小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與教具制作小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，實驗教學(xué)與教具支撐是落實探究式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵載體?？茖W(xué)合理的實驗設(shè)計能引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“猜想—驗證—結(jié)論”的探究過程，而自制教具則可突破教學(xué)難點、激發(fā)探究興趣。本文結(jié)合教學(xué)實踐，從教學(xué)設(shè)計原則、實驗類型實踐、教具制作思路及教學(xué)協(xié)同策略四方面，探討小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)化路徑。一、實驗教學(xué)設(shè)計的核心原則（一）目標導(dǎo)向原則實驗設(shè)計需緊扣《義務(wù)教育科學(xué)課程標準》，明確知識目標（如理解“溶解”的概念）、能力目標（如掌握對比實驗的變量控制方法）、素養(yǎng)目標（如形成“證據(jù)推理”的科學(xué)思維）。以《植物的一生》實驗為例，目標可設(shè)定為：通過持續(xù)觀察種子發(fā)芽、生長的全過程，描述植物生命周期的主要階段，培養(yǎng)長期觀察與數(shù)據(jù)記錄能力，建立“生物生長具有規(guī)律性”的生命觀念。（二）學(xué)生主體原則實驗活動應(yīng)貼合小學(xué)生認知特點：低年級可設(shè)計游戲化實驗（如“給花朵找影子”觀察植物形態(tài)），中高年級側(cè)重自主探究（如《溶解的秘密》中，學(xué)生自主選擇食鹽、白糖、沙子等材料，設(shè)計“哪些物質(zhì)能溶解”的對比實驗）。教師需提供“腳手架”，如設(shè)計實驗任務(wù)單、示范操作要點，但避免過度干預(yù)，讓學(xué)生在試錯中建構(gòu)知識。（三）探究性原則實驗設(shè)計需嵌入問題鏈，驅(qū)動學(xué)生深度思考。以《摩擦力的大小》為例，可從生活現(xiàn)象提問：“為什么鞋底有花紋？”“滑梯怎樣更光滑？”引導(dǎo)學(xué)生猜想“摩擦力與接觸面粗糙程度、壓力有關(guān)”，再通過“改變接觸面（砂紙/木板）”“增減砝碼”等對比實驗驗證猜想，培養(yǎng)“提出假設(shè)—設(shè)計方案—分析數(shù)據(jù)”的探究能力。（四）生活化原則實驗材料應(yīng)貼近學(xué)生生活經(jīng)驗，降低認知門檻。如《物質(zhì)的溶解》可選用廚房常見的食鹽、白糖、食用油；《物體的沉浮》可利用橡皮、塑料瓶、硬幣等。生活化材料能讓學(xué)生感知“科學(xué)源于生活”，同時便于課后延伸探究（如家庭實驗“探究媽媽的洗衣粉溶解快慢”）。二、實驗教學(xué)設(shè)計的類型與實踐（一）觀察類實驗：聚焦現(xiàn)象記錄，培養(yǎng)耐心細致的科學(xué)態(tài)度以《種子發(fā)芽的條件》為例，設(shè)計對比實驗：變量控制：設(shè)置“有水/無水”“有光/無光”“常溫/低溫”三組對比，每組放置3-5粒相同種子（如綠豆）。記錄工具：制作“種子生長觀察手冊”，包含日期、種子形態(tài)（發(fā)芽長度、顏色）、環(huán)境條件等欄目，鼓勵學(xué)生用繪畫、文字結(jié)合的方式記錄。思維引導(dǎo)：實驗后期組織“數(shù)據(jù)討論會”，引導(dǎo)學(xué)生分析“哪組種子發(fā)芽最快？為什么？”，總結(jié)“種子發(fā)芽需要適宜的水、溫度，光的影響較小”的結(jié)論，滲透“控制變量、重復(fù)驗證”的科學(xué)方法。（二）操作類實驗：重視步驟分解，提升動手與分析能力以《簡單電路》為例，實驗設(shè)計分三階段：基礎(chǔ)操作：認識電池、導(dǎo)線、小燈泡等元件，嘗試連接“通路”，觀察燈泡亮滅，理解“電流形成回路”的原理。進階探究：提出問題“怎樣讓燈泡更亮？”，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計“增加電池數(shù)量”“縮短導(dǎo)線長度”等對比實驗，記錄現(xiàn)象并分析“電壓、電阻對電流的影響”。安全與合作：強調(diào)“不能短路電池”的安全提示，采用“2人小組”合作模式，一人操作、一人記錄，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力。（三）模擬類實驗：簡化復(fù)雜現(xiàn)象，建立抽象概念的直觀認知以《火山噴發(fā)》為例，設(shè)計模型實驗：材料選擇：用橡皮泥捏成“火山”造型（中間留小孔），番茄醬（模擬巖漿）、熱水（增強流動性）。實驗過程：將番茄醬與少量熱水混合倒入“火山口”，用酒精燈（或熱水?。┘訜岬撞?，觀察“巖漿”從火山口噴出、沿山坡流淌的現(xiàn)象。知識延伸：結(jié)合動畫演示“板塊運動導(dǎo)致火山噴發(fā)”的地質(zhì)原理，引導(dǎo)學(xué)生思考“火山噴發(fā)對環(huán)境的利弊”，實現(xiàn)“現(xiàn)象觀察—原理理解—社會議題”的認知進階。三、教具制作的創(chuàng)新思路與案例（一）教具制作的基本原則低成本：優(yōu)先選用廢舊材料（如飲料瓶、紙板、吸管），降低制作成本，同時滲透“環(huán)?！崩砟?。易操作：結(jié)構(gòu)簡單，學(xué)生可獨立或小組完成操作（如“反沖小車”僅需紙盒、吸管、氣球即可組裝）。直觀性：現(xiàn)象明顯，幫助理解抽象概念（如用“鐵粉+磁鐵”直觀展示磁場分布，解決“磁場看不見”的教學(xué)難點）。趣味性：造型或功能富有趣味（如“動物杠桿”教具，用卡通動物造型演示杠桿平衡，激發(fā)低年級學(xué)生興趣）。（二）經(jīng)典案例實踐案例1：生態(tài)瓶教具——理解生物與環(huán)境的關(guān)系材料：透明飲料瓶（500ml）、水草（水葫蘆或金魚藻）、小魚（孔雀魚等小型魚）、河沙、自來水（晾曬2天除氯）。制作步驟：①瓶底鋪2cm厚河沙，加水至瓶身2/3處；②種植水草（根部埋入沙中）；③放入小魚，擰緊瓶蓋。教學(xué)應(yīng)用：學(xué)生持續(xù)觀察生態(tài)瓶中生物的生存狀態(tài)（如“水草為何枯萎？”“小魚存活幾天？”），理解“生產(chǎn)者（水草）、消費者（小魚）、分解者（微生物）”的生態(tài)關(guān)系，延伸討論“城市河流污染對生物的影響”。案例2：自制指南針——探究磁的指向性材料：縫衣針、條形磁鐵、泡沫片（或瓶蓋）、水、碗。制作步驟：①用磁鐵沿同一方向摩擦縫衣針20次（磁化）；②將磁化的縫衣針插入泡沫片，放入盛水的碗中，觀察針的指向。教學(xué)應(yīng)用：學(xué)生分組實驗，發(fā)現(xiàn)“縫衣針始終指向南北”，結(jié)合歷史故事（如“司南的發(fā)明”），理解指南針原理，拓展“磁在導(dǎo)航、地質(zhì)勘探中的應(yīng)用”。案例3：反沖小車——認識反沖力的應(yīng)用材料：紙盒（車身）、吸管（噴氣管）、氣球（動力源）、瓶蓋（車輪）、竹簽（軸）。制作步驟：①紙盒底部打孔，穿入竹簽，安裝瓶蓋車輪；②吸管一端接氣球，另一端從紙盒孔中穿出；③充氣后捏緊吸管，釋放后觀察小車運動。教學(xué)應(yīng)用：學(xué)生比賽“誰的小車跑得遠”，探究“氣球大小、充氣量、噴氣管角度”對小車速度的影響，聯(lián)系“火箭發(fā)射、噴氣式飛機”的反沖原理，理解“力的作用是相互的”。四、教學(xué)實施中的協(xié)同策略（一）實驗與教具的深度融合教具作為實驗的“延伸工具”，可拓展探究維度。例如，用“自制指南針”完成《磁的應(yīng)用》實驗：學(xué)生分組用指南針判斷教室“南北方向”，再用磁鐵靠近指南針，觀察指針偏轉(zhuǎn)，理解“磁干擾對導(dǎo)航的影響”，實現(xiàn)“教具制作—實驗探究—知識應(yīng)用”的閉環(huán)。（二）分層教學(xué)與差異化指導(dǎo)根據(jù)學(xué)生能力分層設(shè)計任務(wù)：基礎(chǔ)組：完成規(guī)定實驗（如“溶解實驗”驗證物質(zhì)溶解特性），教師重點指導(dǎo)操作規(guī)范。進階組：設(shè)計拓展實驗（如“探究不同溫度對溶解速度的影響”），教師提供“變量控制”的思路點撥。創(chuàng)新組：自主開發(fā)實驗（如“用溶解原理清洗油污”），教師鼓勵跨學(xué)科思考（結(jié)合化學(xué)、生活常識）。（三）多元評價體系構(gòu)建過程性評價：觀察學(xué)生實驗記錄的完整性、小組合作的參與度（如“是否主動分享想法”）。成果性評價：通過“實驗報告”（含猜想、步驟、結(jié)論）、“教具展示”（講解設(shè)計思路與應(yīng)用場景）評估學(xué)習(xí)成果。自評與互評：學(xué)生自評“實驗中最有收獲的環(huán)節(jié)”，小組互評“教具的實用性與創(chuàng)意”，促進反思與交流。（四）跨學(xué)科融合實踐科學(xué)+數(shù)學(xué)：記錄“種子發(fā)芽長度”“小車運動距離”等數(shù)據(jù)，繪制折線圖，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力?？茖W(xué)+美術(shù)：設(shè)計“生態(tài)瓶海報”“教具外觀圖”，用藝術(shù)形式表達科學(xué)概念?？茖W(xué)+語文：撰寫《我的實驗日記》《教具說明書》，提升科學(xué)表達能力。結(jié)語小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與教具