——基于核心素養(yǎng)的專(zhuān)業(yè)探索引言小學(xué)科學(xué)是義務(wù)教育階段培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心課程，其目標(biāo)是通過(guò)“探究-實(shí)踐”的學(xué)習(xí)過(guò)程，幫助兒童形成基本的科學(xué)觀念、發(fā)展科學(xué)思維、掌握探究方法，并樹(shù)立正確的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感（《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》）。2022版新課標(biāo)明確將小學(xué)科學(xué)課程內(nèi)容劃分為生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四大領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)“貼近兒童生活、符合認(rèn)知規(guī)律、突出探究本質(zhì)”的課程設(shè)計(jì)原則。本文結(jié)合新課標(biāo)要求與教學(xué)實(shí)踐，系統(tǒng)探討小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的體系構(gòu)建邏輯，并以“核心素養(yǎng)”為導(dǎo)向，提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)原則與具體案例，為一線教師提供可操作的教學(xué)參考。一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建：邏輯與框架小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)需遵循“兒童認(rèn)知發(fā)展規(guī)律”與“科學(xué)知識(shí)邏輯”的雙重邏輯，以“啟蒙性、整合性、生活性”為核心，構(gòu)建循序漸進(jìn)的內(nèi)容體系。（一）課程定位與核心目標(biāo)小學(xué)科學(xué)的核心定位是“科學(xué)啟蒙”，需避免“知識(shí)灌輸”的誤區(qū)，聚焦“科學(xué)素養(yǎng)”的四大維度：科學(xué)觀念：形成關(guān)于自然現(xiàn)象、物質(zhì)世界的基本認(rèn)知（如“生物需要適宜的環(huán)境”“物質(zhì)具有不同的性質(zhì)”）；科學(xué)思維：發(fā)展歸納、演繹、推理、質(zhì)疑等思維能力（如“通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)判斷變量的作用”）；探究實(shí)踐：掌握觀察、測(cè)量、實(shí)驗(yàn)、記錄等基本探究方法；態(tài)度責(zé)任：培養(yǎng)好奇心、實(shí)證精神與尊重自然的意識(shí)。（二）教學(xué)內(nèi)容的領(lǐng)域劃分與學(xué)段銜接根據(jù)2022版新課標(biāo)，小學(xué)科學(xué)內(nèi)容分為四大領(lǐng)域，各領(lǐng)域按低年級(jí)（1-2年級(jí)）、中年級(jí)（3-4年級(jí)）、高年級(jí)（5-6年級(jí)）的學(xué)段梯度設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)“從具體到抽象、從現(xiàn)象到本質(zhì)”的認(rèn)知進(jìn)階（見(jiàn)表1）。**領(lǐng)域****低年級(jí)（1-2年級(jí)）****中年級(jí)（3-4年級(jí)）****高年級(jí)（5-6年級(jí)）****生命科學(xué)**常見(jiàn)動(dòng)植物的外部特征與生活習(xí)性（如“螞蟻的身體結(jié)構(gòu)”“金魚(yú)的呼吸”）生物的生命周期（如“蠶的變態(tài)發(fā)育”）、生物與環(huán)境的簡(jiǎn)單關(guān)系（如“植物需要陽(yáng)光”）生態(tài)系統(tǒng)的組成（如“食物鏈”）、生物的遺傳與變異（如“種子的結(jié)構(gòu)與萌發(fā)”）**物質(zhì)科學(xué)**常見(jiàn)物質(zhì)的基本性質(zhì)（如“水的三態(tài)變化”“紙的吸水性”）物質(zhì)的變化（如“溶解現(xiàn)象”“蠟燭燃燒”）、力與運(yùn)動(dòng)（如“推力與拉力”）電路的連接（如“串聯(lián)與并聯(lián)”）、能量的形式（如“光與熱”）**地球與宇宙科學(xué)**地球的基本特征（如“白天與黑夜”“四季變化”）天氣與氣候（如“氣溫測(cè)量”“云的類(lèi)型”）、巖石與土壤（如“土壤的成分”）太陽(yáng)系與宇宙（如“月球的phases”“星座的識(shí)別”）、地球的變遷（如“化石的形成”）**技術(shù)與工程**簡(jiǎn)單工具的使用（如“放大鏡”“直尺”）設(shè)計(jì)與制作（如“紙橋承重”“簡(jiǎn)單電路”）問(wèn)題解決（如“改進(jìn)雨具”“垃圾分類(lèi)裝置”）（三）教學(xué)內(nèi)容的組織原則1.兒童中心性：內(nèi)容需貼近兒童的生活經(jīng)驗(yàn)（如“廚房中的科學(xué)”“校園里的動(dòng)植物”），以“問(wèn)題”為導(dǎo)向（如“為什么樹(shù)葉會(huì)變黃？”“為什么氣球會(huì)飛？”），激發(fā)好奇心。2.循序漸進(jìn)性：從“具體現(xiàn)象”到“抽象概念”（如低年級(jí)觀察“金魚(yú)的呼吸”，中年級(jí)探究“呼吸的作用”，高年級(jí)理解“氧氣與二氧化碳的交換”）；從“單一變量”到“多變量關(guān)系”（如低年級(jí)“水對(duì)種子發(fā)芽的影響”，中年級(jí)“水、溫度對(duì)種子發(fā)芽的影響”）。3.跨學(xué)科融合：結(jié)合數(shù)學(xué)（如“統(tǒng)計(jì)動(dòng)植物的數(shù)量”）、語(yǔ)文（如“寫(xiě)觀察日記”）、美術(shù)（如“畫(huà)螞蟻的身體結(jié)構(gòu)”）等學(xué)科，實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”。二、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論與實(shí)踐：原則與流程實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的核心載體，其設(shè)計(jì)需兼顧“科學(xué)性”“趣味性”“探究性”與“安全性”，讓學(xué)生在“動(dòng)手做”中理解科學(xué)原理、發(fā)展思維能力。（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心原則1.科學(xué)性：實(shí)驗(yàn)邏輯需符合科學(xué)規(guī)律（如“探究種子發(fā)芽的條件”時(shí)，需控制“水、溫度、光照”等變量）；材料選擇需真實(shí)（如用“綠豆”而非“塑料種子”做發(fā)芽實(shí)驗(yàn)）。2.趣味性：通過(guò)“直觀現(xiàn)象”激發(fā)興趣（如“火山爆發(fā)”實(shí)驗(yàn)用小蘇打與醋產(chǎn)生二氧化碳，模擬噴發(fā)；“彩虹實(shí)驗(yàn)”用三棱鏡分解太陽(yáng)光）。3.安全性：避免使用易燃、有毒材料（如用“酒精棉”代替“酒精燈”做加熱實(shí)驗(yàn)；用“食用色素”代替“化學(xué)顏料”）；操作步驟需簡(jiǎn)單（如低年級(jí)實(shí)驗(yàn)避免“復(fù)雜儀器”，用“放大鏡、紙巾、杯子”等常見(jiàn)物品）。4.探究性：讓學(xué)生參與“問(wèn)題設(shè)計(jì)-方案制定-實(shí)驗(yàn)實(shí)施-結(jié)論分析”的完整過(guò)程（如學(xué)生提出“為什么肥皂能洗臟手？”，教師引導(dǎo)設(shè)計(jì)“油污溶解實(shí)驗(yàn)”）。5.低成本：材料需易獲?。ㄈ纭巴寥莱煞帧睂?shí)驗(yàn)用“校園里的土壤”“礦泉水瓶”“紗布”；“水的蒸發(fā)”實(shí)驗(yàn)用“玻璃片”“滴管”“紙巾”）。（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般流程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需遵循“問(wèn)題-假設(shè)-方案-實(shí)施-結(jié)論-拓展”的邏輯，具體步驟如下：步驟設(shè)計(jì)要點(diǎn)案例（“種子發(fā)芽需要水嗎？”）**確定問(wèn)題**基于學(xué)生的疑問(wèn)或生活現(xiàn)象（如“為什么家里的綠豆沒(méi)發(fā)芽？”）學(xué)生提出：“種子發(fā)芽需要水嗎？”**提出假設(shè)**引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出猜想（如“沒(méi)有水，種子不能發(fā)芽”）假設(shè)：“種子發(fā)芽需要水，沒(méi)有水的種子不會(huì)發(fā)芽”**設(shè)計(jì)方案**控制變量（自變量：水；因變量：發(fā)芽率；無(wú)關(guān)變量：溫度、光照）；選擇材料（綠豆、紙巾、杯子）兩組實(shí)驗(yàn)：A組（有水）：紙巾浸濕，放10粒綠豆；B組（無(wú)水）：紙巾干燥，放10粒綠豆；均放在陽(yáng)臺(tái)（溫度、光照相同）**實(shí)施實(shí)驗(yàn)**指導(dǎo)學(xué)生觀察記錄（如“每天上午10點(diǎn)記錄發(fā)芽數(shù)量”）學(xué)生每天記錄兩組綠豆的發(fā)芽情況，繪制“發(fā)芽率曲線”**分析結(jié)論**整理數(shù)據(jù)（如A組3天發(fā)芽率100%，B組0%）；解釋現(xiàn)象（水是種子發(fā)芽的必要條件）結(jié)論：“種子發(fā)芽需要水，沒(méi)有水的種子無(wú)法萌發(fā)”**拓展延伸**聯(lián)系生活（如“為什么農(nóng)民要給莊稼澆水？”）；提出新問(wèn)題（如“種子發(fā)芽還需要什么？”）拓展：“探究溫度對(duì)種子發(fā)芽的影響”“探究光照對(duì)種子發(fā)芽的影響”（三）不同學(xué)段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例1.低年級(jí)（1-2年級(jí)）：直觀觀察型實(shí)驗(yàn)案例：觀察螞蟻的身體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：認(rèn)識(shí)螞蟻的頭、胸、腹、觸角等結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)觀察能力。材料：螞蟻（用糖水引誘）、放大鏡、白紙、水彩筆。步驟：（1）將螞蟻放在白紙上，用放大鏡觀察；（2）畫(huà)出螞蟻的身體輪廓，標(biāo)注“頭、胸、腹”；（3）用放大鏡看螞蟻的觸角，發(fā)現(xiàn)“觸角是用來(lái)傳遞信息的”。設(shè)計(jì)邏輯：用“具體實(shí)物”替代“抽象圖片”，通過(guò)“畫(huà)一畫(huà)”強(qiáng)化認(rèn)知，符合低年級(jí)兒童“具象思維”特點(diǎn)。2.中年級(jí)（3-4年級(jí)）：對(duì)比探究型實(shí)驗(yàn)案例：水的蒸發(fā)快慢與什么有關(guān)？實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：探究“表面積、溫度、通風(fēng)”對(duì)蒸發(fā)的影響，理解“變量控制”。材料：玻璃片、滴管、水、酒精燈（或熱水）、風(fēng)扇。步驟：（1）表面積變量：用滴管在兩塊玻璃片上分別滴1滴和5滴水，放在同一處，觀察蒸發(fā)快慢；（2）溫度變量：在兩塊玻璃片上各滴1滴水，一塊放在陽(yáng)光下，一塊放在陰涼處，觀察蒸發(fā)快慢；（3）通風(fēng)變量：在兩塊玻璃片上各滴1滴水，一塊用風(fēng)扇吹，一塊不吹，觀察蒸發(fā)快慢。設(shè)計(jì)邏輯：通過(guò)“多組對(duì)比”讓學(xué)生理解“變量”的概念，培養(yǎng)“科學(xué)思維”。3.高年級(jí)（5-6年級(jí)）：綜合探究型實(shí)驗(yàn)案例：簡(jiǎn)單電路的連接與故障排查實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：掌握串聯(lián)、并聯(lián)電路的連接方法，理解“電路的通路、斷路、短路”。材料：電池（1.5V）、導(dǎo)線、燈泡、開(kāi)關(guān)、燈座。步驟：（1）串聯(lián)電路：將電池、開(kāi)關(guān)、燈泡用導(dǎo)線依次連接，閉合開(kāi)關(guān)，觀察燈泡是否發(fā)光；（2）并聯(lián)電路：將兩個(gè)燈泡并聯(lián)在電池兩端，閉合開(kāi)關(guān)，觀察兩個(gè)燈泡的亮度；（3）故障排查：故意將導(dǎo)線斷開(kāi)，讓學(xué)生找出“為什么燈泡不亮”。設(shè)計(jì)邏輯：從“操作”到“思考”，培養(yǎng)“問(wèn)題解決”能力，符合高年級(jí)兒童“抽象思維”發(fā)展需求。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施策略與評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果取決于“教師引導(dǎo)”與“學(xué)生參與”的結(jié)合，需遵循以下策略：（一）情境化導(dǎo)入：激發(fā)探究欲望用“生活現(xiàn)象”或“問(wèn)題情境”引發(fā)學(xué)生興趣，如：講“溶解現(xiàn)象”時(shí)，展示“媽媽煮糖水”的視頻，問(wèn)：“為什么糖會(huì)‘消失’在水里？”；講“力與運(yùn)動(dòng)”時(shí)，用“推椅子”的游戲，問(wèn)：“為什么椅子會(huì)移動(dòng)？”。（二）自主探究：落實(shí)“以學(xué)生為中心”讓學(xué)生參與“實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)”，教師僅提供指導(dǎo)，如：學(xué)生想探究“紙橋的承重能力”，教師引導(dǎo)：“用什么紙？怎么折？如何測(cè)量承重？”；學(xué)生設(shè)計(jì)的方案可能“不嚴(yán)謹(jǐn)”（如用不同厚度的紙），教師需引導(dǎo)“控制變量”（如用相同的A4紙，折不同的形狀）。（三）合作學(xué)習(xí)：培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)將學(xué)生分成4-6人小組，明確“角色分工”（如“記錄員”“操作員”“匯報(bào)員”），如：探究“土壤的成分”時(shí)，小組分工：“收集土壤”“過(guò)濾水”“觀察顆?！薄坝涗浗Y(jié)果”；實(shí)驗(yàn)后，小組分享“我們發(fā)現(xiàn)了什么？”，教師引導(dǎo)“不同小組的結(jié)果是否一致？為什么？”。（四）過(guò)程性評(píng)價(jià)：關(guān)注探究過(guò)程避免“只看結(jié)論”的評(píng)價(jià)方式，采用“多元評(píng)價(jià)”：記錄冊(cè)評(píng)價(jià)：讓學(xué)生用“畫(huà)圖、文字、表格”記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程（如低年級(jí)畫(huà)“螞蟻的身體”，中年級(jí)寫(xiě)“種子發(fā)芽日記”，高年級(jí)做“電路設(shè)計(jì)圖”）；小組互評(píng)：設(shè)計(jì)“實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)量表”（如“是否積極參與？”“是否遵守規(guī)則？”“是否能解釋結(jié)果？”），讓小組互相打分；教師評(píng)價(jià)：用“鼓勵(lì)性語(yǔ)言”肯定學(xué)生的進(jìn)步（如“你觀察得很仔細(xì)！”“你的方案很有創(chuàng)意！”）。結(jié)語(yǔ)小學(xué)科學(xué)課程的核心是“讓學(xué)生像科學(xué)家一樣思考”，教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建需“貼近兒童生活”，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需“突出探究本質(zhì)”。通過(guò)“循序漸進(jìn)的內(nèi)容體系”與“科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”，我們能幫助兒童形成“用科學(xué)的眼光看世界”的思維方式，為其終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。正如2022版新課標(biāo)所言：“小學(xué)科學(xué)課程應(yīng)激發(fā)兒童的好奇心和探究欲望，讓他們?cè)谔骄恐畜w驗(yàn)科學(xué)的樂(lè)趣，在實(shí)踐中增長(zhǎng)才干?！币痪€教師需不斷探索“教學(xué)內(nèi)容”與“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”的融合路徑，讓科學(xué)課成為兒童“最?lèi)?ài)的課”，讓科學(xué)素