小學科學探究課程教學設計規(guī)范一、引言（一）規(guī)范背景《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）明確將“探究實踐”作為科學核心素養(yǎng)的四大維度之一，強調(diào)“科學學習要以探究為核心”。然而，當前小學科學探究教學中仍存在“重形式輕本質(zhì)”“重結(jié)果輕過程”“重知識輕素養(yǎng)”等問題——有的探究活動淪為“按步驟操作的驗證實驗”，有的問題設計缺乏驅(qū)動性，有的評價無法反映學生的探究能力發(fā)展。為此，亟需建立一套專業(yè)、嚴謹、可操作的探究課程教學設計規(guī)范，引導教師回歸探究本質(zhì)，落實核心素養(yǎng)目標。（二）規(guī)范意義本規(guī)范以新課標為依據(jù)，結(jié)合小學科學的學科特點與小學生的認知發(fā)展規(guī)律，聚焦“為什么設計”“設計什么”“如何設計”三個核心問題，旨在：1.明確方向：引導教師從“知識傳遞”轉(zhuǎn)向“素養(yǎng)培育”，將科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任的發(fā)展融入探究設計全過程；2.規(guī)范流程：梳理探究教學設計的關(guān)鍵要素與實施步驟，解決“探究活動怎么設計才有效”的實踐困惑；3.提升質(zhì)量：通過可量化、可評價的設計標準，推動探究教學從“經(jīng)驗驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“專業(yè)驅(qū)動”，保障探究活動的真實性與有效性。二、小學科學探究課程教學設計的核心原則（一）素養(yǎng)導向：聚焦科學核心素養(yǎng)發(fā)展探究教學設計需以“發(fā)展學生科學核心素養(yǎng)”為根本目標，避免“為探究而探究”。具體要求：目標設計要覆蓋科學觀念（如“知道植物的根能吸收水分”）、科學思維（如“能通過實驗現(xiàn)象推理根的作用”）、探究實踐（如“能設計簡單的對比實驗”）、態(tài)度責任（如“養(yǎng)成認真觀察、實事求是的態(tài)度”）四大維度；過程設計要體現(xiàn)“素養(yǎng)生成”的邏輯——通過探究活動，讓學生在“做中學”“思中學”，實現(xiàn)從“知識記憶”到“能力提升”再到“素養(yǎng)形成”的轉(zhuǎn)化。（二）探究為本：遵循科學探究的本質(zhì)邏輯科學探究的本質(zhì)是“提出問題—作出假設—制定計劃—實施探究—得出結(jié)論—表達交流”的循環(huán)過程。教學設計需還原這一邏輯，避免“碎片化”“跳躍式”的探究：問題是探究的起點，需具有驅(qū)動性（如“為什么夏天的西瓜比冬天的甜？”）；假設是探究的方向，需基于學生的已有經(jīng)驗（如“西瓜夏天甜可能是因為光照時間長”）；計劃是探究的藍圖，需強調(diào)變量控制（如探究“種子發(fā)芽是否需要水”時，需保證兩組實驗的溫度、光照等條件相同）；結(jié)論是探究的結(jié)果，需基于實證數(shù)據(jù)（如“有水的組有3顆種子發(fā)芽，沒水的組沒有發(fā)芽，因此種子發(fā)芽需要水”）。（三）兒童立場：契合小學生的認知與心理特點小學生以具象思維為主，好奇心強但注意力持續(xù)時間短，探究設計需符合其年齡特征：問題設計：低年級宜用“是什么”“為什么”的具象問題（如“螞蟻的觸角有什么用？”），高年級可拓展為“怎么樣”“如何影響”的抽象問題（如“不同土壤對種子發(fā)芽率有什么影響？”）；材料選擇：優(yōu)先使用身邊的“低結(jié)構(gòu)材料”（如種子、樹葉、石頭），避免復雜儀器（如顯微鏡），降低操作難度；過程設計：采用“小步走”策略，將探究任務分解為多個具體步驟（如“先觀察種子的樣子，再放入水中，每天記錄變化”），減少認知負擔。（四）跨學科融合：體現(xiàn)科學課程的綜合性質(zhì)新課標強調(diào)“科學課程要加強與其他學科的聯(lián)系”，探究設計需整合數(shù)學、語文、技術(shù)等學科內(nèi)容：數(shù)學融合：用統(tǒng)計圖表整理實驗數(shù)據(jù)（如用柱狀圖展示不同土壤的發(fā)芽率）；語文融合：用文字記錄探究過程（如寫“種子發(fā)芽日記”）；技術(shù)融合：用手機拍照、錄像記錄實驗現(xiàn)象（如用視頻展示植物生長的全過程）；生活融合：結(jié)合生活問題設計探究（如“為什么家里的綠蘿葉子發(fā)黃？”），體現(xiàn)“科學源于生活、服務生活”的理念。三、小學科學探究課程教學設計的關(guān)鍵要素（一）教學目標設計：精準對接核心素養(yǎng)維度教學目標是探究設計的“指南針”，需符合“可操作、可測量、可評價”的要求。設計時需遵循以下步驟：1.依據(jù)新課標：對照新課標中“學段目標”與“內(nèi)容要求”，明確本節(jié)課需落實的核心素養(yǎng)；2.結(jié)合學情：分析學生的已有知識（如是否知道“根的作用”）、認知水平（如是否能設計對比實驗）、興趣點（如是否喜歡動手操作）；3.表述規(guī)范：采用“行為主體+行為動詞+行為條件+行為結(jié)果”的結(jié)構(gòu)，如：科學觀念：“能說出植物根的兩個主要作用（吸收水分、固定植物）”；科學思維：“能根據(jù)‘紅水進入莖和葉’的實驗現(xiàn)象，推理出‘根能吸收水分’的結(jié)論”；探究實踐：“能與同伴合作設計‘驗證根吸收水分’的簡單實驗（如用帶根的芹菜放入紅水中）”；態(tài)度責任：“能認真記錄實驗現(xiàn)象，不隨意修改數(shù)據(jù)”。（二）探究問題設計：構(gòu)建驅(qū)動性探究任務問題是探究的“發(fā)動機”，需滿足以下要求：1.科學性：問題需符合科學事實，避免錯誤（如“月亮會發(fā)光嗎？”是科學問題，“月亮上有嫦娥嗎？”不是）；2.開放性：問題需有多個答案或探究路徑（如“怎樣讓種子發(fā)芽更快？”比“種子發(fā)芽需要水嗎？”更開放）；3.適切性：問題需符合學生的認知水平（如低年級問“螞蟻喜歡吃什么？”，高年級問“螞蟻的覓食行為受哪些因素影響？”）；4.驅(qū)動性：問題需激發(fā)學生的興趣與好奇心（如“為什么剛下雨后的空氣更清新？”比“空氣的成分有什么？”更有吸引力）。（三）探究過程設計：還原科學探究的真實流程探究過程是教學設計的“核心環(huán)節(jié)”，需體現(xiàn)“學生主體、教師引導”的原則，具體設計要求如下：探究環(huán)節(jié)設計要求示例**提出問題**引導學生從觀察、生活中發(fā)現(xiàn)問題，避免“教師直接給出問題”教師展示“剛發(fā)芽的種子”，問：“種子的小芽是從哪里長出來的？”**作出假設**基于學生的已有經(jīng)驗，鼓勵“合理猜測”，避免“無根據(jù)的想象”學生：“小芽可能是從種子的‘小尖’（胚根）長出來的?！?*制定計劃**指導學生設計實驗方案，強調(diào)“變量控制”“操作步驟”“安全注意事項”探究“種子發(fā)芽是否需要水”：兩組實驗，一組加水（實驗組），一組不加水（對照組），溫度、光照相同。**實施探究**提供充足的材料與時間，教師巡回指導，解決操作問題（如“如何固定種子”）學生分組實驗，每天記錄種子的變化（如“第2天，實驗組種子脹大；第3天，長出小芽”）。**得出結(jié)論**引導學生用“數(shù)據(jù)+邏輯”得出結(jié)論，避免“主觀判斷”學生：“我們組的實驗組有5顆種子發(fā)芽，對照組沒有發(fā)芽，因此種子發(fā)芽需要水?！?*表達交流**組織小組匯報，鼓勵質(zhì)疑與補充（如“為什么你們組的發(fā)芽率比我們組高？”）小組用圖表展示數(shù)據(jù)，分享實驗中的發(fā)現(xiàn)（如“我們發(fā)現(xiàn)種子的小芽總是向下長”）。（四）評價設計：多元反饋探究學習效果評價是探究設計的“反饋機制”，需體現(xiàn)“過程性、多元化、素養(yǎng)導向”的特點：1.評價維度：覆蓋探究的全流程——問題提出（如“是否能從觀察中發(fā)現(xiàn)問題？”）、假設制定（如“假設是否合理？”）、計劃設計（如“是否控制了變量？”）、實施過程（如“是否認真記錄數(shù)據(jù)？”）、結(jié)論得出（如“是否用數(shù)據(jù)支持結(jié)論？”）、表達交流（如“是否能清晰分享觀點？”）；2.評價主體：多元參與——學生自評（如“我覺得自己記錄數(shù)據(jù)很認真”）、同伴互評（如“他的實驗設計很合理”）、教師評價（如“小組的結(jié)論符合數(shù)據(jù)”）、家長評價（如“孩子回家后主動觀察植物生長”）；3.評價工具：豐富多樣——探究日記（記錄每天的實驗變化）、實驗報告（填寫實驗步驟與結(jié)論）、成長檔案（收集學生的探究作品，如照片、圖表）、課堂觀察量表（教師記錄學生的參與情況）。（五）資源設計：整合多維度探究支持系統(tǒng)資源是探究設計的“物質(zhì)基礎”，需滿足“易獲取、低成本、針對性”的要求：1.教材資源：挖掘教材中的“探究活動”“資料卡片”“拓展任務”，如人教版《科學》三年級上冊“植物的根”一課中的“探究根的作用”實驗；2.實驗材料：優(yōu)先使用“生活材料”（如礦泉水瓶、棉花、綠豆），避免“專業(yè)儀器”（如燒杯、酒精燈），降低準備難度；3.多媒體資源：用視頻、圖片輔助探究（如用視頻展示“種子發(fā)芽的全過程”，用圖片對比“不同土壤的特點”）；4.社區(qū)資源：利用當?shù)氐淖匀慌c人文資源（如植物園、科技館、農(nóng)田），組織實地探究（如“去植物園觀察不同植物的根”）。四、小學科學探究課程教學設計的實施流程（一）前期分析：明確設計的基礎與邊界1.學情分析：通過問卷、訪談、前測等方式，了解學生的已有知識（如“是否知道根的作用”）、認知水平（如“是否能設計對比實驗”）、興趣點（如“是否喜歡動手操作”）；2.教材分析：解讀教材的“內(nèi)容結(jié)構(gòu)”“探究目標”“活動設計”，明確本節(jié)課的“重點”（如“根的吸收作用”）與“難點”（如“設計對比實驗”）；3.資源分析：評估學校的實驗條件（如是否有實驗室、材料是否充足）、社區(qū)資源（如是否有植物園），確定可利用的資源。（二）目標制定：錨定核心素養(yǎng)發(fā)展方向根據(jù)前期分析，制定符合“素養(yǎng)導向”的教學目標（如前文“教學目標設計”部分的示例）。（三）問題與過程設計：搭建探究邏輯框架1.設計驅(qū)動性問題（如“植物的根有什么作用？”）；2.圍繞問題，設計“提出問題—作出假設—制定計劃—實施探究—得出結(jié)論—表達交流”的探究流程（如前文“探究過程設計”部分的示例）。（四）評價與資源設計：完善支持性系統(tǒng)1.設計評價工具（如實驗報告、課堂觀察量表）；2.準備探究資源（如實驗材料、多媒體資源、社區(qū)資源）。（五）反思調(diào)整：優(yōu)化設計的實踐性與適切性教學設計完成后，需進行自我反思（如“問題是否有驅(qū)動性？”“過程是否符合學生認知？”），或邀請同行評議（如“目標是否覆蓋核心素養(yǎng)？”“資源是否易獲?。俊保?，根據(jù)反饋調(diào)整設計。五、小學科學探究課程教學設計案例示范（一）課題名稱：探究植物根的作用（三年級上冊）（二）設計依據(jù)1.新課標：“知道植物的根能吸收水分和固定植物”（科學觀念）；“能設計簡單的實驗驗證假設”（探究實踐）；“養(yǎng)成認真觀察、實事求是的態(tài)度”（態(tài)度責任）。2.學情：三年級學生已認識植物的根，但不清楚根的具體作用；能進行簡單的動手操作，但缺乏“變量控制”的意識。（三）具體設計1.教學目標：科學觀念：能說出植物根的兩個主要作用（吸收水分、固定植物）；科學思維：能根據(jù)“紅水進入莖和葉”的實驗現(xiàn)象，推理出“根能吸收水分”的結(jié)論；探究實踐：能與同伴合作設計“驗證根吸收水分”的簡單實驗；態(tài)度責任：能認真記錄實驗現(xiàn)象，不隨意修改數(shù)據(jù)。2.探究問題：植物的根有什么作用？3.探究過程：提出問題：教師展示“帶根的綠蘿”，問：“如果把綠蘿的根剪掉，它還能活嗎？為什么？”引導學生提出“根有什么作用？”的問題。作出假設：學生根據(jù)已有經(jīng)驗猜測：“根能固定植物，不讓它倒；根能吸收水分。”制定計劃：教師指導學生設計兩組實驗：①驗證“根能固定植物”：將兩株綠蘿分別種在疏松的土壤和沒有根的土壤中，觀察哪株更穩(wěn)定；②驗證“根能吸收水分”：將帶根的芹菜放入紅水中，觀察莖和葉的變化。實施探究：學生分組實驗，每天記錄：①疏松土壤中的綠蘿沒有倒，沒有根的綠蘿容易倒；②芹菜的莖和葉逐漸變紅。得出結(jié)論：學生總結(jié)：“根能固定植物，不讓它倒；根能吸收水分，把水分送到莖和葉?！北磉_交流：小組用照片展示實驗結(jié)果，分享發(fā)現(xiàn)（如“我們發(fā)現(xiàn)芹菜的葉脈也變紅了”）。4.評價設計：實驗報告：填寫“實驗步驟”“觀察記錄”“結(jié)論”，教師評價“是否用數(shù)據(jù)支持結(jié)論”；同伴互評：評價“是否積極參與合作”“是否認真記錄數(shù)據(jù)”；成長檔案：收集學生的實驗照片與日記，記錄探究過程。5.資源設計：實驗材料：綠蘿、芹菜、紅水、土壤、礦泉水瓶；多媒體資源：視頻“植物根的吸收過程”；社區(qū)資源：邀請家長帶學生去農(nóng)田觀察“農(nóng)民伯伯如何給作物澆水”。（四）設計反思1.優(yōu)點：問題具有驅(qū)動性，過程符合探究邏輯，材料易獲取，評價覆蓋全流程；2.改進方向：可增加“根吸收水分的速度”的探究（如“不同溫度的水，根吸收得更快？”），拓展探究的深度。六、小學科學探究課程教學設計的注意事項（一）避免“形式化探究”，回歸探究的本質(zhì)有的教師將探究活動設計為“按步驟操作的驗證實驗”（如“教師先講根的作用，再讓學生做實驗驗證”），這違背了探究的本質(zhì)。需讓學生“自己提出問題、自己設計實驗、自己得出結(jié)論”，真正經(jīng)歷“科學探究的過程”。（二）關(guān)注“差異性需求”，實施分層指導不同學生的探究能力不同，需根據(jù)學生的水平提供不同的支持：對“探究能力較弱”的學生：提供“結(jié)構(gòu)化材料”（如提前準備好實驗步驟卡），指導其完成基本的探究任務；對“探究能力較強”的學生：提供“開放性材料”（如讓其自主選擇實驗材料），鼓勵其拓展探究的深度（如“探究不同植物根的吸收能力”）。（三）整合“技術(shù)工具”，提升探究效率合理使用技術(shù)工具（如手機、平板），可以優(yōu)化探究過程：用手機拍照、錄像記錄實驗現(xiàn)象（如“記錄種子發(fā)芽的每一天”），便于后續(xù)分析；用表格、圖表整理數(shù)據(jù)（如用Excel制作“不同土壤發(fā)芽率的柱狀圖”），讓數(shù)據(jù)更直觀；用在線平臺（如班級群）分享探究成果（如“上傳實驗視頻，讓家長一起參與評價”），擴大探究的影響力。（四）堅守“安全性原則”，保障探究活動順利開展探究活動中，需注意以下安全事項：材料安全：避免使用有毒、尖銳的材料（如酒精、剪刀），如需使用，需教師全程指導；操作安全