小學(xué)科學(xué)探究課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教案小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，探究式學(xué)習(xí)是其重要載體?？茖W(xué)探究課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教案的質(zhì)量，直接影響學(xué)生對科學(xué)概念的建構(gòu)、探究能力的發(fā)展及科學(xué)態(tài)度的形成。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從課程設(shè)計(jì)原則、實(shí)驗(yàn)教案要素、典型案例及實(shí)施策略四個維度，探討如何構(gòu)建兼具科學(xué)性與趣味性的小學(xué)科學(xué)探究體系。一、科學(xué)探究課程設(shè)計(jì)的核心原則（一）認(rèn)知適配：錨定兒童思維的發(fā)展規(guī)律小學(xué)生的思維以具象思維為主，逐步向抽象邏輯過渡。課程設(shè)計(jì)需遵循“從生活到科學(xué)，從現(xiàn)象到本質(zhì)”的路徑。低年級可圍繞“觀察與描述”設(shè)計(jì)活動，如“校園植物的四季變化”，讓學(xué)生用繪畫、照片記錄植物形態(tài)；高年級則側(cè)重“推理與驗(yàn)證”，如“電路的連接與故障排查”，引導(dǎo)學(xué)生通過變量控制推導(dǎo)規(guī)律。材料選擇需直觀典型，如研究“溶解現(xiàn)象”時，用食鹽、沙子、高錳酸鉀對比，避免復(fù)雜試劑干擾認(rèn)知。（二）學(xué)科融合：打破知識的孤立性邊界科學(xué)探究并非單一學(xué)科的活動，需與數(shù)學(xué)、語文、藝術(shù)等學(xué)科自然融合。在“測量土壤的滲水性”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生用數(shù)學(xué)知識記錄不同土壤的滲水時間、體積，用語文能力撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，用美術(shù)技能繪制土壤剖面示意圖。這種跨學(xué)科設(shè)計(jì)，既深化了科學(xué)概念的理解，又培養(yǎng)了綜合運(yùn)用知識的能力。（三）探究為本：還原科學(xué)研究的真實(shí)過程課程設(shè)計(jì)應(yīng)構(gòu)建“問題—假設(shè)—驗(yàn)證—結(jié)論”的探究鏈條。以“種子萌發(fā)的條件”為例，教師不直接告知答案，而是引導(dǎo)學(xué)生提出“水分/溫度/空氣會影響種子萌發(fā)嗎？”的問題，分組設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)（如控制水分變量時，一組澆水、一組不澆水，其他條件相同），通過持續(xù)觀察、記錄、分析數(shù)據(jù)，自主得出結(jié)論。過程中允許“失敗”，如種子因發(fā)霉未萌發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的疏漏，理解科學(xué)研究的曲折性。二、實(shí)驗(yàn)教案的關(guān)鍵要素與設(shè)計(jì)邏輯（一）三維目標(biāo)：知識、能力、情感的協(xié)同發(fā)展實(shí)驗(yàn)教案的目標(biāo)需超越“知識記憶”，指向素養(yǎng)提升。以“摩擦力的秘密”為例：知識目標(biāo)：認(rèn)識摩擦力的存在，說出影響摩擦力大小的因素（接觸面粗糙程度、壓力）；能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方案，規(guī)范使用彈簧測力計(jì)并記錄數(shù)據(jù)；情感目標(biāo)：體驗(yàn)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性，在小組合作中培養(yǎng)溝通與反思能力。（二）材料選擇：安全、易得、典型的三重考量實(shí)驗(yàn)材料需符合“兒童友好”原則：安全性：避免尖銳、有毒材料，如研究“沉浮”時用塑料瓶代替玻璃瓶；易得性：利用生活廢棄物，如用飲料瓶做“水鐘”，用吸管、橡皮泥做“空氣占據(jù)空間”的實(shí)驗(yàn)；典型性：材料能精準(zhǔn)指向科學(xué)概念，如研究“擺的快慢”時，用長度不同的棉線、相同重量的螺母，排除無關(guān)變量干擾。（三）教學(xué)流程：從“激趣導(dǎo)入”到“生活拓展”的閉環(huán)以“植物的向光性”實(shí)驗(yàn)為例，流程設(shè)計(jì)如下：1.情境導(dǎo)入：展示教室角落向窗外生長的植物，提問“植物為什么朝著光生長？”引發(fā)猜想；2.探究實(shí)施：分組用紙盒（一側(cè)開孔）罩住綠豆苗，定期觀察并繪制生長方向，記錄現(xiàn)象；3.總結(jié)建構(gòu)：小組匯報(bào)觀察結(jié)果，教師引導(dǎo)歸納“植物具有向光性”的結(jié)論；4.生活拓展：討論“園藝中如何利用向光性培育植物？”“為什么陽臺的花會歪向窗外？”，將科學(xué)概念遷移到生活場景。（四）安全預(yù)案：實(shí)驗(yàn)風(fēng)險的前置性防控教案需包含“安全提示”模塊：材料安全：如使用酒精燈時，強(qiáng)調(diào)“外焰加熱、燈帽蓋滅”；操作規(guī)范：如“用顯微鏡觀察時，禁止用手觸摸物鏡”；應(yīng)急處理：如“若液體濺入眼睛，立即用清水沖洗并報(bào)告老師”。三、典型實(shí)驗(yàn)教案示例：“液體的熱脹冷縮”（一）教學(xué)目標(biāo)知識：知道液體受熱體積膨脹、遇冷收縮的性質(zhì)；能力：能設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，用紅墨水、玻璃管等材料驗(yàn)證猜想；情感：感受科學(xué)原理在生活中的應(yīng)用（如溫度計(jì)的發(fā)明）。（二）實(shí)驗(yàn)材料平底燒瓶、帶孔橡膠塞、細(xì)玻璃管、紅墨水、熱水、冷水、燒杯。（三）教學(xué)流程1.導(dǎo)入：播放“夏天自行車輪胎易爆胎”的視頻，提問“氣體受熱會膨脹，液體呢？”；2.探究：猜想：液體受熱/遇冷時體積會如何變化？設(shè)計(jì)：小組合作，將紅墨水裝滿燒瓶，插入玻璃管（液面升至管內(nèi)），分別放入熱水、冷水燒杯中，觀察液面變化；記錄：繪制“熱水中液面上升、冷水中液面下降”的示意圖；3.總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生得出“液體具有熱脹冷縮性質(zhì)”的結(jié)論，解釋溫度計(jì)的工作原理；4.拓展：討論“為什么瓶裝飲料不能裝滿？”“冬天水管為什么會凍裂？”。（四）評價要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)操作：是否規(guī)范固定裝置、觀察并記錄現(xiàn)象；思維發(fā)展：能否用“熱脹冷縮”解釋生活現(xiàn)象；合作表現(xiàn)：小組內(nèi)是否分工明確、積極交流。四、課程實(shí)施的優(yōu)化策略與評價體系（一）差異化實(shí)施：適配不同年級的探究水平低年級（1-2年級）：以“觀察型探究”為主，如“蝸牛的生活習(xí)性”，教師提供觀察記錄表，引導(dǎo)學(xué)生用“看一看、摸一摸”的方式描述特征；中年級（3-4年級）：側(cè)重“驗(yàn)證型探究”，如“電磁鐵的磁力大小與線圈匝數(shù)的關(guān)系”，教師給出實(shí)驗(yàn)框架，學(xué)生自主控制變量；高年級（5-6年級）：開展“自主型探究”，如“家庭垃圾分類的優(yōu)化方案”，學(xué)生自主選題、設(shè)計(jì)調(diào)研方案、撰寫報(bào)告。（二）合作學(xué)習(xí)：構(gòu)建“異質(zhì)分組”的探究共同體將學(xué)生按“能力、性格、興趣”異質(zhì)分組，如“記錄員”“操作員”“匯報(bào)員”“材料員”，明確分工又鼓勵輪換。以“搭建承重橋梁”實(shí)驗(yàn)為例，小組需共同設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)（三角形、長方形），測試承重能力，在爭論與協(xié)作中理解“三角形穩(wěn)定性”的原理。（三）多元評價：從“結(jié)果導(dǎo)向”到“過程賦能”過程性評價：用“實(shí)驗(yàn)操作單”記錄學(xué)生的提問質(zhì)量、假設(shè)合理性、操作規(guī)范性；成果性評價：通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告、模型制作、現(xiàn)象解釋等成果，評估知識建構(gòu)水平；反思性評價：引導(dǎo)學(xué)生用“探究日記”記錄“實(shí)驗(yàn)中遇到的困難及解決方法”，開展小組互評，如“我認(rèn)為XX組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)樗麄兛刂屏薠X變量”。結(jié)語小學(xué)科學(xué)探究課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教案的優(yōu)化，是一個“以兒童為中心、以探究為核