小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新分享小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為課程實(shí)施的核心載體，其設(shè)計(jì)質(zhì)量與創(chuàng)新水平直接影響學(xué)生科學(xué)觀念的建構(gòu)、探究能力的發(fā)展及科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)設(shè)計(jì)原則、創(chuàng)新維度及典型案例出發(fā)，探討如何讓小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)既扎根課標(biāo)要求，又煥發(fā)童趣與活力，為一線教師提供可借鑒的實(shí)踐思路。一、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心原則（一）目標(biāo)導(dǎo)向：錨定核心素養(yǎng)發(fā)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需緊扣《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任”的核心素養(yǎng)要求，將抽象目標(biāo)分解為具象的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。例如，“物質(zhì)的溶解”實(shí)驗(yàn)可圍繞“能基于證據(jù)判斷物質(zhì)是否溶解”的目標(biāo)，設(shè)計(jì)“調(diào)配彩虹分層飲料”的任務(wù)，讓學(xué)生在觀察砂糖、鹽、油在水中的分散現(xiàn)象時(shí)，理解溶解的本質(zhì)特征，同時(shí)滲透“證據(jù)推理”的科學(xué)思維。（二）兒童本位：契合認(rèn)知發(fā)展規(guī)律小學(xué)階段學(xué)生以具象思維為主，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需貼近其生活經(jīng)驗(yàn)與興趣點(diǎn)。低年級(jí)可采用“游戲化”設(shè)計(jì)，如“給小車裝輪子”（探究摩擦力），用玩具小車、瓶蓋、吸管等材料，通過“誰的小車跑得遠(yuǎn)”的競(jìng)賽激發(fā)探究欲；高年級(jí)則側(cè)重“問題鏈驅(qū)動(dòng)”，如“電磁鐵的磁力大小與什么有關(guān)”，通過“猜想—設(shè)計(jì)—驗(yàn)證”的探究流程，培養(yǎng)邏輯推理能力。（三）安全可操作：保障課堂實(shí)效實(shí)驗(yàn)材料需兼顧安全性與易得性，優(yōu)先選擇生活常見物品（如塑料瓶、硬幣、食用色素），避免使用尖銳、有毒或操作復(fù)雜的器材。實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)潔明了，如“空氣占據(jù)空間”實(shí)驗(yàn)，用“杯子倒扣入水中，紙巾不濕”的操作，3分鐘內(nèi)即可完成現(xiàn)象觀察，契合課堂時(shí)間節(jié)奏。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的實(shí)踐維度（一）情境創(chuàng)設(shè)：從“知識(shí)驗(yàn)證”到“問題解決”將實(shí)驗(yàn)嵌入真實(shí)或擬真的生活情境，讓學(xué)生感知科學(xué)的實(shí)用價(jià)值。例如，“水的表面張力”實(shí)驗(yàn)可創(chuàng)設(shè)“小偵探破案”情境：“為什么螞蟻掉進(jìn)水里不會(huì)沉？”引導(dǎo)學(xué)生用硬幣滴水、吸管吹泡泡等實(shí)驗(yàn)，探究液體表面的“隱形力量”。也可結(jié)合傳統(tǒng)文化，如“古法造紙”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生用廢紙、紗布復(fù)刻古代造紙術(shù)，理解材料科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的關(guān)聯(lián)。（二）材料創(chuàng)新：低成本替代與功能拓展突破“實(shí)驗(yàn)室器材依賴”，用生活材料實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。如“電路連接”實(shí)驗(yàn)，用雪糕棍、回形針、紐扣電池制作“簡(jiǎn)易開關(guān)”，替代傳統(tǒng)電學(xué)套件；“植物蒸騰作用”實(shí)驗(yàn)，用透明塑料袋罩住盆栽葉片，結(jié)合電子秤稱重，直觀量化水分散失。材料創(chuàng)新不僅降低成本，更能讓學(xué)生意識(shí)到“科學(xué)就在身邊”。（三）方法創(chuàng)新：從“照方抓藥”到“自主探究”摒棄“步驟式實(shí)驗(yàn)”，采用“探究式+數(shù)字化”的混合方法。例如，“種子發(fā)芽條件”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)“水、光、溫度”的變量對(duì)照，用手機(jī)拍攝發(fā)芽過程并生成“時(shí)間軸”，結(jié)合Excel分析數(shù)據(jù)；“聲音的傳播”實(shí)驗(yàn)，用手機(jī)APP（如Phyphox）測(cè)量不同介質(zhì)（空氣、桌面、水管）的聲速，將抽象的“振動(dòng)傳播”轉(zhuǎn)化為可視化的波形圖。（四）評(píng)價(jià)創(chuàng)新：從“結(jié)果打分”到“成長(zhǎng)追蹤”構(gòu)建“過程+作品+反思”的多元評(píng)價(jià)體系。如“生態(tài)瓶制作”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需記錄生態(tài)瓶中生物的存活周期、水質(zhì)變化，繪制“生態(tài)平衡曲線”；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，以“生態(tài)瓶說明書”“環(huán)保倡議書”等形式展示成果，教師從“科學(xué)合理性、創(chuàng)意表現(xiàn)、合作參與”三方面進(jìn)行發(fā)展性評(píng)價(jià)，而非僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)成敗。三、典型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例分享案例1：三年級(jí)《水的表面張力探秘》設(shè)計(jì)思路：以“生活中的反常識(shí)現(xiàn)象”為切入點(diǎn)，讓學(xué)生通過“硬幣裝水”“洗潔精破泡泡”“回形針浮水”三個(gè)遞進(jìn)實(shí)驗(yàn)，自主發(fā)現(xiàn)液體表面的張力特性。創(chuàng)新點(diǎn)：情境化導(dǎo)入：播放“水黽在水面行走”的科普視頻，提問“水黽為什么不會(huì)沉？”引發(fā)認(rèn)知沖突。材料生活化：用硬幣、洗潔精、吸管（替代膠頭滴管）等材料，每組成本不足5元。數(shù)字化記錄：用手機(jī)慢動(dòng)作拍攝“回形針浮水”瞬間，放大表面張力的“隱形力量”，輔助學(xué)生理解抽象概念。評(píng)價(jià)多元化：學(xué)生需完成“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表”，并以“小科學(xué)家解說員”身份，用情景劇演繹“水的表面張力在生活中的應(yīng)用”（如洗衣液去污原理）。案例2：四年級(jí)《植物向光性的發(fā)現(xiàn)之旅》設(shè)計(jì)思路：結(jié)合“生物與環(huán)境”主題，讓學(xué)生通過“單側(cè)光照下的植物生長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)，探究植物對(duì)環(huán)境刺激的響應(yīng)機(jī)制。創(chuàng)新點(diǎn)：故事化驅(qū)動(dòng)：創(chuàng)設(shè)“植物寶寶找陽光”的繪本情境，將實(shí)驗(yàn)任務(wù)轉(zhuǎn)化為“幫助植物寶寶找到最佳光照”的故事線。材料低成本：用綠豆苗、鞋盒（制作暗箱）、LED燈（模擬光源），材料易獲取且可重復(fù)利用。長(zhǎng)周期探究：實(shí)驗(yàn)持續(xù)1周，學(xué)生每天用平板拍攝植物生長(zhǎng)角度，用“生長(zhǎng)角度變化圖”分析向光性規(guī)律?？鐚W(xué)科融合：結(jié)合數(shù)學(xué)“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”、美術(shù)“植物生長(zhǎng)速寫”，制作“植物向光性研究手冊(cè)”，體現(xiàn)STEAM理念。四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的實(shí)用建議（一）教師準(zhǔn)備：“三預(yù)”保障課堂預(yù)研課標(biāo)：明確實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的核心素養(yǎng)要求，如“物質(zhì)的狀態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)需聚焦“能描述物質(zhì)狀態(tài)變化的現(xiàn)象”。預(yù)設(shè)問題：針對(duì)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問題，如“溶解實(shí)驗(yàn)”中提問“攪拌后砂糖消失了，它真的不見了嗎？”預(yù)備替代材料：準(zhǔn)備多套材料方案，應(yīng)對(duì)材料缺失或?qū)W生操作失誤，如用白醋替代鹽酸做“酸堿反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)。（二）課堂組織：“三控”提升效率控分組：采用“異質(zhì)分組”（2—4人一組），確保每組有“動(dòng)手達(dá)人”“記錄員”“發(fā)言人”，避免分工不均?？貢r(shí)間：將實(shí)驗(yàn)分為“激趣導(dǎo)入（5分鐘）—探究實(shí)驗(yàn)（15分鐘）—交流總結(jié)（10分鐘）”三段，用計(jì)時(shí)器提醒進(jìn)度?？匕踩禾崆把菔疚ｋU(xiǎn)操作（如使用剪刀、加熱），發(fā)放“安全小貼士”卡片，如“聞氣味時(shí)用手扇動(dòng)，避免直接吸入”。（三）家校協(xié)同：“三共”延伸學(xué)習(xí)共做實(shí)驗(yàn)：布置家庭小實(shí)驗(yàn)，如“家庭電路尋寶”（尋找家中的串聯(lián)、并聯(lián)電路），家長(zhǎng)協(xié)助拍攝實(shí)驗(yàn)視頻。共評(píng)成果：在班級(jí)群分享學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告，家長(zhǎng)用“星星貼紙”評(píng)價(jià)創(chuàng)意與認(rèn)真度。共拓資源：邀請(qǐng)家長(zhǎng)中的“工程師”“園藝師”進(jìn)課堂，分享職業(yè)中的科學(xué)實(shí)驗(yàn)（如橋梁承重測(cè)試、植物扦插實(shí)驗(yàn)）。結(jié)語小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，本質(zhì)是在“課標(biāo)要求”與“兒童興趣”之間