小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動設(shè)計案例集一、案例集設(shè)計背景與價值小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，強調(diào)探究實踐與思維發(fā)展。本案例集立足《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，圍繞“探究實踐、工程設(shè)計、觀察記錄、跨學(xué)科融合”四大維度設(shè)計教學(xué)活動，旨在為一線教師提供可操作、可遷移的教學(xué)范式，助力學(xué)生在真實情境中發(fā)展“科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任”等核心素養(yǎng)。二、探究類教學(xué)活動案例：植物的向光性探究（一）設(shè)計思路結(jié)合“生物與環(huán)境”領(lǐng)域要求，引導(dǎo)學(xué)生通過對照實驗探究植物生長對光照的響應(yīng)，理解生物與環(huán)境的相互作用。活動聚焦“提出問題—設(shè)計實驗—觀察記錄—得出結(jié)論”的科學(xué)探究流程，培養(yǎng)實證意識與邏輯思維。（二）活動目標(biāo)1.知識目標(biāo)：認識植物向光性現(xiàn)象，理解環(huán)境因素對生物生長的影響。2.能力目標(biāo)：學(xué)會設(shè)計對照實驗，規(guī)范記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)。3.情感目標(biāo)：體會科學(xué)探究的嚴謹性，激發(fā)對植物生命現(xiàn)象的探究興趣。（三）活動準(zhǔn)備每組準(zhǔn)備：綠豆幼苗（生長5-7天，長勢相近）3株、黑色硬紙盒（側(cè)面開1個2cm×2cm的孔）、剪刀、記號筆、透明膠帶、實驗記錄表。（四）活動過程1.問題導(dǎo)入：展示窗臺上向窗外傾斜生長的植物圖片，提問：“植物為什么會‘歪著頭’生長？是光照的影響嗎？”引發(fā)猜想。2.實驗設(shè)計：分組討論：如何設(shè)計實驗驗證“植物生長需要單側(cè)光照”？引導(dǎo)明確變量（單側(cè)光照/均勻光照）、對照組（正常光照組）與實驗組（單側(cè)光照組）。方案優(yōu)化：教師提示“紙盒開孔位置、幼苗擺放方式”等細節(jié)，確保實驗公平性。3.實驗實施：標(biāo)記幼苗：用記號筆在幼苗莖部做初始標(biāo)記，記錄高度。環(huán)境設(shè)置：實驗組將幼苗放入開孔紙盒（孔朝向單側(cè)光源），對照組置于自然光照下，保持水分、溫度一致。持續(xù)觀察：每天同一時間觀察幼苗生長方向、高度變化，記錄在表格中（如“第1天：莖直立，高度3cm；第3天：莖向孔傾斜，高度4.5cm……”）。4.分析討論：小組匯報：展示記錄表，描述幼苗生長變化。共同推理：對比兩組幼苗，分析“單側(cè)光照組莖向光彎曲，均勻光照組直立生長”的現(xiàn)象，得出“植物具有向光性，單側(cè)光照會影響生長方向”的結(jié)論。5.拓展延伸：提問“如果紙盒孔朝上，植物會怎樣生長？”鼓勵課后設(shè)計新實驗驗證。（五）評價要點實驗設(shè)計的邏輯性：是否控制單一變量，對照組設(shè)置是否合理。記錄的完整性：觀察數(shù)據(jù)是否連續(xù)、描述是否準(zhǔn)確。結(jié)論的科學(xué)性：能否結(jié)合證據(jù)（如生長方向、高度變化）推導(dǎo)結(jié)論，是否認可“向光性是植物適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn)”。三、工程實踐類教學(xué)活動案例：搭建穩(wěn)固的橋梁（一）設(shè)計思路緊扣“技術(shù)與工程”領(lǐng)域要求，以“橋梁承重”為任務(wù)驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“設(shè)計—搭建—測試—改進”的工程流程，理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，發(fā)展問題解決能力與團隊協(xié)作意識。（二）活動目標(biāo)1.知識目標(biāo)：認識拱形、梁式等橋梁結(jié)構(gòu)的特點，了解“結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性”與“材料、形狀”的關(guān)系。2.能力目標(biāo)：能繪制簡易設(shè)計圖，選用材料搭建橋梁，測試并優(yōu)化結(jié)構(gòu)，提升動手與創(chuàng)新能力。3.情感目標(biāo)：體會工程設(shè)計的迭代性，感受團隊合作的價值，增強技術(shù)創(chuàng)新的自信心。（三）活動準(zhǔn)備每組材料：吸管（不同長度）、膠帶、A4紙（裁成紙條）、小砝碼（或硬幣）、托盤、橋梁設(shè)計圖紙（空白）。（四）活動過程1.情境導(dǎo)入：播放“港珠澳大橋”建造視頻，提問：“大橋如何承受萬噸荷載？怎樣的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固？”引發(fā)對橋梁結(jié)構(gòu)的思考。2.結(jié)構(gòu)探究：材料體驗：用吸管模擬“梁”，紙條卷成筒模擬“柱”，嘗試搭建簡易支架，感受“三角形結(jié)構(gòu)”的穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)分析：展示拱形橋、梁式橋的示意圖，討論“拱形如何分散壓力”“梁式橋的受力特點”。3.設(shè)計搭建：任務(wù)發(fā)布：“用給定材料搭建一座能承載至少10個砝碼的橋梁，跨度不小于15cm?！毙〗M設(shè)計：繪制設(shè)計圖，標(biāo)注材料使用、結(jié)構(gòu)類型（如“拱形+梁式組合”），教師巡視指導(dǎo)（如提示“吸管連接用膠帶加固，拱形高度與跨度的比例”）。動手搭建：分工合作，按設(shè)計圖組裝橋梁，過程中允許調(diào)整方案（如發(fā)現(xiàn)“梁式橋中間下垂”，改為“拱形+梁式”復(fù)合結(jié)構(gòu)）。4.測試改進：承重測試：將托盤放于橋梁中央，逐個添加砝碼，記錄最大承重（如“第1組橋梁承載12個砝碼后坍塌”）。問題研討：分析坍塌原因（如“膠帶粘貼不牢”“結(jié)構(gòu)對稱性不足”），小組討論改進方案（如“增加拱形支撐，優(yōu)化連接點”），再次測試。5.展示交流：成果展示：各小組介紹橋梁結(jié)構(gòu)、設(shè)計思路、改進過程。互評總結(jié)：投票選出“最穩(wěn)固橋梁”“最具創(chuàng)意設(shè)計”，教師總結(jié)“結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)鍵：材料強度、結(jié)構(gòu)對稱性、連接牢固度”。（五）評價要點設(shè)計的合理性：圖紙是否體現(xiàn)結(jié)構(gòu)思考（如利用三角形、拱形分散力），材料選擇是否適配目標(biāo)。搭建的實操性：結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固，承重測試中能否根據(jù)問題快速改進。團隊協(xié)作：分工是否明確，能否傾聽他人意見，共同解決問題。四、觀察記錄類教學(xué)活動案例：校園天氣觀測（一）設(shè)計思路基于“地球與宇宙”領(lǐng)域要求，引導(dǎo)學(xué)生長期觀測校園天氣，學(xué)習(xí)使用工具、記錄數(shù)據(jù)、分析規(guī)律，培養(yǎng)實證精神與數(shù)據(jù)意識?；顒咏Y(jié)合“做中學(xué)”理念，將科學(xué)觀察與生活實踐深度結(jié)合。（二）活動目標(biāo)1.知識目標(biāo)：認識氣溫、風(fēng)向、降水等天氣要素，了解天氣變化的基本規(guī)律。2.能力目標(biāo)：學(xué)會使用簡易觀測工具（溫度計、風(fēng)向標(biāo)），規(guī)范記錄天氣數(shù)據(jù)，繪制“天氣日歷”并分析趨勢。3.情感目標(biāo)：養(yǎng)成長期觀察的習(xí)慣，感受自然現(xiàn)象的規(guī)律性與復(fù)雜性，增強對天氣變化的關(guān)注。（三）活動準(zhǔn)備每組工具：自制溫度計（紅水+細管+小瓶）、簡易風(fēng)向標(biāo)（吸管+硬紙板+牙簽）、雨量器（塑料瓶+刻度紙）、天氣記錄表（含日期、氣溫、風(fēng)向、降水、云量）、彩筆（用于繪制天氣日歷）。（四）活動過程1.工具學(xué)習(xí)：溫度計使用：講解“視線與液柱平齊”“避免陽光直射”的測量要點，學(xué)生分組練習(xí)讀取氣溫（如“今天14:00，氣溫22℃”）。風(fēng)向標(biāo)制作：指導(dǎo)用吸管剪“風(fēng)向箭頭”，硬紙板做“風(fēng)杯”，牙簽固定，演示“風(fēng)向標(biāo)指向風(fēng)吹來的方向”（如“風(fēng)向標(biāo)箭頭朝東，說明東風(fēng)”）。2.觀測任務(wù)：分組分工：每天固定時間（如10:00、14:00），小組輪流觀測校園天氣，記錄數(shù)據(jù)（如“9月1日，氣溫25℃，南風(fēng)，多云，無降水”）。數(shù)據(jù)整理：每周匯總數(shù)據(jù)，用不同符號（太陽、云、雨）繪制“天氣日歷”（橫軸日期，縱軸天氣要素）。3.分析總結(jié)：趨勢分析：觀察天氣日歷，討論“本周氣溫如何變化？降水集中在哪幾天？”（如“發(fā)現(xiàn)周五、周六氣溫下降，周日有降雨”）。關(guān)聯(lián)思考：結(jié)合季節(jié)（如秋季），推測“氣溫下降與季節(jié)變化的關(guān)系”，拓展“天氣預(yù)報如何幫助我們安排生活”的討論。4.拓展延伸：鼓勵學(xué)生在家繼續(xù)觀測，對比“校園與家庭天氣的異同”，嘗試用手機APP驗證觀測數(shù)據(jù)。（五）評價要點觀測的規(guī)范性：工具使用是否正確，數(shù)據(jù)記錄是否準(zhǔn)確（如氣溫讀數(shù)、風(fēng)向判斷）。分析的深度：能否從天氣日歷中發(fā)現(xiàn)規(guī)律（如氣溫波動、降水周期），能否關(guān)聯(lián)生活實際（如“降溫天提醒加衣”）。堅持性：觀察記錄是否連續(xù)，是否有主動拓展觀測的行為（如家庭觀測）。五、跨學(xué)科融合類教學(xué)活動案例：聲音的奧秘與樂器制作（一）設(shè)計思路融合“物質(zhì)科學(xué)（聲音的產(chǎn)生與傳播）”與“藝術(shù)表現(xiàn)（樂器創(chuàng)作）”，引導(dǎo)學(xué)生在探究聲學(xué)原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計制作簡易樂器，實現(xiàn)“科學(xué)認知+藝術(shù)表達”的雙維發(fā)展，體現(xiàn)STEAM教育理念。（二）活動目標(biāo)1.知識目標(biāo)：理解聲音由物體振動產(chǎn)生，認識“振動頻率、材料”與“音高、音色”的關(guān)系。2.能力目標(biāo)：能根據(jù)聲學(xué)原理設(shè)計樂器，選用材料制作并調(diào)試，用樂器演奏簡單旋律，提升創(chuàng)新與藝術(shù)表現(xiàn)力。3.情感目標(biāo)：感受科學(xué)與藝術(shù)的融合之美，增強對生活中科學(xué)現(xiàn)象的審美感知，激發(fā)創(chuàng)意表達的熱情。（三）活動準(zhǔn)備材料包：吸管、橡皮筋、紙杯、繩子、鈴鐺、剪刀、膠帶、馬克筆（用于裝飾）；參考樂器：口琴、排簫、鼓的實物或圖片。（四）活動過程1.現(xiàn)象探究：體驗振動：撥動橡皮筋（觀察振動）、敲擊紙杯（感受振動停止聲音消失），提問：“聲音從哪里來？”歸納“聲音由物體振動產(chǎn)生”。探究音高：用不同長度的吸管剪成排簫，吹氣對比音高，討論“吸管長度與音高的關(guān)系”（短吸管振動快，音高高；長吸管振動慢，音高低）。2.樂器設(shè)計：創(chuàng)意構(gòu)思：展示多種樂器（如鼓、口琴、排簫），啟發(fā)學(xué)生思考“用給定材料制作什么樂器？如何讓它發(fā)聲？如何改變音高？”（如“用紙杯+橡皮筋做吉他，通過拉伸橡皮筋改變音高”）。方案繪制：小組繪制設(shè)計圖，標(biāo)注材料、發(fā)聲方式（如“紙杯吉他：橡皮筋振動發(fā)聲，通過松緊度調(diào)音調(diào)”），教師指導(dǎo)可行性（如“橡皮筋數(shù)量與音高的關(guān)系”）。3.制作調(diào)試：動手制作：分工合作，裁剪材料、組裝樂器（如用吸管做排簫，需剪不同長度并固定；用紙杯做鼓，需蒙上皮革或塑料膜）。調(diào)試優(yōu)化：演奏樂器，測試音高、音色，調(diào)整結(jié)構(gòu)（如排簫吸管長度誤差導(dǎo)致音不準(zhǔn)，重新裁剪；吉他橡皮筋太松，更換更緊的橡皮筋）。4.展示表演：小組展示：介紹樂器名稱、原理（如“我們的‘吸管排簫’，通過空氣柱振動發(fā)聲，短吸管音高，長吸管音低”），演奏簡單旋律（如《小星星》片段）?；ピu欣賞：其他小組評價“樂器的創(chuàng)意性、發(fā)聲效果、演奏表現(xiàn)力”，教師總結(jié)“科學(xué)原理（振動、頻率）與藝術(shù)表達（旋律、節(jié)奏）的融合方法”。（五）評價要點原理理解：能否準(zhǔn)確解釋樂器的發(fā)聲原理（如“振動產(chǎn)生聲音，長度/松緊影響音高”）。制作創(chuàng)意：樂器設(shè)計是否新穎（如“紙杯吉他+鈴鐺的組合”），材料運用是否巧妙（如“用繩子懸掛鈴鐺做打擊樂器”）。藝術(shù)表現(xiàn)：演奏是否流暢，能否通過樂器表達音樂感，是否體現(xiàn)團隊創(chuàng)意（如編排簡單節(jié)奏）。六、案例集的實踐反思與拓展本案例集的設(shè)計與實施，需關(guān)注以下要點：1.差異化指導(dǎo)：針對不同年級學(xué)生（如低年級側(cè)重觀察體驗，高年級側(cè)重實驗設(shè)計），調(diào)整活動難度與探究深