小學(xué)科學(xué)探索活動設(shè)計引言小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙課程，而探索活動是科學(xué)學(xué)習(xí)的核心載體?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出，要“倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)思維、實踐能力和創(chuàng)新精神”?；诖?，小學(xué)科學(xué)探索活動設(shè)計需以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，遵循兒童認知規(guī)律，融合“問題-探究-反思-應(yīng)用”的邏輯主線，構(gòu)建“情境化、過程化、生活化”的實踐框架。本文結(jié)合教學(xué)實踐，從設(shè)計原則、實施步驟、案例解析、注意事項四方面，系統(tǒng)闡述小學(xué)科學(xué)探索活動的設(shè)計路徑，為一線教師提供可操作的實踐指南。一、小學(xué)科學(xué)探索活動設(shè)計的基本原則科學(xué)探索活動的設(shè)計需兼顧兒童認知特點與科學(xué)本質(zhì)，遵循以下四項核心原則：（一）兒童主體性原則：以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計邏輯小學(xué)科學(xué)探索活動的主體是學(xué)生，設(shè)計需貼合兒童的生活經(jīng)驗、認知水平與學(xué)習(xí)風(fēng)格。例如，低年級學(xué)生以具體形象思維為主，活動應(yīng)聚焦“做中學(xué)”（如“玩磁鐵”“觀察螞蟻”）；高年級學(xué)生抽象邏輯思維萌芽，可引入“設(shè)計-制作”類活動（如“搭建簡易電路”“制作生態(tài)瓶”）。實踐要點：問題源于學(xué)生的真實疑問（如“為什么樹葉會變黃？”“為什么氣球會飛起來？”）；任務(wù)設(shè)計符合“最近發(fā)展區(qū)”（如探究“種子發(fā)芽需要什么”時，先引導(dǎo)學(xué)生猜想“水”，再拓展到“陽光”“溫度”）；給予學(xué)生自主選擇的空間（如選擇探究“哪種紙的吸水性強”時，讓學(xué)生自主選擇報紙、紙巾、牛皮紙等材料）。（二）探究真實性原則：聯(lián)結(jié)生活的問題導(dǎo)向科學(xué)探索活動需圍繞真實問題展開，讓學(xué)生在解決實際問題的過程中理解科學(xué)概念。真實問題應(yīng)具備“生活關(guān)聯(lián)性”與“探究價值”，避免“為探究而探究”的形式化設(shè)計。實踐要點：從生活現(xiàn)象切入（如“為什么冬天窗戶上會有哈氣？”“為什么自行車輪胎會爆？”）；設(shè)計“任務(wù)驅(qū)動型”活動（如“為班級設(shè)計一個節(jié)水裝置”“幫農(nóng)民伯伯探究種子發(fā)芽的最佳條件”）；注重“做中學(xué)”與“用中學(xué)”的結(jié)合（如探究“簡單電路”后，讓學(xué)生制作“簡易手電筒”解決生活中“停電”的問題）。（三）跨學(xué)科融合原則：打破邊界的素養(yǎng)培育科學(xué)探索活動需突破學(xué)科壁壘，融合數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)等領(lǐng)域的知識與技能，培養(yǎng)學(xué)生的“綜合應(yīng)用能力”。例如，探究“橋的承重能力”時，需用到數(shù)學(xué)中的“測量”（長度、重量）、技術(shù)中的“設(shè)計”（畫圖紙）、工程中的“制作”（用筷子搭橋）、藝術(shù)中的“美化”（裝飾橋身）。實踐要點：挖掘科學(xué)問題中的跨學(xué)科元素（如“探究植物的生長”可融合數(shù)學(xué)的“數(shù)據(jù)統(tǒng)計”、美術(shù)的“繪畫記錄”）；設(shè)計“STEM項目”（如“制作一個能裝10顆雞蛋的保護裝置”，需用到科學(xué)的“力的作用”、技術(shù)的“材料選擇”、工程的“結(jié)構(gòu)設(shè)計”、數(shù)學(xué)的“尺寸計算”）；鼓勵學(xué)生用“多學(xué)科語言”表達結(jié)果（如用圖表展示數(shù)據(jù)、用文字描述過程、用模型呈現(xiàn)設(shè)計）。（四）素養(yǎng)導(dǎo)向原則：指向核心素養(yǎng)的目標(biāo)定位科學(xué)探索活動的目標(biāo)需聚焦科學(xué)核心素養(yǎng)（科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任），避免“知識灌輸”的傳統(tǒng)模式。例如，探究“種子發(fā)芽需要什么”時，目標(biāo)應(yīng)包括：科學(xué)觀念：知道種子發(fā)芽需要水、陽光、溫度等條件；科學(xué)思維：能通過對比實驗分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；探究實踐：能設(shè)計簡單的對比實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)；態(tài)度責(zé)任：養(yǎng)成認真觀察、嚴謹記錄的科學(xué)態(tài)度。二、小學(xué)科學(xué)探索活動設(shè)計的具體步驟科學(xué)探索活動的設(shè)計需遵循“問題驅(qū)動-猜想假設(shè)-方案設(shè)計-實踐探究-總結(jié)反思-遷移應(yīng)用”的邏輯流程，每個環(huán)節(jié)都需體現(xiàn)“學(xué)生主體”與“探究核心”。（一）問題驅(qū)動：基于兒童經(jīng)驗的情境創(chuàng)設(shè)目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的探究興趣，提出可探究的科學(xué)問題。操作要點：創(chuàng)設(shè)“真實情境”（如用“冬天窗戶上的哈氣”引出“水的三態(tài)變化”問題）；引導(dǎo)學(xué)生“提出問題”（如用“為什么綠豆泡在水里會發(fā)芽？”引出“種子發(fā)芽需要什么”的問題）；篩選“可探究的問題”（如排除“為什么種子會有生命？”等無法用小學(xué)實驗解決的問題，保留“種子發(fā)芽需要水嗎？”等可探究的問題）。（二）猜想與假設(shè)：激發(fā)邏輯思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生基于已有經(jīng)驗提出猜想，并轉(zhuǎn)化為可檢驗的假設(shè)。操作要點：鼓勵“發(fā)散性猜想”（如“種子發(fā)芽需要水”“需要陽光”“需要空氣”“需要肥料”）；引導(dǎo)“合理性假設(shè)”（如將“種子發(fā)芽需要水”轉(zhuǎn)化為“如果種子發(fā)芽需要水，那么沒有水的種子不會發(fā)芽”）；梳理“假設(shè)的可檢驗性”（如“種子發(fā)芽需要陽光”可通過“有陽光”與“無陽光”的對比實驗檢驗，而“種子發(fā)芽需要肥料”因小學(xué)實驗條件限制，可暫不探究）。（三）方案設(shè)計：培養(yǎng)工程思維的實踐路徑目標(biāo)：讓學(xué)生學(xué)會設(shè)計“控制變量”的實驗方案，培養(yǎng)“工程思維”（如“如何控制變量”“如何選擇材料”）。操作要點：引導(dǎo)“控制變量”（如探究“種子發(fā)芽需要水”時，需控制“陽光、溫度、空氣”等變量相同，只改變“水”的有無）；選擇“合適的材料”（如用綠豆、杯子、紙巾、水等易獲取的材料）；設(shè)計“可操作的步驟”（如：①在兩個杯子里放同樣多的紙巾；②每個杯子放10顆綠豆；③給一個杯子加水，保持紙巾濕潤，另一個不加水；④把兩個杯子放在同樣的地方；⑤每天觀察并記錄）。（四）實踐探究：手腦協(xié)同的核心過程目標(biāo)：讓學(xué)生通過動手操作，收集實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)“實證意識”。操作要點：強調(diào)“規(guī)范操作”（如使用溫度計要輕拿輕放，觀察時要保持安靜）；指導(dǎo)“記錄方法”（如用表格記錄“種子發(fā)芽數(shù)量”“芽長”，用照片記錄“發(fā)芽過程”）；關(guān)注“生成性問題”（如學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)“水加太多的種子也沒發(fā)芽”，可引導(dǎo)學(xué)生反思“水太多會導(dǎo)致什么？”）。（五）總結(jié)反思：深化認知的元思維培養(yǎng)目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，反思探究過程中的問題。操作要點：分析數(shù)據(jù)（如用“有水的杯子里有8顆種子發(fā)芽，沒水的杯子里沒有發(fā)芽”得出“種子發(fā)芽需要水”的結(jié)論）；反思過程（如“有沒有保持溫度相同？”“有沒有數(shù)錯發(fā)芽數(shù)量？”）；表達結(jié)論（如用“我們的實驗結(jié)果說明，種子發(fā)芽需要水”這樣的陳述句表達，避免“我覺得”“可能”等模糊表述）。（六）遷移應(yīng)用：聯(lián)系生活的素養(yǎng)落地目標(biāo)：讓學(xué)生將探究所得的知識與技能應(yīng)用到生活中，解決真實問題。操作要點：設(shè)計“生活任務(wù)”（如探究“種子發(fā)芽需要水”后，讓學(xué)生“幫媽媽種綠豆芽”）；引導(dǎo)“舉一反三”（如知道“種子發(fā)芽需要水”后，思考“為什么農(nóng)民播種前要澆水？”“為什么家里的種子要放在干燥的地方？”）；拓展“新問題”（如“如果種子發(fā)芽需要水，那么需要多少水最合適？”“不同種子發(fā)芽需要的水量一樣嗎？”）。三、小學(xué)科學(xué)探索活動設(shè)計案例：“種子發(fā)芽需要什么”（一）活動背景春天到了，學(xué)生發(fā)現(xiàn)校園里的小草發(fā)芽了，家里的綠豆泡在水里也發(fā)芽了，于是提出“為什么種子會發(fā)芽？”“種子發(fā)芽需要什么？”等問題?；趯W(xué)生的興趣，設(shè)計本活動。（二）活動目標(biāo)1.科學(xué)觀念：知道種子發(fā)芽需要水、陽光、溫度等條件；2.科學(xué)思維：能通過對比實驗分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；3.探究實踐：能設(shè)計簡單的對比實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)；4.態(tài)度責(zé)任：養(yǎng)成認真觀察、嚴謹記錄的科學(xué)態(tài)度。（三）材料準(zhǔn)備綠豆、杯子、紙巾、水、標(biāo)簽、記錄表格、相機（可選）。（四）實施過程1.問題驅(qū)動：創(chuàng)設(shè)情境教師展示“泡在水里的綠豆”和“放在柜子里的綠豆”，問：“為什么泡在水里的綠豆發(fā)芽了，放在柜子里的沒有發(fā)芽？”學(xué)生提出問題：“種子發(fā)芽需要水嗎？”“需要陽光嗎？”“需要溫度嗎？”2.猜想與假設(shè)學(xué)生基于已有經(jīng)驗猜想：“種子發(fā)芽需要水”“需要陽光”“需要溫度”。教師引導(dǎo)學(xué)生將猜想轉(zhuǎn)化為假設(shè)：“如果種子發(fā)芽需要水，那么沒有水的種子不會發(fā)芽”；“如果種子發(fā)芽需要陽光，那么沒有陽光的種子不會發(fā)芽”。3.方案設(shè)計學(xué)生分組設(shè)計實驗方案，教師指導(dǎo)控制變量。例如，探究“種子發(fā)芽需要水”的小組，設(shè)計：材料：2個杯子、20顆綠豆、紙巾、水；步驟：①在兩個杯子里放同樣多的紙巾；②每個杯子放10顆綠豆；③給1號杯子加水（保持紙巾濕潤），2號杯子不加水；④把兩個杯子放在同樣的地方（陽光、溫度相同）；⑤每天觀察并記錄。4.實踐探究學(xué)生按照方案進行實驗，每天觀察種子的發(fā)芽情況，用表格記錄（如下）：時間1號杯子（有水）發(fā)芽數(shù)量2號杯子（無水）發(fā)芽數(shù)量第1天00第2天30第3天80第4天1005.總結(jié)反思學(xué)生分析數(shù)據(jù)：“1號杯子里的綠豆有10顆發(fā)芽了，2號杯子里的沒有發(fā)芽”，得出結(jié)論：“種子發(fā)芽需要水”。然后反思：“有沒有可能水加太多了？”“有沒有保持溫度相同？”教師引導(dǎo)學(xué)生意識到“控制變量”的重要性。6.遷移應(yīng)用學(xué)生聯(lián)系生活：“為什么農(nóng)民播種前要澆水？”“為什么家里的種子要放在干燥的地方？”教師讓學(xué)生回家“幫媽媽種綠豆芽”，并記錄過程。（五）評價設(shè)計1.過程性評價：用“星級評價”評估學(xué)生的參與度（如“積極提出問題”得1星，“認真記錄數(shù)據(jù)”得1星，“主動反思”得1星）；2.結(jié)果性評價：用“評語+等級”評估學(xué)生的結(jié)論（如“結(jié)論正確，數(shù)據(jù)記錄詳細”得“優(yōu)秀”，“結(jié)論基本正確，數(shù)據(jù)記錄有遺漏”得“良好”）；3.表現(xiàn)性評價：用“成長記錄袋”收集學(xué)生的實驗記錄、照片、反思日記，展示學(xué)生的進步。（六）反思與改進1.問題：部分學(xué)生在記錄數(shù)據(jù)時會數(shù)錯發(fā)芽數(shù)量；2.改進：給每個杯子貼標(biāo)簽，讓學(xué)生用“畫圈”的方式標(biāo)記發(fā)芽的種子，避免數(shù)錯；3.問題：部分學(xué)生對“控制變量”的理解不夠；4.改進：用“對比實驗卡”提示學(xué)生“要保持陽光、溫度相同，只改變水的有無”，幫助學(xué)生理解。四、小學(xué)科學(xué)探索活動設(shè)計的注意事項（一）關(guān)注差異：分層設(shè)計的實施策略學(xué)生的認知水平、動手能力、興趣愛好存在差異，活動設(shè)計需“分層”：基礎(chǔ)層：提供“步驟卡”，讓學(xué)生按步驟完成實驗（如“探究種子發(fā)芽需要水”）；提高層：讓學(xué)生自主設(shè)計實驗（如“探究種子發(fā)芽需要的溫度”）；拓展層：讓學(xué)生解決更復(fù)雜的問題（如“為農(nóng)民伯伯設(shè)計種子發(fā)芽的最佳條件”）。（二）安全第一：實驗操作的風(fēng)險防控小學(xué)實驗需注意“安全”：材料選擇：不用有毒、尖銳、易燃的材料（如不用酒精、玻璃片、火柴）；操作指導(dǎo)：教師要演示正確的操作方法（如使用剪刀時要小心，不要扎到手）；環(huán)境準(zhǔn)備：保持實驗室整潔，避免學(xué)生碰倒杯子、打翻水。（三）技術(shù)賦能：數(shù)字化工具的合理應(yīng)用數(shù)字化工具能提高探究效率：用“手機APP”記錄實驗過程（如用“時間lapse”功能拍攝種子發(fā)芽的過程）；用“傳感器”測量數(shù)據(jù)（如用“濕度傳感器”測量土壤的濕度，用“溫度傳感器”測量環(huán)境的溫度）；用“電子表格”分析數(shù)據(jù)（如用Excel制作圖表，展示發(fā)芽數(shù)量的變化）。（四）評價多元：過程與結(jié)果的平衡考量評價需兼顧“過程”與“結(jié)果”：過程性評價：關(guān)