小学科学探究活动设计与实施范例

小学科学探究活动设计与实施范例小学科学教育的核心在于引导学生像科学家一样思考和行动，通过亲身体验探究过程，建构对自然世界的认知。一个精心设计并有效实施的探究活动，不仅能够激发学生的学习兴趣，更能培养其科学素养、创新精神和实践能力。本文将结合具体案例，阐述小学科学探究活动的设计思路与实施要点，力求为一线教师提供可借鉴的实践参考。一、小学科学探究活动的设计原则在动手设计一个探究活动之前，明确并遵循一些基本的设计原则至关重要，这是确保活动质量与效果的前提。1.贴近生活，激发兴趣：选择与学生日常生活紧密相关的现象或问题作为探究主题，能有效降低认知门槛，激发其内在的探究欲望。学生对熟悉的事物更容易产生亲近感和好奇心。2.立足课标，目标明确：活动设计应紧密围绕课程标准的要求，明确本次探究活动希望学生在知识、技能、情感态度价值观等方面达成的具体目标，确保活动的方向性和有效性。3.探究为本，过程导向：科学探究活动的核心在于“探究”二字。设计时应注重引导学生经历完整的探究过程，如提出问题、作出假设、设计实验、动手操作、观察记录、分析现象、得出结论等，而非仅仅关注知识的灌输或结果的正确性。4.材料易得，安全可行：活动所需要的材料应尽可能是日常生活中常见的、易于获取的，或者学校实验室常规配备的。同时，必须将安全性放在首位，避免使用有毒、有腐蚀性或存在潜在危险的材料和操作。5.适度挑战，鼓励创新：活动的难度应设置在学生的“最近发展区”内，既能引发学生的认知冲突，又能通过努力达成目标。要鼓励学生在探究过程中提出不同的想法，尝试不同的方法，培养其创新意识。6.注重合作，促进交流：科学探究往往不是一个人的单打独斗。设计中应考虑如何组织学生进行小组合作，通过讨论、交流、互助等方式共同完成探究任务，培养其团队协作能力和沟通表达能力。二、探究活动设计与实施范例：以“冰的融化”为例（一）活动背景与目标背景：水是学生生活中最熟悉的物质之一，冰作为水的固态形式，其融化过程是学生在冬季或日常生活中（如冰箱取冰）能观察到的常见现象。然而，学生对“冰为什么会融化”、“怎样让冰融化得更快”等问题可能只有模糊的感性认识，缺乏深入的科学探究。本活动旨在引导学生通过亲自动手，探究影响冰融化速度的一些因素，从而深化对物态变化及热传递现象的初步理解。目标：*知识与技能：通过观察，知道冰在一定条件下会融化成水；通过实验探究，了解影响冰融化速度的一些常见因素（如温度、表面积、是否搅拌等）；学习使用简单的工具进行观察和测量，并尝试记录实验现象。*过程与方法：经历“提出问题—作出假设—设计实验—动手操作—观察记录—分析结论—交流分享”的科学探究过程；学习控制变量的初步方法；培养观察、比较、分析和归纳的能力。*情感态度与价值观：激发对自然现象的探究兴趣和好奇心；体验科学探究的乐趣和成功的喜悦；培养实事求是的科学态度和乐于合作、乐于分享的精神。（二）活动准备*教师准备：*大小形状相似的冰块若干（可提前用冰格冻制）。*相同大小的透明塑料杯或培养皿若干。*温度计、秒表（或电子计时器）。*不同温度的水（冷水、温水，注意安全，水温不宜过高）。*食盐、糖、沙子等（少量）。*小勺子、搅拌棒。*抹布、托盘（防止水洒）。*实验记录表（提前设计打印）。*PPT课件（包含一些冰融化的情境图片、问题等）。*学生准备：预习与水相关的知识，思考冰融化的现象；小组讨论用的记录本和笔。（三）活动过程1.创设情境，提出问题*导入：（出示一块冰）同学们，这是什么？（冰）我们把它放在教室里，过一会儿会怎么样呢？（会融化变成水）*提问：是的，冰会融化。那你们有没有想过，怎样能让这块冰融化得更快一些呢？（引导学生自由发言，鼓励大胆猜想）*聚焦问题：同学们提出了很多想法，比如“用手捂”、“放在热水里”、“把它敲碎”、“撒点盐”等等。这些方法真的能让冰融化得更快吗？今天我们就一起来探究“怎样让冰融化得更快”。（板书课题）2.基于经验，作出假设*引导：刚才大家提到了很多可能的方法。如果我们要研究“温度高低是否会影响冰融化的速度”，我们可以怎样假设呢？（学生思考后回答，教师引导规范表述：“我认为，温度越高，冰融化得越快。”）*分组讨论：除了温度，我们还可以选择一个自己感兴趣的因素来研究，比如“冰块的大小（表面积）”、“是否搅拌”、“在冰上添加某种物质（如盐、糖）”等。请各小组选择一个因素，讨论并提出你们的假设。*分享假设：各小组派代表分享本组选择的研究因素和提出的假设。（教师简要记录在黑板上）3.设计方案，明确步骤*强调控制变量：（以研究温度为例）如果我们要检验“温度越高，冰融化得越快”这个假设，实验时需要注意什么呢？（引导学生思考：要用大小差不多的冰块，放在同样的容器里，除了温度不同，其他条件要尽量一样。）*分组设计：请各小组根据自己选择的研究因素，讨论如何设计实验来验证假设。实验中需要哪些材料？具体步骤是怎样的？如何观察和记录？（教师巡视指导，帮助学生完善实验方案，特别是控制变量的思想渗透。）*例如，研究“温度对冰融化速度的影响”组：*材料：两块大小相近的冰、两个相同的杯子、冷水、温水（温度差异明显）、计时器。*步骤：①在两个杯子中分别倒入等量的冷水和温水；②同时放入两块大小相近的冰；③观察并记录两块冰完全融化所用的时间。*例如，研究“添加物对冰融化速度的影响”组：*材料：三块大小相近的冰、三个相同的杯子、食盐、糖、计时器。*步骤：①在三个杯子中分别放入一块冰；②在1号杯冰上撒少量盐，2号杯冰上撒少量糖，3号杯不撒任何东西（作为对比）；③观察并记录三块冰完全融化所用的时间。*方案交流与完善：各小组简要介绍实验方案，其他小组可以提出疑问或建议，共同完善。教师强调实验安全和注意事项（如小心热水烫手，不要品尝实验物品等）。4.动手操作，观察记录*分发材料：根据各小组的实验方案，分发相应的实验材料和记录表。*学生实验：学生分组进行实验，教师巡视，关注学生的操作规范性、合作情况以及是否认真观察记录。提醒学生注意观察冰在融化过程中的变化，并及时将看到的现象和测得的数据记录下来。*指导记录：引导学生用文字、图画、符号等多种方式记录实验过程和结果。例如，记录开始时间、冰块完全融化的时间，观察到的冰块形态变化等。5.分析数据，得出结论*小组讨论：实验结束后，各小组整理实验数据和观察记录，讨论：你们的实验结果支持你们之前的假设吗？从实验中发现了什么？*形成结论：各小组尝试根据实验结果得出结论，并准备向全班汇报。例如：“我们发现，放在温水中的冰比放在冷水中的冰融化得快，所以我们认为温度越高，冰融化得越快。”6.表达交流，共享成果*成果汇报：各小组派代表向全班汇报实验过程、观察到的现象、记录的数据以及得出的结论。可以展示实验记录表。*质疑与补充：其他同学认真倾听，可以提问、补充或提出不同看法。例如，“为什么撒了盐的冰融化得快？”（教师可根据情况简要解释或引导后续探究）*教师总结：肯定各小组的探究成果和积极参与的态度。总结不同因素对冰融化速度的影响，如温度越高、冰块表面积越大、搅拌、添加某些物质（如盐）等都可能加快冰的融化速度。强调科学探究需要严谨的态度和规范的操作。7.拓展延伸，深化思考*提问：通过今天的探究，我们知道了怎样让冰融化得更快。那生活中，有哪些地方应用了这些原理呢？（如冬天路面结冰撒融雪剂、冷冻食品快速解冻的方法等）*引发新问题：冰融化成水，体积会发生变化吗？如果我们想让冰融化得慢一些，又该怎么做呢？这些问题大家课后可以继续去思考和探究。（四）活动评价与反思评价方式：*过程性评价：关注学生在提出问题、作出假设、设计方案、动手实验、合作交流等环节的表现，如是否积极思考、是否乐于合作、操作是否规范、观察是否细致等。*成果性评价：关注学生能否根据实验现象和数据得出合理的结论，实验记录是否清晰完整，汇报表达是否条理清晰。*多元评价：结合教师观察、小组互评、学生自评等多种方式。教师反思：*活动目标是否达成？学生的参与度和兴趣如何？*实验材料的准备是否充分、适宜？*在引导学生提出问题、设计实验方案时，哪些地方处理得较好，哪些地方需要改进？*对于学生在探究过程中出现的意外情况或生成性问题，是否进行了有效的引导和处理？*如何更好地在小学阶段渗透控制变量等科学研究方法？*活动延伸部分是否能有效激发学生持续探究的兴趣？三、结语小学科学探究活动的设计与实施是一项富有创造性的工作。它要求教师不仅要有扎实的科学知识功底，更要深谙小学生的认知特点和学习规律。一个好的