部編版五年級(jí)科學(xué)探究教學(xué)案例分享引言五年級(jí)科學(xué)課程處于小學(xué)科學(xué)探究能力培養(yǎng)的關(guān)鍵階段，部編版教材以“探究—建構(gòu)”為核心邏輯，將科學(xué)概念與實(shí)踐活動(dòng)深度融合。探究教學(xué)作為落實(shí)課標(biāo)要求、發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，需立足教材內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論”的完整探究過程。本文結(jié)合三個(gè)典型教學(xué)案例，分享探究教學(xué)的實(shí)施策略與反思，為一線教師提供可借鑒的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。案例一：光的反射現(xiàn)象探究——從生活現(xiàn)象到科學(xué)概念建構(gòu)教學(xué)背景本案例對(duì)應(yīng)部編版五年級(jí)下冊(cè)《光》單元“光的反射”內(nèi)容，新課標(biāo)要求學(xué)生“通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)光的反射現(xiàn)象，了解光的反射規(guī)律在生活中的應(yīng)用”。教材以“鏡子反光”“潛望鏡原理”為線索，需突破“光的反射概念抽象、規(guī)律理解困難”的教學(xué)難點(diǎn)，通過直觀實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)光的反射現(xiàn)象，描述光反射時(shí)的傳播規(guī)律（反射光線、入射光線與法線的位置關(guān)系）。能力目標(biāo)：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察記錄，提升科學(xué)觀察與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力；能運(yùn)用光的反射原理解釋生活現(xiàn)象。情感目標(biāo)：體會(huì)科學(xué)與生活的聯(lián)系，激發(fā)對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的探究興趣。教學(xué)過程1.情境導(dǎo)入：?jiǎn)拘焉罱?jīng)驗(yàn)播放“汽車后視鏡輔助倒車”“雨后地面反光導(dǎo)致視線模糊”的視頻片段，提問：“這些現(xiàn)象中，光的傳播方向發(fā)生了什么變化？為什么光線會(huì)‘反彈’回來？”引導(dǎo)學(xué)生聚焦“光的反射”主題，初步猜想反射現(xiàn)象的成因。2.猜想假設(shè)：搭建思維支架提供平面鏡、手電筒、白色卡紙等材料，讓學(xué)生嘗試用手電筒照射平面鏡，觀察光線的傳播路徑。小組討論：“哪些物體能反射光？反射光的方向與入射光有什么關(guān)系？”鼓勵(lì)學(xué)生用箭頭畫出光的傳播路線，形成初步假設(shè)（如“反射光會(huì)沿入射光的反方向射出”“光滑的物體反射光更強(qiáng)”）。3.實(shí)驗(yàn)探究：自主驗(yàn)證假設(shè)材料準(zhǔn)備：每組配備平面鏡、不同材質(zhì)的物體（磨砂玻璃、金屬片、塑料片）、手電筒、量角器、白色光屏。實(shí)驗(yàn)任務(wù)：①探究“哪些物體能反射光”：用手電筒照射不同物體，觀察光屏上的光斑；②探究“光的反射規(guī)律”：將平面鏡固定在桌面，手電筒沿不同角度（30°、45°、60°）照射鏡面，用量角器測(cè)量入射光線與反射光線的角度，記錄數(shù)據(jù)。過程指導(dǎo)：教師巡視，指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作（如保持手電筒與鏡面的距離一致），提醒小組分工（操作員、記錄員、匯報(bào)員），及時(shí)解決“光屏光斑不清晰”“角度測(cè)量誤差”等問題。4.交流總結(jié)：建構(gòu)科學(xué)概念各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①能反射光的物體包括平面鏡、金屬片、光滑塑料片，磨砂玻璃反射光較弱（引出“鏡面反射”與“漫反射”的區(qū)別）；②反射角與入射角的度數(shù)基本相等（得出“光的反射定律”：反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，反射角等于入射角）。教師結(jié)合示意圖，用“法線”概念梳理規(guī)律，糾正學(xué)生“反射光沿入射光反方向”的片面認(rèn)知。5.拓展延伸：聯(lián)系生活應(yīng)用布置任務(wù)：“利用光的反射原理，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易潛望鏡”。提供硬紙盒、平面鏡、剪刀、膠帶等材料，學(xué)生課后完成制作，并記錄“潛望鏡能觀察到的最遠(yuǎn)/最高物體”，下節(jié)課分享設(shè)計(jì)思路與改進(jìn)方案。教學(xué)反思成功之處：生活化情境導(dǎo)入有效激發(fā)興趣，實(shí)驗(yàn)材料的多樣性（不同反射面）幫助學(xué)生區(qū)分反射類型；小組合作中，學(xué)生通過“畫光路圖—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—數(shù)據(jù)記錄”的過程，深度參與概念建構(gòu)。改進(jìn)方向：部分學(xué)生對(duì)“法線”的抽象概念理解困難，可在實(shí)驗(yàn)前用激光筆和量角器演示“法線”的意義；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差處理（如角度測(cè)量的偏差）需引導(dǎo)學(xué)生分析“偶然誤差”與“實(shí)驗(yàn)方法”的關(guān)系，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。案例二：生態(tài)瓶的構(gòu)建與平衡觀察——在長(zhǎng)期探究中理解生物與環(huán)境教學(xué)背景本案例基于部編版五年級(jí)上冊(cè)《生物與環(huán)境》單元“生態(tài)系統(tǒng)”內(nèi)容，新課標(biāo)要求學(xué)生“通過觀察、設(shè)計(jì)和制作生態(tài)瓶，探究生態(tài)系統(tǒng)中生物與生物、生物與非生物的相互作用”。教材強(qiáng)調(diào)“生態(tài)瓶是模擬生態(tài)系統(tǒng)的微型模型”，需突破“生態(tài)平衡概念抽象、長(zhǎng)期觀察易倦怠”的難點(diǎn)，通過實(shí)踐操作與持續(xù)觀察培養(yǎng)系統(tǒng)思維。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：描述生態(tài)瓶中生物（生產(chǎn)者、消費(fèi)者）與非生物（水、陽光、空氣）的關(guān)系，理解生態(tài)平衡的含義。能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶，制定長(zhǎng)期觀察計(jì)劃；通過分析觀察數(shù)據(jù)，提升歸納推理能力。情感目標(biāo)：體會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性與脆弱性，樹立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。教學(xué)過程1.情境導(dǎo)入：聚焦生態(tài)系統(tǒng)展示池塘生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)景圖，提問：“池塘里有哪些生物？它們依賴什么生存？如果小魚過多，會(huì)發(fā)生什么？”引導(dǎo)學(xué)生思考“生物與環(huán)境的相互影響”，引出“生態(tài)瓶”的模擬實(shí)驗(yàn)。2.方案設(shè)計(jì)：明確探究變量小組討論：“構(gòu)建生態(tài)瓶需要哪些成分？”學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，提出“水草（生產(chǎn)者）、小魚（消費(fèi)者）、水（非生物）、沙子（提供棲息地）、石頭（裝飾）”等要素。教師追問：“如果水草數(shù)量太少，小魚會(huì)怎樣？如果小魚數(shù)量太多呢？”引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“生物數(shù)量的平衡”，確定實(shí)驗(yàn)變量（如“水草數(shù)量”“小魚數(shù)量”“光照時(shí)間”），設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案（如A組：2條魚+5株水草；B組：2條魚+10株水草；C組：4條魚+5株水草）。3.生態(tài)瓶構(gòu)建：實(shí)踐中優(yōu)化方案材料準(zhǔn)備：每組提供透明塑料瓶（剪去上半部分）、河水（或靜置24小時(shí)的自來水）、水草（金魚藻、水葫蘆）、小魚（孔雀魚、斑馬魚）、沙子、石頭、標(biāo)簽紙。操作要求：①鋪沙（3cm厚）→注水（距瓶口5cm）→種水草（根部埋入沙中）→放小魚（輕放入，避免受傷）；②貼上標(biāo)簽，標(biāo)注組名、生物數(shù)量、構(gòu)建日期；③放置在通風(fēng)、有散射光的位置（避免陽光直射導(dǎo)致水溫過高）。過程指導(dǎo)：教師示范“緩慢注水，避免沖倒水草”“選擇健康的小魚”等操作細(xì)節(jié)；針對(duì)“是否添加河泥”的疑問，引導(dǎo)學(xué)生思考“河泥中的微生物（分解者）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的作用”，為拓展探究埋下伏筆。4.長(zhǎng)期觀察：記錄生態(tài)變化設(shè)計(jì)《生態(tài)瓶觀察記錄表》，包含“日期、水質(zhì)（清澈/渾濁）、水草狀態(tài)（翠綠/發(fā)黃）、小魚活動(dòng)（活躍/呆滯）、死亡數(shù)量”等項(xiàng)目。要求學(xué)生每天同一時(shí)間觀察并記錄，每周小組內(nèi)交流觀察發(fā)現(xiàn)（如“第3天，A組小魚開始浮頭，水草葉片有破損”“第7天，B組水草瘋長(zhǎng)，小魚活動(dòng)正?！保?.交流總結(jié)：分析生態(tài)平衡四周后，各小組展示觀察記錄，分析數(shù)據(jù)：①生物數(shù)量失衡的組（如C組4條魚），小魚死亡率高，水質(zhì)渾濁；②水草充足的組（如B組10株），小魚存活時(shí)間長(zhǎng)，水質(zhì)較清澈。教師引導(dǎo)總結(jié)：“生態(tài)瓶中，水草通過光合作用產(chǎn)生氧氣、吸收二氧化碳，小魚通過呼吸作用釋放二氧化碳、排出廢物，沙子中的微生物分解廢物，三者相互依存，形成平衡。一旦某一成分過多或過少，平衡就會(huì)被打破?！苯虒W(xué)反思成功之處：長(zhǎng)期觀察任務(wù)培養(yǎng)了學(xué)生的耐心與責(zé)任感，對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)讓學(xué)生直觀理解“生態(tài)平衡的脆弱性”；生活化材料（塑料瓶、河水、常見水草）降低了實(shí)驗(yàn)門檻，提升了參與度。改進(jìn)方向：部分小組因“換水”“喂食”操作不當(dāng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，需在構(gòu)建前明確“生態(tài)瓶是封閉系統(tǒng)，無需額外換水喂食”的原則；可引入“微生物（分解者）的作用”拓展實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)的完整性。案例三：電磁鐵的磁力影響因素實(shí)驗(yàn)——在控制變量中發(fā)展實(shí)證思維教學(xué)背景本案例對(duì)應(yīng)部編版五年級(jí)下冊(cè)《電與磁》單元“電磁鐵”內(nèi)容，新課標(biāo)要求學(xué)生“通過實(shí)驗(yàn)，探究影響電磁鐵磁力大小的因素，了解電磁鐵的應(yīng)用”。教材以“制作電磁鐵—探究磁力影響因素”為線索，需突破“控制變量法的規(guī)范操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理”難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證精神。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：知道電磁鐵的磁力大小與線圈匝數(shù)、電池?cái)?shù)量有關(guān)，描述“匝數(shù)越多、電池越多，磁力越強(qiáng)”的規(guī)律。能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，規(guī)范操作控制變量；能分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出科學(xué)結(jié)論。情感目標(biāo)：體會(huì)“科學(xué)結(jié)論需要證據(jù)支持”的實(shí)證思想，感受電磁鐵在生活中的應(yīng)用價(jià)值。教學(xué)過程1.情境導(dǎo)入：激發(fā)探究欲望播放“電磁起重機(jī)搬運(yùn)廢鐵”“電鈴發(fā)聲”的視頻，提問：“電磁起重機(jī)的‘力氣’從哪里來？如何讓它的磁力更強(qiáng)？”展示自制電磁鐵（鐵釘、導(dǎo)線、電池）吸起鐵釘?shù)膶?shí)驗(yàn)，引出“電磁鐵的磁力大小與哪些因素有關(guān)”的探究問題。2.猜想假設(shè)：基于經(jīng)驗(yàn)推理小組討論：“電磁鐵的磁力可能與什么有關(guān)？”學(xué)生結(jié)合“電路中電流大小與電池?cái)?shù)量有關(guān)”“線圈繞法與匝數(shù)有關(guān)”的前概念，提出假設(shè)：①電池?cái)?shù)量越多，磁力越強(qiáng)；②線圈匝數(shù)越多，磁力越強(qiáng)；③鐵釘越粗，磁力越強(qiáng)（教師記錄假設(shè)，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做鋪墊）。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：學(xué)習(xí)控制變量教師引導(dǎo)：“要驗(yàn)證‘電池?cái)?shù)量影響磁力’，需要保持什么不變？改變什么？”學(xué)生明確“控制變量法”：①探究電池?cái)?shù)量的影響：保持線圈匝數(shù)、鐵釘粗細(xì)不變，改變電池節(jié)數(shù)（1節(jié)、2節(jié)、3節(jié)）；②探究線圈匝數(shù)的影響：保持電池?cái)?shù)量、鐵釘粗細(xì)不變，改變線圈匝數(shù)（50匝、80匝、100匝）。教師提供實(shí)驗(yàn)材料（不同匝數(shù)的線圈、不同節(jié)數(shù)的電池組、相同粗細(xì)的鐵釘、相同大小的鐵釘），小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，繪制《實(shí)驗(yàn)記錄表》（包含“實(shí)驗(yàn)次數(shù)、變量（電池?cái)?shù)/匝數(shù)）、吸起鐵釘數(shù)量、結(jié)論”）。4.實(shí)驗(yàn)探究：嚴(yán)謹(jǐn)收集證據(jù)操作要求：①連接電路時(shí)，先斷開開關(guān)，避免短路；②每次實(shí)驗(yàn)后，關(guān)閉開關(guān)，避免電池耗電；③吸起鐵釘時(shí)，輕輕提起，統(tǒng)計(jì)“能吸起的最大數(shù)量”（如“3節(jié)電池，線圈50匝，吸起12枚鐵釘”）。過程指導(dǎo)：教師巡視，糾正“同時(shí)改變電池?cái)?shù)和匝數(shù)”的錯(cuò)誤操作，指導(dǎo)學(xué)生“多次實(shí)驗(yàn)取平均值”（如同一變量下重復(fù)3次，減少偶然誤差），提醒記錄“異常數(shù)據(jù)”（如“某組3節(jié)電池吸起鐵釘數(shù)比2節(jié)時(shí)少”，引導(dǎo)分析“電池電量不足”“線圈接觸不良”等原因）。5.交流總結(jié)：基于證據(jù)推理各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師用表格匯總?cè)鄶?shù)據(jù)（示例），引導(dǎo)學(xué)生分析：①電池?cái)?shù)從1→2→3，吸起鐵釘數(shù)遞增，說明“電池越多，電流越大，磁力越強(qiáng)”；②匝數(shù)從50→80→100，吸起鐵釘數(shù)遞增，說明“匝數(shù)越多，磁力越強(qiáng)”。教師補(bǔ)充“鐵釘粗細(xì)、線圈繞法”的拓展實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生課后驗(yàn)證，完善結(jié)論。6.拓展延伸：聯(lián)系生活應(yīng)用提問：“生活中哪些地方用到了電磁鐵？如何利用今天的結(jié)論改進(jìn)它們？”學(xué)生舉例“電磁繼電器（增加匝數(shù)提高靈敏度）”“電動(dòng)門（增加電池提高推力）”，并繪制“改進(jìn)電磁鐵”的設(shè)計(jì)圖，標(biāo)注變量調(diào)整的依據(jù)。教學(xué)反思成功之處：控制變量法的分步指導(dǎo)（先明確變量，再設(shè)計(jì)方案）降低了學(xué)習(xí)難度；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總分析讓學(xué)生體會(huì)“證據(jù)的重要性”，異常數(shù)據(jù)的討論培養(yǎng)了批判性思維。改進(jìn)方向：部分學(xué)生對(duì)“電流大小”的概念理解模糊，可在實(shí)驗(yàn)前用電流表測(cè)量不同電池?cái)?shù)的電流，建立“電流—磁力”的直觀聯(lián)系；實(shí)驗(yàn)材料的標(biāo)準(zhǔn)化（如統(tǒng)一鐵釘大小、線圈繞法）需進(jìn)一步優(yōu)化，減少無關(guān)變量的干擾。探究教學(xué)的有效策略總結(jié)1.問題驅(qū)動(dòng)：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題三個(gè)案例均以“生活化情境”導(dǎo)入，如“汽車后視鏡反光”“池塘生態(tài)系統(tǒng)”“電磁起重機(jī)”，將抽象的科學(xué)概念轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟悉的問題，激發(fā)探究動(dòng)機(jī)。教師需善于挖掘“真實(shí)問題”，如“為什么雨后地面反光更強(qiáng)烈？”“生態(tài)瓶里的小魚為什么突然死亡？”，引導(dǎo)學(xué)生提出可探究的科學(xué)問題。2.材料支撐：生活化與結(jié)構(gòu)化結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料兼顧“生活化”（如生態(tài)瓶用塑料瓶、河水，光的反射用平面鏡、手電筒）和“結(jié)構(gòu)化”（如不同匝數(shù)的線圈、不同數(shù)量的電池組），既降低操作門檻，又保證實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。教師可發(fā)動(dòng)學(xué)生“自制材料”（如用硬紙盒做潛望鏡外殼），提升參與感與創(chuàng)造力。3.過程指導(dǎo)：支架式支持探究進(jìn)階思維支架：通過“猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—數(shù)據(jù)記錄”的任務(wù)單，幫助學(xué)生梳理探究邏輯（如生態(tài)瓶的《觀察記錄表》、電磁鐵的《實(shí)驗(yàn)方案單》）。操作支架：針對(duì)復(fù)雜實(shí)驗(yàn)（如控制變量），教師示范關(guān)鍵步驟（如“如何保持線圈匝數(shù)不變”），用“錯(cuò)誤案例分析”（如“同時(shí)改變兩個(gè)變量”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）引導(dǎo)學(xué)生反思，規(guī)范操作流程。4.評(píng)價(jià)多元：關(guān)注過程與素養(yǎng)發(fā)展過程性評(píng)價(jià)：通過“小組合作表現(xiàn)”“實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性”“觀察記錄完整性”等維度，評(píng)價(jià)學(xué)生的探究能力（如生態(tài)瓶觀察中，記錄詳細(xì)、分析深入的小組可獲“最佳觀察獎(jiǎng)”）。素養(yǎng)性評(píng)價(jià)：關(guān)注“科學(xué)概念的建構(gòu)”（如光的反射規(guī)律的描述）、“實(shí)證思維的發(fā)展”（如電磁鐵