小學科學探究活動方案及案例集前言：點亮兒童心中的科學之光小學科學教育是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的基石，而科學探究活動則是這一基石中最具活力與創(chuàng)造力的部分。它不僅旨在傳遞科學知識，更在于激發(fā)學生對自然現(xiàn)象的好奇心，培養(yǎng)其觀察、思考、動手實踐和解決問題的能力。本方案及案例集立足于小學生的認知特點和生活經(jīng)驗，力求通過一系列精心設(shè)計的探究活動，引導他們像科學家一樣思考，在親身體驗中感受科學的魅力，逐步形成科學的思維方式和學習習慣。一、小學科學探究活動的基本原則在設(shè)計和實施小學科學探究活動時，應始終遵循以下基本原則，以確?；顒拥目茖W性、有效性和趣味性：1.兒童為本原則：活動內(nèi)容和形式必須符合小學生的年齡特點、認知水平和生活經(jīng)驗，尊重學生的興趣和個體差異，鼓勵每一個學生積極參與。2.探究核心原則：將科學探究作為活動的核心環(huán)節(jié)，鼓勵學生主動提出問題、大膽猜想、設(shè)計實驗、動手操作、觀察記錄、分析結(jié)論。3.生活聯(lián)系原則：選擇與學生日常生活緊密相關(guān)的探究主題，使學生感受到科學就在身邊，培養(yǎng)其運用科學知識解決實際問題的能力。4.安全第一原則：在活動設(shè)計和材料選擇上，必須將學生的安全放在首位，避免使用有毒、有害、有危險性的器材和藥品，規(guī)范操作流程。5.過程為重原則：關(guān)注學生的探究過程，而非僅僅是最終的結(jié)果。鼓勵學生在過程中體驗、感悟、反思和發(fā)現(xiàn)，重視其探究方法的習得和思維能力的發(fā)展。6.開放創(chuàng)新原則：營造開放、民主、寬松的探究氛圍，鼓勵學生大膽想象、勇于嘗試、積極創(chuàng)新，允許不同的探究方法和結(jié)論。二、小學科學探究活動的一般實施步驟雖然每一個科學探究活動都有其獨特性，但通常都可以遵循一個基本的實施流程，以保證探究活動的有序和有效進行：1.提出問題：從學生的興趣點、生活現(xiàn)象或已有知識出發(fā)，引導學生提出具有探究價值的科學問題。2.猜想與假設(shè)：鼓勵學生根據(jù)已有的經(jīng)驗和知識，對問題的可能答案進行大膽的猜想和假設(shè)。3.制定計劃與設(shè)計實驗：指導學生圍繞猜想與假設(shè)，討論并制定探究計劃，設(shè)計可行的實驗方案，明確實驗變量、控制條件、所需材料和步驟。4.進行實驗與收集證據(jù)：學生按照設(shè)計的方案進行實驗操作，仔細觀察實驗現(xiàn)象，準確記錄實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)信息。5.分析與論證：引導學生對收集到的證據(jù)進行整理、分析和解讀，運用比較、歸納、推理等方法得出結(jié)論，判斷假設(shè)是否成立。6.交流與合作：組織學生進行成果交流，分享探究過程、發(fā)現(xiàn)和結(jié)論，傾聽他人意見，進行質(zhì)疑和辯論，在合作中共同進步。7.拓展與應用：引導學生將探究所得的知識和方法應用于新的情境，解決實際問題，或提出新的探究問題，延續(xù)探究興趣。三、小學科學探究活動案例集案例一：種子萌發(fā)需要什么條件？活動目標：1.科學知識：初步了解種子萌發(fā)需要適宜的水分、空氣和溫度。2.探究技能：學習通過控制變量法設(shè)計對比實驗，培養(yǎng)觀察、記錄和分析能力。3.情感態(tài)度：激發(fā)對植物生長的興趣，培養(yǎng)耐心細致的觀察習慣和實事求是的科學態(tài)度。活動準備：透明塑料杯或培養(yǎng)皿若干、綠豆種子若干、紙巾或棉花、水、標簽、筆、冰箱（提供低溫環(huán)境）?；顒舆^程：1.提出問題：*教師：“春天來了，農(nóng)民伯伯開始播種了。小小的種子埋在土里，為什么能長出小苗呢？種子萌發(fā)到底需要什么條件呢？”*引導學生自由發(fā)言，提出自己的看法。2.猜想與假設(shè)：*學生根據(jù)生活經(jīng)驗，可能會提出“需要水”、“需要土”、“需要陽光”、“需要暖和的溫度”、“需要空氣”等猜想。*教師引導學生對這些猜想進行梳理，聚焦到幾個主要因素：水、空氣、溫度。（對于“土”，可以后續(xù)引導，種子萌發(fā)初期不需要土壤提供養(yǎng)分，土壤主要是固定和后期提供養(yǎng)分，本次實驗可不作為變量。）3.制定計劃與設(shè)計實驗：*教師：“我們怎樣才能知道這些條件是不是種子萌發(fā)所必需的呢？”（引導學生想到做實驗。）*介紹“對比實驗”和“控制變量法”的基本思路：“我們每次只改變一個條件，其他條件保持不變，看看種子的萌發(fā)情況有什么不同?！?分組討論設(shè)計實驗方案，教師巡回指導。*共同確定實驗方案，設(shè)置以下幾組對比：*組1（對照組）：適宜的水、充足的空氣、適宜的溫度。*組2（缺水組）：干燥、充足的空氣、適宜的溫度。*組3（缺空氣組）：過量的水淹沒種子（隔絕空氣）、適宜的溫度。*組4（低溫組）：適宜的水、充足的空氣、低溫（放入冰箱）。*指導學生如何操作：如在透明杯中鋪紙巾，放入相同數(shù)量（例如5-10粒）的健康綠豆，控制水量等。*強調(diào)實驗的公平性：種子的種類、大小、數(shù)量，杯子的環(huán)境（除了變量外）等要盡可能相同。*設(shè)計觀察記錄表，明確觀察內(nèi)容（如種子是否膨大、是否破皮、是否長出根、芽等）和記錄時間（如每天觀察一次）。4.進行實驗與收集證據(jù)：*學生分組動手操作，設(shè)置實驗裝置，并貼上標簽。*將實驗裝置放在指定位置（對照組、缺水組、缺空氣組放在教室窗臺等溫暖處，低溫組放入冰箱）。*學生每天定時觀察種子的變化，并用文字、圖畫或照片等形式記錄在觀察表上。教師引導學生細致觀察。5.分析與論證：*一周后，各小組整理觀察記錄，匯報實驗現(xiàn)象。*教師引導學生比較各組種子的萌發(fā)情況：*對照組的種子萌發(fā)情況如何？*缺水組的種子萌發(fā)了嗎？說明了什么？*缺空氣組的種子萌發(fā)了嗎？說明了什么？*低溫組的種子萌發(fā)了嗎？或萌發(fā)情況與對照組有何不同？說明了什么？*得出結(jié)論：種子萌發(fā)需要適宜的水分、充足的空氣和適宜的溫度。6.交流與合作：*小組代表分享本組的實驗過程、觀察到的現(xiàn)象、得出的結(jié)論以及在實驗中遇到的問題和解決方法。*其他同學認真傾聽，可提出疑問或補充意見。7.拓展與應用：*討論：農(nóng)民伯伯播種時，為什么要選顆粒飽滿的種子？為什么要在雨后或澆水后播種？為什么有些種子需要在春天播種？*鼓勵學生嘗試種植其他種子（如黃豆、向日葵），觀察它們的萌發(fā)和生長過程?；顒友由欤河^察幼苗的生長需要什么條件（可引入陽光、土壤等變量）。注意事項：*選擇易于萌發(fā)、萌發(fā)速度較快的種子（如綠豆、黃豆）。*實驗過程中提醒學生注意保持實驗裝置的整潔。*引導學生耐心等待，即使某些組的種子沒有萌發(fā)，也是重要的實驗結(jié)果。案例二：誰能讓小車跑得更遠？——探究影響小車運動距離的因素活動目標：1.科學知識：初步了解拉力大小、路面光滑程度等因素可能影響小車運動的距離。2.探究技能：進一步學習控制變量法，能設(shè)計簡單的對比實驗，提高動手操作和分析問題的能力。3.情感態(tài)度：培養(yǎng)合作探究精神，體驗科學探究的樂趣，樂于嘗試和改進?；顒訙蕚洌鹤灾坪喴仔≤嚕ㄈ缬闷可w做輪子、紙盒做車身）或玩具小車若干輛、棉線、回形針（做掛鉤）、墊圈或小重物（做拉力）、不同材質(zhì)的桌面或地面（如光滑木板、粗糙毛巾、砂紙）、尺子、擋板（用于標記小車停止位置）、膠帶（固定起點）?；顒舆^程：1.提出問題：*教師展示一輛小車：“老師這里有一輛小車，怎樣才能讓它在桌面上跑得更遠呢？”*學生自由發(fā)言，如“推它一下”、“用更大的力氣推”、“讓路面更滑一點”等。*教師引導聚焦：“如果我們用一個固定的方式給小車動力，比如用繩子拉，那么哪些因素可能會影響小車跑得遠近呢？”2.猜想與假設(shè)：*學生可能會提出：“拉力越大，跑得越遠”、“路面越光滑，跑得越遠”、“小車越輕，跑得越遠”等假設(shè)。*本次活動重點探究“拉力大小”和“路面光滑程度”兩個因素。3.制定計劃與設(shè)計實驗：*探究一：拉力大小對小車運動距離的影響*提問：“要研究拉力大小的影響，我們應該保持哪些條件不變，改變哪個條件？”*引導學生明確：保持小車相同、路面（桌面）光滑程度相同、起點相同，改變拉力的大小。*討論如何改變拉力大小：如在繩子末端掛不同數(shù)量的墊圈（墊圈數(shù)量越多，拉力越大）。*討論如何操作：將小車放在起點，用線系住小車，線的另一端通過桌邊定滑輪（或直接水平拉）掛墊圈，讓墊圈自然下落帶動小車運動，用擋板標記小車停止位置，用尺子量出距離。*探究二：路面光滑程度對小車運動距離的影響*提問：“要研究路面光滑程度的影響，我們應該保持哪些條件不變，改變哪個條件？”*引導學生明確：保持小車相同、拉力大小相同（墊圈數(shù)量相同）、起點相同，改變路面的光滑程度（如光滑桌面、鋪毛巾的桌面、鋪砂紙的桌面）。*學生分組討論，設(shè)計詳細的實驗步驟，教師指導。*強調(diào)多次實驗取平均值以減少誤差。*設(shè)計實驗記錄表。4.進行實驗與收集證據(jù)：*學生分組進行實驗，先完成“探究一”，再完成“探究二”。*每次實驗都要將小車放回起點，確保公平性。*認真記錄墊圈數(shù)量、路面類型以及小車運動的距離。5.分析與論證：*各小組匯報實驗數(shù)據(jù)。*針對探究一：引導學生比較不同拉力（墊圈數(shù)量）下小車運動的距離，得出“在其他條件相同時，拉力越大，小車運動的距離越遠”的結(jié)論（在一定范圍內(nèi)）。*針對探究二：引導學生比較不同路面上小車運動的距離，得出“在其他條件相同時，路面越光滑，小車受到的阻力越小，運動的距離越遠”的結(jié)論。*教師可簡單介紹“摩擦力”的概念，但不做深入要求，重點是讓學生通過現(xiàn)象感知。6.交流與合作：*小組間交流實驗中遇到的困難和解決方法，如如何保證小車直線運動、如何準確測量距離等。*討論實驗結(jié)果是否支持自己最初的假設(shè)。7.拓展與應用：*提問：“為什么賽車的車身都設(shè)計得很輕巧？輪胎上有花紋？”（引導學生聯(lián)系所學知識解釋。）*鼓勵學生課后嘗試探究其他因素，如小車自身重量對運動距離的影響。注意事項：*提醒學生實驗時注意安全，防止小車掉落損壞或砸傷腳。*確保實驗桌面平整，起點固定。*引導學生規(guī)范操作，準確讀數(shù)。案例三：神奇的水——探究水的表面張力活動目標：1.科學知識：通過觀察和實驗，感知水具有表面張力的現(xiàn)象。2.探究技能：學習通過感官觀察、動手操作發(fā)現(xiàn)問題、分析現(xiàn)象，培養(yǎng)初步的歸納能力。3.情感態(tài)度：感受水的奇妙，激發(fā)對科學現(xiàn)象的好奇心和探究欲望?；顒訙蕚洌浩降妆P子（或培養(yǎng)皿）若干、硬幣若干（同一種面值，如一角或一元）、滴管若干、清水、洗潔精（或肥皂水）、記錄表、紙巾、抹布?；顒舆^程：1.提出問題與創(chuàng)設(shè)情境：*教師：“同學們，我們每天都要喝水、用水。水看起來很普通，但它藏著很多秘密。今天我們就來研究一個關(guān)于水的有趣問題?！?出示一枚硬幣和一個滴管：“如果我們把這枚硬幣平放在桌上，大家猜一猜，這枚硬幣上最多能滴多少滴水而不讓水溢出來？”*學生自由猜測，記錄猜測的數(shù)量。（通常學生會低估。）2.猜想與假設(shè)：*學生根據(jù)生活經(jīng)驗猜想，可能從幾滴到十幾滴不等。教師不做評判。3.制定計劃與設(shè)計實驗：*教師：“要想知道答案，最好的辦法就是動手試一試。我們應該怎樣做這個實驗才能更準確呢？”*引導學生討論實驗注意事項：*硬幣要平放，保持干燥。*用滴管滴加水，每滴盡量大小均勻。*滴的時候要小心，從硬幣中心慢慢滴。*眼睛要平視硬幣，觀察水的變化，直到第一滴水溢出為止。*實驗前要將滴管洗凈，只用于吸水。*明確實驗步驟：擦凈硬幣并平放->用滴管吸水->在硬幣上滴水->計數(shù)->記錄最多滴數(shù)。*強調(diào)可以多做幾次，取平均值或觀察現(xiàn)象。4.進行實驗與收集證據(jù)：*學生分組實驗，教師巡回指導，提醒學生仔細觀察水面的形狀。*學生將觀察到的現(xiàn)象（如水面鼓起來像個“小饅頭”）和滴數(shù)記錄下來。*當學生發(fā)現(xiàn)硬幣上能滴很多滴水，水面鼓起來卻不馬上溢出時，會感到驚訝。5.分析與論證：*各小組匯報實驗結(jié)果（滴數(shù)）和觀察到的特殊現(xiàn)象（水面凸起）。*教師：“剛才大家都看到了，硬幣上的水并沒有像我們想象的那樣很快溢出來，反而形成了一個鼓鼓的水面。這是為什么呢？”*引導學生思考：是什么力量把水“拉住”了，讓它能鼓起來而不溢出？*教師簡單介紹“表面張力”：“這是因為水有一種特殊的力量，叫做‘表面張力’。它就像一層看不見的‘皮’，把水面緊緊地拉在一起，讓水不容易散開?！笨梢杂谩袄帧钡谋扔鲙椭鷮W生理解水分子之間的相互吸引力。*拓展實驗（可選）：在剛才鼓滿水的硬幣邊緣，輕輕滴一滴洗潔精，觀察水面的變化。*現(xiàn)象：滴入洗潔精后，水面迅速破裂，水溢出。*解釋：洗潔精破壞了水的表面張力。6.交流與合作：*學生分享實驗中的發(fā)現(xiàn)和感受，討論哪些因素可能影響了實驗結(jié)果（如硬幣是否干凈、水滴大小、操作手法等）。*比較不同面值硬幣（大小不同）所能承載的水滴數(shù)量，進一步感知。7.拓展與應用：*教師：“生活中還有哪些現(xiàn)象與水的表面張力有關(guān)呢？”*出示圖片或視頻：如露珠呈球形、某些昆蟲能在水面行走、葉子上的水滴等。*鼓勵學生課后繼續(xù)觀察生活中的水現(xiàn)象。注意事項：*實驗后及時清理桌面，保持整潔。*提醒學生不要把洗潔精弄到眼睛里，若不慎弄到，立即用清水沖洗。*