小學(xué)科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教材與教案小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其重要載體。實(shí)驗(yàn)教材的科學(xué)性、系統(tǒng)性與教案的實(shí)踐性、創(chuàng)新性，直接影響學(xué)生探究能力的發(fā)展。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，探討實(shí)驗(yàn)教材的編寫邏輯與教案的設(shè)計(jì)策略，為一線教學(xué)提供參考。一、實(shí)驗(yàn)教材的編寫導(dǎo)向：錨定素養(yǎng)，銜接認(rèn)知小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教材需以課程標(biāo)準(zhǔn)為綱領(lǐng)，將核心素養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為可操作的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。2022版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任”四大素養(yǎng)，教材應(yīng)圍繞“地球與宇宙、物質(zhì)與能量、生命與環(huán)境”三大領(lǐng)域，設(shè)計(jì)具有探究價(jià)值的實(shí)驗(yàn)主題。例如“植物的一生”單元，教材需呈現(xiàn)種子結(jié)構(gòu)觀察、萌發(fā)條件探究、生長周期記錄等遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生構(gòu)建“生物與環(huán)境相互作用”的科學(xué)觀念。教材編寫需銜接兒童認(rèn)知規(guī)律。小學(xué)生以具象思維為主，實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)貼近生活（如用綠豆、土壤代替專業(yè)試劑），實(shí)驗(yàn)步驟需可視化（如用流程圖呈現(xiàn)操作順序）。低段教材可設(shè)計(jì)“玩中學(xué)”實(shí)驗(yàn)（如“水的表面張力”用硬幣滴水游戲），中段側(cè)重“做中學(xué)”（如“電路連接”用燈座、電池組裝），高段延伸“思中學(xué)”（如“生態(tài)瓶設(shè)計(jì)”分析生物間關(guān)系），實(shí)現(xiàn)從感知到推理的認(rèn)知進(jìn)階。探究性是實(shí)驗(yàn)教材的靈魂。教材應(yīng)避免“驗(yàn)證式”實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)而設(shè)計(jì)“問題驅(qū)動(dòng)型”任務(wù)。例如“摩擦力的大小”實(shí)驗(yàn)，教材可提出開放性問題：“怎樣讓滑塊在桌面上滑得更慢？”引導(dǎo)學(xué)生自主假設(shè)（“增加重量”“換粗糙桌面”）、設(shè)計(jì)方案（控制變量）、驗(yàn)證結(jié)論，培養(yǎng)“提出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—分析數(shù)據(jù)”的科學(xué)思維。二、實(shí)驗(yàn)教案的設(shè)計(jì)邏輯：目標(biāo)分層，過程開放實(shí)驗(yàn)教案需突破“步驟+結(jié)論”的傳統(tǒng)框架，構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的目標(biāo)體系。以“種子的萌發(fā)”實(shí)驗(yàn)為例，知識(shí)目標(biāo)可設(shè)定為“說出種子萌發(fā)需要的環(huán)境條件”，能力目標(biāo)為“設(shè)計(jì)并實(shí)施對(duì)照實(shí)驗(yàn)”，素養(yǎng)目標(biāo)為“形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)證意識(shí)”。目標(biāo)分層需兼顧個(gè)體差異，如為動(dòng)手能力弱的學(xué)生提供“實(shí)驗(yàn)操作卡”，為思維活躍的學(xué)生預(yù)留“拓展問題”（如“種子萌發(fā)的自身?xiàng)l件是什么？”）。環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)“探究閉環(huán)”。以“種子萌發(fā)條件”教案為例：情境導(dǎo)入：播放農(nóng)民春播視頻，提問“為什么春天播種更容易發(fā)芽？”引發(fā)認(rèn)知沖突；假設(shè)建構(gòu)：學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)提出假設(shè)（“需要水”“需要陽光”“需要溫暖”），教師引導(dǎo)梳理變量（自變量、因變量、控制變量）；實(shí)驗(yàn)實(shí)施：分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（如設(shè)置“有水/無水”“有光/無光”“溫暖/低溫”三組對(duì)照），提供記錄表（含日期、現(xiàn)象、疑問）；證據(jù)論證：小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如“無水組種子干癟”“無光組也發(fā)芽”），教師引導(dǎo)分析數(shù)據(jù)（如“無光組發(fā)芽但生長緩慢”），修正初始假設(shè)；拓展延伸：布置“家庭種植日記”，觀察種子萌發(fā)后的生長過程，為后續(xù)“植物生長需要陽光”實(shí)驗(yàn)鋪墊。評(píng)價(jià)嵌入需貫穿全程。過程性評(píng)價(jià)可關(guān)注“實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性”（如變量控制是否嚴(yán)謹(jǐn)）、“小組合作有效性”（如分工是否明確）；結(jié)果性評(píng)價(jià)可采用“實(shí)驗(yàn)報(bào)告+實(shí)物展示”（如用發(fā)芽的種子制作“生命成長板”），避免以“結(jié)論正確”為唯一標(biāo)準(zhǔn)。三、實(shí)踐案例：“種子的萌發(fā)條件”教材與教案的協(xié)同設(shè)計(jì)（一）教材內(nèi)容呈現(xiàn)教材以“任務(wù)單”形式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)：材料準(zhǔn)備：綠豆種子、紙巾、塑料盒、水、標(biāo)簽紙；實(shí)驗(yàn)提示：“嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證種子萌發(fā)需要的條件”；安全須知：“避免種子入口，實(shí)驗(yàn)后洗手”；拓展閱讀：“沙漠植物的種子如何萌發(fā)？”（二）教案細(xì)化設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)：用謎語“麻屋子，紅帳子，里面住個(gè)白胖子”引出種子，結(jié)合春播圖片提問，激活前認(rèn)知。假設(shè)環(huán)節(jié)：學(xué)生分組頭腦風(fēng)暴，教師板書假設(shè)（水、光、溫度、空氣），用“紅筆標(biāo)注易混淆點(diǎn)”（如“空氣是否需要？如何驗(yàn)證？”）。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：提供“實(shí)驗(yàn)錦囊”（含變量控制示例：“若驗(yàn)證‘水’的作用，需保證光、溫度、空氣相同”），小組繪制實(shí)驗(yàn)方案圖，教師巡視指導(dǎo)（如“紙巾打濕程度如何統(tǒng)一？”）。論證環(huán)節(jié)：采用“畫廊漫步法”，小組展示實(shí)驗(yàn)裝置，其他組提問（如“無光組的種子放在哪里？抽屜還是黑暗箱？”），促進(jìn)思維碰撞。總結(jié)環(huán)節(jié)：用思維導(dǎo)圖梳理結(jié)論（“種子萌發(fā)需要水、適宜溫度、空氣，光不是必需條件”），關(guān)聯(lián)生活（“冰箱里的種子為什么不發(fā)芽？”）。四、優(yōu)化路徑：資源整合與跨學(xué)科融合（一）實(shí)驗(yàn)資源的校本化開發(fā)學(xué)校可利用校園空間建設(shè)“科學(xué)實(shí)踐基地”：低年級(jí)設(shè)“自然角”（種植多肉、觀察蝸牛），中年級(jí)建“氣象站”（測量氣溫、降水），高年級(jí)辦“生態(tài)園”（設(shè)計(jì)雨水花園）。教材可補(bǔ)充“校園實(shí)驗(yàn)手冊”，將地域資源（如南方的“水稻種植實(shí)驗(yàn)”、北方的“凍土探究”）納入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增強(qiáng)本土化體驗(yàn)。（二）跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)可與語文、數(shù)學(xué)、藝術(shù)融合：語文：撰寫“實(shí)驗(yàn)觀察日記”，用比喻句描述種子發(fā)芽（“嫩芽像小蛇鉆出土壤”）；數(shù)學(xué)：統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率（“我們組若干粒種子，多數(shù)發(fā)芽，發(fā)芽率約九成”）；藝術(shù)：用種子制作“生命拼貼畫”，表現(xiàn)植物生長周期。例如“聲音的傳播”實(shí)驗(yàn)，可結(jié)合音樂學(xué)科，探究“不同材質(zhì)的樂器（木琴、金屬琴）聲音有何不同”，實(shí)現(xiàn)“科學(xué)+藝術(shù)”的跨學(xué)科探究。五、教師支持：從“教教材”到“用教材教”實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師的“科學(xué)素養(yǎng)+教學(xué)能力”提出雙重要求。學(xué)?？山ⅰ皩?shí)驗(yàn)教研共同體”，開展三類活動(dòng)：教材解讀：邀請(qǐng)教研員分析教材編寫意圖，如“‘電路連接’實(shí)驗(yàn)為何用‘燈座+電池’而非‘電路板’？”（貼近生活，降低認(rèn)知負(fù)荷）；案例研討：分享“失敗實(shí)驗(yàn)案例”（如“溶解實(shí)驗(yàn)”中攪拌速度不統(tǒng)一導(dǎo)致誤差），探討改進(jìn)策略；技能培訓(xùn)：開展“實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作坊”，指導(dǎo)教師將廢舊材料（如飲料瓶、吸管）轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)器材。教師需轉(zhuǎn)變角色，從“實(shí)驗(yàn)演示者”變?yōu)椤疤骄恳龑?dǎo)者”。例如在“浮力實(shí)驗(yàn)”中，當(dāng)學(xué)生提出“橡皮泥捏成船型能浮起