小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)范本在小學(xué)科學(xué)教育場(chǎng)域中，探究實(shí)驗(yàn)作為核心學(xué)習(xí)載體，既承載著建構(gòu)科學(xué)概念的認(rèn)知功能，更肩負(fù)著培育探究能力、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的素養(yǎng)發(fā)展使命。優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)需立足兒童認(rèn)知特點(diǎn)，遵循“做中學(xué)”的建構(gòu)邏輯，將科學(xué)知識(shí)的習(xí)得與探究能力的發(fā)展有機(jī)融合。本文結(jié)合實(shí)踐案例，系統(tǒng)解析小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心要素、實(shí)施策略與評(píng)價(jià)路徑，為一線教師提供可遷移的實(shí)踐范本。一、教學(xué)設(shè)計(jì)的核心要素：從目標(biāo)錨定到流程建構(gòu)（一）教學(xué)目標(biāo)的三維架構(gòu)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)設(shè)計(jì)需突破“知識(shí)本位”的局限，構(gòu)建概念理解、能力發(fā)展、態(tài)度養(yǎng)成的三維體系：科學(xué)概念：聚焦課標(biāo)要求的核心概念（如“生物的生存依賴環(huán)境”“力可以改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”），通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析，幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。探究能力：涵蓋“提出可探究問題—設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)—收集分析數(shù)據(jù)—論證得出結(jié)論”的完整探究鏈，在實(shí)踐中發(fā)展邏輯思維與實(shí)證意識(shí)。態(tài)度責(zé)任：滲透“尊重證據(jù)、合作分享、關(guān)注科技與生活關(guān)聯(lián)”的價(jià)值觀，如通過“垃圾分類”實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境問題并嘗試解決。（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇邏輯實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需兼具科學(xué)性、趣味性、生活性：貼近兒童生活經(jīng)驗(yàn)（如“食物的營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)”“影子的變化規(guī)律”），降低認(rèn)知門檻；符合認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，低年級(jí)側(cè)重觀察與描述（如“植物的向光性”），高年級(jí)進(jìn)階到變量控制（如“電磁鐵磁力大小的影響因素”）；規(guī)避高風(fēng)險(xiǎn)、高成本操作，優(yōu)先選擇材料易獲取、過程易調(diào)控的實(shí)驗(yàn)（如用氣球模擬“反沖力”，替代復(fù)雜的力學(xué)裝置）。（三）教學(xué)流程的階梯式設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)流程應(yīng)遵循“認(rèn)知沖突—自主建構(gòu)—遷移應(yīng)用”的進(jìn)階邏輯，典型環(huán)節(jié)包括：1.情境導(dǎo)入：制造認(rèn)知沖突通過生活現(xiàn)象、魔術(shù)演示或問題鏈激發(fā)探究欲。例如教學(xué)“溶解的快慢”時(shí)，創(chuàng)設(shè)“媽媽沖咖啡太慢，如何讓糖更快溶解？”的真實(shí)情境，驅(qū)動(dòng)學(xué)生提出“溫度、攪拌、顆粒大小是否影響溶解速度”的可探究問題。2.假設(shè)與方案設(shè)計(jì)：搭建思維支架引導(dǎo)學(xué)生基于已有經(jīng)驗(yàn)作出假設(shè)（如“熱水能讓糖更快溶解”），并通過“思維導(dǎo)圖+實(shí)驗(yàn)記錄表”的形式，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（控制單一變量，設(shè)置實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組）。教師需在旁觀察，及時(shí)糾正“多變量干擾”（如同時(shí)改變溫度和攪拌）的設(shè)計(jì)誤區(qū)。3.實(shí)驗(yàn)實(shí)施：強(qiáng)調(diào)規(guī)范與實(shí)證分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師需明確安全規(guī)范（如“酒精燈使用”“尖銳工具操作”）與觀察要點(diǎn)（如“記錄種子發(fā)芽的日期、長(zhǎng)度、形態(tài)變化”），并提供“問題錦囊”（如“實(shí)驗(yàn)材料不足如何調(diào)整？”）支持小組協(xié)作。4.分析論證：發(fā)展邏輯思維實(shí)驗(yàn)后組織“數(shù)據(jù)發(fā)布會(huì)”，引導(dǎo)學(xué)生用圖表、照片等形式呈現(xiàn)結(jié)果，通過“你的數(shù)據(jù)支持假設(shè)嗎？”“不同小組結(jié)論為何不同？”等問題，推動(dòng)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)誤差（如“攪拌時(shí)力度不均”），最終基于證據(jù)得出結(jié)論。5.拓展延伸：聯(lián)結(jié)生活與創(chuàng)新設(shè)計(jì)“課后微任務(wù)”，如“用溶解知識(shí)優(yōu)化家庭沖調(diào)飲品的方法”“探究校園植物的向水性”，將實(shí)驗(yàn)結(jié)論遷移到真實(shí)場(chǎng)景，激發(fā)持續(xù)探究的興趣。二、典型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例：三類課型的實(shí)踐范式（一）觀察類實(shí)驗(yàn)：《植物的葉》（三年級(jí)）教學(xué)目標(biāo)：概念：認(rèn)識(shí)葉的結(jié)構(gòu)（葉柄、葉片、葉脈），理解“植物的葉具有多樣性”；能力：學(xué)會(huì)用“看、摸、量”的方法觀察葉，繪制葉的輪廓圖；態(tài)度：培養(yǎng)細(xì)致觀察、尊重生命的意識(shí)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：材料：校園內(nèi)收集的多種植物的葉（標(biāo)注名稱）、放大鏡、直尺、素描紙；安全：提醒學(xué)生“不隨意采摘陌生植物，避免接觸帶刺、有毒葉片”。教學(xué)流程：1.情境導(dǎo)入：播放“秋天落葉紛飛”的視頻，提問“葉的形狀、大小一樣嗎？”引發(fā)觀察興趣。2.分組觀察：小組合作，用放大鏡觀察葉脈類型（網(wǎng)狀/平行），用直尺測(cè)量葉片長(zhǎng)度，繪制葉的輪廓并標(biāo)注特征。3.交流論證：各組展示“葉的特征記錄表”，討論“為什么同一種植物的葉大小會(huì)有差異？”（引導(dǎo)理解“環(huán)境影響生長(zhǎng)”）。4.拓展任務(wù)：“為校園植物制作‘葉的身份證’，標(biāo)注名稱、葉脈類型、生長(zhǎng)環(huán)境”。設(shè)計(jì)意圖：通過“具身觀察”，讓學(xué)生在觸摸、測(cè)量中建構(gòu)葉的結(jié)構(gòu)概念，同時(shí)滲透“生物與環(huán)境相互作用”的科學(xué)觀念。（二）操作類實(shí)驗(yàn)：《電路的連接》（四年級(jí)）教學(xué)目標(biāo)：概念：理解“閉合電路形成電流”，認(rèn)識(shí)電路元件（電池、導(dǎo)線、燈泡、開關(guān)）的作用；能力：學(xué)會(huì)用導(dǎo)線連接簡(jiǎn)單電路，分析“燈泡不亮”的故障原因（如“導(dǎo)線松動(dòng)”“電池沒電”）；態(tài)度：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)操作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：材料：每組若干電池、導(dǎo)線、燈泡、開關(guān)、電池盒、燈座；安全：強(qiáng)調(diào)“電池正負(fù)極不可短路，避免導(dǎo)線纏繞”。教學(xué)流程：1.問題驅(qū)動(dòng)：展示“手電筒”實(shí)物，提問“如何讓燈泡亮起來？”，引導(dǎo)學(xué)生畫出“電流路徑”的猜想圖。2.嘗試連接：小組嘗試用元件連接電路，教師巡視并記錄典型問題（如“導(dǎo)線未連接電池盒”“開關(guān)未閉合”）。3.故障診斷：針對(duì)“燈泡不亮”的小組，發(fā)放“故障排查卡”（如“檢查導(dǎo)線是否接觸良好？開關(guān)是否閉合？”），引導(dǎo)學(xué)生自主解決問題。4.創(chuàng)新設(shè)計(jì)：挑戰(zhàn)“用一個(gè)開關(guān)控制兩個(gè)燈泡”，鼓勵(lì)學(xué)生繪制電路圖并動(dòng)手實(shí)踐，理解“串聯(lián)、并聯(lián)”的初步原理。設(shè)計(jì)意圖：通過“試錯(cuò)—修正”的操作過程，讓學(xué)生在解決真實(shí)問題中掌握電路連接的技能，發(fā)展工程思維。（三）對(duì)比類實(shí)驗(yàn)：《種子發(fā)芽的條件》（五年級(jí)）教學(xué)目標(biāo)：概念：理解“種子發(fā)芽需要適宜的溫度、水分、空氣”，認(rèn)識(shí)“控制變量”的實(shí)驗(yàn)方法；能力：設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案，持續(xù)觀察并記錄種子發(fā)芽的過程；態(tài)度：培養(yǎng)耐心、細(xì)致的觀察習(xí)慣，尊重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：材料：每組若干綠豆種子、多個(gè)透明塑料盒（標(biāo)注組別）、紙巾、水、冰箱（模擬低溫環(huán)境）；安全：提醒學(xué)生“及時(shí)清理發(fā)霉種子，避免接觸霉菌”。教學(xué)流程：1.猜想假設(shè)：提問“種子在什么環(huán)境下發(fā)芽更快？”，引導(dǎo)學(xué)生提出“水、溫度、空氣會(huì)影響發(fā)芽”的假設(shè)。2.方案設(shè)計(jì)：小組討論“如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)？”，教師提供“變量控制表”（如A組：有水、常溫、有空氣；B組：無水、常溫、有空氣……），指導(dǎo)學(xué)生明確“單一變量”與“對(duì)照組”。3.持續(xù)觀察：每天同一時(shí)間觀察種子，記錄“發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、形態(tài)變化”，用折線圖呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。4.結(jié)論論證：各組匯報(bào)數(shù)據(jù)，討論“為什么A組和C組（低溫）的發(fā)芽率差異大？”，得出“種子發(fā)芽需要適宜溫度、水分、空氣”的結(jié)論。5.拓展探究：“探究‘光照’是否影響綠豆發(fā)芽”，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)新的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)意圖：通過長(zhǎng)期觀察與變量控制，讓學(xué)生體驗(yàn)“科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性”，同時(shí)理解“生物的生存依賴環(huán)境”的核心概念。三、實(shí)施策略與評(píng)價(jià)優(yōu)化：提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性（一）差異化實(shí)施策略小組協(xié)作：采用“異質(zhì)分組”（能力、性格互補(bǔ)），明確“操作員、記錄員、匯報(bào)員”的角色，避免“搭便車”現(xiàn)象；分層指導(dǎo)：對(duì)能力較弱的小組，提供“實(shí)驗(yàn)步驟卡”（圖文結(jié)合）；對(duì)能力較強(qiáng)的小組，開放“材料超市”（如額外提供“凡士林”模擬“無空氣環(huán)境”），支持深度探究；安全管理：課前開展“安全演練”（如“酒精燈的點(diǎn)燃與熄滅”），課中設(shè)置“安全監(jiān)督員”，課后組織“材料歸位與清潔”，培養(yǎng)科學(xué)規(guī)范的操作習(xí)慣。（二）多元評(píng)價(jià)體系過程性評(píng)價(jià)：通過“觀察記錄表”“小組合作評(píng)分表”（從“參與度、協(xié)作性、問題解決能力”維度）記錄學(xué)生的探究過程；成果性評(píng)價(jià)：采用“實(shí)驗(yàn)報(bào)告+模型展示”的形式，如“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)報(bào)告”需包含“假設(shè)、方案、數(shù)據(jù)、結(jié)論、反思”，“電路設(shè)計(jì)模型”需標(biāo)注“元件作用、電流路徑”；發(fā)展性評(píng)價(jià)：建立“科學(xué)探究成長(zhǎng)檔案”，收錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄、改進(jìn)方案、創(chuàng)意設(shè)計(jì)，學(xué)期末進(jìn)行“縱向?qū)Ρ取?，關(guān)注個(gè)體進(jìn)步。（三）反思與優(yōu)化路徑材料改進(jìn)：根據(jù)學(xué)生反饋優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料，如將“溶解實(shí)驗(yàn)”的“方糖”改為“高錳酸鉀”（溶解速度快、現(xiàn)象明顯）；環(huán)節(jié)調(diào)整：若學(xué)生在“方案設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)耗時(shí)過長(zhǎng)，可提前提供“備選方案”（如“探究溫度對(duì)溶解的影響，可選方案：①熱水vs冷水；②溫水vs冰水”），降低思維難度；興趣延伸：結(jié)合校園活動(dòng)開展“科學(xué)小達(dá)人”評(píng)選，鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化為“家庭小實(shí)驗(yàn)”“校園科普展”，激發(fā)持續(xù)探究的內(nèi)驅(qū)力。結(jié)語：讓實(shí)驗(yàn)成為素養(yǎng)生長(zhǎng)的沃土小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的本質(zhì)，是為兒童搭