一、為什么要學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本步驟？——理解探究的價值演講人為什么要學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本步驟？——理解探究的價值01科學(xué)探究的基本步驟——從問題到結(jié)論的完整閉環(huán)02科學(xué)探究步驟的“活學(xué)活用”——從課堂到生活的遷移03目錄2025小學(xué)五年級科學(xué)上冊科學(xué)探究的基本步驟課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終認為，科學(xué)探究能力的培養(yǎng)是小學(xué)科學(xué)課程的核心目標之一。五年級學(xué)生正處于從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的關(guān)鍵階段，這一時期系統(tǒng)掌握科學(xué)探究的基本步驟，不僅能為他們后續(xù)的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定方法基礎(chǔ)，更能幫助其形成“用證據(jù)說話”的科學(xué)思維習(xí)慣。今天，我將結(jié)合教學(xué)實踐與教材要求，為大家詳細梳理小學(xué)五年級科學(xué)探究的基本步驟，帶大家走進“像科學(xué)家一樣思考”的實踐課堂。01為什么要學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本步驟？——理解探究的價值為什么要學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本步驟？——理解探究的價值在正式講解步驟前，我們需要先明確：科學(xué)探究不是“按部就班的操作流程”，而是人類探索自然規(guī)律的思維工具。對于五年級學(xué)生而言，掌握這一工具至少有三重意義：解決真實問題的需要：從“為什么樹葉秋天會變黃”到“怎樣讓種子發(fā)芽更快”，生活中的科學(xué)問題需要通過系統(tǒng)探究才能找到答案；培養(yǎng)核心素養(yǎng)的載體：《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》明確將“科學(xué)探究與實踐”列為核心素養(yǎng)的重要維度，步驟的學(xué)習(xí)是實踐的起點；銜接初高中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)：初中物理、化學(xué)實驗中的“控制變量法”“數(shù)據(jù)記錄與分析”等能力，均需在小學(xué)階段通過具體步驟的訓(xùn)練逐步形成。3214為什么要學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本步驟？——理解探究的價值記得去年帶學(xué)生觀察校園植物時，有個孩子指著香樟樹問：“為什么其他樹落葉了，香樟卻不落葉？”當時我沒有直接回答，而是引導(dǎo)他用科學(xué)探究的方法自己找答案。三個月后，他通過觀察記錄、查閱資料、對比實驗，不僅得出“香樟是常綠樹種，葉片更替不同步”的結(jié)論，更重要的是，他體會到了“主動探究比被動接受更有收獲”。這正是我們要讓學(xué)生理解的：步驟是路徑，探究是思維，價值在成長。02科學(xué)探究的基本步驟——從問題到結(jié)論的完整閉環(huán)科學(xué)探究的基本步驟——從問題到結(jié)論的完整閉環(huán)根據(jù)《小學(xué)科學(xué)課程標準》要求與五年級學(xué)生的認知特點，科學(xué)探究的基本步驟可歸納為六大環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，形成“問題—證據(jù)—解釋—交流”的完整邏輯鏈。接下來，我將結(jié)合具體教學(xué)案例，逐一拆解每個步驟的操作要點與教學(xué)策略。發(fā)現(xiàn)與提出問題——探究的“點火器”核心任務(wù)：從觀察或生活經(jīng)驗中提煉可探究的科學(xué)問題。學(xué)生特點：五年級學(xué)生已具備一定的觀察能力，但常提出模糊、指向不明確的問題（如“為什么植物會長大？”），需要教師引導(dǎo)其將“現(xiàn)象描述”轉(zhuǎn)化為“可操作的問題”。發(fā)現(xiàn)與提出問題——探究的“點火器”問題的來源日常觀察：如觀察校園里的螞蟻搬家，提出“螞蟻搬家和天氣變化有關(guān)嗎？”；01課堂實驗：在“熱脹冷縮”實驗中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)銅球加熱后無法通過鐵環(huán)，提出“所有金屬加熱后都會膨脹嗎？”；02生活困惑：學(xué)生發(fā)現(xiàn)媽媽腌菜時會撒很多鹽，提出“鹽水濃度越高，蔬菜保存時間越長嗎？”。03發(fā)現(xiàn)與提出問題——探究的“點火器”如何引導(dǎo)有效提問示范“問題三要素”：一個可探究的問題應(yīng)包含“研究對象”“變量”“預(yù)期結(jié)果”（如“光照強度（變量）對綠蘿（對象）葉片顏色（結(jié)果）有什么影響？”）；排除“不可探究問題”：通過對比練習(xí)，讓學(xué)生區(qū)分“為什么天空是藍色的？”（需專業(yè)知識）與“不同顏色的紙吸熱速度一樣嗎？”（可實驗驗證）；保護提問熱情：對學(xué)生的“異想天開”（如“外星人會用什么材料做飛船？”），先肯定其想象力，再引導(dǎo)其轉(zhuǎn)化為“如果用鋁和塑料做飛船外殼，哪種更耐高溫？”等可操作問題。去年帶學(xué)生研究“種子發(fā)芽條件”時，有個孩子突然問：“如果把種子泡在可樂里，還能發(fā)芽嗎？”這個問題看似“不務(wù)正業(yè)”，但我抓住機會引導(dǎo)他：“這個問題很有趣！我們可以把它轉(zhuǎn)化為‘不同濃度的碳酸飲料對種子發(fā)芽率的影響’，這樣就能用實驗驗證了。”后來他的實驗報告還被選為班級優(yōu)秀案例，這讓他明白：只要方法對，任何好奇都能成為探究的起點。猜想與假設(shè)——基于經(jīng)驗的“邏輯預(yù)演”核心任務(wù)：根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，對問題的結(jié)果進行合理推測。學(xué)生難點：常將“猜想”等同于“隨意猜測”，缺乏“基于證據(jù)”的意識（如直接說“我猜光照對植物生長沒影響”，卻不說明理由）。猜想與假設(shè)——基于經(jīng)驗的“邏輯預(yù)演”猜想的依據(jù)類比推理：觀察到“用濕布擦桌子干得慢”，類比得出“空氣濕度大時，衣服晾干速度慢”。前概念知識：學(xué)過“水是生命之源”后，推測“種子發(fā)芽需要水”；生活經(jīng)驗：學(xué)生知道“植物需要曬太陽”，因此猜想“光照充足的綠蘿長得更茂盛”；CBA猜想與假設(shè)——基于經(jīng)驗的“邏輯預(yù)演”教學(xué)策略強調(diào)“有依據(jù)的猜想”：要求學(xué)生用“因為……所以……”的句式表達（如“因為媽媽說植物需要陽光，所以我認為光照充足的綠豆芽更綠”）；區(qū)分“猜想”與“結(jié)論”：通過對比實驗（如“擺的快慢與擺錘重量是否有關(guān)”），讓學(xué)生看到“猜想可能被驗證或推翻”，理解“猜想是探究的起點，不是終點”；鼓勵多元猜想：對同一問題（如“蚯蚓喜歡明亮還是黑暗的環(huán)境”），允許學(xué)生提出不同猜想（“喜歡黑暗”“喜歡明亮”“無影響”），激發(fā)思維碰撞。我曾遇到一個學(xué)生，在“影響擺速的因素”實驗中堅持認為“擺錘越重，擺得越快”，因為他覺得“重的東西下落更快”。當實驗數(shù)據(jù)顯示“擺速與重量無關(guān)”時，他非常困惑。我借此機會引導(dǎo)他：“你的猜想有道理，但實驗數(shù)據(jù)是更可靠的證據(jù)。這說明科學(xué)探究需要‘大膽猜想，小心求證’?！边@次經(jīng)歷讓他深刻理解了“猜想”的本質(zhì)——它是“假設(shè)”，需要被驗證。制定計劃——探究的“施工藍圖”核心任務(wù)：設(shè)計可行的探究方案，明確“做什么”“怎么做”“用什么”。關(guān)鍵能力：控制變量（對比實驗的核心）、器材選擇、步驟規(guī)劃。制定計劃——探究的“施工藍圖”對比實驗的設(shè)計要點（五年級重點）確定變量：明確“改變的條件”（自變量）、“保持不變的條件”（控制變量）、“觀察的結(jié)果”（因變量）。例如研究“水對種子發(fā)芽的影響”時，自變量是“是否加水”，控制變量是“溫度、光照、種子數(shù)量”，因變量是“發(fā)芽率”；設(shè)置對照組：必須有一組“不改變變量”的對照（如“無水組”與“有水組”對比）；重復(fù)實驗：為避免偶然誤差，每個條件至少做3次實驗（如同時種3粒種子，而不是1粒）。制定計劃——探究的“施工藍圖”方案的具體內(nèi)容器材清單：根據(jù)實驗需求選擇（如研究“光的強弱對植物生長的影響”，需要遮光罩、光照強度計、綠蘿等）；步驟流程：用流程圖或分步驟說明（如“①準備3盆相同的綠蘿；②1號盆每天光照2小時，2號盆4小時，3號盆6小時；③每周測量株高并記錄；④持續(xù)4周，分析數(shù)據(jù)”）；分工安排：小組內(nèi)明確記錄員、操作員、觀察員（如4人小組可設(shè)“實驗員2名、記錄員1名、匯報員1名”）。在“怎樣讓馬鈴薯浮起來”的實驗中，我曾看到學(xué)生設(shè)計的方案漏洞百出：有的忘記控制水量，有的只用1個馬鈴薯做實驗，有的甚至沒有明確“觀察什么”（是“是否浮起”還是“浮起的高度”）。針對這些問題，我引導(dǎo)他們用“方案互評表”（包含“變量是否明確”“是否有對照”“步驟是否可行”等維度）互相檢查，逐步學(xué)會嚴謹設(shè)計。現(xiàn)在，我的學(xué)生設(shè)計的方案越來越規(guī)范，甚至能自主提出“用電子秤測量鹽水濃度”“用相機記錄浮起過程”等改進方法。實施計劃——動手與動腦的“雙重實踐”核心任務(wù)：按照計劃操作，如實記錄實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)。常見問題：操作不規(guī)范（如測量溫度時溫度計碰壁）、記錄不完整（只記“成功”不記“失敗”）、注意力分散（只關(guān)注“有趣現(xiàn)象”忽略細節(jié)）。實施計劃——動手與動腦的“雙重實踐”操作規(guī)范的培養(yǎng)演示與模仿：教師先示范關(guān)鍵操作（如使用酒精燈的“三不”原則：不用嘴吹滅、酒精不超過2/3、用外焰加熱），學(xué)生分步驟模仿；安全提醒：明確危險器材（如剪刀、酒精燈）的使用規(guī)則，強調(diào)“先聽要求再動手”；誤差控制：指導(dǎo)學(xué)生多次測量取平均值（如測量擺10次的時間，測3次后算平均），減少偶然誤差。實施計劃——動手與動腦的“雙重實踐”記錄方法的指導(dǎo)表格記錄：設(shè)計“變量—現(xiàn)象—數(shù)據(jù)”對應(yīng)表（如研究“土壤類型對植物生長的影響”，表格列“沙土/壤土/黏土”，行“周數(shù)/株高/葉片數(shù)”）；圖文結(jié)合：鼓勵用畫圖記錄特殊現(xiàn)象（如“蠟燭燃燒時火焰的三層顏色”），用文字描述細節(jié)（如“鐵釘放入硫酸銅溶液后，表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)”）；真實原則：強調(diào)“即使數(shù)據(jù)與猜想不符，也要如實記錄”（如學(xué)生預(yù)期“溫度越高，肥皂溶解越快”，但某次實驗因攪拌速度不同導(dǎo)致數(shù)據(jù)相反，需記錄“可能因攪拌不均影響結(jié)果”）。去年有個小組研究“影響溶解快慢的因素”時，發(fā)現(xiàn)“攪拌組”的糖溶解速度反而比“不攪拌組”慢。他們一開始想修改數(shù)據(jù)，我及時制止并引導(dǎo)：“這說明實驗中可能有其他變量沒控制好（比如糖塊大小、水溫）。我們可以重新實驗，找出問題所在?！焙髞硭麄兺ㄟ^對比，發(fā)現(xiàn)是糖塊大小差異導(dǎo)致的誤差，重新實驗后得到了正確結(jié)論。這次經(jīng)歷讓他們明白：真實的記錄比“正確的結(jié)果”更重要。得出結(jié)論——數(shù)據(jù)到規(guī)律的“思維跳躍”核心任務(wù)：分析數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，判斷是否支持猜想，總結(jié)科學(xué)規(guī)律。思維提升點：從“具體現(xiàn)象”到“普遍規(guī)律”的歸納，從“數(shù)據(jù)差異”到“因果關(guān)系”的推理。得出結(jié)論——數(shù)據(jù)到規(guī)律的“思維跳躍”分析數(shù)據(jù)的方法對比法：比較不同變量下的結(jié)果（如“光照6小時的綠蘿株高15cm，光照2小時的僅8cm”，得出“光照時間越長，綠蘿生長越快”）；圖表法：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柱狀圖、折線圖（如“擺的次數(shù)隨擺長變化”的折線圖，直觀顯示“擺長越長，擺速越慢”）；排除法：識別異常數(shù)據(jù)（如某組“種子發(fā)芽率突然為0”），分析是否因操作失誤導(dǎo)致（如“可能忘記加水”），必要時剔除或重新實驗。得出結(jié)論——數(shù)據(jù)到規(guī)律的“思維跳躍”結(jié)論的表述要求基于證據(jù)：用“實驗中觀察到……，所以……”的句式（如“實驗中，加熱后的銅球無法通過鐵環(huán)，冷卻后又能通過，所以銅有熱脹冷縮的性質(zhì)”）；限定條件：說明結(jié)論的適用范圍（如“在本次實驗中，溫度在20-30℃時，綠豆發(fā)芽率隨溫度升高而增加”，而非“所有溫度下都如此”）；反思不足：鼓勵學(xué)生提出“實驗的不足”（如“如果能測量更多組數(shù)據(jù)，結(jié)論會更可靠”）或“新的問題”（如“如果用其他種子做實驗，結(jié)果會一樣嗎？”）。在“影子變化規(guī)律”的探究中，學(xué)生通過記錄一天中不同時間的影長，畫出了“上午影長逐漸變短，下午逐漸變長”的折線圖。但有個孩子提出：“如果是陰天沒有太陽，影子還會變化嗎？”這個問題超出了原實驗范圍，卻正是“得出結(jié)論后進一步探究”的典型。我借此引導(dǎo)學(xué)生：“科學(xué)結(jié)論往往有條件，而新的問題會推動我們繼續(xù)探索。”這種思維的延伸，比結(jié)論本身更有價值。表達與交流——思維的“公開檢驗”核心任務(wù)：用科學(xué)語言描述探究過程與結(jié)論，傾聽他人意見，完善認知。教育價值：培養(yǎng)表達能力、批判性思維與合作精神。表達與交流——思維的“公開檢驗”交流的形式口頭匯報：小組代表用“問題—猜想—實驗—結(jié)論”的結(jié)構(gòu)講述（如“我們的問題是……，猜想是……，實驗中我們控制了……，觀察到……，所以結(jié)論是……”）；海報展示：用文字、圖表、照片呈現(xiàn)關(guān)鍵步驟（如“種子發(fā)芽條件”海報，展示“無水組”“有水組”的對比照片與數(shù)據(jù)表格）；辯論質(zhì)疑：對有爭議的結(jié)論（如“蚯蚓是否喜歡潮濕土壤”），組織正反方依據(jù)實驗數(shù)據(jù)辯論，引導(dǎo)學(xué)生“用證據(jù)支持觀點”。表達與交流——思維的“公開檢驗”教師的引導(dǎo)重點鼓勵多元表達：允許學(xué)生用“手抄報”“短視頻”“模型”等不同形式展示（曾有學(xué)生用黏土制作“擺的快慢”模型，直觀呈現(xiàn)“擺長影響擺速”）；培養(yǎng)傾聽習(xí)慣：要求“先肯定優(yōu)點，再提出建議”（如“我覺得你們的實驗設(shè)計很嚴謹，但如果能多測幾組數(shù)據(jù)，結(jié)論會更可靠”）；關(guān)注思維提升：通過追問“你們的結(jié)論和猜想一致嗎？為什么？”“如果重新實驗，你們會改進哪里？”，引導(dǎo)學(xué)生反思探究過程。記得有次公開課上，兩個小組對“空氣是否有質(zhì)量”的結(jié)論產(chǎn)生分歧：一組認為“有質(zhì)量”（用天平測出充氣氣球比癟氣球重），另一組認為“沒有”（因氣球漏氣導(dǎo)致數(shù)據(jù)不明顯）。我沒有直接評判，而是組織他們互相檢查實驗步驟。最終，漏氣組發(fā)現(xiàn)了問題，重新實驗后得出了正確結(jié)論。這次交流不僅解決了問題，更讓學(xué)生體會到“科學(xué)結(jié)論需要可重復(fù)驗證”的本質(zhì)。03科學(xué)探究步驟的“活學(xué)活用”——從課堂到生活的遷移科學(xué)探究步驟的“活學(xué)活用”——從課堂到生活的遷移掌握步驟不是終點，而是“用科學(xué)方法解決真實問題”的起點。五年級學(xué)生已具備一定的實踐能力，教師需創(chuàng)設(shè)“生活化”“項目化”的探究任務(wù)，推動知識遷移。家庭小探究任務(wù)示例：“設(shè)計一個方案，比較爸爸的皮鞋和媽媽的運動鞋哪個更防水”（涉及“觀察—猜想—實驗—結(jié)論”全流程）；指導(dǎo)要點：提醒學(xué)生記錄“倒水的量”“等待時間”“鞋面是否滲水”等關(guān)鍵變量，鼓勵家長參與但不代勞。校園大項目任務(wù)示例：“為校園花壇設(shè)計‘防踩踏提示牌’，需要探究‘哪種材質(zhì)（木牌/塑料牌/金屬牌）在戶外更耐用’”（需綜合運用“提出問題—制定計劃—長期觀察”等步驟）；教育價值：將探究與社會責任結(jié)合，讓學(xué)生體會“科學(xué)服務(wù)于生活”的意義?？鐚W(xué)科融合任務(wù)示例：結(jié)合語文“說明文寫作”，用“科學(xué)探究報告”的形式介紹“校園里最耐旱的植物”（融合觀察記錄、數(shù)