月相成因。（二）教学目标1.科学概念：知道月相是月球被太阳照亮部分的视觉现象，理解月相周期性变化的规律（新月、上弦月、满月、下弦月）。2.探究能力：能通过模拟实验推理月相成因，独立完成长期月相观察记录。3.态度责任：感受宇宙的规律性与神秘性，培养“长期坚持、严谨观察”的科学精神。（三）探究过程1.现象导入：月相“连连看”展示不同日期的月相图片（新月、上弦月、满月、下弦月），学生排序并提问：“月亮为什么会‘变脸’？是被地球挡住了吗？”教师引导：“如果是地球挡住，为什么满月时月亮是圆的？”引发认知冲突。2.模拟实验：还原月相成因材料：手电筒（太阳）、网球（地球）、乒乓球（月球）。学生分组操作：地球（网球）固定，月球（乒乓球）绕地球公转（沿圆圈移动）；太阳（手电筒）从一侧照射，观察者（学生）站在地球位置，观察月球被照亮的部分。记录不同位置（如“月球在地球和太阳之间”“月球在地球背向太阳一侧”）的月相形状，发现：当月球在地球和太阳之间时，照亮面背对地球，呈现新月；当月球在地球背向太阳一侧时，照亮面正对地球，呈现满月；上弦月、下弦月则出现在月球公转的中间位置。3.真实观察：记录月相周期布置“月相观察任务”：连续28天（或一个月），每天同一时间（如晚8点）观察月亮，用“圆圈+阴影”绘制月相（阴影表示未被照亮的部分）。教师提供“月相观察表”，标注日期、形状、方位（如“农历初三，月牙在西边，亮面朝西”）。4.总结建模：月相变化的规律全班汇总观察数据，结合模拟实验，总结月相变化规律：月相周期约29.5天，顺序为“新月→上弦月→满月→下弦月→新月”；亮面朝向：上半月朝西，下半月朝东（“上上西西，下下东东”）。教师澄清：“月食是地球挡住太阳光线，而月相是月球公转时，我们看到的照亮面变化，二者成因不同。”（四）教学反思成功点：模拟实验直观呈现月相成因，突破“地球挡光”的迷思概念；长期观察让学生亲身感知月相的周期性。不足：模拟实验中“月球公转轨道”的平面（与黄道面、赤道面的关系）未深入，部分学生仍困惑“为什么不是每天都有月相变化”。改进：可借助“月相变化模拟器”软件，动态展示月球公转、地球自转与月相的关系，深化空间认知。结语：探究教学的“变”与“不变”本汇编的案例虽聚焦不同科学领域，但核心逻辑一致：以学生的疑问为起点，以可操作的探究为路径，以证据推理的结论为终点。教师在实践中需注意：1.材料准备：选择安全、易得的实验材料（如种子、常见物质、球类），降低探究门槛；2.差异化指导：对能力弱的学生提供“实验步骤卡”，对能力强的学生开放“拓展问题”（如“种子萌发的最适温度是多