小學(xué)科技小制作活動(dòng)方案與實(shí)踐心得——以“探究身邊的科學(xué)”主題活動(dòng)為例一、活動(dòng)背景與整體規(guī)劃在STEM教育理念深入推進(jìn)的當(dāng)下，小學(xué)階段的科技小制作活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、工程思維的重要載體。通過“做中學(xué)”，學(xué)生能在動(dòng)手實(shí)踐中理解科學(xué)原理，提升問題解決能力，同時(shí)激發(fā)對(duì)科學(xué)探究的持久興趣。本次活動(dòng)以“探究身邊的科學(xué)”為主題，面向三年級(jí)學(xué)生開展為期兩周的實(shí)踐，融合科學(xué)原理探究、工程設(shè)計(jì)、環(huán)保意識(shí)三大核心目標(biāo)。（一）活動(dòng)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握過濾、彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化、植物向光性等基礎(chǔ)科學(xué)原理，理解“設(shè)計(jì)—制作—優(yōu)化”的工程流程。能力目標(biāo)：提升動(dòng)手操作、小組協(xié)作、問題解決能力，學(xué)會(huì)基于證據(jù)調(diào)整設(shè)計(jì)方案。情感目標(biāo)：激發(fā)科學(xué)探究熱情，樹立“變廢為寶”的環(huán)保意識(shí)，體會(huì)“試錯(cuò)—改進(jìn)”的科學(xué)精神。（二）活動(dòng)對(duì)象與周期對(duì)象：小學(xué)三年級(jí)學(xué)生（班級(jí)規(guī)模40人，分為8個(gè)小組，每組5人）。周期：兩周（每周2課時(shí)，共4課時(shí)；課后輔以家庭實(shí)踐，每周1次小組線上交流）。二、主題活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施活動(dòng)圍繞“生活中的科學(xué)現(xiàn)象”設(shè)計(jì)三個(gè)主題，兼顧趣味性、探究性、可操作性，讓學(xué)生在真實(shí)情境中實(shí)踐。（一）主題一：“水的凈化之旅”——簡(jiǎn)易凈水器制作核心原理：模擬自來水凈化的“過濾”環(huán)節(jié)，理解不同材料的吸附、過濾作用。材料準(zhǔn)備：空飲料瓶（去蓋裁剪）、石英砂、活性炭、棉花、紗布、泥土水（教師提前調(diào)制）。實(shí)施步驟：1.原理解構(gòu)：通過“臟水變清”視頻，聚焦“分層過濾”的作用（棉花濾大顆粒、活性炭吸附色素異味、石英砂濾懸浮物）。2.制作實(shí)踐：小組合作裁剪飲料瓶，分層填充材料（順序：棉花→活性炭→石英砂→紗布），倒入泥土水觀察凈化效果。3.探究延伸：對(duì)比不同小組的凈化效果，討論“材料厚度、順序是否影響過濾？”（如某組將活性炭與石英砂顛倒，發(fā)現(xiàn)水更渾濁，從而理解材料功能的邏輯）。（二）主題二：“動(dòng)力先鋒”——橡皮筋動(dòng)力小車核心原理：彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，理解“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響動(dòng)力效率”。材料準(zhǔn)備：硬紙板（車架）、吸管（軸套）、竹簽（輪軸）、橡皮筋、瓶蓋（車輪）。實(shí)施步驟：1.原理導(dǎo)入：用“彈弓發(fā)射紙團(tuán)”實(shí)驗(yàn)，引出“橡皮筋形變產(chǎn)生的彈力驅(qū)動(dòng)小車”。2.結(jié)構(gòu)搭建：小組設(shè)計(jì)車架（三角形/長(zhǎng)方形），安裝輪軸與橡皮筋驅(qū)動(dòng)裝置（纏繞橡皮筋連接前后軸）。3.優(yōu)化挑戰(zhàn)：測(cè)量小車行駛距離，通過“調(diào)整橡皮筋圈數(shù)（3圈→5圈）、車輪材質(zhì)（瓶蓋→泡沫片）”優(yōu)化性能，記錄數(shù)據(jù)并分析（如某組發(fā)現(xiàn)“5圈橡皮筋+瓶蓋車輪”行駛最遠(yuǎn)，因摩擦力與動(dòng)力平衡）。（三）主題三：“植物的小秘密”——向光性觀察盒核心原理：植物向光性的實(shí)驗(yàn)探究，理解生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。材料準(zhǔn)備：鞋盒（遮光）、綠豆幼苗（提前3天催芽）、剪刀、黑卡紙。實(shí)施步驟：1.問題驅(qū)動(dòng)：提問“植物會(huì)‘追著’陽光生長(zhǎng)嗎？”，引導(dǎo)設(shè)計(jì)“單側(cè)透光”的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。2.裝置制作：在鞋盒一側(cè)開5cm×5cm小窗，放入幼苗后用黑卡紙遮光，僅留窗口透光。3.長(zhǎng)期觀察：每天以“家庭科學(xué)日志”記錄幼苗生長(zhǎng)方向（如第3天幼苗莖稈向窗口彎曲），結(jié)合生物課知識(shí)分析“生長(zhǎng)素分布與向光性的關(guān)系”。三、保障與評(píng)價(jià)機(jī)制（一）資源保障材料：發(fā)動(dòng)學(xué)生收集廢舊物品（飲料瓶、紙板等），學(xué)校補(bǔ)充活性炭、綠豆苗等；設(shè)計(jì)“材料替代清單”（如木炭替代活性炭、舊口罩內(nèi)層替代紗布），應(yīng)對(duì)材料不足。場(chǎng)地：教室為制作區(qū)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)室講解原理，戶外操場(chǎng)測(cè)試小車性能。人員：科學(xué)教師主導(dǎo)，美術(shù)教師指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，家長(zhǎng)志愿者協(xié)助材料整理，邀請(qǐng)校外工程師（如環(huán)保工程師）線上點(diǎn)評(píng)凈水器設(shè)計(jì)。（二）評(píng)價(jià)方式采用過程性+成果性評(píng)價(jià)，兼顧“做的過程”與“做的結(jié)果”：過程性評(píng)價(jià)：記錄小組合作中的“問題解決思路”（如用思維導(dǎo)圖記錄小車優(yōu)化的3次嘗試）、個(gè)人參與度（如“主動(dòng)分享材料替代方案”得星）。成果性評(píng)價(jià)：從“創(chuàng)意性”（材料運(yùn)用的新穎性，如絲瓜絡(luò)過濾）、“科學(xué)性”（原理與實(shí)踐的一致性）、“表達(dá)力”（展示時(shí)的講解清晰度）三維度評(píng)分，學(xué)生互評(píng)（40%）+教師評(píng)價(jià)（60%）結(jié)合。四、實(shí)踐中的驚喜與思考（一）兒童的創(chuàng)造力：從“模仿”到“創(chuàng)新”活動(dòng)中，學(xué)生的創(chuàng)意常超出預(yù)期：凈水器制作中，有小組用絲瓜絡(luò)代替紗布，發(fā)現(xiàn)其孔隙結(jié)構(gòu)能更有效過濾雜質(zhì)（源于“奶奶用絲瓜絡(luò)洗碗”的生活觀察）。橡皮筋小車設(shè)計(jì)中，學(xué)生用吸管彎折成“減震器”，減少車輪與地面的摩擦（受自行車減震器啟發(fā)）。這些創(chuàng)意證明：兒童的科學(xué)思維扎根于生活，只需“問題情境”的激發(fā)，就能實(shí)現(xiàn)從“模仿操作”到“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”的跨越。（二）合作中的“沖突”：從“爭(zhēng)執(zhí)”到“共識(shí)”小組合作時(shí)，“設(shè)計(jì)分歧”是常態(tài)：某組為“車輪用瓶蓋還是泡沫片”爭(zhēng)執(zhí)，教師未直接干預(yù)，而是引導(dǎo)“分別測(cè)試兩種方案的行駛距離”。最終數(shù)據(jù)（瓶蓋車輪行駛2米，泡沫車輪1.5米）讓學(xué)生達(dá)成共識(shí)，過程中學(xué)會(huì)了“基于證據(jù)的決策”，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力在磨合中提升。（三）知識(shí)的“活”遷移：從“課堂”到“生活”活動(dòng)后，學(xué)生自發(fā)將原理應(yīng)用到生活：用凈水器原理解釋“井水沉淀后更清澈”，主動(dòng)幫家長(zhǎng)“給魚缸換水時(shí)分層過濾”。玩四驅(qū)車時(shí)思考“動(dòng)力裝置的優(yōu)化”，甚至提出“給植物觀察盒加小風(fēng)扇，模擬自然風(fēng)對(duì)生長(zhǎng)的影響”?？茖W(xué)思維從“課堂任務(wù)”延伸到“生活探究”，真正實(shí)現(xiàn)了“做中學(xué)，學(xué)中用”。五、問題與改進(jìn)方向（一）材料準(zhǔn)備的“意外”部分小組因活性炭、綠豆苗數(shù)量不足影響進(jìn)度。后續(xù)可：提前按“小組+20%備用量”儲(chǔ)備材料，或設(shè)計(jì)“材料替代清單”（如木炭、紅豆苗替代）。（二）時(shí)間把控的挑戰(zhàn)植物觀察需長(zhǎng)期跟蹤，課堂時(shí)間難以覆蓋。改進(jìn)方案：課內(nèi)外結(jié)合：課堂完成裝置制作，課后以“家庭科學(xué)日志”記錄，每周用10分鐘課堂分享觀察成果（如“第5天幼苗向光彎曲角度測(cè)量”），既保證探究連續(xù)性，又培養(yǎng)長(zhǎng)期觀察習(xí)慣。（三）分層指導(dǎo)的不足學(xué)生能力差異明顯，部分動(dòng)手弱的學(xué)生依賴他人。改進(jìn)方案：設(shè)計(jì)“任務(wù)卡分層”：基礎(chǔ)層：完成裝置制作（如凈水器填充材料）。進(jìn)階層：優(yōu)化裝置性能（如小車行駛距離提升20%）。挑戰(zhàn)層：結(jié)合多原理創(chuàng)新（如“太陽能+橡皮筋雙動(dòng)力小車”）。讓不同水平的學(xué)生都能“跳一跳，