小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)參考案例一、活動(dòng)背景種子發(fā)芽是小學(xué)生日常生活中常見的生命現(xiàn)象，但多數(shù)學(xué)生對(duì)“種子發(fā)芽需要哪些條件”的認(rèn)知停留在“澆水、曬太陽(yáng)”的模糊層面，缺乏對(duì)“變量控制”“對(duì)照實(shí)驗(yàn)”等科學(xué)方法的實(shí)際體驗(yàn)。本活動(dòng)以“種子發(fā)芽的必要條件”為探究核心，貼合《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次”“生物與環(huán)境”等核心概念要求，旨在通過(guò)真實(shí)的探究過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維與實(shí)證意識(shí)。二、活動(dòng)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.知道種子發(fā)芽需要適宜的水分、溫度、空氣等基本條件；2.能說(shuō)出“對(duì)照實(shí)驗(yàn)”的核心邏輯（控制單一變量）。（二）過(guò)程與方法1.能基于生活經(jīng)驗(yàn)提出關(guān)于種子發(fā)芽條件的假設(shè)；2.能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立控制變量（如水分、溫度）；3.能用表格、畫圖等方式記錄種子發(fā)芽的過(guò)程與數(shù)據(jù)；4.能通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出合理結(jié)論。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.激發(fā)對(duì)植物生長(zhǎng)的探究興趣，感受生命的神奇；2.培養(yǎng)耐心觀察、如實(shí)記錄的科學(xué)態(tài)度；3.體會(huì)合作學(xué)習(xí)的重要性（如小組分工記錄）。三、活動(dòng)準(zhǔn)備（一）材料與工具1.種子：選擇發(fā)芽快、易觀察的品種（如綠豆、黃豆、花生，每組選1種，共20粒）；2.培養(yǎng)容器：透明一次性塑料杯（每組3個(gè)，便于觀察內(nèi)部變化）；3.保濕材料：無(wú)菌紙巾（每組3張，避免雜菌干擾）；4.變量控制材料：水分變量：清水（用于“有水組”）、干燥環(huán)境（“無(wú)水組”，可放置干燥劑）；溫度變量：恒溫箱（或溫暖的室內(nèi)環(huán)境，如25℃左右）、冰箱冷藏層（4℃左右，用于“低溫組”）；5.記錄工具：種子發(fā)芽觀察表（每組1份）、鉛筆、直尺。（二）分組安排以4-5人為一組，設(shè)組長(zhǎng)（負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)分工）、記錄員（填寫觀察表）、觀察員（每天觀察種子變化）、材料員（準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料），確保每個(gè)學(xué)生都參與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。四、探究過(guò)程設(shè)計(jì)本過(guò)程遵循“提出問(wèn)題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—實(shí)施實(shí)驗(yàn)—分析數(shù)據(jù)—得出結(jié)論”的科學(xué)探究邏輯，逐步引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)。（一）提出問(wèn)題（10分鐘）1.情境導(dǎo)入：展示兩組種子（一組已發(fā)芽，一組未發(fā)芽），提問(wèn)：“為什么有的種子能發(fā)芽，有的不能？”“你認(rèn)為種子發(fā)芽需要哪些條件？”2.頭腦風(fēng)暴：鼓勵(lì)學(xué)生說(shuō)出自己的猜想（如“需要水”“需要陽(yáng)光”“需要溫暖的地方”“需要空氣”），教師將猜想記錄在黑板上。3.聚焦問(wèn)題：引導(dǎo)學(xué)生將問(wèn)題具體化，如“水分是種子發(fā)芽的必要條件嗎？”“溫度太低會(huì)影響種子發(fā)芽嗎？”（選擇1-2個(gè)問(wèn)題作為本次探究的核心，避免貪多）。（二）作出假設(shè)（10分鐘）1.基于經(jīng)驗(yàn)假設(shè)：讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)（如“媽媽種綠豆時(shí)會(huì)澆水”“冬天種子不容易發(fā)芽”），對(duì)聚焦的問(wèn)題作出假設(shè)。例如：假設(shè)1：“種子發(fā)芽需要適量的水分”（針對(duì)“水分是否必要”）；假設(shè)2：“種子發(fā)芽需要適宜的溫度（如25℃左右）”（針對(duì)“溫度是否影響”）。2.明確假設(shè)的可驗(yàn)證性：教師強(qiáng)調(diào)“假設(shè)必須能通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)”，如“如果‘種子發(fā)芽需要水分’，那么無(wú)水組的種子不會(huì)發(fā)芽，有水組的種子會(huì)發(fā)芽”。（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（15分鐘）1.控制變量：以“探究水分是否為種子發(fā)芽的必要條件”為例，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)組（有水組）：在塑料杯中鋪1層紙巾，加入適量清水（使紙巾濕潤(rùn)但不積水），放入10粒種子；對(duì)照組（無(wú)水組）：在塑料杯中鋪1層干燥紙巾，放入10粒種子，密封（避免空氣中的水分進(jìn)入）；無(wú)關(guān)變量控制：兩組種子的數(shù)量、種類、紙巾材質(zhì)、光照條件（均放在室內(nèi)散射光下）、空氣條件（均不密封，保證空氣流通）完全相同。2.重復(fù)實(shí)驗(yàn)：為避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性，每組設(shè)置3個(gè)重復(fù)（如3個(gè)有水組、3個(gè)無(wú)水組），取平均值作為最終數(shù)據(jù)。3.記錄實(shí)驗(yàn)方案：讓學(xué)生用文字或畫圖的方式記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（如“有水組”和“無(wú)水組”的設(shè)置），教師巡視指導(dǎo)，糾正變量控制中的錯(cuò)誤（如“有水組”加太多水導(dǎo)致種子腐爛）。（四）實(shí)施實(shí)驗(yàn)（7天，每天10分鐘）1.實(shí)驗(yàn)操作：第一天：分組完成實(shí)驗(yàn)裝置的搭建，貼好標(biāo)簽（如“有水組-1”“無(wú)水組-1”），放置在指定位置（如教室窗臺(tái)，避免陽(yáng)光直射）；第二天至第七天：每天固定時(shí)間（如上午10點(diǎn)），由觀察員觀察種子變化，記錄員填寫《種子發(fā)芽觀察表》（見表1）；觀察內(nèi)容：種子的膨脹情況（如“種皮破裂時(shí)間”）、芽的長(zhǎng)度（用直尺測(cè)量，精確到毫米）、發(fā)芽率（發(fā)芽種子數(shù)/總種子數(shù)×100%）。表1種子發(fā)芽觀察表（組名：______種子類型：______）天數(shù)有水組（10粒）無(wú)水組（10粒）第1天種子大?。篲_____（如“未膨脹”“膨脹1倍”）種子大?。篲_____第2天種皮變化：______（如“破裂”“未破裂”）種皮變化：______第3天發(fā)芽數(shù)：______粒芽長(zhǎng)：______mm發(fā)芽數(shù)：______粒芽長(zhǎng)：______mm第4天發(fā)芽數(shù)：______粒芽長(zhǎng)：______mm發(fā)芽數(shù)：______粒芽長(zhǎng)：______mm.........第7天總發(fā)芽率：______%總發(fā)芽率：______%2.注意事項(xiàng)：有水組需每天補(bǔ)充少量清水，保持紙巾濕潤(rùn)（避免缺水）；無(wú)水組需每天檢查密封情況（避免水分進(jìn)入）；禁止觸摸種子（避免手上的細(xì)菌影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果）。（五）分析數(shù)據(jù)（15分鐘）1.整理數(shù)據(jù)：每組將7天的觀察數(shù)據(jù)匯總，計(jì)算有水組和無(wú)水組的平均發(fā)芽率（如“有水組的平均發(fā)芽率為85%，無(wú)水組為0%”）。2.對(duì)比分析：引導(dǎo)學(xué)生比較兩組數(shù)據(jù)的差異，如“有水組的種子幾乎都發(fā)芽了，無(wú)水組的種子沒有發(fā)芽”，思考“這說(shuō)明什么？”。3.排除異常：如果某組數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常（如無(wú)水組有1粒種子發(fā)芽），教師要引導(dǎo)學(xué)生分析原因（如“密封不嚴(yán)，導(dǎo)致水分進(jìn)入”），培養(yǎng)“尊重?cái)?shù)據(jù)、理性分析”的科學(xué)態(tài)度。（六）得出結(jié)論（10分鐘）1.總結(jié)結(jié)論：讓學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，如“種子發(fā)芽需要適量的水分”（針對(duì)“水分是否必要”的問(wèn)題）。2.驗(yàn)證假設(shè)：將結(jié)論與之前的假設(shè)對(duì)比，如“我們的假設(shè)‘種子發(fā)芽需要水分’是正確的，因?yàn)闊o(wú)水組的種子沒有發(fā)芽”。3.拓展思考：引導(dǎo)學(xué)生思考“還有哪些條件會(huì)影響種子發(fā)芽？”（如“溫度”“空氣”），為后續(xù)探究埋下伏筆。五、活動(dòng)延伸1.探究其他變量：讓學(xué)生自主選擇“溫度”“空氣”等變量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（如“探究溫度對(duì)種子發(fā)芽的影響”，設(shè)置25℃組和4℃組），拓展探究的深度。2.觀察幼苗生長(zhǎng)：讓學(xué)生繼續(xù)觀察發(fā)芽后的幼苗生長(zhǎng)情況（如“幼苗需要陽(yáng)光嗎？”），將探究從“種子發(fā)芽”延伸到“植物生長(zhǎng)”。3.實(shí)踐應(yīng)用：指導(dǎo)學(xué)生用探究得出的結(jié)論種植小盆栽（如綠豆苗），體會(huì)“科學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活，又服務(wù)于生活”。六、評(píng)價(jià)與反思（一）評(píng)價(jià)指標(biāo)采用“過(guò)程性評(píng)價(jià)+結(jié)果性評(píng)價(jià)”相結(jié)合的方式，評(píng)價(jià)學(xué)生的探究能力：評(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)（優(yōu)秀/良好/合格）提出問(wèn)題能結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)提出具體、可探究的問(wèn)題作出假設(shè)能基于經(jīng)驗(yàn)作出可驗(yàn)證的假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷_設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，控制單一變量實(shí)施實(shí)驗(yàn)?zāi)苷J(rèn)真觀察、如實(shí)記錄數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)能正確對(duì)比數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論情感態(tài)度能積極參與小組合作，保持耐心觀察（二）反思與改進(jìn)1.學(xué)生反思：讓學(xué)生填寫《探究活動(dòng)反思表》，思考“實(shí)驗(yàn)中遇到了哪些問(wèn)題？”“如果重新做實(shí)驗(yàn)，你會(huì)如何改進(jìn)？”（如“下次實(shí)驗(yàn)要更嚴(yán)格控制無(wú)水組的水分”）。2.教師反思：總結(jié)本次活動(dòng)的成功之處（如“學(xué)生能主動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)”）和不足（如“部分學(xué)生記錄數(shù)據(jù)不及時(shí)”），調(diào)整后續(xù)活動(dòng)設(shè)計(jì)（如“增加‘?dāng)?shù)據(jù)記錄培訓(xùn)’環(huán)節(jié)”）。七、注意事項(xiàng)1.安全問(wèn)題：避免使用有毒種子（如蓖麻籽），實(shí)驗(yàn)過(guò)程中禁止食用種子；2.材料選擇：盡量使用新鮮、飽滿的種子（避免陳種子影響發(fā)芽率）；3.時(shí)間安排：種子發(fā)芽需要7天左右，教師要提前規(guī)劃好活動(dòng)時(shí)間（如每周1節(jié)課，持續(xù)2周）；4.個(gè)性化指導(dǎo)：對(duì)能力較弱的學(xué)生，教師要加強(qiáng)個(gè)別指導(dǎo)（如“幫助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案”“指導(dǎo)記錄數(shù)據(jù)”）。八、案例特色1.貼近生活：以“種子發(fā)芽”為主題，符合小學(xué)生的認(rèn)知水平和生活經(jīng)驗(yàn)，容易激發(fā)探究興趣；2.科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)：強(qiáng)調(diào)“對(duì)照實(shí)驗(yàn)”“控制變量”“重復(fù)實(shí)驗(yàn)”等科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)；3.實(shí)用易操作：材料容易獲?。ㄈ缇G豆、塑料杯），步驟簡(jiǎn)單明了，適合小學(xué)中高年級(jí)學(xué)生開