2026小学科学家庭小实验设计案例课件

1课程设计背景与核心理念演讲人01.02.03.04.05.目录1课程设计背景与核心理念2核心设计原则与学段适配要求3分学段典型实验设计案例与实施指导4实施评价与拓展延伸设计5总结2026小学科学家庭小实验设计案例课件目录1课程设计背景与核心理念2核心设计原则与学段适配要求3分学段典型实验设计案例与实施指导4实施评价与拓展延伸设计5总结我作为从事小学科学教研十二年的一线工作者，近年来一直聚焦校内科学学习向家庭延伸的实践研究，结合2022版义务教育科学课程标准的落地要求，我们团队历时两年打磨了这套适配不同学段的小学科学家庭小实验设计案例，接下来我从五个方面展开分享。011课程设计背景与核心理念1设计背景2022版义务教育科学课标明确提出，科学学习要突出探究式实践，打通校内校外学习场景，培养学生的核心素养。我在2024到2025学年对区域内12所不同层次的小学，36个班级做了家庭科学作业现状调研，发现超过72%的家庭科学作业以书面识记为主，仅11%的学校会定期布置动手类家庭实验，其中超过60%的实验需要家长购买专业实验材料，给不少家庭带来了额外负担，还有部分实验设计超出学生学段能力，要么变成家长代做，要么草草了事，无法达到培养探究能力的目标。基于这一现状，我们团队开发了这套适配不同学段、利用家庭常见材料的家庭小实验设计案例，力求解决当前家庭科学学习落地难的问题。2核心理念1.2.1素养导向，所有设计都围绕培养学生科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个核心素养展开，不是为了做实验而做实验，而是通过动手探究促进学生核心素养发展。1.2.2面向全体，无论城乡学校，无论家庭条件差异，都能让所有学生获得同等的探究机会，不设置过高的参与门槛。1.2.3家校协同，明确师生家长的角色定位，不给家长增加额外的学业负担，只要求家长做好安全陪护工作。321022核心设计原则与学段适配要求2核心设计原则与学段适配要求在设计过程中，我们结合实践调研的反馈，总结出四项核心设计原则，同时匹配不同学段的认知发展规律提出了分层要求。1核心设计原则2.1.1安全性优先，所有实验不得使用有毒有害、易燃易爆、带电或者尖锐危险的材料，所有操作都在成人陪护的安全范围内，我见过不少网络流传的家庭实验用到干冰、强酸、加热酒精等材料，这些都存在极大的安全隐患，我们设计的时候第一个就把这类实验排除在外，把学生的安全放在所有设计的第一位。2.1.2材料易得性，所有实验材料均为家庭日常生活常见物品，不需要专门采购专业实验器材，最大程度降低参与门槛，无论农村还是城市家庭都能轻松凑齐材料。2.1.3问题驱动性，每个实验都从学生熟悉的生活问题出发，不是机械的操作模仿，而是引导学生提出问题、猜测结果、动手验证、总结结论，完整经历探究过程。2.1.4适度开放性，每个实验都留足孩子自主探究的空间，允许不同操作、不同结果，鼓励孩子提出自己的想法，不追求统一的标准答案。2学段适配要求结合不同学段学生的认知发展水平，我们将实验分为三个层次，符合循序渐进的学习规律。2.2.1低年级即1到2年级，以观察体验类为主，操作步骤不超过3步，记录方式符合低年级认知水平，以画图、符号记录为主，重点培养探究兴趣，不做能力上的过高要求。2.2.2中年级即3到4年级，以变量探究类为主，操作步骤控制在5到8步，学习用简单表格记录结果，重点培养观察比较和变量控制的科学思维，初步建立探究意识。2.2.3高年级即5到6年级，以工程设计类为主，鼓励学生自主调整设计、优化方案，用图表、文字完整记录探究过程，重点培养工程实践和创新解决问题的能力，落实技术与工程领域的素养要求。033分学段典型实验设计案例与实施指导3分学段典型实验设计案例与实施指导接下来我给大家呈现三个分学段的典型设计案例，都是经过多轮试点验证的可落地案例。1低年级案例：生鸡蛋的沉浮变化观察实验3.1.1实验目标，对应课标1到2年级物质科学领域常见物体运动的相关要求，能观察描述物体在水中的沉浮变化，养成如实记录的习惯，激发对生活中科学现象的好奇心。3.1.2实验材料，玻璃杯1个，生鸡蛋1枚，食用盐若干，不锈钢勺子1个，筷子1根，所有材料都是家庭厨房常见物品，不需要额外准备。3.1.3实施步骤，第一步问题导入：夏天我们去游泳馆游泳，放松躺在水面上不会沉下去，那如果把一枚鸡蛋放进清水里，它会沉还是会浮呢？往水里加东西之后，鸡蛋会发生什么变化？让孩子自己先猜一猜，记下来。第二步操作指导：先在玻璃杯中加入大半杯常温清水，轻轻把鸡蛋放入水中，观察鸡蛋的位置，然后往水里加入1勺食盐，用筷子慢慢搅拌到食盐融化，观察鸡蛋的变化，继续往水里加3到4勺食盐，搅拌融化后再次观察。第三步记录整理：让孩子用简笔画画出三次观察到的鸡蛋位置，和自己一开始的猜测做对比。1低年级案例：生鸡蛋的沉浮变化观察实验3.1.4实施注意事项，提醒孩子轻拿轻放鸡蛋，避免打碎割伤，家长仅需在旁陪同，不需要干预孩子操作，更不要直接告诉孩子结果。3.1.5设计说明，低年级学生以具象思维为主，这个实验现象变化明显，操作简单，孩子能直观看到变化，很容易获得成就感，我去年在试点的时候，有个一年级的孩子做完之后，又拿了土豆、葡萄放进去试，自己延伸出了更多探究，这个就是兴趣激发带来的意外收获，也达到了我们设计的初衷。2中年级案例：自制简易净水器探究实验3.2.1实验目标，对应课标3到4年级地球科学领域地球上的水的相关要求，了解不同材料对水的净化作用，初步学习控制变量的探究方法，养成节约用水的意识。3.2.2实验材料，500毫升空矿泉水瓶1个，干净河沙，活性炭也就是家里冰箱除味包拆开即可得到，医用棉花，提前准备好的混有泥土碎树叶的脏水1杯，透明接水杯1个，剪刀1把。3.2.3实施步骤，第一步问题导入：我们日常用的自来水，从江河里取出来之后，要经过净化才能送到家里，不同的材料对脏水的净化效果一样吗？我们自己能不能做一个净水器把脏水变干净？第二步操作指导：家长帮忙把矿泉水瓶的底部剪掉，将瓶子倒过来，瓶口朝下，依次在瓶内从下往上铺入一层棉花，一层活性炭，一层细沙，一层粗沙，最顶层再铺一层棉花固定，把装置放在接水杯上，慢慢将脏水从顶层倒入，2中年级案例：自制简易净水器探究实验观察流出来的水的颜色和浑浊度。第三步自主探究：可以让孩子更换材料的铺设顺序，或者去掉其中一种材料，重复实验，对比不同组合下的净化效果。第四步记录整理：用简单表格记录不同材料组合下的水的清澈程度，得出自己的结论。3.2.4注意事项，沙子提前用清水洗干净，避免过滤出来的水带更多泥沙，剪瓶子的步骤由家长完成，避免孩子被剪刀割伤。3.2.5设计说明，中年级学生刚刚接触对比实验，这个实验给了孩子自主调整变量的空间，孩子能直观感受到不同材料的过滤作用，材料成本几乎为零，农村孩子也能很方便拿到河沙，不会存在材料短缺的问题。3高年级案例：自制小型太阳能热水器优化设计实验3.3.1实验目标，对应课标5到6年级技术与工程领域相关要求，理解太阳能的热转换原理，能根据探究结果优化自己的设计，体会技术设计对生活的影响。3.3.2实验材料，纸质鞋盒1个，锡箔纸也就是厨房烘焙常用材料，黑色卡纸，透明塑料膜，水银温度计1根，空矿泉水瓶1个，胶带，剪刀。3.3.3实施步骤，第一步问题导入：现在很多家庭都安装了太阳能热水器，它是怎么把水加热的？哪些因素会影响太阳能热水器的加热效果？我们能不能自己做一个能把水加热的小型太阳能热水器？第二步初始设计制作：把鞋盒子内部贴上黑色卡纸，把装了常温水的矿泉水瓶包上黑色卡纸放进盒子，盒子内侧四壁贴上锡箔纸聚光，盒子开口用透明塑料膜封住保温，放在阳光下直射。第三步测量记录：每隔10分钟记录一次瓶内水的温度，连续记录三次。第四步优化设计：让孩子根据第一次的测量结果，调整盒子朝向，调整锡箔纸的角度，或者更换瓶子包裹的颜色，重复实验，对比不同设计下的升温效果，找到升温最快的设计方案。3高年级案例：自制小型太阳能热水器优化设计实验3.3.4注意事项，使用剪刀时注意安全，不要在夏季正午阳光下长时间停留，避免晒伤。3.3.5设计说明，这个实验属于工程实践类项目，符合高年级学生的认知水平，孩子需要自己设计、测试、优化，整个过程完整还原了工程设计的流程，能很好的培养孩子解决问题的能力。044实施评价与拓展延伸设计4实施评价与拓展延伸设计一套可落地的设计不仅要有实验内容，还要有对应的评价和延伸，才能形成完整的学习闭环。4.1过程性多元化评价设计，我们不做结果性的对错评价，而是侧重评价学生的参与过程，低年级采用星级评价，完成实验、做好记录就能获得三颗星，主动尝试其他材料沉浮额外加星，中年级采用班级展示评价，学生把自己的实验记录带到班级，和同学分享探究结果，互评互议，高年级采用项目评价，鼓励学生写出自己的探究报告，优秀的探究报告可以在学校科技节展出。4.2家校协同评价机制，明确家长只需要做好安全陪护，如实反馈孩子的参与过程，不需要批改孩子的记录，也不需要代做实验，所有评价由老师和同学共同完成，避免给家长增加额外负担。4实施评价与拓展延伸设计4.3拓展延伸设计，每个实验都配套了1到2个拓展问题，比如鸡蛋沉浮实验拓展提问，还有哪些办法能让鸡蛋浮起来，净水器实验拓展提问，如果让你设计一个能除去水中咸味的净水器，你会加什么材料，太阳能热水器拓展提问，怎么改进你的热水器，让它在阴天也能加热，引导学生持续探究，把单次实验变成长期的科学探究兴趣培养。经过前面几个部分的分享，我们已经完整呈现了这套设计的背景、原则、案例和评价体系，接下来我做一个整体的总结。055总结5总结小学科学家庭小实验，是落实新课标核心素养要求，打通校内校外科学学习场景的重要载体。我从事小学科学教研工作这么多年，最深的感受就是，最好的科学教育不是让孩子背知识点，而是让孩子亲手做、亲眼观察、动脑想。我们这套2026小学科学家庭小实验设计，始终坚持面向全体学生