小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)估引言小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙學(xué)科，而探究實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的核心載體。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出“倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)”，強(qiáng)調(diào)“通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)過(guò)程，發(fā)展科學(xué)思維，形成科學(xué)態(tài)度”。然而，當(dāng)前小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在“重形式輕實(shí)質(zhì)、重結(jié)果輕過(guò)程、重知識(shí)輕素養(yǎng)”的問(wèn)題。本文結(jié)合科學(xué)教育理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)估策略?xún)蓚€(gè)維度，系統(tǒng)探討小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐路徑，為一線(xiàn)教師提供可操作的指導(dǎo)框架。一、小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)：以“探究性”為核心的邏輯構(gòu)建教學(xué)設(shè)計(jì)是探究實(shí)驗(yàn)的“藍(lán)圖”，需兼顧科學(xué)性、趣味性與學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)。其核心邏輯是“以問(wèn)題為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，以探究為過(guò)程”，具體可分為設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)要素與案例示范三個(gè)層面。（一）設(shè)計(jì)原則：堅(jiān)守科學(xué)探究的本質(zhì)屬性1.主體性原則：小學(xué)階段學(xué)生的思維以具體形象思維為主，探究實(shí)驗(yàn)需充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。教師應(yīng)從“知識(shí)傳遞者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”，讓學(xué)生參與問(wèn)題提出、假設(shè)制定、實(shí)驗(yàn)操作等全過(guò)程。例如，在“水的蒸發(fā)”實(shí)驗(yàn)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生提出“水蒸發(fā)的速度與什么有關(guān)？”的問(wèn)題，而非直接告知結(jié)論。2.探究性原則：探究實(shí)驗(yàn)的核心是“讓學(xué)生像科學(xué)家一樣思考”。需設(shè)計(jì)“開(kāi)放性”問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、推理得出結(jié)論。例如，“種子萌發(fā)的條件”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需自主設(shè)計(jì)“控制變量”的實(shí)驗(yàn)方案（如對(duì)比“有水”與“無(wú)水”、“溫暖”與“寒冷”的條件），而非按教師預(yù)設(shè)的步驟操作。3.科學(xué)性原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需符合科學(xué)邏輯，材料選擇需安全、易獲取。例如，“簡(jiǎn)單電路”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇干電池（而非交流電）、小燈泡、導(dǎo)線(xiàn)等材料，避免安全隱患；實(shí)驗(yàn)步驟需規(guī)范，如“連接電路時(shí)應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)”，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。4.生活化原則：實(shí)驗(yàn)問(wèn)題需貼近學(xué)生生活，讓學(xué)生感受到“科學(xué)就在身邊”。例如，“為什么鐵會(huì)生銹？”“為什么面包會(huì)發(fā)霉？”等問(wèn)題，源于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，能激發(fā)其探究興趣。（二）設(shè)計(jì)要素：構(gòu)建完整的探究流程小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)需包含問(wèn)題情境、探究目標(biāo)、材料準(zhǔn)備、流程設(shè)計(jì)四個(gè)核心要素，形成“問(wèn)題—探究—結(jié)論”的閉環(huán)。1.問(wèn)題情境：激發(fā)探究興趣問(wèn)題是探究的起點(diǎn)，需具有“挑戰(zhàn)性”與“開(kāi)放性”?？赏ㄟ^(guò)情境創(chuàng)設(shè)（如實(shí)物展示、視頻播放）引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題。例如，在“浮力”實(shí)驗(yàn)中，教師可展示“鐵塊沉在水底，木塊浮在水面”的現(xiàn)象，問(wèn)學(xué)生：“為什么有的物體能浮在水面，有的不能？”，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。2.探究目標(biāo)：明確素養(yǎng)導(dǎo)向探究目標(biāo)需體現(xiàn)“科學(xué)素養(yǎng)”的培養(yǎng)，包括科學(xué)知識(shí)（如“知道種子萌發(fā)需要水、溫度、空氣”）、科學(xué)探究能力（如“能設(shè)計(jì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方案”）、科學(xué)態(tài)度（如“能認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如實(shí)記錄”）。例如，“種子萌發(fā)的條件”實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)可設(shè)定為：知識(shí)目標(biāo)：知道種子萌發(fā)需要水、適宜的溫度、充足的空氣；能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)并實(shí)施“控制變量”的實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；態(tài)度目標(biāo)：養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.材料準(zhǔn)備：保障實(shí)驗(yàn)可行性材料選擇需符合“低成本、易獲取、安全性”原則。例如，“土壤的成分”實(shí)驗(yàn)中，可選擇學(xué)生身邊的材料（如花園里的土壤、礦泉水瓶、紗布、水），讓學(xué)生自主收集材料，提高參與感。4.流程設(shè)計(jì)：遵循探究邏輯流程設(shè)計(jì)需符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，一般分為提出問(wèn)題—作出假設(shè)—制定計(jì)劃—實(shí)施實(shí)驗(yàn)—得出結(jié)論—表達(dá)交流六個(gè)環(huán)節(jié)（如圖1所示）：環(huán)節(jié)教師行為學(xué)生行為提出問(wèn)題創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題從情境中提出可探究的科學(xué)問(wèn)題作出假設(shè)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)提出假設(shè)用“如果……那么……”的句式表達(dá)假設(shè)制定計(jì)劃指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方案明確實(shí)驗(yàn)步驟、材料、變量（自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量）實(shí)施實(shí)驗(yàn)巡視指導(dǎo)，解決學(xué)生操作中的問(wèn)題按計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如觀察日記、數(shù)據(jù)表格）得出結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言表達(dá)結(jié)論，驗(yàn)證假設(shè)是否成立表達(dá)交流組織學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，互評(píng)互議分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的收獲與困惑，傾聽(tīng)他人意見(jiàn)（三）案例示范：以“種子萌發(fā)的條件”為例以下是基于5E教學(xué)模式（吸引—探究—解釋—拓展—評(píng)價(jià)）設(shè)計(jì)的“種子萌發(fā)的條件”實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)上述設(shè)計(jì)原則與要素：1.吸引（Engage）：教師展示兩盆綠豆：一盆發(fā)芽的綠豆（嫩綠的芽），一盆未發(fā)芽的綠豆（干癟的），問(wèn)學(xué)生：“為什么有的綠豆發(fā)芽了，有的沒(méi)有？”學(xué)生提出假設(shè)：“需要水”“需要陽(yáng)光”“需要溫度”。2.探究（Explore）：學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，控制變量：組1：探究“水”的作用（對(duì)比“有水”與“無(wú)水”，其他條件相同：溫度25℃，空氣充足）；組2：探究“溫度”的作用（對(duì)比“溫暖”（25℃）與“寒冷”（冰箱4℃），其他條件相同：有水，空氣充足）；組3：探究“空氣”的作用（對(duì)比“有空氣”（敞口杯）與“無(wú)空氣”（密封袋），其他條件相同：有水，溫度25℃）。學(xué)生準(zhǔn)備材料：綠豆、紙杯、水、冰箱、密封袋等，按計(jì)劃實(shí)施實(shí)驗(yàn)，每天觀察并記錄綠豆的變化（如“第2天，有水的綠豆脹大了；第3天，長(zhǎng)出了小芽”）。3.解釋?zhuān)‥xplain）：學(xué)生分組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：組1：“有水的綠豆發(fā)芽了，沒(méi)水的沒(méi)發(fā)芽，說(shuō)明種子萌發(fā)需要水”；組2：“溫暖地方的綠豆發(fā)芽了，寒冷地方的沒(méi)發(fā)芽，說(shuō)明需要適宜的溫度”；組3：“有空氣的綠豆發(fā)芽了，密封袋里的沒(méi)發(fā)芽，說(shuō)明需要充足的空氣”。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：“種子萌發(fā)需要水、適宜的溫度、充足的空氣”，驗(yàn)證了之前的假設(shè)。4.拓展（Elaborate）：教師提出拓展問(wèn)題：“如果水太多，種子會(huì)怎么樣？”“不同的種子（如黃豆、花生）萌發(fā)的條件一樣嗎？”學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究“水過(guò)多對(duì)種子萌發(fā)的影響”（如對(duì)比“適量水”與“過(guò)量水”的條件），進(jìn)一步深化對(duì)“種子萌發(fā)條件”的理解。5.評(píng)價(jià)（Evaluate）：學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)報(bào)告（包括問(wèn)題、假設(shè)、計(jì)劃、結(jié)果、結(jié)論），教師用探究能力評(píng)估量表（見(jiàn)下文）評(píng)價(jià)學(xué)生的表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)“過(guò)程性”而非“結(jié)果性”。二、小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的評(píng)估策略：以“素養(yǎng)”為導(dǎo)向的多元評(píng)價(jià)評(píng)估是探究實(shí)驗(yàn)的“反饋環(huán)節(jié)”，需改變“重結(jié)果輕過(guò)程”的評(píng)價(jià)方式，轉(zhuǎn)向以素養(yǎng)為導(dǎo)向、以過(guò)程為核心的多元評(píng)價(jià)。其核心目標(biāo)是“促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展”，而非“區(qū)分學(xué)生的優(yōu)劣”。（一）評(píng)估的核心維度：聚焦科學(xué)素養(yǎng)根據(jù)新課標(biāo)要求，探究實(shí)驗(yàn)的評(píng)估需涵蓋三個(gè)核心維度（見(jiàn)表1）：維度具體指標(biāo)科學(xué)探究能力提出問(wèn)題（能從情境中提出可探究的科學(xué)問(wèn)題）、作出假設(shè)（能用“如果……那么……”表達(dá)假設(shè)）、制定計(jì)劃（能設(shè)計(jì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方案）、實(shí)施實(shí)驗(yàn)（能規(guī)范操作，記錄現(xiàn)象）、得出結(jié)論（能分析數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律）、表達(dá)交流（能分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)論）科學(xué)思維邏輯推理（能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推理出結(jié)論）、批判性思維（能質(zhì)疑自己或他人的假設(shè)）、創(chuàng)造性思維（能提出新的探究問(wèn)題）情感態(tài)度興趣（能積極參與實(shí)驗(yàn)）、嚴(yán)謹(jǐn)（能如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）、合作（能與同學(xué)分工合作）、責(zé)任（能愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)材料，遵守安全規(guī)則）（二）評(píng)估方法：多元主體與多維度結(jié)合1.過(guò)程性評(píng)估：記錄學(xué)生的成長(zhǎng)軌跡過(guò)程性評(píng)估是探究實(shí)驗(yàn)的“核心評(píng)價(jià)方式”，需記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的真實(shí)表現(xiàn)?？刹捎靡韵路椒ǎ河^察記錄：教師用“觀察記錄表”（見(jiàn)表2）記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，如“參與度”“合作能力”“問(wèn)題解決能力”。例如，在“種子萌發(fā)”實(shí)驗(yàn)中，教師可記錄“小明主動(dòng)承擔(dān)了‘記錄數(shù)據(jù)’的任務(wù)，能如實(shí)記錄綠豆的變化”。成長(zhǎng)檔案：收集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、反思日記、照片等材料，形成“成長(zhǎng)檔案”。例如，學(xué)生可在反思日記中寫(xiě)：“今天我做了‘水的蒸發(fā)’實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)‘水蒸發(fā)的速度與溫度有關(guān)’，因?yàn)闊崴壤渌舭l(fā)得快。下次我想探究‘水蒸發(fā)的速度與表面積有關(guān)嗎？’”，記錄學(xué)生的“探究興趣”與“思維發(fā)展”。2.結(jié)果性評(píng)估：關(guān)注結(jié)論的科學(xué)性結(jié)果性評(píng)估需關(guān)注學(xué)生“結(jié)論的科學(xué)性”，而非“答案的正確性”。例如，在“種子萌發(fā)”實(shí)驗(yàn)中，若學(xué)生得出“種子萌發(fā)需要陽(yáng)光”的結(jié)論（實(shí)際上種子萌發(fā)不需要陽(yáng)光），教師不應(yīng)直接否定，而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生反思：“你的實(shí)驗(yàn)方案中有沒(méi)有控制‘陽(yáng)光’這個(gè)變量？”“你觀察到的現(xiàn)象是否支持你的結(jié)論？”，幫助學(xué)生修正錯(cuò)誤，培養(yǎng)“嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度”。3.多元主體評(píng)估：促進(jìn)學(xué)生的自我反思評(píng)估需由“單一主體”（教師）轉(zhuǎn)向“多元主體”（學(xué)生自評(píng)、同伴互評(píng)、教師評(píng)），讓學(xué)生參與評(píng)價(jià)過(guò)程，培養(yǎng)“自我反思”的能力：學(xué)生自評(píng)：讓學(xué)生用“自評(píng)表”（見(jiàn)表3）評(píng)價(jià)自己的表現(xiàn)，例如：“我能積極參與實(shí)驗(yàn)（√）”“我能設(shè)計(jì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方案（√）”“我能如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（√）”。同伴互評(píng)：讓學(xué)生用“同伴評(píng)價(jià)表”（見(jiàn)表4）評(píng)價(jià)同學(xué)的表現(xiàn)，例如：“小紅能主動(dòng)和我合作（√）”“小明能提出有用的建議（√）”“小剛能認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（√）”。教師評(píng)：教師結(jié)合觀察記錄、成長(zhǎng)檔案、學(xué)生自評(píng)與同伴互評(píng)，給出綜合性評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)“鼓勵(lì)性”而非“批評(píng)性”，例如：“你在實(shí)驗(yàn)中能主動(dòng)提出問(wèn)題，值得表?yè)P(yáng)！下次可以更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案?！保ㄈ┰u(píng)估工具：可操作的量表設(shè)計(jì)為提高評(píng)估的“客觀性”與“可操作性”，需設(shè)計(jì)具體的評(píng)估量表（Rubric）。以下是“種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)探究能力評(píng)估量表”（見(jiàn)表5），供一線(xiàn)教師參考：維度指標(biāo)優(yōu)秀（4分）良好（3分）合格（2分）待改進(jìn)（1分）提出問(wèn)題能從情境中提出可探究的科學(xué)問(wèn)題能提出具體、可探究的問(wèn)題（如“種子萌發(fā)需要水嗎？”）能提出問(wèn)題，但不夠具體（如“種子萌發(fā)需要什么？”）能跟隨教師提出問(wèn)題（如“老師，種子萌發(fā)需要水嗎？”）不能提出問(wèn)題作出假設(shè)能用“如果……那么……”表達(dá)假設(shè)能清晰表達(dá)假設(shè)（如“如果種子有充足的水，那么會(huì)發(fā)芽”）能表達(dá)假設(shè)，但邏輯不清晰（如“種子需要水才會(huì)發(fā)芽”）能跟隨教師作出假設(shè)（如“老師說(shuō)種子需要水，我也這么認(rèn)為”）不能作出假設(shè)制定計(jì)劃能設(shè)計(jì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方案能獨(dú)立設(shè)計(jì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方案（如對(duì)比“有水”與“無(wú)水”，其他條件相同）能在教師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案能按教師預(yù)設(shè)的步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案不能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)?zāi)芤?guī)范操作，記錄現(xiàn)象能規(guī)范操作（如“連接電路時(shí)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)”），如實(shí)記錄現(xiàn)象（如用表格記錄綠豆的變化）能基本規(guī)范操作，記錄現(xiàn)象較完整能操作，但不夠規(guī)范，記錄現(xiàn)象不完整不能操作，無(wú)法記錄現(xiàn)象得出結(jié)論能分析數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如“有水的綠豆發(fā)芽了，沒(méi)水的沒(méi)發(fā)芽”）總結(jié)規(guī)律（如“種子萌發(fā)需要水”）能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律，但不夠清晰能總結(jié)規(guī)律，但不符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能總結(jié)規(guī)律表達(dá)交流能分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)論能清晰分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程（如“我們做了什么？”“我們發(fā)現(xiàn)了什么？”），傾聽(tīng)他人意見(jiàn)能分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程，但不夠清晰能分享實(shí)驗(yàn)結(jié)論，但無(wú)法描述過(guò)程不能分享三、結(jié)論與建議小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)估需以學(xué)生為主體、以素養(yǎng)為導(dǎo)向。教學(xué)設(shè)計(jì)需遵循“主體性、探究性、科學(xué)性、生活化”原則，構(gòu)建“問(wèn)題—探究—結(jié)論”的完整流程；評(píng)估需采用“多元主體、多維度、過(guò)程性”的方式，聚焦“科學(xué)探究能力、科學(xué)思維、情感態(tài)度”的培養(yǎng)。對(duì)一線(xiàn)教師的建議：1.轉(zhuǎn)變角色：從“知識(shí)傳遞者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”，讓學(xué)生參與探究的全過(guò)程；2.設(shè)計(jì)開(kāi)放性問(wèn)題：避免“照方抓藥”的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；3.重視過(guò)程性評(píng)估：用觀察記錄、成長(zhǎng)檔案等方式，記錄學(xué)