二、教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的實踐路徑：從物質(zhì)空間到心理場域的立體構(gòu)建演講人2025小學(xué)四年級科學(xué)下冊教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)與利用課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：科學(xué)教育的魅力，不僅在于知識的傳遞，更在于為學(xué)生搭建一個能觸摸、能探索、能質(zhì)疑的“第二課堂”。2025年版小學(xué)科學(xué)四年級下冊教材以“物質(zhì)的變化”“生物與環(huán)境”“地球與宇宙”等主題為核心，更強調(diào)學(xué)生通過觀察、實驗、記錄等實踐活動建構(gòu)科學(xué)概念。而教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)與利用，正是將抽象的科學(xué)知識轉(zhuǎn)化為具象探究體驗的關(guān)鍵載體。本文將從“為何創(chuàng)設(shè)”“如何創(chuàng)設(shè)”“怎樣利用”三個維度，結(jié)合具體教學(xué)場景，系統(tǒng)梳理四年級科學(xué)下冊教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建邏輯與實踐路徑。一、教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的底層邏輯：基于四年級學(xué)生的認知特點與教材需求要談教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，首先需明確“服務(wù)對象”與“核心目標”。四年級學(xué)生（9-10歲）正處于具體運算階段向形式運算階段過渡的關(guān)鍵期，其認知特點可概括為三點：其一，思維仍以具體形象為主，對直觀的實驗現(xiàn)象、可操作的學(xué)具、生活化的情境更敏感；其二，探究興趣從“好奇”轉(zhuǎn)向“求解”，開始關(guān)注現(xiàn)象背后的因果關(guān)系；其三，合作意識增強，但自主探究能力仍需引導(dǎo)，對安全、包容的環(huán)境依賴度較高。2025版四年級科學(xué)下冊教材的核心目標是培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)探究能力”與“科學(xué)思維習(xí)慣”。以“巖石與土壤”單元為例，教材要求學(xué)生通過觀察、分類、實驗等方式認識巖石的特征，這需要具備可操作的實驗工具（如放大鏡、鹽酸滴管）、展示記錄的空間（如觀察記錄表張貼區(qū)）以及安全的操作環(huán)境（如防腐蝕操作臺）；再如“電路”單元，學(xué)生需組裝簡單電路并探究電流路徑，這就需要充足的實驗材料（如導(dǎo)線、電池、小燈泡）、可調(diào)整的座位布局（便于小組合作）以及直觀的現(xiàn)象觀察條件（如遮光窗簾，避免自然光干擾實驗現(xiàn)象）。簡言之，教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的本質(zhì)是為學(xué)生的“主動探究”提供“有結(jié)構(gòu)的支持”——既包括物理空間的合理規(guī)劃，也包括心理場域的安全營造，更包括資源網(wǎng)絡(luò)的有機整合。01教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的實踐路徑：從物質(zhì)空間到心理場域的立體構(gòu)建物質(zhì)環(huán)境：搭建可觸可感的“科學(xué)實驗室”物質(zhì)環(huán)境是科學(xué)教學(xué)最基礎(chǔ)的載體，其創(chuàng)設(shè)需兼顧“功能性”“安全性”與“教育性”。結(jié)合四年級下冊教材內(nèi)容，可從以下三個空間維度展開：物質(zhì)環(huán)境：搭建可觸可感的“科學(xué)實驗室”主教學(xué)區(qū)：動態(tài)調(diào)整的“探究舞臺”傳統(tǒng)的“秧田式”座位布局（學(xué)生面向講臺）雖便于講授，但不利于小組合作與實驗操作。針對科學(xué)課特點，主教學(xué)區(qū)應(yīng)設(shè)計為“可移動組合”的空間：桌椅配置：采用4-6人一組的長方形或六邊形課桌，桌面嵌入防滑墊（防止實驗器材滑落），桌角包裹防撞條（符合《中小學(xué)教室安全規(guī)范》）。例如，在“電路”單元教學(xué)時，每組學(xué)生可圍坐操作，方便交流實驗現(xiàn)象；在“天氣”單元學(xué)習(xí)時，可將桌椅移至教室后方，騰出前方空間懸掛天氣圖標、展示氣象觀測數(shù)據(jù)。墻面布置：墻面是“會說話的教科書”。四年級下冊涉及“植物的生長變化”“聲音的傳播”等內(nèi)容，墻面可分層設(shè)計：底層（學(xué)生視線水平位置）設(shè)置“我的發(fā)現(xiàn)”展示區(qū)，張貼學(xué)生的實驗記錄單、觀察日記；中層設(shè)置“知識地圖”，用思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)單元核心概念（如“巖石→礦物→土壤”的關(guān)聯(lián)）；高層設(shè)置“科學(xué)家故事角”，張貼張衡、屠呦呦等科學(xué)家的探索故事，潛移默化傳遞科學(xué)精神。物質(zhì)環(huán)境：搭建可觸可感的“科學(xué)實驗室”主教學(xué)區(qū)：動態(tài)調(diào)整的“探究舞臺”照明與通風(fēng)：科學(xué)實驗中，觀察現(xiàn)象（如巖石的光澤、溶液的顏色變化）對光線要求較高。教室應(yīng)配置可調(diào)節(jié)色溫的LED燈（4000K暖白光，接近自然光），并在實驗區(qū)增設(shè)局部射燈（避免陰影干擾）；同時，通風(fēng)系統(tǒng)需符合《中小學(xué)教室換氣標準》（每小時換氣12次），尤其在使用鹽酸等揮發(fā)性試劑時，可快速排出異味。物質(zhì)環(huán)境：搭建可觸可感的“科學(xué)實驗室”實驗操作區(qū)：安全規(guī)范的“實踐基地”實驗操作區(qū)是科學(xué)課的“核心戰(zhàn)場”，需滿足“材料可及”“操作安全”“記錄便利”三大需求：材料柜設(shè)計：按單元主題分類存放實驗器材（如“巖石與土壤”單元的放大鏡、小刀、鹽酸滴瓶；“電路”單元的導(dǎo)線、電池盒、小燈泡），每個抽屜標注“使用指南”（如鹽酸的腐蝕性提示、電池正負極接法）。材料柜高度需符合四年級學(xué)生身高（130-145cm），底層抽屜存放常用工具（如記錄本、彩筆），高層存放備用材料（由教師取放）。操作臺配置：操作臺表面應(yīng)選用耐酸堿、易清潔的環(huán)氧樹脂板，邊緣設(shè)置防濺擋板（防止液體試劑灑落）。臺面上固定安裝“實驗三寶”——放大鏡支架（解放雙手觀察）、多功能插座（用于電路實驗）、廢液回收盒（分類回收固體廢棄物與液體試劑）。例如，在“巖石的風(fēng)化”模擬實驗中，學(xué)生可將巖石碎塊放入廢液盒，避免碎屑散落；在“聲音的產(chǎn)生”實驗中，通過插座連接音叉振動傳感器，實時觀察聲波圖像。物質(zhì)環(huán)境：搭建可觸可感的“科學(xué)實驗室”實驗操作區(qū)：安全規(guī)范的“實踐基地”安全警示區(qū)：實驗區(qū)墻面設(shè)置“安全七步”流程圖（檢查器材→穿戴護具→明確步驟→規(guī)范操作→記錄現(xiàn)象→整理器材→問題反饋），并張貼“危險等級標識”（如鹽酸標注“腐蝕性”，酒精燈標注“易燃”）。筆者曾在2023年帶學(xué)生做“小蘇打和白醋的反應(yīng)”實驗時，因未提前強調(diào)“緩慢混合”導(dǎo)致一名學(xué)生被氣泡濺到眼睛，此后便將“操作節(jié)奏”納入安全警示重點，要求學(xué)生使用“三步混合法”（倒1/3白醋→加1勺小蘇打→觀察30秒后再補加），類似事故再未發(fā)生。物質(zhì)環(huán)境：搭建可觸可感的“科學(xué)實驗室”成果展示區(qū)：持續(xù)生長的“科學(xué)檔案庫”科學(xué)探究的成果不僅是結(jié)論，更是過程的記錄。展示區(qū)應(yīng)設(shè)計為“可更新、可互動”的空間：實物展臺：放置學(xué)生的“探究盒”（如巖石收集盒、植物生長記錄瓶），每個盒子附“探究日志”（記錄發(fā)現(xiàn)時間、地點、觀察到的特征）。例如，在“植物的生長變化”單元，學(xué)生將自己種植的鳳仙花從種子到開花的過程制成“生長檔案”，包括每周測量的高度、繪制的莖葉形態(tài)圖、記錄的澆水次數(shù)，這些實物與日志的結(jié)合，比單純的口頭匯報更能體現(xiàn)探究的深度。數(shù)字展示屏：連接班級平板電腦，展示學(xué)生的“實驗視頻”“數(shù)據(jù)圖表”。如在“測量氣溫”活動中，學(xué)生用溫度計每小時記錄一次教室、操場、樹蔭下的溫度，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel生成折線圖，通過屏幕對比分析“不同環(huán)境的溫度差異”，既培養(yǎng)了數(shù)據(jù)處理能力，又增強了展示的互動性（其他組可掃碼查看原始數(shù)據(jù)）。物質(zhì)環(huán)境：搭建可觸可感的“科學(xué)實驗室”成果展示區(qū)：持續(xù)生長的“科學(xué)檔案庫”問題墻：設(shè)置“未解決的問題”專欄，鼓勵學(xué)生記錄實驗中產(chǎn)生的新疑問（如“為什么有的巖石遇鹽酸冒泡，有的不冒泡？”“電路中的電流是像水流一樣流動嗎？”）。這些問題既是后續(xù)學(xué)習(xí)的起點，也能讓學(xué)生感受到“科學(xué)探究沒有終點”。筆者曾發(fā)現(xiàn)，某班“問題墻”上的問題從單元初期的“是什么”（如“巖石有哪些種類？”）逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤盀槭裁础保ㄈ纭绊搸r為什么分層？”），這正是學(xué)生科學(xué)思維進階的直觀體現(xiàn)。心理環(huán)境：營造安全包容的“探究港灣”如果說物質(zhì)環(huán)境是科學(xué)探究的“硬支撐”，心理環(huán)境則是驅(qū)動學(xué)生持續(xù)探索的“軟動力”。四年級學(xué)生在實驗中常因“怕出錯”“怕嘲笑”而不敢表達，因此需從以下三個方面構(gòu)建“支持性心理場域”：心理環(huán)境：營造安全包容的“探究港灣”建立“容錯-糾錯”的探究規(guī)則科學(xué)探究的本質(zhì)是“試錯-修正-再試”的過程。筆者在課堂中推行“三不原則”：不嘲笑他人的錯誤操作（如電路連接失敗）、不急于否定未完成的實驗（如植物生長記錄不完整）、不將結(jié)果與能力劃等號（如“你的假設(shè)雖然不對，但觀察很仔細”）。同時，設(shè)計“錯誤分析卡”：當學(xué)生實驗失敗時，填寫“我做了什么→出現(xiàn)了什么現(xiàn)象→可能的原因→我想再試一次”，將“錯誤”轉(zhuǎn)化為“學(xué)習(xí)資源”。例如，在“聲音的傳播”實驗中，有學(xué)生用棉線連接的“土電話”聽不到聲音，通過分析卡發(fā)現(xiàn)是棉線沒有拉直，調(diào)整后成功聽到聲音，這種“從錯誤中學(xué)習(xí)”的體驗比直接告知結(jié)論更深刻。心理環(huán)境：營造安全包容的“探究港灣”培養(yǎng)“合作-共享”的探究文化四年級學(xué)生的合作意識增強，但常因分工不明確而影響效率。筆者采用“角色輪換制”：每個實驗小組設(shè)“操作員”（負責(zé)動手操作）、“記錄員”（記錄現(xiàn)象與數(shù)據(jù)）、“匯報員”（總結(jié)小組發(fā)現(xiàn)）、“觀察員”（監(jiān)督操作規(guī)范），每節(jié)課輪換角色。例如，在“巖石的分類”活動中，原本動手能力強的學(xué)生當“操作員”，內(nèi)向的學(xué)生當“記錄員”，表達能力好的學(xué)生當“匯報員”，通過角色分工讓每個學(xué)生都找到“存在感”。同時，設(shè)置“跨組挑戰(zhàn)”環(huán)節(jié)（如“哪組能發(fā)現(xiàn)巖石的5個以上特征？”），將競爭轉(zhuǎn)化為“共享式進步”——獲勝組需分享“我們是怎么做到的”，其他組可提問或補充，這種“互助型競爭”比單純的勝負更能激發(fā)動力。心理環(huán)境：營造安全包容的“探究港灣”傳遞“好奇-敬畏”的科學(xué)態(tài)度科學(xué)教育不僅要培養(yǎng)探究能力，更要播種對自然的敬畏之心。在“生物與環(huán)境”單元教學(xué)中，筆者帶學(xué)生觀察校園花壇的生態(tài)系統(tǒng)，強調(diào)“不破壞、只記錄”的原則（如用放大鏡觀察昆蟲，不用手捕捉；測量土壤濕度后回填土坑）；在“地球與宇宙”單元，通過播放《流浪地球》片段與真實的衛(wèi)星影像，引導(dǎo)學(xué)生思考“人類與地球的關(guān)系”。曾有學(xué)生在觀察螞蟻時試圖用樹枝戳蟻穴，我沒有直接批評，而是問：“如果有比你大很多的生物來破壞你的家，你會怎么想？”學(xué)生沉默后主動說：“我以后只在旁邊看?！边@種“情感共鳴”比規(guī)則約束更能內(nèi)化科學(xué)態(tài)度。資源環(huán)境：構(gòu)建開放聯(lián)動的“大科學(xué)場域”科學(xué)教育不應(yīng)局限于教室，而應(yīng)與家庭、社區(qū)、網(wǎng)絡(luò)形成“教育共同體”。結(jié)合四年級下冊教材，可開發(fā)以下三類資源：資源環(huán)境：構(gòu)建開放聯(lián)動的“大科學(xué)場域”校內(nèi)資源：挖掘隱性課程價值校園本身就是豐富的科學(xué)資源庫。例如：植物角：與綜合實踐課聯(lián)動，在教室窗臺或校園角落設(shè)置“觀察植物園”，種植四年級下冊“植物的生長變化”單元涉及的鳳仙花、蠶豆等，學(xué)生負責(zé)澆水、記錄，教師定期引導(dǎo)對比（如“向陽處與背陰處的植物生長差異”）。氣象站：在教學(xué)樓頂或操場設(shè)置簡易氣象站（溫度計、風(fēng)向標、雨量器），由科學(xué)興趣小組學(xué)生每天下午3點記錄數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)繪制成“校園weathermap”張貼在走廊，既能支持“天氣”單元教學(xué)，又能培養(yǎng)責(zé)任意識。實驗室開放日：每周五下午開放科學(xué)實驗室，學(xué)生可自主申請使用器材（如顯微鏡觀察葉片細胞、天平測量巖石質(zhì)量），教師擔(dān)任“顧問”而非“主導(dǎo)者”。筆者曾指導(dǎo)一名學(xué)生用實驗室的pH試紙測量校園不同區(qū)域土壤的酸堿度，其研究報告《我們的土壤健康嗎？》還在區(qū)級科學(xué)展評中獲獎。資源環(huán)境：構(gòu)建開放聯(lián)動的“大科學(xué)場域”校外資源：鏈接真實生活場景科學(xué)知識的最終價值在于解決真實問題。四年級下冊“巖石與土壤”單元可聯(lián)系地質(zhì)公園、建筑工地（觀察不同巖石的應(yīng)用）；“電路”單元可聯(lián)系社區(qū)電工，開展“家庭安全用電”講座；“生物與環(huán)境”單元可組織參觀生態(tài)農(nóng)場，觀察“有機肥替代化肥”的實踐。例如，2024年春季，我?guī)W(xué)生到本地的“農(nóng)耕文化園”學(xué)習(xí)“土壤與種植”，農(nóng)民伯伯現(xiàn)場示范“看土辨肥”（顏色深、手感軟的土壤更肥沃），學(xué)生用放大鏡對比園土與教室植物角的土壤，發(fā)現(xiàn)“園土中有更多蚯蚓糞便”，這種“在田間學(xué)科學(xué)”的體驗，遠超課本圖示的效果。資源環(huán)境：構(gòu)建開放聯(lián)動的“大科學(xué)場域”數(shù)字資源：賦能個性化探究2025年的科學(xué)教育已深度融入數(shù)字化工具。可利用的數(shù)字資源包括：虛擬實驗室：對于危險性較高或操作周期長的實驗（如“熔巖冷卻形成巖石”模擬、“種子萌發(fā)條件”控制變量實驗），使用“NOBOOK虛擬實驗”等平臺，學(xué)生可反復(fù)操作不同變量（如調(diào)整溫度、水分），觀察結(jié)果即時反饋。移動觀測工具：通過“格物斯坦”等科學(xué)探測APP，連接傳感器（溫度、濕度、光照強度），學(xué)生用手機即可實時采集數(shù)據(jù)。例如，在“比較不同材料的保溫性”實驗中，學(xué)生將熱水裝入不同材質(zhì)的杯子（塑料杯、玻璃杯、保溫杯），用傳感器記錄10分鐘內(nèi)的溫度變化，數(shù)據(jù)自動生成曲線圖，比手動記錄更精準?？茖W(xué)教育社區(qū)：建立班級“科學(xué)云空間”，上傳實驗視頻、拓展閱讀材料（如《我們的地球》科普動畫），家長可參與“家庭小實驗”打卡（如用檸檬和銅片做水果電池），形成“家校共育”的科學(xué)氛圍。資源環(huán)境：構(gòu)建開放聯(lián)動的“大科學(xué)場域”數(shù)字資源：賦能個性化探究三、教學(xué)環(huán)境的高效利用：從“環(huán)境創(chuàng)設(shè)”到“素養(yǎng)生成”的轉(zhuǎn)化策略創(chuàng)設(shè)環(huán)境不是目的，關(guān)鍵是讓環(huán)境“活起來”，成為學(xué)生主動探究的“觸發(fā)器”與“腳手架”。結(jié)合教學(xué)實踐，可采用以下三種利用策略：以“問題鏈”驅(qū)動環(huán)境資源的深度使用預(yù)設(shè)與生成相結(jié)合的“問題鏈”，能引導(dǎo)學(xué)生從“觀察環(huán)境”轉(zhuǎn)向“利用環(huán)境解決問題”。例如，在“電路”單元教學(xué)中，教室實驗區(qū)已布置好各種電路材料，教師可設(shè)計問題鏈：“如何讓一個小燈泡亮起來？”（基礎(chǔ)問題，激活前概念）→“如果有兩個小燈泡，你能設(shè)計幾種連接方式？”（進階問題，引導(dǎo)探究串聯(lián)與并聯(lián)）→“為什么有的連接方式電表顯示電流更大？”（開放性問題，指向歐姆定律的雛形）。通過問題鏈，學(xué)生不再是“被動使用器材”，而是“主動調(diào)用環(huán)境資源解決真實問題”。以“項目式學(xué)習(xí)”整合多元環(huán)境要素項目式學(xué)習(xí)（PBL）是將物質(zhì)、心理、資源環(huán)境有機整合的最佳載體。例如，針對“生物與環(huán)境”單元，可設(shè)計項目“為校園花壇設(shè)計生態(tài)優(yōu)化方案”：物質(zhì)環(huán)境：利用植物角的觀察數(shù)據(jù)、氣象站的天氣記錄、實驗室的土壤檢測工具（pH試紙、濕度計）；心理環(huán)境：通過小組合作制定方案，在“問題墻”記錄遇到的困難（如“如何平衡美觀與生態(tài)？”），教師引導(dǎo)學(xué)生查閱資料、咨詢園藝工人；資源環(huán)境：聯(lián)系社區(qū)綠