中小學(xué)科學(xué)素養(yǎng)提升活動(dòng)設(shè)計(jì)科學(xué)素養(yǎng)作為學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成，是個(gè)體認(rèn)識(shí)科學(xué)、運(yùn)用科學(xué)思維解決問(wèn)題的關(guān)鍵能力，也是國(guó)家創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)。中小學(xué)階段是科學(xué)素養(yǎng)形成的關(guān)鍵期，通過(guò)系統(tǒng)化、個(gè)性化的活動(dòng)設(shè)計(jì)，能有效激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣，培養(yǎng)其探究精神與實(shí)踐能力。本文結(jié)合教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)原則、學(xué)段適配策略、創(chuàng)新路徑及實(shí)施保障四個(gè)維度，探討科學(xué)素養(yǎng)提升活動(dòng)的有效設(shè)計(jì)方法。一、活動(dòng)設(shè)計(jì)的核心原則科學(xué)素養(yǎng)活動(dòng)的設(shè)計(jì)需兼顧教育性與實(shí)踐性，遵循以下原則確?；顒?dòng)實(shí)效：（一）科學(xué)性與趣味性共生活動(dòng)內(nèi)容需嚴(yán)格遵循科學(xué)原理與課程標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)通過(guò)生活化情境、游戲化設(shè)計(jì)降低認(rèn)知門檻。例如，在“物質(zhì)的溶解”主題活動(dòng)中，可設(shè)計(jì)“彩虹密度塔”實(shí)驗(yàn)：用不同濃度的糖水、鹽水分層，結(jié)合色素呈現(xiàn)視覺化效果，既讓學(xué)生直觀理解密度差異，又通過(guò)色彩變化激發(fā)探索欲。（二）學(xué)段適配性分層不同學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)差異顯著，活動(dòng)設(shè)計(jì)需精準(zhǔn)匹配：小學(xué)低年級(jí)：以感官體驗(yàn)、簡(jiǎn)單觀察為主，如“植物寶寶成長(zhǎng)記”，讓學(xué)生用繪畫記錄豆芽生長(zhǎng)過(guò)程，培養(yǎng)觀察力；小學(xué)中高年級(jí)：側(cè)重實(shí)驗(yàn)操作與邏輯推理，如“電路探秘”活動(dòng)，通過(guò)搭建串聯(lián)、并聯(lián)電路，理解電流通路原理；初中階段：強(qiáng)化問(wèn)題解決與系統(tǒng)思維，如“校園微生態(tài)調(diào)查”，學(xué)生分組調(diào)研校園動(dòng)植物分布，分析生態(tài)關(guān)系；高中階段：聚焦學(xué)科融合與創(chuàng)新實(shí)踐，如“智能家居設(shè)計(jì)”，結(jié)合物理、編程知識(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易智能裝置。（三）實(shí)踐導(dǎo)向的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)活動(dòng)需突破“講授式”局限，讓學(xué)生在“做中學(xué)”。例如“水的凈化”活動(dòng)，提供泥沙水、濾紙、活性炭等材料，學(xué)生自主設(shè)計(jì)凈化流程，通過(guò)對(duì)比凈化前后的水質(zhì)，理解過(guò)濾、吸附原理，同時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)操作技能。（四）跨學(xué)科融合的項(xiàng)目式設(shè)計(jì)借鑒STEM教育理念，將科學(xué)與技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科融合。如“橋梁承重挑戰(zhàn)”項(xiàng)目，學(xué)生需運(yùn)用物理力學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)橋梁模型（工程），用數(shù)學(xué)方法計(jì)算承重?cái)?shù)據(jù)（數(shù)學(xué)），通過(guò)3D建模軟件優(yōu)化結(jié)構(gòu)（技術(shù)），最終測(cè)試模型承重能力（科學(xué)），實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用。二、分學(xué)段活動(dòng)設(shè)計(jì)策略與案例（一）小學(xué)低年級(jí)：感知型活動(dòng)，激發(fā)科學(xué)興趣活動(dòng)案例：“神奇的磁鐵”目標(biāo)：認(rèn)識(shí)磁鐵的基本性質(zhì)，培養(yǎng)觀察與分類能力。流程：1.提供磁鐵、鐵釘、紙片、塑料片等材料，學(xué)生自主嘗試“磁鐵釣魚”游戲，記錄能被吸引的物體；2.分組比賽“磁鐵接力”，用磁鐵吸附鐵釘傳遞，觀察磁力傳遞現(xiàn)象；3.拓展環(huán)節(jié)：尋找校園中“隱藏的磁鐵”（如教室的磁性黑板、文具盒磁扣）。評(píng)價(jià)：通過(guò)“科學(xué)觀察日記”（圖文結(jié)合）評(píng)價(jià)學(xué)生的參與度與發(fā)現(xiàn)能力。（二）小學(xué)中高年級(jí)：探究型活動(dòng)，培養(yǎng)邏輯思維活動(dòng)案例：“種子萌發(fā)的秘密”目標(biāo)：探究種子萌發(fā)的條件，學(xué)習(xí)控制變量法。流程：1.提出問(wèn)題：“種子發(fā)芽需要什么？”學(xué)生分組假設(shè)（水、陽(yáng)光、土壤、溫度等）；2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)置對(duì)照組（如一組澆水、一組不澆水，其他條件相同），種植綠豆種子；3.持續(xù)觀察2周，記錄發(fā)芽情況，繪制“種子生長(zhǎng)曲線”；4.總結(jié)交流：分析數(shù)據(jù)，得出種子萌發(fā)的關(guān)鍵條件。評(píng)價(jià)：采用“實(shí)驗(yàn)報(bào)告+小組匯報(bào)”形式，關(guān)注學(xué)生的變量控制能力與數(shù)據(jù)分析邏輯。（三）初中階段：項(xiàng)目型活動(dòng)，提升問(wèn)題解決能力活動(dòng)案例：“校園節(jié)水方案設(shè)計(jì)”目標(biāo)：結(jié)合水資源知識(shí)與工程設(shè)計(jì)，解決校園節(jié)水問(wèn)題。流程：1.調(diào)研階段：分組調(diào)查校園水龍頭漏水、用水習(xí)慣等問(wèn)題，用問(wèn)卷、訪談、實(shí)地測(cè)量收集數(shù)據(jù)；2.設(shè)計(jì)階段：運(yùn)用物理知識(shí)（如壓強(qiáng)、流速）設(shè)計(jì)節(jié)水裝置（如感應(yīng)水龍頭改造、雨水收集系統(tǒng)），用CAD繪制設(shè)計(jì)圖；3.實(shí)施階段：在學(xué)校支持下，選取1-2個(gè)方案進(jìn)行小規(guī)模試點(diǎn)，記錄節(jié)水效果；4.展示階段：舉辦“節(jié)水方案發(fā)布會(huì)”，向全校分享成果，投票評(píng)選“最佳方案”。評(píng)價(jià)：從“調(diào)研深度、方案創(chuàng)新性、實(shí)施效果”三方面進(jìn)行星級(jí)評(píng)價(jià)，邀請(qǐng)教師、家長(zhǎng)、學(xué)生代表組成評(píng)審團(tuán)。（四）高中階段：研究型活動(dòng)，培育創(chuàng)新素養(yǎng)活動(dòng)案例：“城市PM2.5濃度與綠化面積的相關(guān)性研究”目標(biāo)：掌握科學(xué)研究方法，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析與建模能力。流程：1.選題與規(guī)劃：結(jié)合環(huán)境科學(xué)知識(shí)，確定研究問(wèn)題，設(shè)計(jì)調(diào)研方案（如選取5個(gè)不同綠化面積的區(qū)域，連續(xù)1個(gè)月監(jiān)測(cè)PM2.5濃度）；2.數(shù)據(jù)采集：使用便攜式PM2.5檢測(cè)儀、無(wú)人機(jī)航拍綠化面積，記錄氣象數(shù)據(jù)（溫度、濕度、風(fēng)速）；3.數(shù)據(jù)分析：用SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，繪制“綠化面積-PM2.5濃度”散點(diǎn)圖，建立回歸模型；4.成果輸出：撰寫研究報(bào)告，提出“城市綠化優(yōu)化建議”，參加青少年科技創(chuàng)新大賽。評(píng)價(jià)：關(guān)注研究的科學(xué)性（方法嚴(yán)謹(jǐn)性）、創(chuàng)新性（建議的可行性）與學(xué)術(shù)規(guī)范（引用、圖表規(guī)范）。三、活動(dòng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新路徑（一）數(shù)字化工具賦能科學(xué)探究利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析軟件拓展活動(dòng)邊界：虛擬實(shí)驗(yàn)室：通過(guò)“NOBOOK虛擬實(shí)驗(yàn)”平臺(tái)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中操作危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)（如濃硫酸稀釋、電路短路），降低安全風(fēng)險(xiǎn)；數(shù)據(jù)分析：用Excel、Python處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如“種子萌發(fā)”的生長(zhǎng)曲線擬合、“PM2.5研究”的相關(guān)性分析），提升數(shù)據(jù)思維能力。（二）社會(huì)資源的深度整合聯(lián)動(dòng)高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)構(gòu)建“科學(xué)實(shí)踐共同體”：高校實(shí)驗(yàn)室開放日：組織學(xué)生參觀大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，參與“迷你科研項(xiàng)目”（如用顯微鏡觀察細(xì)胞分裂、體驗(yàn)3D生物打?。黄髽I(yè)研學(xué)：走進(jìn)污水處理廠、科技館，了解科學(xué)原理的實(shí)際應(yīng)用（如污水處理工藝、VR科普設(shè)備的技術(shù)邏輯）。（三）多元評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建突破“成果導(dǎo)向”的單一評(píng)價(jià)，關(guān)注過(guò)程性成長(zhǎng)：過(guò)程檔案袋：收集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄、設(shè)計(jì)草圖、反思日志，形成“科學(xué)成長(zhǎng)軌跡”；同伴互評(píng)：在小組活動(dòng)中，設(shè)計(jì)“科學(xué)合作評(píng)分表”，從“探究態(tài)度、團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)、創(chuàng)新思維”等維度互評(píng)；真實(shí)問(wèn)題解決評(píng)價(jià)：如“節(jié)水方案”的實(shí)施效果、“PM2.5研究”的建議采納度，將社會(huì)影響力納入評(píng)價(jià)。四、實(shí)施保障體系（一）師資能力提升專題培訓(xùn)：定期開展“科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)”“跨學(xué)科教學(xué)融合”培訓(xùn)，邀請(qǐng)科研人員、課程專家指導(dǎo)；教研共同體：組建“科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)教研組”，定期研討活動(dòng)案例，分享實(shí)施經(jīng)驗(yàn)與問(wèn)題解決方案。（二）資源保障機(jī)制校內(nèi)資源：完善科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)客空間建設(shè)，配備數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如傳感器、3D打印機(jī)）；校外資源：與科技館、高校、企業(yè)簽訂合作協(xié)議，建立穩(wěn)定的實(shí)踐基地，保障活動(dòng)經(jīng)費(fèi)（如學(xué)校專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、社會(huì)捐贈(zèng)）。（三）政策激勵(lì)措施學(xué)校層面：將科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)納入教師績(jī)效考核，設(shè)立“科學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新獎(jiǎng)”，表彰優(yōu)秀案例；區(qū)域?qū)用妫号e辦“科學(xué)素養(yǎng)活動(dòng)設(shè)計(jì)大賽”，評(píng)選優(yōu)秀方案并推廣，形成區(qū)域內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)共享機(jī)制。結(jié)語(yǔ)中小學(xué)科學(xué)素養(yǎng)提升活動(dòng)的設(shè)計(jì)，是一場(chǎng)“興趣激發(fā)-能力培養(yǎng)-素養(yǎng)形成”的系統(tǒng)