小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要陣地。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有時(shí)過于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的灌輸和技能的模仿，難以真正激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的探究欲望。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，則旨在打破這一局限，通過創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的情境，提供自主探究的空間，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考、動(dòng)手、發(fā)現(xiàn)，從而深度理解科學(xué)概念，提升科學(xué)探究能力。本文將從創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵、設(shè)計(jì)原則、具體案例及實(shí)施策略等方面，探討如何有效開展小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。一、小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心理念與設(shè)計(jì)原則小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)并非簡單地引入新奇的實(shí)驗(yàn)器材或增加實(shí)驗(yàn)的難度，其核心在于以學(xué)生為中心，以探究為本，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與、大膽質(zhì)疑、積極嘗試、樂于創(chuàng)造。在設(shè)計(jì)此類活動(dòng)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：1.探究性原則：活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞具有探究價(jià)值的核心問題展開，留有足夠的空間讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)材料、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。避免將實(shí)驗(yàn)過程“步驟化”、“程序化”，剝奪學(xué)生思考的權(quán)利。2.趣味性原則：興趣是最好的老師。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和形式應(yīng)貼近小學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知特點(diǎn)，富有吸引力和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，使他們?cè)谳p松愉悅的氛圍中感受科學(xué)的魅力。3.生活化原則：科學(xué)源于生活，應(yīng)用于生活。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡可能選取生活中常見的材料和現(xiàn)象作為探究對(duì)象，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)，理解科學(xué)與生活的密切聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。4.安全性原則：小學(xué)階段學(xué)生的動(dòng)手能力和安全意識(shí)尚在發(fā)展中，實(shí)驗(yàn)材料的選擇和實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)必須將安全放在首位，避免使用有毒、有害、易碎或具有潛在危險(xiǎn)的物品，確保實(shí)驗(yàn)過程安全可控。5.開放性與創(chuàng)新性原則：鼓勵(lì)學(xué)生提出不同的假設(shè)，嘗試不同的實(shí)驗(yàn)方法，允許實(shí)驗(yàn)結(jié)果的多樣性?；顒?dòng)設(shè)計(jì)不應(yīng)局限于單一的“標(biāo)準(zhǔn)答案”，而應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象，勇于創(chuàng)新，培養(yǎng)其批判性思維和創(chuàng)新思維。二、小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)案例以下以“水的表面張力”為例，展示一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)思路?；顒?dòng)名稱：奇妙的水膜——探索水的表面張力（一）活動(dòng)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：通過觀察和實(shí)驗(yàn)，初步感知水具有表面張力；了解表面張力是水的一種特性；能嘗試用簡單的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并描述觀察到的現(xiàn)象。2.過程與方法：通過猜測、動(dòng)手操作、觀察比較、討論交流等方式，體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程；學(xué)習(xí)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中提出問題，并嘗試分析原因。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)對(duì)水的特性的探究興趣；培養(yǎng)細(xì)致觀察、樂于合作、勇于嘗試的科學(xué)態(tài)度；感受科學(xué)現(xiàn)象的奇妙，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的熱愛。（二）活動(dòng)準(zhǔn)備1.教師準(zhǔn)備：PPT課件（包含生活中與表面張力相關(guān)的圖片或視頻片段，如露珠、昆蟲在水面行走等）、大水槽、硬幣、滴管、回形針、不同材質(zhì)的薄片（如塑料片、紙片）、肥皂水、記錄表。2.學(xué)生準(zhǔn)備：每組一個(gè)小水槽（或一次性塑料杯底部剪開代替）、若干硬幣、滴管、回形針、洗潔精（少量）、抹布、記錄紙、鉛筆。（三）活動(dòng)時(shí)長1課時(shí)（約40分鐘）（四）活動(dòng)過程1.情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣（約5分鐘）*教師展示圖片或播放短視頻：清晨葉片上滾動(dòng)的露珠（呈球狀）、小昆蟲在水面上行走而不沉入水中的畫面。*提問：“同學(xué)們，看到這些現(xiàn)象，你們有什么疑問嗎？為什么露珠是圓的？小蟲子那么輕嗎，為什么能站在水上而不沉下去呢？水的表面是不是有什么秘密？”*引導(dǎo)學(xué)生提出自己的猜想，引出本節(jié)課的探究主題——水的表面張力。2.動(dòng)手探究，感知特性（約20分鐘）*活動(dòng)一：硬幣上的“水城堡”——誰裝的水更多？*提問：“如果我們用滴管往一枚平放的硬幣上滴水，大家猜一猜，這枚小小的硬幣上最多能滴多少滴水而不溢出來？”*學(xué)生猜測，并記錄自己的猜想數(shù)值。*明確實(shí)驗(yàn)要求：小心操作，滴管垂直滴入，從側(cè)面觀察水面的變化，當(dāng)水剛要溢出時(shí)停止計(jì)數(shù)。小組內(nèi)成員可以輪流嘗試，并記錄最多滴數(shù)。*學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意觀察水面的形狀（會(huì)形成一個(gè)凸起的“水膜”）。*實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組匯報(bào)結(jié)果，教師將不同小組的結(jié)果記錄在黑板上。引導(dǎo)學(xué)生觀察：“水面超過了硬幣的邊緣，為什么沒有立刻流下來？”（初步感知水表面似乎有一層“膜”在拉著。）*活動(dòng)二：會(huì)“托”住回形針的水——水的表面能承受多大的力？*提問：“剛才我們知道了硬幣上能‘站’很多水。那如果我們把一個(gè)回形針輕輕放在水面上，它會(huì)沉下去嗎？”*學(xué)生預(yù)測。*引導(dǎo)學(xué)生思考并嘗試：“直接扔下去肯定會(huì)沉，有沒有辦法讓回形針‘站’在水面上呢？”（提示學(xué)生可以借助工具，如用鑷子夾住回形針?biāo)?、緩慢地放在水面，或先放在一張薄紙片上，待紙片吸水下沉后觀察回形針。）*學(xué)生分組嘗試，體驗(yàn)讓回形針漂浮在水面的過程。*提問：“回形針沉下去了嗎？是什么力量在支撐著它？這與我們剛才看到的硬幣上凸起的水面，是不是有相似的原因？”3.深入探究，揭秘原理（約10分鐘）*活動(dòng)三：“破壞”水膜——表面張力與什么有關(guān)？*教師引導(dǎo)：“既然水的表面有這么神奇的力量，我們能不能想辦法破壞它呢？”*提供材料：在“托”住回形針的水面附近，用滴管滴入一滴洗潔精。*學(xué)生觀察現(xiàn)象（回形針迅速下沉）。*提問：“加入洗潔精后，回形針為什么沉下去了？洗潔精起到了什么作用？”*教師小結(jié)：水的表面存在一種相互吸引的力，我們把它叫做“表面張力”。正是這種力使得水面形成了一層看不見的“彈性薄膜”，能承受一定的重量。當(dāng)我們加入洗潔精后，它破壞了水的表面張力，“薄膜”破裂，回形針就沉下去了。4.拓展延伸，聯(lián)系生活（約5分鐘）*提問：“生活中還有哪些現(xiàn)象與水的表面張力有關(guān)呢？”（學(xué)生自由發(fā)言，如：下雨時(shí)，傘面上的水珠；杯子里的水倒得太滿會(huì)形成凸起的水面等。）*教師補(bǔ)充：例如，有些昆蟲的腿上有很多細(xì)毛，這些細(xì)毛可以幫助它們利用水的表面張力在水面活動(dòng)。我們用的肥皂、洗潔精能去除油污，也與它們能降低水的表面張力，使水更容易滲透到污漬中有關(guān)。5.總結(jié)回顧，梳理收獲（約5分鐘）*引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的探究過程和發(fā)現(xiàn)：“通過今天的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)了水的什么秘密？是如何發(fā)現(xiàn)的？”*學(xué)生分享自己的實(shí)驗(yàn)心得和感受。*教師總結(jié)：今天我們通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了水具有表面張力這一奇妙的特性，并了解了它在生活中的一些應(yīng)用?？茖W(xué)就在我們身邊，希望同學(xué)們能帶著一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛和一顆好奇的心，去探索更多科學(xué)的奧秘。（五）活動(dòng)評(píng)價(jià)1.過程性評(píng)價(jià)：關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與度、合作精神、觀察的細(xì)致程度、提出問題和解決問題的能力、以及是否能按照要求規(guī)范操作。2.成果性評(píng)價(jià)：查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄是否完整、準(zhǔn)確，能否用自己的語言描述觀察到的現(xiàn)象和對(duì)現(xiàn)象的理解。3.發(fā)展性評(píng)價(jià)：鼓勵(lì)學(xué)生課后繼續(xù)探究，如“不同液體（如鹽水、糖水）的表面張力一樣嗎？”“溫度對(duì)水的表面張力有影響嗎？”等，并將探究結(jié)果與同學(xué)分享。三、小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的策略與技巧要設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，教師需要不斷實(shí)踐與反思，以下策略與技巧可供參考：1.源于生活，高于生活：從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象入手選取探究主題，能有效降低認(rèn)知門檻，激發(fā)探究興趣。同時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象中提煉科學(xué)問題，進(jìn)行高于日常觀察的科學(xué)探究。2.創(chuàng)設(shè)情境，驅(qū)動(dòng)探究：通過故事、游戲、矛盾事件、懸念等方式創(chuàng)設(shè)富有挑戰(zhàn)性的問題情境，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而驅(qū)動(dòng)其主動(dòng)參與探究過程。3.提供材料，保障探究：實(shí)驗(yàn)材料的選擇應(yīng)遵循安全性、典型性、易得性、層次性和趣味性原則。鼓勵(lì)學(xué)生利用生活中的廢舊物品自制實(shí)驗(yàn)器材，培養(yǎng)其動(dòng)手能力和環(huán)保意識(shí)。4.引導(dǎo)提問，深度思考：教師應(yīng)設(shè)計(jì)有層次、有梯度的問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)，從已知到未知進(jìn)行思考。鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出自己的問題，并嘗試通過實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。5.鼓勵(lì)嘗試，允許犯錯(cuò)：創(chuàng)新本身就包含試錯(cuò)的過程。教師要營造寬松、民主的課堂氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試不同的實(shí)驗(yàn)方法，即使失敗了也沒關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生分析原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從中學(xué)習(xí)。6.關(guān)注差異，因材施教：學(xué)生的認(rèn)知水平和動(dòng)手能力存在差異。在設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，可設(shè)置不同難度層次的探究任務(wù)或提供多種材料選擇，滿足不同學(xué)生的發(fā)展需求。7.整合技術(shù)，拓展維度：適當(dāng)引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)工具（如簡易傳感器、手機(jī)APP等）或多媒體資源，可以幫助學(xué)生更精確地觀察和記錄數(shù)據(jù)，拓展探究的深度和廣度。8.及時(shí)反思，持續(xù)改進(jìn)：每一次活動(dòng)后，教師都應(yīng)及時(shí)進(jìn)行反思，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，分析存在問題，并根據(jù)學(xué)生的反饋和實(shí)際情況對(duì)活動(dòng)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，形成“設(shè)計(jì)-實(shí)施-反思-再設(shè)計(jì)”的良性循環(huán)。四、面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)在推行小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，可能會(huì)面臨諸如課時(shí)緊張、部分實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備繁瑣、教師專業(yè)素養(yǎng)有待提升、評(píng)價(jià)體系尚不完善等挑戰(zhàn)。應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，需要教育管理者、學(xué)校、教師共同努力：學(xué)校應(yīng)保障科學(xué)教學(xué)的基本條件，鼓勵(lì)教師參與專業(yè)培訓(xùn)和教研活動(dòng)；教師應(yīng)不斷學(xué)習(xí)科學(xué)前沿知識(shí)和先進(jìn)教學(xué)理念，提升自身的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)設(shè)計(jì)能力；同時(shí)，要