一、為什么需要創(chuàng)新：一年級“了解土壤”實驗的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)演講人為什么需要創(chuàng)新：一年級“了解土壤”實驗的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)01創(chuàng)新方向：從“觀察土壤”到“玩懂土壤”的實踐路徑02創(chuàng)新實驗的實施建議：教師的角色與注意事項03目錄2025小學一年級科學上冊了解土壤實驗的創(chuàng)新方向課件引言作為一線科學教師，我始終記得第一次帶一年級學生觀察土壤時的場景：孩子們蹲在花壇邊，用小手指戳著泥土，有的舉著沾著草屑的土塊喊“老師看！里面有螞蟻洞”，有的捏著濕潤的泥土團說“像橡皮泥”。那一刻我意識到，對6-7歲的孩子而言，“了解土壤”不是背誦“土壤由水、空氣、礦物質(zhì)等組成”的概念，而是用他們的感官去觸摸、觀察、提問，在真實的操作中建立對自然的初步認知?！读x務教育科學課程標準（2022年版）》明確指出，小學科學要“以探究實踐為主，注重‘做中學’‘用中學’‘創(chuàng)中學’”。而一年級作為科學啟蒙的起點，實驗設計需貼合兒童“具體形象思維為主”的認知特點，既要保留科學探究的本質(zhì)，又要降低操作門檻、增強趣味性。本文將結合教學實踐，從實驗創(chuàng)新的必要性、具體方向及實施建議三方面展開，探討如何讓“了解土壤”實驗真正成為一年級學生打開科學之門的鑰匙。01為什么需要創(chuàng)新：一年級“了解土壤”實驗的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)1傳統(tǒng)實驗的局限性現(xiàn)行教材中“了解土壤”的實驗多以觀察為主，常見設計如：用放大鏡看土壤顆粒、用手摸干濕土壤的觸感、將土壤放入水中觀察氣泡（證明有空氣）。這些實驗雖能傳遞基礎信息，但對一年級學生而言存在三方面問題：現(xiàn)象直觀性弱：土壤中的空氣以氣泡形式出現(xiàn)，但氣泡小且持續(xù)時間短，部分學生可能因“沒看清”而失去興趣；土壤顆粒的大小差異需對比多組樣本，一年級學生的歸納能力有限，難以自主總結。操作復雜度高：使用放大鏡需要調(diào)節(jié)焦距，部分學生因手部控制力不足難以完成；將土壤投入水中時，易因用力過猛導致水濺出，分散觀察注意力。情感聯(lián)結缺失：實驗停留在“觀察”層面，未與學生的生活經(jīng)驗（如種植、挖沙）建立聯(lián)系，難以激發(fā)“土壤是生命載體”的深層認知。23412一年級學生的認知特點03游戲驅(qū)動：對“任務型”活動（如“找寶藏”“做實驗記錄員”）的參與度遠高于“觀察型”活動；02感官優(yōu)先：更依賴視覺、觸覺、嗅覺等直接感知（如“泥土有青草味”比“土壤含有腐殖質(zhì)”更易理解）；01根據(jù)皮亞杰認知發(fā)展理論，6-7歲兒童處于前運算階段向具體運算階段過渡時期，其思維特點決定了實驗設計需滿足：04短周期反饋：注意力集中時間約15-20分鐘，實驗需在5-8分鐘內(nèi)呈現(xiàn)明顯現(xiàn)象，避免冗長等待。3創(chuàng)新的核心目標基于以上分析，“了解土壤”實驗的創(chuàng)新需圍繞三個核心目標：降低操作門檻，增強現(xiàn)象可見性；聯(lián)結生活經(jīng)驗，激發(fā)探究興趣；滲透科學思維，培養(yǎng)觀察習慣。02創(chuàng)新方向：從“觀察土壤”到“玩懂土壤”的實踐路徑1材料選擇：從“實驗室器材”到“生活中的科學工具”一年級學生對陌生工具（如專業(yè)放大鏡、玻璃燒杯）易產(chǎn)生距離感，而使用生活化材料既能降低心理門檻，又能傳遞“科學就在身邊”的理念。1材料選擇：從“實驗室器材”到“生活中的科學工具”1.1容器創(chuàng)新：透明+可拆解傳統(tǒng)實驗常用塑料杯裝土壤，但一年級學生難以觀察土壤內(nèi)部結構?？商鎿Q為：透明奶茶杯（帶蓋）：杯身標注刻度，裝入土壤后加水搖晃，靜置10分鐘觀察分層現(xiàn)象（沙粒沉底、黏土在上、腐殖質(zhì)漂?。?，透明材質(zhì)讓“土壤分層”過程可視化；自封袋+吸管：將土壤裝入自封袋，用吸管吹氣觀察袋內(nèi)鼓起（證明有空氣），避免使用燒杯時的潑水風險，且自封袋的“可擠壓性”讓空氣流動更直觀。1材料選擇：從“實驗室器材”到“生活中的科學工具”1.2工具創(chuàng)新：兒童友好型安全小鏟子：用塑料刀（前端圓鈍）替代金屬鏟，避免劃傷；兒童放大鏡：選擇帶柄、放大倍數(shù)3-5倍的簡易款（如玩具店常見的“昆蟲觀察鏡”），握感輕且不易滑落；任務卡：用畫有“小問號”“放大鏡”“手”的簡筆畫卡片，引導學生按“看-摸-聞”順序記錄（如“土壤是棕色的”“濕土黏手”“有樹葉味”），替代文字記錄，符合識字量有限的特點。教學實例：我曾用超市購買的透明果凍盒作為土壤分層實驗容器，學生看到“原本黑乎乎的泥土變成了沙、土、水三層”時，紛紛喊“像彩虹蛋糕！”，這種生活化的類比讓抽象的“土壤成分”變得可感知。2形式設計：從“教師演示”到“兒童主導的科學游戲”一年級學生的學習動力源于“玩”，實驗設計需將科學探究融入游戲規(guī)則，讓“做實驗”變成“闖關挑戰(zhàn)”。2形式設計：從“教師演示”到“兒童主導的科學游戲”2.1角色代入：小小土壤偵探設計“土壤里的寶貝”游戲：每組發(fā)一份土壤樣本（提前混入小石子、碎樹葉、蚯蚓糞便等），學生用小鑷子“破案”——找出至少3種“非泥土物質(zhì)”，并在任務卡上貼貼紙記錄（如石子貼“石頭貼紙”，樹葉貼“植物貼紙”）。游戲化的目標（“破案成功”）和即時獎勵（貼紙）能有效維持注意力，同時自然滲透“土壤是混合物”的概念。2形式設計：從“教師演示”到“兒童主導的科學游戲”2.2多感官聯(lián)動：五感探索站設置4個探索站，學生分組輪換體驗：01觸覺站：盲盒摸土壤（布袋裝干土、濕土、沙土，通過觸摸判斷類型）；02視覺站：放大鏡觀察（用彩色便簽標注“大顆粒”“小顆?！薄坝泄鉂傻乃槠保?；03嗅覺站：扇聞法（用手輕扇土壤上方空氣，描述氣味）；04聽覺站：捏土壤（干土捏碎“沙沙響”，濕土捏團“噗噗聲”）。05這種“游戲+五感”的設計，讓學生在主動探索中完成對土壤特征的多維度感知，比單一觀察更符合兒童學習規(guī)律。062形式設計：從“教師演示”到“兒童主導的科學游戲”2.3對比實驗：看得見的變化傳統(tǒng)“土壤中有空氣”實驗需將土壤投入水中觀察氣泡，但氣泡易消散。可改進為“土壤VS石頭”對比實驗：兩個透明杯分別裝土壤和小石塊，同時加水，引導學生觀察“哪個杯子氣泡更多？”。一年級學生能直觀發(fā)現(xiàn)“土壤氣泡多”，進而推理“土壤里空氣更多”，這種“對比-觀察-推理”的過程，是科學思維的初步啟蒙。教學反思：曾有學生在“觸覺站”喊：“濕土像我玩的陶泥！”這讓我意識到，當實驗與學生的生活經(jīng)驗（如玩沙子、捏陶泥）建立聯(lián)結時，知識的理解會更深刻。3認知深化：從“知道土壤”到“理解土壤的生命意義”一年級科學教育不僅要傳遞知識，更要培養(yǎng)“尊重自然、關愛生命”的價值觀。實驗設計需從“觀察土壤”延伸到“土壤與生命的關系”。3認知深化：從“知道土壤”到“理解土壤的生命意義”3.1種植體驗：土壤是“植物的家”在“了解土壤”單元后，開展“豆苗的生長日記”長期實驗：每組用塑料瓶（剪去上半部分）裝土壤，種下綠豆，每天記錄“土壤干濕變化”“豆苗高度”“是否有新葉子”。學生通過觀察“豆苗從土壤中鉆出”“根須扎進土壤”的過程，自然理解“土壤為植物提供養(yǎng)分和支撐”。這種“持續(xù)觀察+記錄”的實驗，既能鞏固對土壤的認知，又能培養(yǎng)責任感（如主動澆水、護苗）。3認知深化：從“知道土壤”到“理解土壤的生命意義”3.2生態(tài)小實驗：土壤里的“小居民”帶學生到校園花壇，用小鏟子挖取表層土壤（約5cm深），鋪在白色餐紙上，引導觀察“有沒有小動物？”（如蚯蚓、螞蟻、潮蟲）。當學生發(fā)現(xiàn)“土壤里有小蟲子的家”時，教師順勢提問：“如果土壤被污染了，這些小動物會怎樣？”這種“觀察-提問-共情”的設計，能初步滲透“土壤是生態(tài)系統(tǒng)一部分”的觀念。學生反饋：有個孩子在種植日記里畫了“土壤媽媽抱著豆苗寶寶”，并寫道“土壤媽媽給寶寶吃飯”，這說明實驗已超越知識層面，轉(zhuǎn)化為情感認同。4評價方式：從“結果評價”到“過程性成長記錄”一年級學生的實驗評價應聚焦“參與度”“觀察能力”“表達意愿”，而非“結論正確性”。創(chuàng)新評價方式包括：4評價方式：從“結果評價”到“過程性成長記錄”4.1觀察記錄卡用“笑臉貼紙”記錄參與度（如“積極使用工具”貼1個笑臉），用簡筆畫記錄觀察發(fā)現(xiàn)（如“畫一個放大鏡+小石子”表示“用放大鏡看到了石子”），教師通過卡片了解學生的思維過程。4評價方式：從“結果評價”到“過程性成長記錄”4.2口頭分享會每節(jié)課留5分鐘“實驗小主播”時間，學生用“我發(fā)現(xiàn)……”“我覺得……”句式分享觀察結果（如“我發(fā)現(xiàn)濕土能捏成球，干土捏不攏”），教師重點鼓勵“說得清楚”“有新發(fā)現(xiàn)”，而非“答案標準”。4評價方式：從“結果評價”到“過程性成長記錄”4.3家庭實驗延伸布置“和爸爸媽媽找土壤”的親子任務：用保鮮盒裝不同地方的土壤（花盆、小區(qū)樹坑、公園沙池），帶到學校分享“哪里的土壤更濕？”“哪里的土壤有更多草？”。這種家校聯(lián)動的評價，既能擴展實驗場景，又能增強學生的成就感。數(shù)據(jù)支撐：對比傳統(tǒng)觀察實驗，采用游戲化設計+過程性評價后，學生的課堂參與度從72%提升至91%，主動提問次數(shù)增加3倍（從每節(jié)課2-3次到6-8次）。03創(chuàng)新實驗的實施建議：教師的角色與注意事項1安全第一：細化操作規(guī)范一年級學生手部控制力弱，實驗前需明確安全規(guī)則：工具使用：小鏟子“刀尖向下”“不指向他人”；材料處理：土壤樣本“不放進嘴巴”“不揉眼睛”；清潔要求：實驗后用肥皂洗手（強調(diào)“土壤里有小細菌，要洗干凈”）。010203042分步引導：降低認知負荷實驗步驟需分解為“小目標”，如“土壤分層實驗”可分三步：裝土：用勺子將土壤裝進透明杯（教師示范“裝到杯身1/3處”）；加水：用小量杯加水至杯身2/3（強調(diào)“慢慢倒，不濺出來”）；觀察：搖晃后靜置，5分鐘、10分鐘各記錄一次分層情況（用便簽貼在杯身標注）。3及時反饋：強化探究信心對學生的“意外發(fā)現(xiàn)”（如“我的土壤里有蝸牛殼！”）要積極回應：“你觀察得真仔細！這說明土壤里可能有小動物的殘骸，這也是土壤的一部分?！睂Σ僮魇д`（如弄灑了水）則引導反思：“下次我們可以用更小的杯子，慢慢來，好嗎？”4資源支持：構建實驗材料庫建議學?；虬嗉壗ⅰ巴寥缹嶒灢牧舷洹?，長期儲備：容器類：透明奶茶杯、自封袋、塑料瓶（剪好的種植盆）；工具類：兒童放大鏡、圓頭鑷子、小量杯；輔助類：任務卡、貼紙、彩色便簽；樣本類：提前收集的干土、濕土、沙土、腐殖土（標注來源）。結語：讓土壤成為一年級學生的“科學啟蒙伙伴”回顧本文探討的創(chuàng)新方向——生活化材料降低門檻、游戲化設計激發(fā)興趣、生命化聯(lián)