小學科學教學活動設計與實驗指導小學科學課程以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為核心，教學活動設計與實驗指導是落實核心素養(yǎng)的關鍵載體。優(yōu)質的科學活動需兼顧趣味性與嚴謹性，引導學生在“做中學”“悟中思”。本文結合教學實踐，從設計原則、指導策略、案例實踐三個維度，探討如何構建高效的小學科學教學活動體系。一、教學活動設計的核心原則科學教學活動的設計需立足兒童認知特點，融合學科邏輯與生活經(jīng)驗，形成“問題—探究—建構”的學習閉環(huán)。（一）生活聯(lián)結原則：從經(jīng)驗出發(fā)，激活探究興趣小學科學的起點是兒童的生活經(jīng)驗。例如“物體的沉浮”教學，可從學生熟悉的“橡皮泥在水中的浮沉”入手，引導他們觀察日常物品（如硬幣、木塊、塑料瓶）的浮沉現(xiàn)象，提出“為什么有的物體沉，有的浮？”的問題。將抽象的浮力概念轉化為直觀的生活體驗，讓學生意識到科學規(guī)律隱藏在日常場景中，從而主動投入探究。（二）探究性原則：以問題為軸，驅動思維進階科學活動應圍繞“真問題”展開。以“植物的向光性”實驗為例，教師可先展示教室窗臺植物的生長狀態(tài)（向光彎曲），引發(fā)學生疑問：“植物會朝著光的方向生長嗎？”通過“提出假設—設計對照實驗（遮光組與光照組）—持續(xù)觀察記錄—分析結論”的流程，讓學生經(jīng)歷完整的探究過程。教師需在關鍵節(jié)點追問，如“如何保證除了光照，其他條件（水分、溫度）都相同？”，推動學生思考變量控制的科學方法。（三）跨學科融合原則：打破邊界，建構綜合認知科學與技術、工程、數(shù)學（STEM）的融合能拓展學習深度。在“搭建穩(wěn)定的高塔”活動中，學生需運用科學（結構穩(wěn)定性原理）、數(shù)學（測量高度與底座面積）、工程（材料選擇與搭建技巧）知識，設計并測試不同形狀（三角形、正方形、圓柱形）底座的高塔承重能力?；顒雍笠龑W生反思：“哪種結構的高塔最穩(wěn)定？生活中哪些建筑用了類似原理？”，實現(xiàn)知識的遷移應用。二、實驗指導的分層策略實驗指導需兼顧“規(guī)范性”與“開放性”，既培養(yǎng)學生的操作技能，又保護其探究的自主性。（一）實驗前：鋪墊·準備·規(guī)范知識鋪墊：用“前測性問題”激活舊知。如“電路連接”實驗前，提問“生活中哪些物品需要用電？電流是如何流動的？”，幫助學生建立“電路需形成閉合回路”的初步認知。材料準備：提供“基礎材料包”（如電池、導線、小燈泡）與“拓展材料包”（如開關、小風扇），滿足不同能力學生的需求。對于材料稀缺的學校，可指導學生用水果（檸檬、土豆）替代電池，易拉罐替代導線，降低實驗門檻。安全規(guī)范：通過“情景模擬”強化安全意識。如“使用酒精燈”實驗，讓學生扮演“小安全員”，指出操作中的錯誤（如用嘴吹滅、燈帽亂放），再總結正確步驟，將抽象規(guī)則轉化為具象行為。（二）實驗中：觀察·協(xié)作·記錄觀察引導：用“問題鏈”聚焦觀察重點。在“種子萌發(fā)”實驗中，提問：“第3天種子的種皮有什么變化？第5天根的生長方向是怎樣的？葉片展開后顏色有什么變化？”，幫助學生從“隨意看”到“有序觀察”。小組協(xié)作：采用“角色分工制”，如“記錄員”“操作員”“匯報員”，并定期輪換，確保每個學生參與。教師巡視時，針對“分工不均”的小組，引導成員：“你覺得他的操作有什么可以改進的？你能幫他檢查一下嗎？”，促進互助學習。記錄方法：設計“可視化記錄表”，如用“笑臉/哭臉”標記實驗現(xiàn)象（“種子發(fā)芽了”畫笑臉，“發(fā)霉了”畫哭臉），用箭頭表示根的生長方向，降低記錄難度，同時培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識。（三）實驗后：分析·反思·延伸數(shù)據(jù)分析：引導學生用“對比法”分析數(shù)據(jù)。如“不同土壤保水性”實驗后，展示各組的“水量剩余柱狀圖”，提問：“沙質土和黏質土的保水性有什么不同？你的實驗結果和其他組一致嗎？”，培養(yǎng)學生的證據(jù)意識。反思改進：開展“實驗復盤會”，讓學生思考：“實驗中哪些步驟可能影響結果？如果重新做，你會怎么改進？”如“溶解快慢”實驗，學生可能反思“攪拌時力度不均”，進而提出“用相同速度攪拌”的改進方案。拓展延伸：設計“家庭小實驗”，如“廚房中的溶解現(xiàn)象（鹽、糖在熱水/冷水的溶解速度）”，將課堂探究延伸至生活，形成“學—用—創(chuàng)”的閉環(huán)。三、實踐案例：“土壤里有什么”教學活動設計與實驗指導（一）活動目標科學概念：知道土壤包含沙、黏土、腐殖質、水、空氣等成分。探究能力：學會用“觀察、實驗、分析”的方法研究土壤。態(tài)度責任：培養(yǎng)愛護土壤、保護環(huán)境的意識。（二）活動準備材料：校園不同區(qū)域的土壤樣本（花壇、操場邊、樹林下）、放大鏡、燒杯、水、濾紙、玻璃棒、酒精燈、蒸發(fā)皿。分組：4人一組，提前分配“觀察員”“實驗員”“記錄員”“匯報員”角色。（三）活動流程1.情境導入：播放“土壤沙漠化”的新聞片段，提問：“土壤里除了泥土，還有什么？這些成分對植物生長有什么作用？”引發(fā)探究興趣。2.自主觀察：學生用放大鏡觀察土壤樣本，記錄“顏色、顆粒大小、有無動植物殘體”。教師巡視時，引導學生對比不同區(qū)域土壤的差異：“花壇的土壤和操場邊的土壤，顆粒粗細有什么不同？”3.實驗探究：實驗1：土壤中的空氣：將土壤放入盛水的燒杯，觀察“是否有氣泡冒出”，引導學生分析：“氣泡是什么？說明土壤里有什么？”實驗2：土壤中的水：將濕潤土壤放入蒸發(fā)皿，用酒精燈加熱（教師操作，學生觀察），記錄“蒸發(fā)皿內(nèi)壁的水珠”，思考“這些水從哪里來？”實驗3：土壤中的顆粒：將土壤與水混合攪拌，靜置后觀察分層，用濾紙過濾上層液體，烘干后觀察殘留物質（鹽類）。4.總結建構：小組匯報實驗發(fā)現(xiàn)，教師用思維導圖梳理“土壤的成分”，并追問：“為什么樹林下的土壤更肥沃？腐殖質是怎么來的？”引導學生聯(lián)系“生物遺體分解”的知識。5.拓展行動：開展“校園土壤保護計劃”，學生分組設計“土壤保護標語”“堆肥方案”，將科學知識轉化為環(huán)保行動。（四）指導要點安全提示：加熱蒸發(fā)皿時，強調“用外焰加熱”“不可觸摸熱的蒸發(fā)皿”，教師需全程監(jiān)督。難點突破：針對“土壤分層實驗”，提前演示“攪拌后靜置的時間控制”，避免學生因靜置時間不足導致分層不明顯。差異化指導：對能力較弱的小組，提供“實驗步驟卡”（圖文結合）；對能力較強的小組，追問“如何設計實驗證明土壤中有腐殖質？”（如對比燃燒前后土壤的質量變化）。四、教學實施中的常見問題與優(yōu)化建議（一）問題1：學生參與度兩極分化表現(xiàn)：部分學生“旁觀”，少數(shù)學生主導實驗。優(yōu)化：采用“異質分組+任務拆解”，將實驗任務分解為“微小任務”（如“加5ml水”“攪拌10秒”），確保每個學生都有具體操作。同時，教師巡視時，對“旁觀生”提問：“你覺得他的操作對嗎？如果是你，會怎么做？”，激發(fā)其思考。（二）問題2：實驗材料準備不足表現(xiàn)：材料稀缺或不符合實驗要求（如種子不發(fā)芽）。優(yōu)化：建立“校園科學材料庫”，發(fā)動學生收集“生活廢料”（如飲料瓶、吸管、舊電池）；實驗前進行“材料預實驗”，如提前一周測試種子的發(fā)芽率，更換不合格材料。（三）問題3：課堂秩序管理難表現(xiàn)：實驗時學生喧嘩、操作混亂。優(yōu)化：制定“科學實驗室公約”（如“實驗前靜聽指令”“發(fā)言先舉手”“器材輕拿輕放”），用“積分獎勵制”（如“紀律之星”“合作之星”）強化規(guī)則意識。實驗前，用“倒計時法”（如“3分鐘內(nèi)完成材料擺放，準備好的小組舉手”）提高效率。（四）問題4：探究深度不足表現(xiàn)：學生僅完成實驗操作，缺乏深入思考。優(yōu)化：設計“階梯式問題鏈”，如在“電路實驗”后，提問：“如果電池沒電了，燈泡還會亮嗎？如何檢測電池