小學(xué)科學(xué)探究活動設(shè)計案例大全小學(xué)科學(xué)探究活動是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要載體，通過真實情境中的問題探究、實踐操作與思維碰撞，能讓學(xué)生在“做中學(xué)”“悟中長”，逐步形成科學(xué)觀念、探究能力與創(chuàng)新意識。本文結(jié)合小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，圍繞生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四大領(lǐng)域，精選兼具趣味性與教育性的探究案例，為一線教師和科學(xué)愛好者提供可直接借鑒的實踐范式。一、生命科學(xué)領(lǐng)域：從“生長觀察”到“生態(tài)認(rèn)知”案例1：綠豆苗的向光之旅——植物向光性探究活動目標(biāo)：通過長期觀察理解植物生長對光照的響應(yīng)規(guī)律；掌握“控制變量法”在生物探究中的應(yīng)用；培養(yǎng)持續(xù)觀察、數(shù)據(jù)記錄的科學(xué)習(xí)慣。材料準(zhǔn)備：飽滿綠豆種子（每組50粒）、透明塑料盒（帶蓋）、腐殖土、黑色卡紙（裁剪成L形遮擋片）、直尺、觀察記錄表。探究過程：1.種植準(zhǔn)備：分組將綠豆種子浸泡一夜后，均勻鋪在鋪有濕紙巾的塑料盒底部，覆蓋1cm厚土壤，置于窗臺（初始光照均勻）。2.變量設(shè)置：發(fā)芽后（約3天），用黑色卡紙將塑料盒一側(cè)遮擋（形成單側(cè)光照環(huán)境），另一側(cè)保持自然光照；對照組保持全光照。3.持續(xù)觀察：每天同一時間測量幼苗高度、向光側(cè)與背光側(cè)莖的彎曲角度，記錄葉片朝向。第7天對比兩組幼苗的生長形態(tài)。4.分析總結(jié)：小組討論“光照方向如何影響植物生長”，結(jié)合課本知識解釋向光性的原理（生長素分布不均導(dǎo)致細(xì)胞伸長差異）。拓展延伸：觀察教室盆栽植物的向光現(xiàn)象，設(shè)計“如何讓植物均勻生長”的實踐方案（如定期旋轉(zhuǎn)花盆）；查閱資料了解“向光性在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用”（如大棚補(bǔ)光策略）。案例2：面包上的“小世界”——微生物發(fā)酵與霉菌生長探究活動目標(biāo)：認(rèn)識微生物的存在與生長條件；理解發(fā)酵、霉變的科學(xué)本質(zhì)；培養(yǎng)“基于證據(jù)推理”的科學(xué)思維。材料準(zhǔn)備：新鮮面包（同種品牌）、密封袋、放大鏡、滴管、糖水、白醋、冰箱（提供低溫環(huán)境）。探究過程：1.分組設(shè)計：將面包分成四組，分別處理：①自然放置；②滴5滴糖水后密封；③滴5滴白醋后密封；④放入冰箱密封。2.觀察記錄：每天用放大鏡觀察面包表面的變化（顏色、斑點、氣味），記錄霉菌出現(xiàn)的時間、區(qū)域及形態(tài)。3.對比分析：第5天匯總數(shù)據(jù)，討論“水分、溫度、酸堿度如何影響霉菌生長”，結(jié)合生活經(jīng)驗（如面包保鮮方法）驗證結(jié)論。4.拓展實驗：用酵母粉、白糖、溫水制作“發(fā)酵氣球”（驗證酵母菌分解糖類產(chǎn)生二氧化碳），對比“死面團(tuán)”（未加酵母）的變化。教育價值：通過微觀生命的“可視化”生長，打破學(xué)生對“微生物”的抽象認(rèn)知，建立“生物與環(huán)境相互作用”的科學(xué)觀念。二、物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域：從“現(xiàn)象感知”到“規(guī)律建構(gòu)”案例3：溶解的秘密——不同物質(zhì)的溶解性探究活動目標(biāo)：區(qū)分“溶解”與“不溶解”現(xiàn)象；探究“攪拌、溫度、顆粒大小”對溶解速度的影響；學(xué)會設(shè)計對比實驗。材料準(zhǔn)備：食鹽、白糖、沙子、食用油、透明水杯（每組4個）、玻璃棒、熱水（50℃左右）、研缽（研磨食鹽）。探究過程：1.基礎(chǔ)觀察：分組將等量食鹽、白糖、沙子、食用油分別放入清水中，靜置2分鐘，觀察物質(zhì)是否“消失”，記錄現(xiàn)象（分層、沉淀、均勻分散）。2.變量探究：攪拌的影響：取兩份等量食鹽，一份攪拌、一份靜置，對比溶解速度。溫度的影響：取兩份等量白糖，分別加入冷水、熱水，對比溶解速度。顆粒大小的影響：取研磨后的細(xì)食鹽與粗食鹽，同時放入等量水中，對比溶解速度。3.總結(jié)規(guī)律：小組歸納“加快溶解的方法”，結(jié)合生活實例（如沖咖啡時攪拌、磨成粉的冰糖融化更快）解釋原理。拓展延伸：嘗試溶解小蘇打、粉筆灰，判斷它們是否屬于“溶解”；探究“100ml水最多能溶解多少克食鹽”（飽和溶液概念）。案例4：空氣的力量——大氣壓與反沖力探究活動目標(biāo)：感知空氣的“無形力量”（大氣壓、反沖力）；理解生活中大氣壓的應(yīng)用；培養(yǎng)“從現(xiàn)象到原理”的推理能力。材料準(zhǔn)備：玻璃杯（帶杯口）、硬紙片、水、注射器、吸盤掛鉤、氣球、吸管、膠帶。探究過程：1.大氣壓實驗：覆杯實驗：玻璃杯裝滿水，用硬紙片蓋住杯口，倒置后觀察紙片是否掉落（解釋大氣壓托住水的原理）。吸盤掛鉤：將吸盤按壓在光滑墻面，嘗試?yán)_，感受大氣壓的“吸附力”；對比按壓與未按壓的吸盤，分析原因。2.反沖力實驗：氣球火箭：將氣球吹滿氣，用膠帶固定在吸管上（穿在細(xì)繩上），松開氣球口，觀察氣球的運動方向（反沖力的應(yīng)用）。注射器推力：用注射器吸入空氣，堵住出口后推活塞，感受空氣被壓縮后的“彈力”。3.生活聯(lián)系：討論“吸管喝飲料、鋼筆吸墨水、高壓鍋限壓閥”等現(xiàn)象的科學(xué)原理，繪制“大氣壓應(yīng)用思維導(dǎo)圖”。三、地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域：從“現(xiàn)象觀察”到“系統(tǒng)認(rèn)知”案例5：云的“身份證”——云的觀察與分類活動目標(biāo)：認(rèn)識三種基本云型（積云、層云、卷云）；理解云與天氣的關(guān)聯(lián)；培養(yǎng)“戶外觀察+資料驗證”的探究習(xí)慣。材料準(zhǔn)備：《云的分類圖鑒》（圖文版）、放大鏡、天氣記錄表（含氣溫、風(fēng)向、云量）、彩色鉛筆。探究過程：1.戶外觀察：選擇晴天、陰天各一次，在操場或樓頂觀察天空的云：形狀：是“棉花團(tuán)”（積云）、“灰色幕布”（層云）還是“細(xì)絲羽毛”（卷云）？高度：用“參照物法”判斷（如積云低于高樓，卷云高于飛機(jī)航線）。天氣關(guān)聯(lián)：記錄當(dāng)天的天氣（晴、陰、雨），推測云型與天氣的關(guān)系。2.室內(nèi)整理：結(jié)合圖鑒，小組分類整理觀察到的云，繪制“云型-天氣”對應(yīng)表（如積云變厚→可能下雨）。3.預(yù)測實踐：連續(xù)一周觀察云的變化，嘗試預(yù)測次日天氣，與天氣預(yù)報對比驗證。拓展延伸：用棉花模擬不同云型，制作“云的形成”模型；查閱“人工降雨”的原理，了解人類如何干預(yù)云的變化。案例6：巖石的“前世今生”——巖石的觀察與風(fēng)化探究活動目標(biāo)：認(rèn)識三大類巖石（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）的特征；探究巖石風(fēng)化的影響因素；建立“物質(zhì)循環(huán)”的地球科學(xué)觀念。材料準(zhǔn)備：花崗巖、砂巖、大理巖標(biāo)本（或圖片）、放大鏡、稀鹽酸（安全使用）、酒精燈、冷水、砂紙、石灰?guī)r小塊。探究過程：1.巖石觀察：分組觀察巖石標(biāo)本，從顏色、結(jié)構(gòu)、顆粒、硬度（用指甲、銅鑰匙刻畫）等方面描述，嘗試分類（如花崗巖有石英、長石顆粒，砂巖有層理）。2.化學(xué)風(fēng)化實驗：向石灰?guī)r小塊滴加稀鹽酸，觀察氣泡（碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)），解釋溶洞、石筍的形成原理。3.物理風(fēng)化模擬：用酒精燈加熱巖石，立即放入冷水中，重復(fù)5次后觀察巖石是否碎裂（熱脹冷縮導(dǎo)致的風(fēng)化）；用砂紙摩擦巖石，觀察顆粒脫落（機(jī)械風(fēng)化）。4.巖石循環(huán)：結(jié)合實驗與課本知識，繪制“巖石循環(huán)示意圖”（巖漿→巖漿巖→沉積巖/變質(zhì)巖→新巖漿）。教育價值：通過“標(biāo)本觀察+模擬實驗”，讓學(xué)生直觀感受地球物質(zhì)的“動態(tài)變化”，理解“外力作用與內(nèi)力作用”的辯證關(guān)系。四、技術(shù)與工程領(lǐng)域：從“問題解決”到“創(chuàng)新實踐”案例7：水的“凈化之旅”——自制簡易凈水器活動目標(biāo)：理解過濾、吸附的凈水原理；設(shè)計并優(yōu)化凈水裝置；培養(yǎng)“工程思維”（明確問題-設(shè)計方案-測試改進(jìn)）。材料準(zhǔn)備：空塑料瓶（截去底部）、紗布、活性炭、石英砂、棉花、泥土水（提前攪拌）、透明水杯、pH試紙。探究過程：1.明確問題：展示渾濁的泥土水，提問“如何讓它變清澈？”，引導(dǎo)學(xué)生思考“過濾層的材料選擇與順序”。2.設(shè)計方案：小組繪制凈水器設(shè)計圖，討論材料分層（如棉花→紗布→石英砂→活性炭→紗布→棉花），解釋每層的作用（棉花過濾大顆粒，活性炭吸附色素異味）。3.制作測試：按設(shè)計填充材料，將泥土水緩慢倒入凈水器，觀察出水的清澈度，用pH試紙檢測凈化前后的酸堿度。4.優(yōu)化改進(jìn)：對比不同小組的凈水效果，討論“如何提高凈化效率”（如增加活性炭層數(shù)、減慢水流速度），再次測試驗證。拓展延伸：調(diào)查“自來水廠的凈水流程”，對比自制凈水器與工業(yè)凈水的異同；嘗試用不同材料（如絲瓜絡(luò)、陶粒）改進(jìn)裝置。案例8：紙橋的“承重挑戰(zhàn)”——結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性探究活動目標(biāo)：探究“形狀、跨度、材料”對橋梁承重的影響；掌握“折疊、拱形、桁架”等結(jié)構(gòu)的力學(xué)優(yōu)勢；培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作與工程設(shè)計能力。材料準(zhǔn)備：A4紙（每組20張）、膠帶、砝碼（或書本）、直尺、鉛筆。探究過程：1.基礎(chǔ)搭建：用一張A4紙搭“平面橋”（兩端支撐，中間放砝碼），記錄承重極限（紙張斷裂或塌陷時的重量）。2.結(jié)構(gòu)優(yōu)化：折疊橋：將紙折疊成“W形”（波浪形）橋面，測試承重（分散壓力的原理）。拱形橋：將紙卷成拱形，兩端固定，測試承重（拱形將壓力轉(zhuǎn)化為推力）。桁架橋：用多張紙制作三角形桁架結(jié)構(gòu)，測試大跨度下的承重能力。3.參數(shù)探究：固定結(jié)構(gòu)（如拱形），改變跨度（支撐點距離）或紙張層數(shù)，探究“跨度與承重的關(guān)系”“層數(shù)與承重的關(guān)系”。4.成果展示：各小組展示最佳紙橋，交流設(shè)計思路與力學(xué)原理，評選“承重冠軍”“創(chuàng)意設(shè)計獎”。教育價值：通過“限制性材料（僅用A4紙）”的工程挑戰(zhàn)，讓學(xué)生在“試錯-改進(jìn)”中理解結(jié)構(gòu)力學(xué)，體會“技術(shù)設(shè)計需兼顧功能與成本”的工程思維。五、探究活動設(shè)計的核心原則與實施建議（一）設(shè)計原則：從“有趣”到“有效”1.情境真實性：探究主題應(yīng)源于學(xué)生生活（如“面包發(fā)霉”“飲料溶解”），避免脫離實際的抽象問題。2.過程開放性：允許學(xué)生自主設(shè)計實驗（如“溶解實驗”中選擇探究變量），鼓勵“異想天開”的假設(shè)與驗證。3.素養(yǎng)導(dǎo)向性：每個活動需明確培養(yǎng)的核心素養(yǎng)（如“植物向光性”培養(yǎng)“科學(xué)探究能力+生命觀念”），避免“為活動而活動”。（二）實施建議：從“課堂”到“生活”1.時間彈性：長期探究（如“植物生長”）需納入課程計劃，利用“課后觀察+課堂匯報”的模式推進(jìn)。2.安全第一：涉及酒精燈、稀鹽酸等材料時，需提前培訓(xùn)操作規(guī)范，準(zhǔn)備防護(hù)用品（如護(hù)目鏡、手套）。3.評價多元性：除實驗報告外，可