小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)及教具制作小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教具制作是落實(shí)科學(xué)探究理念的重要載體。優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能引導(dǎo)學(xué)生在觀察、操作、思考中建構(gòu)科學(xué)概念，而自制教具則可突破教學(xué)資源限制，讓抽象的科學(xué)原理變得直觀可感。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心原則、典型案例及教具制作的方法路徑展開(kāi)探討，為一線教師提供可借鑒的實(shí)踐范式。一、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心原則與策略（一）教學(xué)設(shè)計(jì)的原則趣味性導(dǎo)向：小學(xué)階段學(xué)生的注意力易受興趣驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需融入游戲化、生活化元素。例如在“溶解現(xiàn)象”教學(xué)中，可設(shè)計(jì)“魔法變變變”游戲：將鹽、糖、沙子等固體放入水中，用童話化語(yǔ)言描述“小顆粒的旅行”，觀察物質(zhì)“消失”的秘密，激發(fā)探究欲。探究性建構(gòu)：實(shí)驗(yàn)應(yīng)圍繞核心問(wèn)題展開(kāi)，設(shè)計(jì)“猜想—驗(yàn)證—結(jié)論”的探究鏈。以“種子發(fā)芽的條件”為例，引導(dǎo)學(xué)生提出“種子發(fā)芽需要水嗎？”“需要陽(yáng)光嗎？”等可驗(yàn)證的問(wèn)題，通過(guò)控制變量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)（設(shè)置有水/無(wú)水、有光/無(wú)光的實(shí)驗(yàn)組），讓學(xué)生在數(shù)據(jù)記錄中歸納科學(xué)規(guī)律。安全性保障：實(shí)驗(yàn)材料需優(yōu)先選擇無(wú)毒、易操作的生活物品，如用食用色素代替化學(xué)染料，用塑料瓶代替玻璃容器。操作環(huán)節(jié)需明確規(guī)范（如“使用剪刀時(shí)握住刀柄，避免指向他人”），并提前預(yù)設(shè)風(fēng)險(xiǎn)（如液體潑灑的應(yīng)急處理）。生活化聯(lián)結(jié)：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)知識(shí)的遷移性。例如“摩擦力的秘密”教學(xué)，結(jié)合“鞋底花紋與行走安全”的生活情境，用不同材質(zhì)的“鞋底”（木板上貼砂紙、絨布、塑料片模擬）在斜面滑動(dòng)，探究摩擦力與接觸面的關(guān)系。（二）教學(xué)設(shè)計(jì)的策略情境創(chuàng)設(shè)，激活認(rèn)知：以“天氣現(xiàn)象”教學(xué)為例，創(chuàng)設(shè)“小小氣象員”情境：學(xué)生分組觀察校園天氣（云量、風(fēng)向、溫度），用自制風(fēng)向標(biāo)記錄數(shù)據(jù)，結(jié)合天氣預(yù)報(bào)的工作流程，讓抽象的氣象知識(shí)轉(zhuǎn)化為真實(shí)任務(wù)。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，層層深入：在“電路連接”實(shí)驗(yàn)中，拋出遞進(jìn)式問(wèn)題：“怎樣讓小燈泡亮起來(lái)？”（基礎(chǔ)電路）→“如何讓兩個(gè)燈泡同時(shí)亮？”（串聯(lián)/并聯(lián)）→“怎樣用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制兩個(gè)燈泡？”（電路優(yōu)化），通過(guò)問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生從操作到原理的深度探究。小組協(xié)作，多元發(fā)展：實(shí)驗(yàn)分組需兼顧能力差異，明確“操作員”“記錄員”“發(fā)言人”等角色。如“土壤成分分析”實(shí)驗(yàn)中，小組分工篩土（觀察顆粒）、加水?dāng)嚢瑁ㄓ^察沉淀）、燒土（觀察氣味），在協(xié)作中培養(yǎng)溝通與分工能力。多元評(píng)價(jià)，關(guān)注過(guò)程：評(píng)價(jià)不僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更重視探究過(guò)程?？刹捎谩皩?shí)驗(yàn)成長(zhǎng)冊(cè)”：學(xué)生記錄猜想、操作照片、反思日記，教師結(jié)合小組互評(píng)（如“你認(rèn)為組內(nèi)誰(shuí)的觀察最細(xì)致？”）與課堂表現(xiàn)，形成動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系。二、典型實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)案例：“物體的沉浮”探究（一）教學(xué)目標(biāo)科學(xué)概念：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，歸納物體沉浮與材質(zhì)、重量、體積的關(guān)系；探究能力：學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，用表格記錄并分析數(shù)據(jù)；態(tài)度責(zé)任：培養(yǎng)實(shí)事求是、合作交流的科學(xué)精神。（二）教學(xué)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料：橡皮泥、塑料塊、木塊、金屬片、回形針（每組一套）；自制教具：“沉浮演示槽”（透明塑料盒、彩色水，底部貼刻度紙，便于觀察液面變化）；記錄單：物體名稱、預(yù)測(cè)沉浮、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。（三）教學(xué)過(guò)程情境導(dǎo)入：沉船與浮島的奧秘播放“泰坦尼克號(hào)沉船”與“馬爾代夫浮島”的對(duì)比視頻，提問(wèn)：“為什么鋼鐵巨輪會(huì)沉，而小島能漂浮？”引發(fā)認(rèn)知沖突，聚焦“物體沉浮的影響因素”。自主探究：猜想與驗(yàn)證初步觀察：學(xué)生分組預(yù)測(cè)并實(shí)驗(yàn)“材料對(duì)沉浮的影響”，發(fā)現(xiàn)“金屬片沉，木塊浮”，但“金屬回形針卻能浮在水面？”（引出“水的表面張力”拓展點(diǎn)）。深入探究：提供橡皮泥，引導(dǎo)學(xué)生思考“改變形狀能讓沉的物體浮嗎？”學(xué)生將橡皮泥捏成船型，發(fā)現(xiàn)其漂浮，對(duì)比實(shí)心球的下沉，歸納“體積（排開(kāi)水量）影響沉浮”。數(shù)據(jù)記錄：用“沉浮演示槽”測(cè)量不同物體排開(kāi)的水量（液面刻度變化），填寫(xiě)記錄單，分析“重量與體積的比值（密度）是核心因素”。總結(jié)拓展：生活中的沉浮智慧展示潛艇模型（自制教具：針管控制塑料瓶?jī)?nèi)水量，模擬沉浮），講解“改變自身重量實(shí)現(xiàn)沉浮”的原理；聯(lián)系“救生衣”“漁網(wǎng)浮標(biāo)”的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)“能承載更多硬幣的紙船”，延伸探究。三、教具制作的方法與實(shí)例（一）教具制作的核心方法材料選擇：環(huán)保·易得·安全優(yōu)先選用生活廢棄物（如飲料瓶、雪糕棍、紙箱），避免使用尖銳、易碎材料。例如制作“簡(jiǎn)易顯微鏡”，用兩個(gè)放大鏡（或凸透鏡）和硬紙板組裝，成本低且安全。制作流程：設(shè)計(jì)—選材—制作—調(diào)試以“植物蒸騰作用演示器”為例：設(shè)計(jì)：觀察植物葉片水分散失的過(guò)程，需透明、密閉的容器；選材：透明塑料瓶（剪去上半部分）、帶葉枝條、保鮮膜；制作：將枝條插入瓶中（瓶底加水），用保鮮膜密封瓶口，標(biāo)注初始水位；調(diào)試：放置陽(yáng)光下，觀察24小時(shí)后瓶壁水珠與水位變化，調(diào)整瓶口密封性。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：跨學(xué)科融合教具可結(jié)合數(shù)學(xué)（如刻度標(biāo)注）、藝術(shù)（如色彩裝飾）。例如“電路實(shí)驗(yàn)板”，用彩色雪糕棍標(biāo)注正負(fù)極，圖釘作為連接點(diǎn)，既美觀又便于學(xué)生識(shí)別電路路徑。（二）經(jīng)典教具制作實(shí)例：“土電話”與聲音傳播實(shí)驗(yàn)材料：兩個(gè)一次性紙杯、棉線、牙簽；制作：1.紙杯底部戳小孔，將棉線穿過(guò)，用牙簽固定（防止棉線滑落）；2.拉緊棉線，兩人分別持紙杯，一人說(shuō)話，另一人聽(tīng)聲音變化；實(shí)驗(yàn)拓展：改變棉線材質(zhì)（尼龍線、毛線）、長(zhǎng)度，探究“聲音傳播與介質(zhì)、距離的關(guān)系”，理解“固體傳聲效果優(yōu)于空氣”的原理。四、教學(xué)實(shí)踐的應(yīng)用與反思（一）課堂應(yīng)用場(chǎng)景分組實(shí)驗(yàn)：如“物體的沉浮”中，每組4人分工操作、記錄，教師巡視指導(dǎo)，解決“橡皮泥船型制作不規(guī)范”“數(shù)據(jù)記錄混亂”等問(wèn)題；演示實(shí)驗(yàn)：復(fù)雜教具（如“地球公轉(zhuǎn)模型”）由教師演示，結(jié)合動(dòng)畫(huà)輔助，突破空間認(rèn)知難點(diǎn)；課后拓展：布置“家庭小實(shí)驗(yàn)”（如用檸檬發(fā)電、種豆芽），讓學(xué)生用自制教具（如“檸檬電池”用銅片、鋅片、導(dǎo)線、LED燈）鞏固知識(shí)。（二）實(shí)踐反思與改進(jìn)時(shí)間把控難題：實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)易超時(shí)，需簡(jiǎn)化步驟（如“沉浮實(shí)驗(yàn)”中提前分組準(zhǔn)備材料），或設(shè)置“實(shí)驗(yàn)倒計(jì)時(shí)”培養(yǎng)效率意識(shí)；材料準(zhǔn)備不足：自制教具易損壞，需建立“教具共享箱”，鼓勵(lì)學(xué)生家庭捐贈(zèng)材料（如飲料瓶、舊磁鐵）；創(chuàng)新設(shè)計(jì)局限：部分教具功能單一，可結(jié)合3D打?。▽W(xué)校創(chuàng)客空間支持）