小学科学探究教学设计与案例

小学科学探究教学设计与案例小学科学作为培养学生科学素养的启蒙学科，其核心在于引导学生像科学家一样思考和行动。探究式教学正是实现这一目标的有效途径。它不仅能够帮助学生掌握科学知识，更能培养其科学探究能力、科学态度与价值观。本文将从小学科学探究教学设计的核心理念、关键要素出发，并结合具体案例，阐述如何有效开展小学科学探究教学。一、小学科学探究教学设计的核心理念小学科学探究教学的设计，首先要确立几个核心理念，这些理念是指导教学设计的灵魂。1.学生主体，教师主导：探究教学强调学生是学习的主体，教师的角色是引导者、组织者和合作者。教师应创设情境，激发学生的探究欲望，引导学生自主发现问题、思考问题并寻求解决方案，而非简单地传递知识。2.探究为本，过程为重：探究教学的重点在于学生经历探究的过程，而非仅仅获得一个标准答案。学生在观察、提问、假设、实验、验证、交流等一系列活动中，体验科学研究的一般方法，发展科学思维能力。3.真实情境，生活联系：科学源于生活，也应用于生活。教学设计应尽可能从学生熟悉的生活情境出发，选择与学生生活密切相关的探究主题，让学生感受到科学的实用性和趣味性。4.尊重差异，鼓励创新：每个学生都是独特的，其认知水平、兴趣爱好和探究能力存在差异。教学设计应关注个体差异，鼓励学生提出不同的想法和方案，尊重学生的奇思妙想，培养其创新精神。二、小学科学探究教学设计的关键要素一个完整的小学科学探究教学设计，通常包含以下关键要素：1.教学目标：*知识与技能：明确学生通过探究将学到的核心科学概念、原理以及基本的科学探究技能（如观察、测量、实验、记录、分析等）。*过程与方法：强调学生经历探究的过程，学习科学探究的基本方法，发展提出问题、分析问题和解决问题的能力。*情感态度与价值观：培养学生对科学的好奇心和求知欲，乐于探究，勇于尝试，尊重事实，乐于合作与交流，培养环保意识和社会责任感等。2.教学准备：*教师准备：精心设计教学流程，准备必要的教具、学具、多媒体资源等。特别要考虑实验材料的安全性、易得性和趣味性。*学生准备：根据探究主题，引导学生提前进行观察、思考或收集相关资料，准备个人学习用品。3.教学过程：这是教学设计的核心环节，应充分体现探究性。*提出问题与猜想假设：通过创设情境，引导学生观察现象，发现并提出有探究价值的科学问题。鼓励学生根据已有经验对问题的答案进行大胆猜想和假设。*设计方案与实施探究：引导学生围绕猜想和假设，讨论并设计探究方案，明确探究步骤、所需材料、如何观察和记录等。在学生自主或合作实施探究过程中，教师要巡视指导，确保安全，帮助学生解决遇到的困难，但不直接给出答案。*整理信息与得出结论：引导学生对探究过程中收集到的数据、现象等信息进行整理、分析和归纳，运用科学的方法得出结论，检验假设是否成立。*表达交流与拓展延伸：组织学生以小组或个人形式，分享探究过程、结果和体会。鼓励学生质疑、辩论，在交流中深化理解。根据实际情况，可以适当拓展探究内容，将学习延伸到课外。4.教学评价：*注重过程性评价，关注学生在探究活动中的参与度、合作精神、思维方式和解决问题的能力。*采用多元化评价方式，如观察记录、学生作品、口头报告、小组互评等。*评价应以鼓励为主，帮助学生认识到自己的进步和不足，激发持续探究的兴趣。三、小学科学探究教学案例——《水的表面张力》（一）教学目标1.知识与技能：知道水具有表面张力；能通过实验观察水的表面张力现象，并尝试解释原因。2.过程与方法：通过“硬币上能滴多少滴水”、“纸船为什么会动”等探究活动，体验提出问题、猜想假设、设计实验、动手操作、分析现象、得出结论的科学探究过程。3.情感态度与价值观：激发对水的奇妙现象的好奇心和探究欲望；培养细致观察、乐于合作与交流的科学态度。（二）教学准备*教师：多媒体课件（展示水的表面张力现象图片或视频）、硬币、滴管、清水、洗洁精、回形针、浅盘、小纸船（末端蘸有洗洁精）、记录表。*学生：每小组一套上述实验材料（硬币、滴管、清水、洗洁精、回形针、浅盘、小纸船、记录表、抹布）。（三）教学过程1.创设情境，提出问题（教师演示：用滴管将一滴水滴在硬币上，水没有散开，形成一个鼓鼓的水球。）师：同学们，请看老师手中的硬币和滴管。大家猜一猜，如果我们用这个滴管往硬币上滴水，一滴一滴地滴，硬币上最多能容纳多少滴水而不溢出来呢？请大家大胆猜想一下，并把你的猜想记录下来。（学生自由猜想，记录猜想数据。）师：为什么水不会马上从硬币上溢出来呢？这里面藏着什么科学秘密呢？今天，我们就一起来探究水的奇妙特性。2.猜想假设，设计方案师：刚才大家都有了自己的猜想。要知道猜想是否正确，我们应该怎么做？生：做实验！师：非常好。那么，我们在做这个“硬币上能滴多少滴水”的实验时，要注意些什么呢？（引导学生思考：滴管每次滴水量要尽量均匀；滴的时候要小心，不要晃动硬币；当水即将溢出时要特别仔细等。）师：请各小组讨论一下，你们打算如何进行这个实验，实验步骤是怎样的，如何记录数据？（学生小组讨论，设计简单的实验步骤和记录方式。教师巡视指导，强调实验注意事项，如轻拿轻放、节约用水、保持桌面整洁等。）3.实施探究，收集证据师：现在请各小组按照你们设计的方案开始实验，并将实验结果记录在记录表上。看看哪一组操作最规范，观察最仔细。（学生分组实验，教师巡视指导。重点关注学生的操作规范、合作情况以及对现象的观察。提醒学生当第一滴水溢出时，记录滴入的总滴数。）（实验结束后，各小组汇报实验结果，教师将不同小组的结果记录在黑板上。）师：同学们，我们看到不同小组的结果可能不太一样，但都比我们最初的猜想要多得多。水面在硬币上形成了一个圆圆的“水帽子”，这是为什么呢？4.分析现象，形成解释师：其实，这是因为水具有一种特殊的力量，叫做“表面张力”。（板书：水的表面张力）我们可以把水面想象成一张被拉伸的弹性薄膜，这种薄膜试图将水面收缩到最小面积，从而使得水能够在硬币上形成一个鼓鼓的水球而不易溢出。（播放水的表面张力微观解释的动画片段，帮助学生理解。）师：大家想不想亲手感受一下这种“弹性薄膜”的力量？我们再来做一个小实验：“让回形针漂在水上”。请大家尝试一下，不用任何工具辅助，能不能让回形针漂在水面上？（学生尝试，可能一开始会失败。教师引导学生思考：是不是方法不对？可以将回形针平放，轻轻放在水面上。）师：当回形针成功漂在水面上时，大家仔细观察水面，是不是有微微的凹陷？这就是水的表面张力在起作用，它像一只无形的手托住了回形针。5.拓展探究，深化理解师：如果我们在水中加入一些洗洁精，水的表面张力会发生变化吗？我们来做一个“会动的小纸船”实验。（教师演示实验方法：在浅盘中倒入适量清水，将小纸船轻轻放在水面上，用滴管在纸船尾部接触水面的地方滴一滴洗洁精。）师：请大家预测一下，会发生什么现象？为什么？（学生猜想后分组实验。）生：（兴奋地）纸船动起来了！它自己往前走了！师：纸船为什么会动呢？这和我们刚才学的表面张力有关吗？（引导学生讨论：洗洁精破坏了纸船尾部水的表面张力，使得船尾水面的表面张力变小，船头水面的表面张力较大，从而拉动纸船前进。）6.总结归纳，得出结论师：通过今天的一系列探究活动，我们发现了水的什么秘密？生：水有表面张力！师：是的，水的表面存在着一种相互拉引的力，这种力就是水的表面张力。正是这种力使得水面像一张有弹性的薄膜，能够托起一些轻小的物体，或者让水在硬币上形成鼓鼓的水球。生活中，你们还见过哪些水的表面张力现象呢？（如：露珠呈球形、叶子上的水珠等。）7.表达交流，拓展延伸师：今天我们一起经历了提出问题、猜想假设、实验验证、得出结论的探究过程，大家表现得都非常棒。请各小组派代表分享一下你们在探究过程中的收获、遇到的困难以及是如何解决的。（学生交流分享。）师：课后，大家可以继续观察生活中的表面张力现象，还可以尝试设计其他的实验来研究液体的表面张力，比如比较不同液体（如肥皂水、牛奶）的表面张力大小。（四）教学评价1.过程性评价：通过观察学生在提出猜想、设计实验、动手操作、小组合作、记录数据等环节的表现，给予及时的肯定和鼓励。例如，“你观察得真仔细！”“这个小组的实验步骤设计得很合理。”2.结果性评价：通过学生的实验记录、课堂发言、对现象的解释以及课后拓展探究的积极性等方面进行综合评价。3.鼓励性评价：重点表扬那些敢于猜想、勇于尝试、乐于合作、善于思考的学生，保护其探究热情。四、结语小学科学探究教学的魅力在于它能让学生在“做科学”的过程中主动建构知识、发展能力、涵养品格。教师在设计和实施探究教学时，应始终以学生为中心，精心创设探究情境，提供充足的探究时