小學(xué)階段科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)方案小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培育學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心載體，肩負(fù)著啟蒙科學(xué)思維、發(fā)展實(shí)踐能力、厚植創(chuàng)新精神的重要使命。隨著《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的實(shí)施，實(shí)驗(yàn)教學(xué)需立足兒童認(rèn)知特點(diǎn)，構(gòu)建“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”的實(shí)踐體系，讓科學(xué)探究真正成為學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的重要方式。本方案結(jié)合小學(xué)不同學(xué)段的發(fā)展需求，從目標(biāo)定位、內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)施策略、評(píng)價(jià)體系及保障機(jī)制五個(gè)維度，為科學(xué)教師提供系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)，助力核心素養(yǎng)落地課堂。一、教學(xué)目標(biāo)定位：學(xué)段分層，素養(yǎng)進(jìn)階科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)需與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律相契合，分學(xué)段構(gòu)建“感知—操作—論證”的能力進(jìn)階路徑，實(shí)現(xiàn)科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐與態(tài)度責(zé)任的協(xié)同發(fā)展。（一）低年級(jí)（1-2年級(jí)）：現(xiàn)象感知，萌發(fā)探究興趣以“玩中學(xué)”為核心，通過(guò)直觀、趣味的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生觀察自然現(xiàn)象與生活材料的互動(dòng)，建立“科學(xué)源于好奇”的認(rèn)知。例如：開展“物體的沉浮”實(shí)驗(yàn)，提供木塊、鐵釘、塑料片等材料，讓學(xué)生自主探索“哪些東西會(huì)沉下去？哪些會(huì)浮起來(lái)？”，在操作中感知物體的屬性與浮力現(xiàn)象，培養(yǎng)細(xì)致觀察和描述現(xiàn)象的能力。此階段不強(qiáng)調(diào)原理認(rèn)知，重點(diǎn)是激發(fā)探究欲望，形成“問(wèn)題—嘗試—發(fā)現(xiàn)”的初步探究意識(shí)。（二）中年級(jí)（3-4年級(jí)）：操作分析，形成科學(xué)方法聚焦“動(dòng)手做”的規(guī)范性與思維的邏輯性，引導(dǎo)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能（如測(cè)量、組裝、對(duì)比），并嘗試分析現(xiàn)象背后的因果關(guān)系。以“點(diǎn)亮小燈泡”實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生需按步驟連接電路（電池、導(dǎo)線、燈泡），觀察“短路”“斷路”現(xiàn)象，記錄不同連接方式的結(jié)果，進(jìn)而歸納“形成回路才能點(diǎn)亮燈泡”的結(jié)論。教學(xué)中需強(qiáng)化“預(yù)測(cè)—實(shí)驗(yàn)—驗(yàn)證”的流程意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)推理的習(xí)慣。（三）高年級(jí)（5-6年級(jí)）：方案設(shè)計(jì)，發(fā)展論證思維側(cè)重“創(chuàng)中學(xué)”的深度探究，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，控制變量、收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行論證。例如“種子發(fā)芽的條件”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需提出假設(shè)（如“水分/光照/溫度影響發(fā)芽”），設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（控制單一變量，設(shè)置實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組），持續(xù)觀察并記錄數(shù)據(jù)，最終通過(guò)圖表分析得出結(jié)論。此階段需培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，如“實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠？如何改進(jìn)方案？”，推動(dòng)思維從“經(jīng)驗(yàn)判斷”向“科學(xué)論證”進(jìn)階。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系：領(lǐng)域整合，貼近生活依據(jù)新課標(biāo)“物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程”四大領(lǐng)域，篩選兼具趣味性、探究性與教育性的實(shí)驗(yàn)主題，構(gòu)建“基礎(chǔ)型—拓展型—?jiǎng)?chuàng)新型”三級(jí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系，確保實(shí)驗(yàn)材料易獲取、操作難度適配學(xué)段。（一）物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域：從現(xiàn)象觀察到本質(zhì)探究基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：“溶解的秘密”（觀察鹽、糖、沙子在水中的溶解現(xiàn)象，對(duì)比不同溶劑的效果），培養(yǎng)“對(duì)比觀察”能力。拓展實(shí)驗(yàn)：“溫度對(duì)溶解速度的影響”（設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究水溫、攪拌、顆粒大小對(duì)溶解的作用），滲透“控制變量”思想。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：“自制簡(jiǎn)易凈水器”（用活性炭、紗布、石子等材料過(guò)濾渾濁水），結(jié)合工程思維，理解物質(zhì)的分離原理。（二）生命科學(xué)領(lǐng)域：從個(gè)體觀察到系統(tǒng)認(rèn)知基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：“植物的向光性”（種植豆芽，單側(cè)遮光觀察生長(zhǎng)方向），感知生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。拓展實(shí)驗(yàn)：“食物的營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)”（用碘酒檢測(cè)淀粉、酒精燈灼燒檢測(cè)脂肪），了解人體營(yíng)養(yǎng)需求。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：“生態(tài)瓶的構(gòu)建與觀察”（模擬微型生態(tài)系統(tǒng)，觀察生物與環(huán)境的相互作用），培養(yǎng)系統(tǒng)思維。（三）地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域：從模擬體驗(yàn)到規(guī)律認(rèn)知基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：“月相變化模擬”（用皮球、臺(tái)燈模擬月球繞地運(yùn)動(dòng)，觀察月相變化），直觀理解天文現(xiàn)象。拓展實(shí)驗(yàn)：“巖石的風(fēng)化作用”（用鹽酸、砂紙、水模擬不同環(huán)境對(duì)巖石的破壞），認(rèn)識(shí)地球表面的變化。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：“家庭氣象觀測(cè)”（記錄一周的氣溫、降水、風(fēng)向，分析天氣規(guī)律），培養(yǎng)長(zhǎng)期觀測(cè)習(xí)慣。（四）技術(shù)與工程領(lǐng)域：從模仿制作到問(wèn)題解決基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：“搭建斜面小車”（探究斜面坡度與小車運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系），理解簡(jiǎn)單機(jī)械原理。拓展實(shí)驗(yàn)：“設(shè)計(jì)承重紙橋”（用A4紙?jiān)O(shè)計(jì)橋梁，測(cè)試最大承重），提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化能力。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：“環(huán)保小發(fā)明”（用廢舊材料制作節(jié)水裝置、垃圾分類模型），培養(yǎng)工程創(chuàng)新與環(huán)保意識(shí)。三、教學(xué)實(shí)施策略：多元賦能，深度學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性取決于“教、學(xué)、做”的深度融合。教師需突破“照方抓藥”的傳統(tǒng)模式，通過(guò)情境驅(qū)動(dòng)、分層指導(dǎo)、跨學(xué)科融合與數(shù)字化賦能，讓實(shí)驗(yàn)成為思維生長(zhǎng)的土壤。（一）情境驅(qū)動(dòng)：從生活問(wèn)題到科學(xué)探究以真實(shí)問(wèn)題激活探究欲望，讓實(shí)驗(yàn)貼近學(xué)生經(jīng)驗(yàn)。例如教學(xué)“摩擦力”時(shí)，創(chuàng)設(shè)“怎樣讓滑梯更滑/更安全？”的情境，學(xué)生通過(guò)對(duì)比不同材料（毛巾、砂紙、玻璃）的滑梯模型，測(cè)量小車滑行距離，分析摩擦力與接觸面的關(guān)系。情境設(shè)計(jì)需兼顧趣味性與科學(xué)性，如“飲料中的溶解”“書包帶的秘密”等，讓學(xué)生感受到“科學(xué)就在身邊”。（二）分層指導(dǎo)：適配差異，精準(zhǔn)支持根據(jù)學(xué)生動(dòng)手能力、思維水平的差異，設(shè)計(jì)“基礎(chǔ)任務(wù)—進(jìn)階任務(wù)—挑戰(zhàn)任務(wù)”三級(jí)實(shí)驗(yàn)單。以“電路實(shí)驗(yàn)”為例：基礎(chǔ)層：完成“點(diǎn)亮一個(gè)燈泡”的電路連接，記錄現(xiàn)象；進(jìn)階層：嘗試“點(diǎn)亮兩個(gè)燈泡”，探索串聯(lián)與并聯(lián)的區(qū)別；挑戰(zhàn)層：設(shè)計(jì)“智能紅綠燈”（用開關(guān)控制不同燈泡的亮滅），拓展應(yīng)用能力。教師需巡回指導(dǎo)，對(duì)操作困難的學(xué)生提供“步驟卡”，對(duì)能力強(qiáng)的學(xué)生提出“優(yōu)化建議”，確保每個(gè)學(xué)生都能在“最近發(fā)展區(qū)”獲得成長(zhǎng)。（三）跨學(xué)科融合：打破邊界，綜合育人將科學(xué)實(shí)驗(yàn)與語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科有機(jī)整合，提升學(xué)習(xí)的綜合性。例如：語(yǔ)文+科學(xué)：實(shí)驗(yàn)后撰寫“觀察日記”，用生動(dòng)語(yǔ)言描述現(xiàn)象（如“綠豆發(fā)芽記”）；數(shù)學(xué)+科學(xué)：記錄“種子發(fā)芽率”時(shí)，用百分?jǐn)?shù)分析數(shù)據(jù)，繪制生長(zhǎng)曲線；藝術(shù)+科學(xué)：設(shè)計(jì)“生態(tài)瓶海報(bào)”，用繪畫展示生物與環(huán)境的關(guān)系?？鐚W(xué)科不是簡(jiǎn)單疊加，而是通過(guò)“科學(xué)問(wèn)題”串聯(lián)多學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。（四）數(shù)字化賦能：虛實(shí)結(jié)合，拓展可能利用虛擬實(shí)驗(yàn)、傳感器等工具突破時(shí)空與認(rèn)知限制。例如：微觀實(shí)驗(yàn)（如“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”）用3D模型軟件模擬，幫助學(xué)生直觀認(rèn)知；定量實(shí)驗(yàn)（如“溫度變化”）用傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，生成動(dòng)態(tài)圖表，提升數(shù)據(jù)意識(shí)；危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)（如“酸堿反應(yīng)”）用虛擬平臺(tái)操作，避免安全風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)字化工具是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，需平衡“虛擬體驗(yàn)”與“真實(shí)操作”的比例，確保學(xué)生動(dòng)手能力不被弱化。四、評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)：過(guò)程導(dǎo)向，素養(yǎng)增值科學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)應(yīng)超越“結(jié)果對(duì)錯(cuò)”的單一維度，構(gòu)建“過(guò)程+成果+發(fā)展”的多元評(píng)價(jià)體系，關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的思維發(fā)展、實(shí)踐表現(xiàn)與情感態(tài)度。（一）過(guò)程性評(píng)價(jià)：記錄探究的“真實(shí)軌跡”實(shí)驗(yàn)日志：學(xué)生用圖文結(jié)合的方式記錄“問(wèn)題—假設(shè)—步驟—發(fā)現(xiàn)—疑問(wèn)”，教師通過(guò)批注反饋思維亮點(diǎn)（如“你的變量控制很嚴(yán)謹(jǐn)！”）；小組觀察：記錄學(xué)生在合作中的角色（如“組織者”“操作者”“記錄者”）與互動(dòng)表現(xiàn)（如“主動(dòng)幫助同伴解決操作困難”）；操作考核：針對(duì)實(shí)驗(yàn)技能（如“正確使用量筒”“規(guī)范連接電路”）進(jìn)行達(dá)標(biāo)性評(píng)價(jià)，確保基本操作規(guī)范。（二）多元化評(píng)價(jià)：匯聚成長(zhǎng)的“多重視角”學(xué)生自評(píng)：用“實(shí)驗(yàn)反思單”評(píng)價(jià)自己的進(jìn)步（如“我學(xué)會(huì)了控制變量，下次會(huì)更嚴(yán)謹(jǐn)”）；同伴互評(píng)：小組內(nèi)從“創(chuàng)新思維”“合作態(tài)度”“實(shí)驗(yàn)規(guī)范”等維度互評(píng)，如“他的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很有創(chuàng)意，提出了新的改進(jìn)方法”；家長(zhǎng)參與：家庭實(shí)驗(yàn)（如“種植植物”）由家長(zhǎng)觀察記錄，反饋學(xué)生的持續(xù)性與責(zé)任感（如“孩子堅(jiān)持每天澆水，觀察很細(xì)致”）。（三）發(fā)展性評(píng)價(jià)：見證素養(yǎng)的“持續(xù)生長(zhǎng)”建立“科學(xué)實(shí)驗(yàn)成長(zhǎng)檔案袋”，收錄不同階段的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、改進(jìn)方案、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等，通過(guò)“縱向?qū)Ρ取保ㄈ缫荒昙?jí)與六年級(jí)的實(shí)驗(yàn)記錄）直觀呈現(xiàn)學(xué)生的思維進(jìn)階。例如，低年級(jí)的記錄是“種子變大了”，高年級(jí)則能分析“溫度對(duì)發(fā)芽率的影響及數(shù)據(jù)支持”，體現(xiàn)從“經(jīng)驗(yàn)描述”到“科學(xué)論證”的成長(zhǎng)。五、保障機(jī)制建設(shè)：資源支撐，長(zhǎng)效發(fā)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高質(zhì)量實(shí)施需要資源、師資、安全的系統(tǒng)保障，構(gòu)建“學(xué)校—家庭—社會(huì)”協(xié)同的支持網(wǎng)絡(luò)。（一）資源建設(shè)：豐富供給，便利實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室建設(shè)：按學(xué)段配置標(biāo)準(zhǔn)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，低年級(jí)側(cè)重“生活化材料區(qū)”（如廚房材料、自然標(biāo)本），高年級(jí)增設(shè)“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)區(qū)”（傳感器、編程工具）；家庭實(shí)驗(yàn)包：開發(fā)“科學(xué)小管家”材料包（如種植套裝、電路組件、天文觀測(cè)工具），鼓勵(lì)學(xué)生在家開展延伸實(shí)驗(yàn)；數(shù)字化資源庫(kù)：搭建校級(jí)實(shí)驗(yàn)資源平臺(tái)，提供優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)軟件、優(yōu)秀案例庫(kù)，支持教師備課與學(xué)生自主學(xué)習(xí)。（二）教師培訓(xùn)：專業(yè)提升，創(chuàng)新實(shí)踐校本教研：開展“實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作坊”，每周研討實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、疑難問(wèn)題（如“如何引導(dǎo)學(xué)生控制變量？”），分享創(chuàng)新案例；專家引領(lǐng)：邀請(qǐng)高校教授、教研員開展“科學(xué)探究方法”“跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)”等專題培訓(xùn)，提升教師理論素養(yǎng)；行動(dòng)研究：鼓勵(lì)教師圍繞“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的真問(wèn)題”（如“如何激發(fā)學(xué)困生的探究興趣”）開展微課題研究，將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為教學(xué)智慧。（三）安全管理：規(guī)范流程，防患未然安全制度：制定《小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)安全守則》，明確實(shí)驗(yàn)材料（如酒精、剪刀）的使用規(guī)范，課前強(qiáng)調(diào)安全要點(diǎn)；風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判：對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行安全評(píng)估，如“加熱實(shí)驗(yàn)”需準(zhǔn)備防火毯、護(hù)目鏡，“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”使用低毒、易處理的試劑；應(yīng)急處理：配備急救包，教師掌握基本急救技能，制定“實(shí)驗(yàn)安全應(yīng)急預(yù)案”，確保意外發(fā)生時(shí)能快速響應(yīng)。結(jié)語(yǔ)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一場(chǎng)“以好奇心點(diǎn)燃智慧，以實(shí)踐力滋養(yǎng)成長(zhǎng)”的育人旅程。本方案通過(guò)學(xué)段分層的目標(biāo)、