小學科學探究活動課程設計方案一、課程設計的理念與目標小學科學課程是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的關(guān)鍵載體，《義務教育科學課程標準（2022年版）》明確提出以“科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任”為核心的素養(yǎng)導向。本課程設計立足兒童認知特點，以真實情境中的探究活動為紐帶，整合多學科知識，引導學生在“做中學、用中學、創(chuàng)中學”，逐步形成對自然現(xiàn)象的理性認知與解決問題的實踐能力。（一）總目標通過系列探究活動，幫助學生：1.建構(gòu)基礎性科學觀念，理解自然現(xiàn)象的基本規(guī)律；2.發(fā)展科學思維，掌握觀察、推理、建模等探究方法；3.提升探究實踐能力，能基于問題設計并實施簡單實驗；4.培育科學態(tài)度與社會責任，形成尊重事實、樂于合作、關(guān)注科技發(fā)展的意識。（二）學段分目標低年級（1-2年級）：以體驗式觀察為核心，通過感官探索身邊的動植物、材料特性等，初步建立“自然事物是多樣的”認知，養(yǎng)成記錄簡單現(xiàn)象的習慣。中年級（3-4年級）：聚焦探究方法學習，掌握對比實驗、調(diào)查統(tǒng)計等技能，能基于問題提出假設并驗證，理解“科學結(jié)論需要證據(jù)支持”。高年級（5-6年級）：側(cè)重問題解決與創(chuàng)新實踐，能設計復雜探究方案（如生態(tài)系統(tǒng)模擬），運用工程思維改進簡易裝置，關(guān)注科學技術(shù)與社會的聯(lián)系。二、課程內(nèi)容架構(gòu)：主題式模塊與探究活動設計課程以“生命科學、物質(zhì)科學、地球與宇宙科學、技術(shù)與工程”四大領(lǐng)域為框架，每個領(lǐng)域下設3-4個探究主題，每個主題包含“基礎探究+拓展實踐”兩層活動，兼顧趣味性與思維深度。（一）生命科學探秘模塊1.低年級活動：《種子的“旅行”日記》目標：觀察種子形態(tài)與發(fā)芽過程，感知生物的生長需求。實施步驟：準備：收集綠豆、花生、鳳仙花等種子，發(fā)放種植杯、土壤、放大鏡。過程：用放大鏡觀察種子外觀并繪圖；每天澆水、記錄發(fā)芽時間與芽的變化（可用貼紙或簡筆畫記錄）；一周后比較不同種子的生長差異。延伸：尋找校園里的“種子傳播者”（如蒼耳、蒲公英），推測傳播方式。2.中年級活動：《植物向光性大挑戰(zhàn)》目標：設計對照實驗，理解植物生長的環(huán)境影響因素。實施步驟：問題驅(qū)動：“植物會‘追著’陽光生長嗎？”引導學生提出假設。實驗設計：將兩盆長勢相近的豆苗，一盆置于單側(cè)光源下，一盆置于全光照環(huán)境，每天測量莖的傾斜角度并記錄。分析討論：一周后對比兩組數(shù)據(jù)，繪制折線圖，總結(jié)“向光性”規(guī)律，思考“溫室大棚如何利用這一特點？”3.高年級活動：《生態(tài)瓶的平衡密碼》目標：模擬生態(tài)系統(tǒng)，探究生物與環(huán)境的相互作用。實施步驟：材料準備：玻璃瓶、河水（或靜置24小時的自來水）、水草、小魚、田螺、泥沙。搭建生態(tài)瓶：分層鋪設泥沙、種植水草，注入水后放入動物，密封瓶口（標注日期）。長期觀察：每周記錄生物生存狀態(tài)、水質(zhì)變化，嘗試添加/移除生物（如多放一條魚），觀察系統(tǒng)的穩(wěn)定性，撰寫“生態(tài)瓶維護日志”。（二）物質(zhì)科學探究模塊1.低年級活動：《材料的“秘密花園”》目標：通過觸摸、敲擊、吸水實驗，區(qū)分不同材料的特性。實施步驟：材料包：木頭、金屬、塑料、布料、石頭的小塊樣品，水盆、紙巾。體驗任務：用手摸材料，描述“光滑/粗糙”；用小錘子輕敲，聽“清脆/沉悶”的聲音；放入水中，觀察“沉/浮”“吸水/不吸水”。分類游戲：將材料卡片（如“勺子”“筷子”“雨衣”）按“材料類型”或“特性”歸類，貼在教室“材料墻”上。2.中年級活動：《誰的“力氣”大？——搭高挑戰(zhàn)賽》目標：探究形狀與結(jié)構(gòu)對材料承重能力的影響。實施步驟：材料：A4紙、膠帶、墊圈（或硬幣）。任務：用一張A4紙搭建“高塔”，使其能站立并承受盡可能多的墊圈。允許折疊、卷成柱形，但不能用膠帶粘貼承重面。優(yōu)化迭代：測量各小組塔的高度與承重數(shù)量，分析“三角形結(jié)構(gòu)”“圓柱結(jié)構(gòu)”的優(yōu)勢，嘗試改進設計，進行第二輪挑戰(zhàn)。3.高年級活動：《自制“凈水器”：水的凈化之旅》目標：設計簡易凈水裝置，理解物質(zhì)的混合與分離。實施步驟：問題情境：“野外如何將渾濁的水凈化為可飲用的水？”方案設計：分組討論過濾材料（紗布、活性炭、石英砂、棉花）的組合方式，繪制裝置示意圖。實踐驗證：用泥沙、墨水模擬污水，通過自制裝置過濾，對比過濾前后的水質(zhì)（觀察顏色、透明度），計算“凈化率”（可用濾紙收集雜質(zhì)稱重）。（三）地球與宇宙探索模塊1.低年級活動：《天氣“小偵探”》目標：觀察天氣現(xiàn)象，建立“天氣影響生活”的認知。實施步驟：工具制作：用卡紙、吸管、圖釘制作簡易風向標，用透明瓶、水、紅墨水制作雨量器（標注刻度）。觀察記錄：每天課間記錄天氣（晴/陰/雨）、風向、氣溫（用手感知或教室溫度計），繪制“天氣日歷”。生活關(guān)聯(lián)：討論“雨天上學需要準備什么？”“晴天適合做哪些活動？”，制作“天氣小貼士”海報。2.中年級活動：《巖石的“前世今生”》目標：通過觀察與模擬實驗，理解巖石的形成與變化。實施步驟：樣本觀察：收集花崗巖、砂巖、石灰?guī)r等巖石，用放大鏡看紋理，用鹽酸（教師操作）測試石灰?guī)r的反應，用鋼釘刻劃比較硬度。模擬實驗：將頁巖碎片放入玻璃瓶，加水搖晃（模擬侵蝕）；將石膏粉加水攪拌后晾干（模擬沉積巖形成）；用蠟燭加熱大理石（模擬變質(zhì)作用）。推理分析：結(jié)合實驗現(xiàn)象，推測“喜馬拉雅山的巖石里為什么有海洋生物化石？”3.高年級活動：《月相變化的秘密》目標：通過建模與長期觀察，理解月相的成因。實施步驟：建模準備：黑色卡紙剪圓片（代表月球），手電筒（代表太陽），學生頭部（代表地球）。模擬實驗：在暗室中，手電筒固定，學生持“月球”繞頭部轉(zhuǎn)動，觀察“月球”被照亮的部分（用白色粉筆標記），記錄不同角度的“月相”。長期觀察：連續(xù)28天（或一個月）在固定時間（如晚8點）觀察月亮，繪制月相圖，對比模擬實驗結(jié)果，總結(jié)月相變化規(guī)律。（四）技術(shù)與工程實踐模塊1.低年級活動：《我的“小房子”——紙結(jié)構(gòu)搭建》目標：運用折疊、粘貼技能，設計并制作穩(wěn)定的紙房子。實施步驟：材料：彩色卡紙、剪刀、膠水。任務：用卡紙制作“能站立、有屋頂”的小房子，要求屋頂能遮擋“小雨”（教師用噴壺模擬）。分享改進：展示作品，測試防水性，討論“怎樣讓屋頂更牢固？”（如增加斜坡角度、用膠帶加固）。2.中年級活動：《橡皮筋動力車：距離挑戰(zhàn)賽》目標：設計彈性動力裝置，探究能量轉(zhuǎn)化與摩擦力的影響。實施步驟：材料：牙膏盒、吸管、輪子（瓶蓋）、橡皮筋、竹簽。制作調(diào)試：將輪子安裝在牙膏盒底部，用竹簽固定橡皮筋作動力，調(diào)整橡皮筋纏繞圈數(shù)、輪子粗糙程度（貼砂紙或膠帶），測試小車行駛距離。數(shù)據(jù)對比：記錄不同變量下的距離，繪制柱狀圖，分析“圈數(shù)越多，距離越遠嗎？”“粗糙輪子更穩(wěn)還是更快？”3.高年級活動：《校園“節(jié)能小管家”——照明優(yōu)化方案》目標：調(diào)研校園照明現(xiàn)狀，設計節(jié)能改造方案。實施步驟：調(diào)研階段：分組統(tǒng)計教室、走廊的燈具數(shù)量、功率、使用時長，計算月耗電量（功率×時間×數(shù)量）。方案設計：查閱LED燈、感應開關(guān)的資料，設計“分時段照明”“人走燈滅”的改造方案，繪制電路圖（簡易），估算改造費用與節(jié)能效果。匯報展示：向?qū)W校總務處提交方案，闡述“為什么這樣改？”“能節(jié)約多少電？”，評選“最佳節(jié)能方案”。三、教學實施策略：從情境到實踐的深度浸潤（一）情境化驅(qū)動：讓探究從“真問題”開始將科學探究與生活場景深度綁定，例如：結(jié)合季節(jié)變化設計“校園植物換裝記”（低年級觀察落葉）；針對“班級垃圾桶總是滿溢”設計“垃圾分類與減量方案”（高年級工程實踐）；利用“霧霾天”引發(fā)的健康討論，開展“空氣凈化器原理探究”（中年級物質(zhì)科學）。（二）小組協(xié)作：構(gòu)建“異質(zhì)互補”的探究共同體分組策略：按“動手能力+表達能力+思維能力”異質(zhì)分組，每組4-5人，設“記錄員”“實驗員”“匯報員”“材料員”角色，定期輪換。協(xié)作支架：提供“小組任務卡”，明確每個環(huán)節(jié)的分工（如實驗設計時，1人畫示意圖，2人準備材料，1人撰寫步驟，1人質(zhì)疑優(yōu)化）；設置“協(xié)作評價表”，從“傾聽、貢獻、解決沖突”等維度互評。（三）問題鏈引導：推動思維向深度發(fā)展以“追問式問題”突破探究瓶頸，例如在“種子發(fā)芽”活動中：基礎問題：“種子發(fā)芽需要水嗎？”（引導設計對照實驗）；進階問題：“水太多會怎樣？溫度太低呢？”（拓展多變量探究）；遷移問題：“沙漠里的種子如何適應干旱？”（聯(lián)系生物適應性）。（四）資源整合：打通校內(nèi)校外的學習場域校內(nèi)資源：建設“科學角”（放置顯微鏡、種植箱）、“探究實驗室”（配備傳感器、3D打印機）；開發(fā)“學科融合課”（如語文的“科學觀察日記”、數(shù)學的“實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計”）。校外資源：與科技館、植物園、污水處理廠共建實踐基地；邀請工程師、農(nóng)藝師進校園開展“職業(yè)體驗課”。四、評價體系：多元視角下的素養(yǎng)成長記錄（一）過程性評價：關(guān)注探究的“每一步”觀察記錄表：教師用“行為檢核表”記錄學生在實驗設計、數(shù)據(jù)記錄、合作交流中的表現(xiàn)（如“能提出可驗證的假設”“主動幫助組員解決操作難題”）。反思日志：學生用圖文結(jié)合的方式記錄探究中的“發(fā)現(xiàn)、疑問、改進”，例如在“生態(tài)瓶”活動后，畫出“我遇到的問題（水質(zhì)變渾）→嘗試的解決方法（減少喂食）→新的發(fā)現(xiàn)（田螺能清理雜質(zhì)）”。小組互評：通過“星級評價”（如“合作星”“創(chuàng)意星”“嚴謹星”），從同伴視角反饋探究中的優(yōu)勢與不足。（二）終結(jié)性評價：以“成果”見證成長項目式成果展：每學期末舉辦“科學探究嘉年華”，學生以展板、模型、實驗演示等形式展示探究成果，如“我的生態(tài)瓶說明書”“校園節(jié)能方案報告”。素養(yǎng)測評：設計“情境化任務”，如“給幼兒園小朋友講解‘為什么星星會閃爍’”（科學觀念+表達能力）、“用身邊材料制作‘地震報警器’”（探究實踐+工程思維），通過表現(xiàn)性評價衡量核心素養(yǎng)發(fā)展水平。（三）成長檔案袋：動態(tài)追蹤學習軌跡收集學生的“觀察記錄單、實驗報告、反思日志、成果照片”，按學期整理成《科學探究成長手冊》，通過“縱向?qū)Ρ取保ㄈ缫荒昙塿s六年級的實驗設計圖）直觀呈現(xiàn)能力進階。五、保障措施：支撐課程落地的“三大支柱”（一）師資保障：從“教學”到“賦能”的專業(yè)成長校本教研：每周開展“探究活動研討課”，教師圍繞“如何設計驅(qū)動性問題”“怎樣處理探究中的意外發(fā)現(xiàn)”等主題集體備課。專家引領(lǐng)：邀請高?？茖W教育專家、教研員入校指導，每學期開展“科學探究工作坊”，提升教師的課程設計與指導能力。（二）資源保障：從“材料”到“空間”的全面支持材料庫建設：按課程模塊分類儲備探究材料（如“生命科學包”含種子、培養(yǎng)皿、顯微鏡切片），確保每個活動的材料充足、安全（低年級材料需做“防吞咽”處理）。空間改造：將教室一角改造為“科學探究區(qū)”，設置“問題墻”（張貼學生的疑問）、“成果展示區(qū)”；利用校園空地開辟“種植園”“氣象站”，為戶外探究提供場所。（三）家校協(xié)同：從“配合”到“共育”的生態(tài)構(gòu)建家庭實驗任務：設計“親子探究單”，如“和家長一起找家里的‘杠