小學科學課創(chuàng)新教學活動設(shè)計引言：小學科學教育的現(xiàn)狀與創(chuàng)新需求《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》明確將“核心素養(yǎng)”作為課程目標的核心，強調(diào)科學教育要“以探究為核心，注重跨學科融合，聯(lián)系學生生活實際”。然而，傳統(tǒng)小學科學課仍存在“重知識灌輸、輕探究過程”“重實驗操作、輕思維培養(yǎng)”“重課堂內(nèi)、輕生活聯(lián)結(jié)”等問題。如何通過創(chuàng)新教學活動設(shè)計，讓科學學習從“被動接受”轉(zhuǎn)向“主動建構(gòu)”，從“學科本位”轉(zhuǎn)向“素養(yǎng)導(dǎo)向”，成為當前小學科學教育改革的關(guān)鍵議題。本文結(jié)合新課標要求與教學實踐，提出情境化探究、跨學科融合、數(shù)字化賦能、項目式學習四大創(chuàng)新路徑，并通過具體活動案例說明設(shè)計邏輯與實施策略，為一線教師提供可操作的實踐參考。一、情境化探究：從“知識傳遞”到“問題解決”（一）設(shè)計理念情境化探究以“真實問題”為驅(qū)動，將科學知識嵌入學生熟悉的生活場景（如校園、家庭、社區(qū)），讓學生在“發(fā)現(xiàn)問題—提出假設(shè)—設(shè)計方案—實踐驗證—總結(jié)反思”的過程中，體會科學與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)問題解決能力與科學探究素養(yǎng)。（二）活動案例：校園植物水分需求調(diào)查1.適用年級：3-4年級（生命科學領(lǐng)域）2.活動目標知識目標：了解植物生長需要水分，感知不同植物（喬木、灌木、草本）的水分需求差異；能力目標：能制定簡單的調(diào)查計劃，運用濕度計、記錄表格等工具收集數(shù)據(jù)；情感目標：培養(yǎng)對校園植物的關(guān)愛意識，增強“用科學改善生活”的責任意識。3.實施步驟（1）情境導(dǎo)入（1課時）：展示校園內(nèi)部分植物枯萎的照片（如操場邊的小草、教學樓前的灌木），提問：“為什么有的植物長得茂盛，有的卻枯萎了？”引導(dǎo)學生聚焦“水分”這一關(guān)鍵變量。（2）問題提出與假設(shè)（1課時）：組織學生分組討論，提出具體問題（如“喬木和草本植物的水分需求一樣嗎？”“每天澆多少水合適？”），并基于已有經(jīng)驗提出假設(shè)（如“草本植物需要更多水分”）。（3）方案設(shè)計（1課時）：指導(dǎo)學生制定調(diào)查計劃，明確以下要素：調(diào)查對象：選擇校園內(nèi)3-5種典型植物（如樟樹、月季、三葉草）；測量工具：濕度計（測量土壤濕度）、水壺（控制澆水總量）、記錄表格（含日期、植物種類、土壤濕度、植物狀態(tài)）；時間安排：連續(xù)1周，每天上午10點（光照強度較穩(wěn)定）測量；分工：每組設(shè)“測量員”“記錄員”“觀察員”，職責明確。（4）實踐探究（1周，每周2課時）：學生按計劃開展調(diào)查，每天記錄數(shù)據(jù)。教師巡回指導(dǎo)，提醒注意事項（如濕度計要插入土壤表層以下、記錄要及時準確）。（5）總結(jié)交流（1課時）：數(shù)據(jù)整理：用柱狀圖展示不同植物的平均土壤濕度（如樟樹為“適中”，三葉草為“濕潤”）；結(jié)論得出：驗證假設(shè)（如“草本植物需要更濕潤的土壤”）；行動建議：向校園后勤部門提交“植物澆水指南”（如“三葉草每天澆一次水，樟樹每3天澆一次”）。4.評價要點過程性評價：調(diào)查計劃的合理性（是否覆蓋關(guān)鍵變量）、數(shù)據(jù)記錄的規(guī)范性（是否有日期、植物種類）；結(jié)果性評價：結(jié)論的科學性（是否基于數(shù)據(jù)）、建議的可行性（是否符合植物實際需求）；情感評價：參與度（是否積極合作）、責任意識（是否關(guān)心校園植物）。5.注意事項安全：提醒學生使用濕度計時避免扎傷；真實：禁止編造數(shù)據(jù)，鼓勵記錄“異常情況”（如雨天后土壤濕度超標）；差異：尊重學生的探究結(jié)果，即使假設(shè)不成立（如“樟樹的水分需求比月季高”），也要肯定其探究過程。（三）案例反思本活動中，學生通過“校園植物”這一熟悉場景，將“植物生長需要水分”的抽象知識轉(zhuǎn)化為具體的問題解決過程。部分學生最初對濕度計的使用不熟練，教師通過“示范+小組互助”解決了這一問題；還有學生提出“為什么有的植物在同一環(huán)境下生長狀態(tài)不同”，教師引導(dǎo)其進一步探究“土壤肥力”“光照強度”等變量，拓展了探究的深度。二、跨學科融合：從“單一學科”到“綜合應(yīng)用”（一）設(shè)計理念跨學科融合強調(diào)打破學科邊界，將科學與數(shù)學、美術(shù)、技術(shù)、語文等學科內(nèi)容整合，讓學生在“做中學”“用中學”，培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新思維。例如，“制作簡易凈水器”活動可融合科學（水的凈化原理）、數(shù)學（測量過濾效率）、美術(shù)（設(shè)計外觀）、技術(shù)（動手制作）等學科。（二）活動案例：制作簡易凈水器1.適用年級：4-5年級（物質(zhì)科學領(lǐng)域）2.活動目標知識目標：了解過濾、吸附等水凈化方法，知道不同材料（活性炭、紗布、石英砂）的作用；能力目標：能設(shè)計并制作簡易凈水器，運用量筒、秒表等工具測量過濾效率；情感目標：體會“科學技術(shù)改善生活”的意義，增強節(jié)約水資源的意識。3.實施步驟（1）問題引入（1課時）：展示渾濁的河水照片，提問：“如何讓渾濁的水變干凈？”引導(dǎo)學生回憶“自來水的凈化過程”（沉淀、過濾、消毒）。（2）知識鋪墊（1課時）：通過實驗演示，讓學生認識不同材料的作用：紗布：過濾大顆粒雜質(zhì)（如泥沙）；石英砂：過濾小顆粒雜質(zhì)；活性炭：吸附有色物質(zhì)和異味。（3）設(shè)計制作（2課時）：材料準備：礦泉水瓶（剪掉底部）、紗布、石英砂、活性炭、棉花；方案設(shè)計：學生分組繪制凈水器設(shè)計圖（如“棉花→紗布→石英砂→活性炭→紗布”的分層結(jié)構(gòu)）；動手制作：按設(shè)計圖組裝凈水器，用膠帶固定瓶口（避免漏水）。（4）測試優(yōu)化（1課時）：測試：用100毫升渾濁水倒入凈水器，記錄過濾時間（秒）和過濾后水的清澈度（用“清澈”“較清澈”“渾濁”描述）；優(yōu)化：若過濾時間過長，調(diào)整材料厚度（如減少石英砂用量）；若水質(zhì)不清，增加紗布層數(shù)。（5）展示評價（1課時）：作品展示：每組展示凈水器，介紹設(shè)計思路（如“用活性炭吸附異味”）；效果比拼：評選“最快過濾獎”（過濾時間最短）、“最清水質(zhì)獎”（水質(zhì)最清澈）、“最佳設(shè)計獎”（外觀美觀、結(jié)構(gòu)合理）。4.評價要點設(shè)計合理性：材料分層是否符合凈化邏輯（從粗到細）；制作技能：是否牢固、不漏水；數(shù)據(jù)意識：是否準確記錄過濾時間和水質(zhì)變化；創(chuàng)新思維：是否有個性化設(shè)計（如在瓶身繪制環(huán)保標語）。5.注意事項材料安全：使用活性炭時避免吸入粉塵；變量控制：每組使用相同量的渾濁水（100毫升），保證測試公平；環(huán)保：實驗后將材料分類回收（如礦泉水瓶放入可回收垃圾桶）。（三）案例反思本活動中，學生不僅掌握了“水的凈化”科學知識，還運用數(shù)學工具測量過濾效率（如“100毫升水用了30秒”），用美術(shù)設(shè)計提升作品外觀（如在瓶身畫“小魚”表示干凈的水），用技術(shù)解決“漏水”問題（如用膠帶固定）?？鐚W科融合讓科學學習更具趣味性和實用性，學生紛紛表示“想把凈水器帶回家，過濾家里的自來水”。三、數(shù)字化賦能：從“傳統(tǒng)實驗”到“智能探究”（一）設(shè)計理念數(shù)字化賦能通過引入傳感器、APP、編程等工具，將傳統(tǒng)實驗中的“定性觀察”轉(zhuǎn)化為“定量測量”，讓學生更精準地收集數(shù)據(jù)、分析規(guī)律，培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識與科學思維。例如，“探究種子發(fā)芽的條件”活動可使用溫度傳感器、濕度傳感器記錄環(huán)境變量，用APP實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。（二）活動案例：探究種子發(fā)芽的條件1.適用年級：5-6年級（生命科學領(lǐng)域）2.活動目標知識目標：知道種子發(fā)芽需要適宜的溫度、水分、光照；能力目標：能使用傳感器收集數(shù)據(jù)，用圖表分析變量與結(jié)果的關(guān)系；情感目標：體會“科學探究需要嚴謹性”，增強對生命現(xiàn)象的好奇心。3.實施步驟（1）問題提出（1課時）：展示不同環(huán)境中的種子（如冰箱里的種子、干燥的種子、陽光下的種子），提問：“種子發(fā)芽需要什么條件？”引導(dǎo)學生提出變量（溫度、水分、光照）。（2）假設(shè)與變量設(shè)計（1課時）：學生分組制定實驗方案，明確自變量（如“溫度”）、因變量（“種子發(fā)芽率”）、控制變量（如“水分相同、光照相同”）。例如：組1：探究溫度的影響（常溫25℃vs冰箱4℃）；組2：探究水分的影響（濕潤vs干燥）；組3：探究光照的影響（光照vs黑暗）。（3）實驗setup（1課時）：材料準備：綠豆種子、培養(yǎng)皿、紙巾、溫度傳感器、濕度傳感器、智能終端（平板/手機）；裝置搭建：在培養(yǎng)皿中放入紙巾，加入適量水（濕潤組），放入10粒綠豆；將傳感器放入培養(yǎng)皿，連接智能終端（用APP實時監(jiān)測溫度、濕度）。（4）數(shù)據(jù)收集（1周，每周2課時）：學生每天通過APP查看數(shù)據(jù)（如“常溫組溫度25℃，濕度70%；冰箱組溫度4℃，濕度60%”），并記錄種子發(fā)芽情況（如“常溫組有8粒發(fā)芽，冰箱組0?！保?。（5）分析結(jié)論（1課時）：數(shù)據(jù)可視化：用APP生成溫度、濕度變化曲線，對比不同組的發(fā)芽率；結(jié)論得出：驗證假設(shè)（如“種子發(fā)芽需要適宜的溫度，4℃以下無法發(fā)芽”）；拓展討論：“為什么有些種子在黑暗中也能發(fā)芽？”（如綠豆種子發(fā)芽不需要光照）。4.評價要點變量控制：是否保持控制變量一致（如濕潤組和干燥組的光照相同）；數(shù)據(jù)準確性：是否及時記錄數(shù)據(jù)（如每天同一時間查看）；分析深度：是否能從曲線中發(fā)現(xiàn)規(guī)律（如“溫度越高，發(fā)芽速度越快”）；反思意識：是否能提出改進建議（如“下次用更多種子，提高實驗準確性”）。5.注意事項設(shè)備操作：提前培訓學生使用傳感器和APP（如“如何連接藍牙”“如何查看數(shù)據(jù)曲線”）；種子選擇：選擇發(fā)芽率高的種子（如綠豆、黃豆），避免實驗失敗；安全：提醒學生不要將傳感器放入水中（防止短路）。（三）案例反思本活動中，數(shù)字化工具讓學生更精準地觀察到“溫度”“濕度”等變量對種子發(fā)芽的影響。例如，組1學生發(fā)現(xiàn)“常溫組的濕度始終保持在70%左右，而冰箱組的濕度逐漸下降”，從而意識到“冰箱中的干燥環(huán)境也會影響種子發(fā)芽”。部分學生還提出“用編程控制傳感器，自動提醒澆水”，拓展了數(shù)字化探究的深度。四、項目式學習：從“課堂內(nèi)”到“生活中”（一）設(shè)計理念項目式學習（PBL）以“驅(qū)動性問題”為核心，讓學生圍繞真實問題（如“如何改善社區(qū)垃圾分類”）開展長期探究，通過“調(diào)查研究—分析問題—設(shè)計方案—實施行動—展示反思”的過程，培養(yǎng)社會責任與實踐能力。（二）活動案例：社區(qū)垃圾分類現(xiàn)狀調(diào)查與改進方案1.適用年級：5-6年級（地球與宇宙科學領(lǐng)域）2.活動目標知識目標：了解垃圾分類的標準（可回收物、有害垃圾、廚余垃圾、其他垃圾）；能力目標：能設(shè)計調(diào)查問卷、采訪居民，用統(tǒng)計方法分析數(shù)據(jù)；情感目標：增強“保護環(huán)境”的社會責任意識，學會用科學方法解決生活問題。3.實施步驟（1）項目啟動（1課時）：播放社區(qū)垃圾分類的視頻（如“垃圾桶旁的垃圾散落”“居民亂投放”），提出驅(qū)動性問題：“如何改善我們社區(qū)的垃圾分類情況？”（2）調(diào)查研究（2課時）：問卷設(shè)計：學生分組設(shè)計調(diào)查問卷（如“你知道垃圾分類的標準嗎？”“你平時如何投放垃圾？”）；實地調(diào)查：到社區(qū)發(fā)放問卷（每組10-15份），采訪物業(yè)工作人員（如“社區(qū)有多少個垃圾分類桶？”）、居民（如“你覺得垃圾分類難在哪里？”）。（3）分析問題（1課時）：數(shù)據(jù)整理：用表格統(tǒng)計問卷結(jié)果（如“60%的居民不知道有害垃圾的投放標準”“30%的居民覺得分類麻煩”）；問題聚焦：找出主要問題（如“分類標識不清”“居民意識不足”“收集設(shè)施不完善”）。（4）設(shè)計方案（2課時）：學生分組制定改進方案，例如：組1：設(shè)計“垃圾分類標識”（用圖片+文字，如“可回收物”用循環(huán)箭頭+塑料瓶）；組2：策劃“垃圾分類宣傳活動”（如講座、小品、海報）；組3：建議物業(yè)增加“有害垃圾收集點”（如在小區(qū)門口設(shè)置專門垃圾桶）。（5）實施行動（1周，課外時間）：組1：將設(shè)計的標識張貼在社區(qū)垃圾桶上；組2：在社區(qū)廣場舉辦“垃圾分類小課堂”（用小品表演“亂投放的危害”）；組3：向物業(yè)提交“增加有害垃圾收集點”的建議。（6）展示反思（1課時）：成果匯報：每組展示方案實施情況（如“我們的標識被物業(yè)采用了！”“宣傳活動有50個居民參加”）；反思總結(jié)：討論“哪些方案有效？”“哪些需要改進？”（如“宣傳活動可以增加互動環(huán)節(jié)，比如垃圾分類游戲”）。4.評價要點問題意識：是否能聚焦真實問題（如“居民不知道分類標準”）；實踐能力：是否能完成調(diào)查、設(shè)計、實施等環(huán)節(jié)；社會責任：是否能主動參與社區(qū)事務(wù)（如“向物業(yè)提交建議”）；反思深度：是否能總結(jié)經(jīng)驗教訓（如“下次調(diào)查要多采訪老年人”）。5.注意事項安全：提醒學生在社區(qū)活動時要有家長或教師陪同；合作：分組時要考慮學生的特長（如擅長畫畫的學生負責設(shè)計標識，擅長溝通的學生負責采訪）；真實：尊重社區(qū)的實際情況（如物業(yè)可能無法立即增加收集點，要引導(dǎo)學生接受“逐步改進”）。（三）案例反思本活動中，學生從“課堂內(nèi)的垃圾分類知識”轉(zhuǎn)向“生活中的垃圾分類問題”，通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)“居民不知道分類標準”是主要問題，于是設(shè)計了“圖片+文字”的標識（如“有害垃圾”用紅色三角形+電池圖案），并張貼在社區(qū)垃圾桶上。物業(yè)反饋“自從貼了新標識，亂投放的情況減少了”，學生感受到“科學探究能真正解決生活問題”，增強了社會責任意識。結(jié)論：創(chuàng)新教學活動的核心邏輯與未來展望小學科學課創(chuàng)新教學活動的核心邏輯是“以學生為中心，以素養(yǎng)為導(dǎo)向”：情境化探究讓學習“有溫度”，聯(lián)系學生熟悉的生活場景；跨學科融合讓學習“有廣度”，打破學科邊界，培