小學(xué)科學(xué)綜合實驗設(shè)計與教學(xué)案例小學(xué)科學(xué)教育的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與探究能力，綜合實驗作為學(xué)科教學(xué)的重要載體，需立足兒童認(rèn)知特點，融合多領(lǐng)域知識，在真實情境中引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“提出問題—設(shè)計方案—實踐驗證—反思拓展”的完整探究過程。本文結(jié)合教學(xué)實踐，從設(shè)計原則、案例實施與策略優(yōu)化三個維度，探討小學(xué)科學(xué)綜合實驗的有效開展路徑。一、綜合實驗設(shè)計的核心原則（一）目標(biāo)導(dǎo)向性：錨定核心素養(yǎng)發(fā)展實驗設(shè)計需緊扣《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任”的核心素養(yǎng)要求。例如，“植物向光性探究”實驗，不僅要讓學(xué)生觀察到植物生長的向光現(xiàn)象（科學(xué)觀念），更要通過對比實驗設(shè)計（科學(xué)思維）、變量控制（探究實踐），培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)推理的意識（態(tài)度責(zé)任）。目標(biāo)需細(xì)化為可操作的子任務(wù)，如低年級側(cè)重現(xiàn)象觀察，高年級側(cè)重方案優(yōu)化與數(shù)據(jù)論證。（二）生活關(guān)聯(lián)性：從真實問題出發(fā)實驗素材應(yīng)源于學(xué)生熟悉的生活場景，降低認(rèn)知門檻的同時激發(fā)探究欲。以“食物發(fā)霉的條件”實驗為例，可結(jié)合學(xué)生生活中“面包變質(zhì)”的經(jīng)歷，引導(dǎo)學(xué)生提出“溫度、濕度、空氣是否影響發(fā)霉速度”的問題。實驗材料選用常見的面包、橘子皮，實驗環(huán)境可利用教室窗臺、儲物柜等真實空間，讓學(xué)生感受到科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。（三）學(xué)科整合性：打破知識邊界綜合實驗需融合數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)等學(xué)科知識，構(gòu)建跨學(xué)科學(xué)習(xí)共同體。如“自制簡易凈水器”實驗，學(xué)生需運用科學(xué)的“過濾原理”（科學(xué)），設(shè)計裝置時繪制圖紙（美術(shù)），測試不同材料的過濾效果并記錄數(shù)據(jù)（數(shù)學(xué)），最終制作宣傳手冊倡導(dǎo)節(jié)水（語文）。這種整合不是知識的簡單疊加，而是通過真實任務(wù)驅(qū)動，讓學(xué)生自然運用多學(xué)科工具解決問題。（四）安全可行性：適配兒童操作能力實驗設(shè)計需充分考慮小學(xué)生的動手能力與安全認(rèn)知。材料選擇上，優(yōu)先使用無毒、易獲取的物品（如塑料瓶、食用色素、紙巾等）；操作環(huán)節(jié)簡化步驟，如“電路連接”實驗，用水果電池替代復(fù)雜電路，既保證安全性，又能讓學(xué)生直觀理解“電流形成”的抽象概念。教師需提前預(yù)演實驗，預(yù)判風(fēng)險并設(shè)計應(yīng)急預(yù)案。二、教學(xué)案例：“家庭廢水的循環(huán)利用探究”（一）情境導(dǎo)入：問題從生活中來課堂伊始，播放“家庭用水場景”視頻（洗菜、淘米、洗衣），引導(dǎo)學(xué)生觀察：“這些水用完后都去了哪里？有沒有辦法讓它們‘二次上崗’？”結(jié)合校園“節(jié)水標(biāo)語”引發(fā)討論，學(xué)生提出“用洗菜水澆花”“淘米水沖廁所”等初步想法，教師順勢追問：“廢水直接利用是否衛(wèi)生？能否通過簡單處理提升利用率？”由此引出實驗主題。（二）實驗設(shè)計：基于問題的方案優(yōu)化學(xué)生分組討論實驗方案，教師提供“材料超市”（塑料瓶、紗布、活性炭、細(xì)沙、棉花、食用色素模擬污水）。小組需完成：①確定待處理的廢水類型（如洗菜水、洗衣水）；②設(shè)計過濾裝置的結(jié)構(gòu)（分層材料選擇與擺放順序）；③制定觀察指標(biāo)（過濾后水的清澈度、色素殘留量）。教師巡視時，針對“材料分層邏輯”進(jìn)行引導(dǎo)，如“為什么先放紗布再放細(xì)沙？”幫助學(xué)生理解“先過濾大顆粒，再吸附雜質(zhì)”的科學(xué)原理。（三）實踐操作：在體驗中建構(gòu)認(rèn)知小組合作制作過濾裝置：將塑料瓶剪去底部，依次放入棉花（防止材料漏出）、紗布、細(xì)沙、活性炭、紗布。模擬“污水”（清水+紅色色素）倒入裝置，觀察過濾后水的變化。學(xué)生發(fā)現(xiàn)“活性炭層能明顯吸附色素”，但“細(xì)沙過濾后仍有少量渾濁”，進(jìn)而反思“是否需要增加過濾層數(shù)？”“不同廢水的處理效果是否有差異？”教師適時提供“對比實驗記錄表”，引導(dǎo)學(xué)生記錄不同廢水（洗菜水、洗衣水）的過濾時間、清澈度，培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識。（四）數(shù)據(jù)分析與討論：基于證據(jù)的推理各小組匯報實驗數(shù)據(jù)，教師用表格匯總?cè)嘟Y(jié)果：廢水類型過濾后清澈度（星級）色素殘留量（滴）處理時間（分鐘）--------------------------------------------------------------------洗菜水★★★★13洗衣水★★35學(xué)生分析得出：“洗菜水雜質(zhì)少，過濾效果更好；活性炭對色素吸附作用顯著?！苯處熯M(jìn)一步追問：“如何改進(jìn)裝置提升洗衣水的處理效果？”學(xué)生提出“增加活性炭層數(shù)”“先用紗布過濾毛發(fā)”等方案，體現(xiàn)科學(xué)思維的進(jìn)階。（五）拓展延伸：從課堂到生活課后任務(wù)分為兩部分：①家庭實踐：記錄一周內(nèi)家庭廢水的產(chǎn)生量與再利用情況，用數(shù)學(xué)圖表呈現(xiàn)“節(jié)水比例”；②項目宣傳：制作“家庭節(jié)水手冊”，用美術(shù)設(shè)計封面，用語文撰寫節(jié)水小貼士，在社區(qū)宣傳欄展示。此環(huán)節(jié)將實驗成果轉(zhuǎn)化為生活行動，深化“可持續(xù)發(fā)展”的責(zé)任意識。三、實施策略：提升綜合實驗的教學(xué)實效（一）差異化指導(dǎo)：適配多元學(xué)習(xí)需求針對不同能力的學(xué)生，提供“階梯式任務(wù)單”：基礎(chǔ)組完成“單一材料過濾實驗”，進(jìn)階組設(shè)計“多材料組合裝置”，挑戰(zhàn)組嘗試“廢水pH值檢測與處理”。如在“凈水器”實驗中，基礎(chǔ)組只需驗證“活性炭的吸附作用”，進(jìn)階組需優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)，挑戰(zhàn)組則結(jié)合化學(xué)知識分析“酸性廢水的中和方法”，確保每個學(xué)生都能在最近發(fā)展區(qū)獲得成長。（二）過程性評價：關(guān)注探究的完整歷程采用“三維評價量表”，從“方案設(shè)計（科學(xué)性、創(chuàng)新性）”“實踐操作（規(guī)范性、合作性）”“成果應(yīng)用（實用性、推廣性）”三個維度進(jìn)行評價。如在“廢水利用”實驗中，記錄學(xué)生“是否能基于數(shù)據(jù)調(diào)整方案”“小組分工是否明確”“節(jié)水手冊是否貼合生活”，用照片、視頻、實驗報告等多元證據(jù)記錄成長，避免“唯結(jié)果論”。（三）資源整合：構(gòu)建家校社協(xié)同體系實驗材料可發(fā)動家長提供（如廢舊塑料瓶、廚房濾紙），社區(qū)資源可引入（如邀請污水處理廠工作人員講解），形成“學(xué)校主導(dǎo)、家庭支持、社區(qū)參與”的協(xié)同機制。如“植物向光性”實驗，可聯(lián)合家庭種植角，學(xué)生在家觀察植物生長，學(xué)校組織“種植日記”展覽，實現(xiàn)課堂與生活的深度聯(lián)結(jié)。四、反思與展望小學(xué)科學(xué)綜合實驗的設(shè)計與教學(xué)，需平衡“科學(xué)性”與“趣味性”、“探究性”與“規(guī)范性”。未來可進(jìn)一步探索“數(shù)字化實驗”的融合（如用傳感器檢測水質(zhì)），或結(jié)合STEAM理念開發(fā)更多跨學(xué)科項目（如“校園雨水花園設(shè)計”）。教師需持續(xù)提升自身的“跨學(xué)科整合能力”與“