一、為何實踐：理解科學知識應(yīng)用的核心價值演講人為何實踐：理解科學知識應(yīng)用的核心價值01如何實踐：分單元設(shè)計應(yīng)用實踐路徑02實踐成效：從“做中學”到“學中悟”的素養(yǎng)提升03目錄2025小學四年級科學下冊科學知識的應(yīng)用實踐課件作為深耕小學科學教育十余年的一線教師，我始終堅信：科學知識的價值，最終要在實踐中得以彰顯。對于四年級學生而言，科學學習已從單純的觀察認知邁向“動手驗證、解決問題”的關(guān)鍵階段。2025年小學四年級科學下冊教材（以人教版為例）聚焦“電”“新的生命”“食物”“巖石和礦物”四大核心單元，其知識體系的構(gòu)建與應(yīng)用實踐的結(jié)合，正是培養(yǎng)學生科學探究能力、創(chuàng)新思維與社會責任感的重要抓手。今天，我將以一線教學經(jīng)驗為依托，從“為何實踐”“如何實踐”“實踐成效”三大維度，系統(tǒng)梳理本冊教材的應(yīng)用實踐路徑。01為何實踐：理解科學知識應(yīng)用的核心價值1新課標要求的必然選擇2022版《義務(wù)教育科學課程標準》明確提出“課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任”四大維度。其中“探究實踐”要求學生“能基于觀察和實驗，使用科學工具和方法獲取證據(jù)，基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋”。四年級下冊的知識特點（如電路連接的抽象性、植物繁殖的動態(tài)性）決定了，僅靠課堂講授難以讓學生真正理解“電如何流動”“種子如何發(fā)育”等核心概念，必須通過實踐操作實現(xiàn)“從具體到抽象”的認知跨越。2學生認知規(guī)律的內(nèi)在需求四年級學生（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，其思維特點表現(xiàn)為：對直觀、可操作的事物興趣濃厚，但對抽象概念的理解仍需依賴具體經(jīng)驗。以“電路”單元為例，我曾做過前測：78%的學生能說出“電池、導線、小燈泡”是電路元件，卻僅有12%能準確畫出讓小燈泡亮起來的連接圖。這組數(shù)據(jù)印證了皮亞杰的認知發(fā)展理論——抽象概念必須通過“動手做”轉(zhuǎn)化為“心理表象”，才能真正內(nèi)化為知識。3科學本質(zhì)的深層體現(xiàn)科學的本質(zhì)是“基于證據(jù)的探究”。本冊教材中“巖石的觀察”需要學生用放大鏡、稀鹽酸等工具收集特征證據(jù)；“食物的營養(yǎng)”需要通過實驗（如淀粉遇碘變藍）驗證假設(shè)；“植物的繁殖”需要長期觀察記錄種子萌發(fā)過程。這些實踐活動本質(zhì)上是在復(fù)現(xiàn)科學家的研究過程，讓學生體會“科學知識是如何被建構(gòu)的”，從而形成“用證據(jù)說話”的科學態(tài)度。02如何實踐：分單元設(shè)計應(yīng)用實踐路徑1“電”單元：從“連接電路”到“解決生活問題”“電”是本冊教材的第一個核心單元，包含“生活中的電”“點亮小燈泡”“簡單電路”“電路出故障了”“導體與絕緣體”“做個小開關(guān)”“不一樣的電路連接”7課。其知識邏輯是“認識電→操作電路→分析故障→設(shè)計應(yīng)用”，對應(yīng)的實踐活動需從“驗證性實驗”逐步過渡到“設(shè)計性任務(wù)”。1“電”單元：從“連接電路”到“解決生活問題”1.1基礎(chǔ)實踐：搭建簡單電路（第2-3課）目標：通過動手連接，理解“閉合回路”是電路工作的必要條件。材料：1.5V干電池（避免使用家用電源）、導線（帶絕緣皮）、小燈泡（2.5V）、電池盒、燈座。步驟：a.學生自主嘗試用“裸手連接”（直接用手捏導線和電池）讓燈泡亮起來，記錄成功與失敗的連接方式；b.教師引導觀察成功案例的共同點（導線兩端分別接觸電池正負極、燈泡金屬觸點），總結(jié)“閉合回路”概念；1“電”單元：從“連接電路”到“解決生活問題”1.1基礎(chǔ)實踐：搭建簡單電路（第2-3課）c.升級任務(wù)：用電池盒和燈座規(guī)范連接電路，繪制簡易電路圖（用符號表示元件）。教學反思：曾有學生問“為什么用手捏導線能導電，而用塑料尺不行？”這恰好為后續(xù)“導體與絕緣體”教學埋下伏筆。此時我會鼓勵學生保留問題，在第5課通過實驗自主尋找答案。1“電”單元：從“連接電路”到“解決生活問題”1.2進階實踐：排查電路故障（第4課）目標：運用“電路檢測器”診斷故障，培養(yǎng)問題解決能力。創(chuàng)新設(shè)計：我將教材中的“電路檢測器”改良為“故障百寶箱”——提前準備3組故障電路（導線斷路、燈泡損壞、電池沒電），每組電路旁放置檢測工具（檢測器、備用元件）。實施流程：小組討論可能的故障原因（如“燈泡不亮，可能是燈絲斷了？導線沒接好？”）；用檢測器依次檢測每個元件（重點示范“檢測器自檢”步驟，避免誤判）；更換故障元件后重新連接，驗證是否解決問題；填寫《故障排查記錄單》（包括“假設(shè)-檢測方法-結(jié)論”）。學生反饋：有小組發(fā)現(xiàn)“檢測器本身可能故障”，這說明他們已具備“控制變量”的思維萌芽，這比單純完成任務(wù)更有價值。1“電”單元：從“連接電路”到“解決生活問題”1.3綜合實踐：設(shè)計小臺燈（第6-7課）目標：整合“開關(guān)設(shè)計”“串聯(lián)并聯(lián)”知識，完成真實情境任務(wù)。任務(wù)驅(qū)動：“學校要舉辦‘環(huán)保小臺燈’比賽，要求用1節(jié)電池、2個燈泡、1個開關(guān)，設(shè)計一盞可調(diào)節(jié)亮度的臺燈?！睂嵺`要點：開關(guān)設(shè)計：用回形針、木板制作簡易開關(guān)（理解“斷開/閉合”對電路的影響）；電路連接：對比串聯(lián)（亮度較暗，一個燈泡壞了另一個不亮）與并聯(lián)（亮度較亮，獨立控制）的差異；創(chuàng)新改進：鼓勵添加“調(diào)光功能”（如用鉛筆芯制作變阻器，感受電阻對電流的影響）。成果展示：學生作品中，有小組用礦泉水瓶做燈罩（環(huán)保），有小組用樂高積木固定電路（結(jié)構(gòu)創(chuàng)新），更有學生提出“如果用太陽能電池就更節(jié)能了”——這正是科學實踐激發(fā)的創(chuàng)新火花。2“新的生命”單元：從“觀察記錄”到“生命教育”本單元以“植物的繁殖”為核心，包含“油菜花開了”“各種各樣的花”“花、果實和種子”“把種子散播到遠處”“種子的萌發(fā)”“動物的卵”6課。其知識特點是“動態(tài)性強、周期較長”，需要通過長期觀察、對比實驗培養(yǎng)學生的耐心與責任感。2“新的生命”單元：從“觀察記錄”到“生命教育”2.1觀察實踐：花的結(jié)構(gòu)與傳粉（第1-3課）關(guān)鍵活動：“花的解剖與傳粉模擬”。材料準備：新鮮油菜花（或白菜花）、放大鏡、鑷子、白紙、棉簽（模擬昆蟲）。操作步驟：①解剖花（按“萼片→花瓣→雄蕊→雌蕊”順序，避免破壞結(jié)構(gòu)）；②用放大鏡觀察雄蕊（花藥上的花粉）和雌蕊（柱頭的黏液）；③用棉簽蘸取花粉涂抹在柱頭上，模擬昆蟲傳粉，記錄“2周后是否結(jié)果”。教育延伸：結(jié)合“花的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”，引導學生思考“為什么有的花顏色鮮艷（吸引昆蟲），有的花有香味（吸引動物）”，滲透“生物與環(huán)境相適應(yīng)”的觀念。2“新的生命”單元：從“觀察記錄”到“生命教育”2.2長期實踐：種子萌發(fā)實驗（第5課）設(shè)計亮點：采用“對比實驗+家庭觀察”模式，持續(xù)2-3周。實驗變量：設(shè)置“水、空氣、溫度”三組對比（如A組無水、B組無空氣、C組低溫，D組為對照組）；觀察記錄：學生每天拍攝種子變化（用手機或相機），記錄“種皮破裂時間”“根/莖出土時間”“子葉展開時間”；數(shù)據(jù)分析：通過圖表（如折線圖）總結(jié)“種子萌發(fā)需要的條件”。學生收獲：有學生發(fā)現(xiàn)“泡在水里的種子沒發(fā)芽（缺氧），而放在濕紙巾上的發(fā)芽了”，這比背誦“種子萌發(fā)需要水、空氣、適宜溫度”更深刻。更有家長反饋：“孩子每天起床第一件事就是看種子，責任感明顯增強。”2“新的生命”單元：從“觀察記錄”到“生命教育”2.3跨學科實踐：制作“種子傳播手冊”（第4課）目標：結(jié)合科學（傳播方式）、美術(shù)（繪圖）、語文（說明文字），深化對“結(jié)構(gòu)與功能”的理解。實施步驟：收集本地常見植物種子（如蒲公英、蒼耳、鳳仙花、櫻桃）；觀察種子特征（如蒲公英的絨毛、蒼耳的倒鉤、鳳仙花的果莢）；小組合作繪制手冊，包含“種子圖片→特征描述→傳播方式→適應(yīng)環(huán)境”四部分；分享交流：如“蒼耳種子能掛在動物皮毛上，所以多生長在路邊”“鳳仙花靠彈力傳播，適合開闊地帶”。教育價值：這種實踐不僅是知識的應(yīng)用，更讓學生體會到“每顆種子都有生存智慧”，進而尊重生命、愛護自然。3“食物”單元：從“檢測營養(yǎng)”到“健康飲食”本單元圍繞“食物的營養(yǎng)”“食物的消化”“飲食與健康”展開，共7課。其核心是讓學生從“知道營養(yǎng)種類”到“學會合理搭配”，最終形成健康生活方式，實踐活動需緊密聯(lián)系日常生活。3“食物”單元：從“檢測營養(yǎng)”到“健康飲食”3.1實驗實踐：檢測食物中的營養(yǎng)（第3-4課）經(jīng)典實驗：淀粉遇碘變藍、蛋白質(zhì)燃燒有焦臭味、脂肪在紙上留下油斑。創(chuàng)新改進：材料生活化：用饅頭（淀粉）、瘦肉（蛋白質(zhì)）、花生（脂肪）替代教材中的“馬鈴薯”“雞肉”，學生更熟悉；對比實驗：檢測“生米vs熟米”的淀粉含量（熟米更易檢測，因高溫破壞了細胞結(jié)構(gòu)）；安全提示：蛋白質(zhì)燃燒實驗需在教師指導下進行（用鑷子夾住瘦肉，遠離易燃物）。學生疑問：“為什么肥肉和花生都能檢測出脂肪？”這恰好引出“脂肪分為動物脂肪和植物脂肪”的知識點，順勢講解“均衡攝入”的重要性。3“食物”單元：從“檢測營養(yǎng)”到“健康飲食”3.2調(diào)查實踐：制定家庭一日食譜（第6-7課）任務(wù)設(shè)計：“根據(jù)‘中國居民平衡膳食寶塔’，為全家設(shè)計一份營養(yǎng)均衡的一日食譜（包含早餐、午餐、晚餐），并說明設(shè)計理由?！睂嵤┝鞒蹋簩W習“膳食寶塔”（谷薯類、蔬菜水果類、畜禽魚蛋奶類、大豆堅果類、油鹽）；調(diào)查家庭飲食現(xiàn)狀（如“媽媽常做紅燒肉，爸爸愛吃咸菜”）；小組討論“如何調(diào)整”（如增加蔬菜、減少油鹽、搭配粗糧）；實踐驗證：周末按食譜做飯，記錄家人反饋（如“爺爺說燕麥粥比白粥更扛餓”）。教育意義：有學生在報告中寫道：“原來我總挑食只吃葷菜，現(xiàn)在知道蔬菜里有維生素，能讓我少生病?！边@種認知轉(zhuǎn)變比背誦“營養(yǎng)成分表”更有意義。4“巖石和礦物”單元：從“觀察分類”到“資源保護”本單元包括“各種各樣的巖石”“認識幾種常見的巖石”“巖石的組成”“觀察、描述礦物（一）（二）”“巖石、礦物和我們”6課，重點培養(yǎng)“觀察、分類、推理”能力，同時滲透“礦物資源有限”的責任意識。4“巖石和礦物”單元：從“觀察分類”到“資源保護”4.1觀察實踐：巖石的特征記錄（第1-2課）工具使用：放大鏡（觀察顆粒大?。⑾←}酸（滴在巖石上看是否冒泡，區(qū)分石灰?guī)r和花崗巖）、刻刀（測試硬度）。操作規(guī)范：稀鹽酸使用：教師演示“用滴管取2-3滴，滴在巖石背面”，強調(diào)“不可用手直接接觸”；分類標準：引導學生從“顏色、顆粒、硬度、是否有化石”等多維度分類，避免單一標準（如“只按顏色分”）。學生發(fā)現(xiàn)：有小組在河灘撿到的“灰色巖石”滴鹽酸冒泡，判斷為石灰?guī)r；而“花斑狀巖石”顆粒粗糙，判斷為花崗巖——這說明他們已能綜合運用觀察方法。4“巖石和礦物”單元：從“觀察分類”到“資源保護”4.2責任實踐：礦物資源保護調(diào)查（第6課）項目式學習：“本地常見礦物（如煤、石膏、石英）的用途與開采現(xiàn)狀”。實施步驟：查閱資料：通過《礦物百科》、地質(zhì)局網(wǎng)站了解礦物用途（如煤用于發(fā)電、石膏用于建筑、石英用于鐘表）；實地調(diào)查（可選）：聯(lián)系本地水泥廠（使用石灰?guī)r）或陶瓷廠（使用黏土），采訪工作人員“礦物開采對環(huán)境的影響”；撰寫報告：提出“節(jié)約礦物資源”的建議（如“廢紙回收減少木材消耗”“使用節(jié)能電器減少煤的燃燒”）；宣傳行動：制作“保護礦物資源”手抄報，在社區(qū)張貼。教育升華：有學生在報告中寫道：“原來一塊手表里的石英需要開采，而礦物形成需要幾百萬年，我們一定要珍惜每一份資源?！边@種社會責任感的萌發(fā)，正是科學教育的終極目標。03實踐成效：從“做中學”到“學中悟”的素養(yǎng)提升1知識掌握更扎實通過實踐，學生對抽象概念的理解從“機械記憶”轉(zhuǎn)為“深度建構(gòu)”。以“電路”單元為例，后測數(shù)據(jù)顯示：能準確繪制并聯(lián)電路圖的學生從12%提升至89%，能解釋“為什么串聯(lián)電路中一個燈泡壞了另一個不亮”的學生達95%，遠超單純講授的效果。2探究能力更突出長期實踐活動（如種子萌發(fā)觀察）培養(yǎng)了學生的“持續(xù)觀察”“記錄分析”能力。在“巖石觀察”實踐中，82%的學生能自主設(shè)計“硬度測試”方法（用指甲、銅鑰匙、小刀依次刻畫），65%的學生能基于觀察數(shù)據(jù)提出“頁巖可能形成于古代湖泊”的合理推測，體現(xiàn)了科學思維的進階。3科學態(tài)度更端正實踐中的“失敗-改進”過程，讓學生體會到“科學探究并非一蹴而就”。在“設(shè)計小臺燈”活動中，有小組嘗試5次才成功連接并聯(lián)電路，組長在總結(jié)中寫道：“雖然一開始總短路，但我們拆了重裝，終于明白了導線不能交叉的原因?！边@種“不怕失敗、尊重證據(jù)”的態(tài)度，正是科學精神的核心。結(jié)語：讓科學知識在實踐中“活”起來2025年