二、課程設(shè)計背景：基于教材與課標，構(gòu)建“三維聯(lián)動”學習目標演講人01課程設(shè)計背景：基于教材與課標，構(gòu)建“三維聯(lián)動”學習目標02延伸學習：從“場館體驗”到“日常探究”的遷移03總結(jié)與反思：科技館學習的“三維價值”再審視目錄2025小學五年級科學上冊科技館的參觀與學習課件一、引言：當科學課本“活”起來——科技館作為第二課堂的教育價值作為一名深耕小學科學教育12年的一線教師，我始終記得2023年帶領(lǐng)五年級學生參觀市科技館時的場景：小宇站在“光的反射”展區(qū)前，舉著活動手冊小聲嘀咕“原來老師說的‘潛望鏡原理’就是這樣！”；樂樂在“植物的向光性”互動裝置前反復(fù)調(diào)整光源角度，額頭滲出細汗卻不肯離開……那一刻，我深切體會到：科技館不是冰冷的展品陳列館，而是將《科學》課本上的抽象概念轉(zhuǎn)化為具象體驗的“魔法教室”。對于五年級學生而言，他們已具備一定的觀察能力和邏輯思維（《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》指出，此階段學生需“通過觀察、實驗等方法獲取數(shù)據(jù)，并基于證據(jù)進行推理”），而科技館的參觀與學習，正是落實“做中學”“用中學”“創(chuàng)中學”的最佳實踐場域。01課程設(shè)計背景：基于教材與課標，構(gòu)建“三維聯(lián)動”學習目標教材關(guān)聯(lián)分析2025年小學五年級科學上冊（以教科版為例）核心內(nèi)容涵蓋“光”（光的傳播、反射、折射）、“熱”（熱量傳遞、材料保溫性）、“地球表面的變化”（巖石風化、土壤形成）、“生物與環(huán)境”（食物鏈、生態(tài)系統(tǒng)）四大單元。這些內(nèi)容具有明顯的“觀察—實驗—推理”邏輯鏈，但受限于課堂空間與實驗材料，部分抽象概念（如光的反射路徑、巖石風化的微觀過程）難以直觀呈現(xiàn)?？萍拣^的“光的魔法”“地球家園”“生命的奧秘”等主題展區(qū)，恰好能提供教材知識的“實體化延伸”。課標要求呼應(yīng)《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》明確要求五年級學生需“能基于所學知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調(diào)查等方式獲取證據(jù)”“能用科學語言、記錄表、圖表等方式記錄整理信息”。科技館參觀需設(shè)計“任務(wù)驅(qū)動式”學習活動，將課標要求轉(zhuǎn)化為可操作的實踐環(huán)節(jié)，例如在“光的反射”展區(qū)設(shè)置“尋找生活中的反射現(xiàn)象”任務(wù)卡，在“巖石標本墻”布置“比較不同巖石風化程度”觀察表。學生發(fā)展需求五年級學生處于具體運算階段向形式運算階段過渡的關(guān)鍵期（皮亞杰認知發(fā)展理論），對直觀、互動性強的學習方式接受度更高。調(diào)研顯示，83%的學生認為“動手操作類科學活動”最能激發(fā)學習興趣（2024年本校五年級科學學習興趣調(diào)查數(shù)據(jù)），而科技館的互動展品（如可調(diào)節(jié)角度的反射鏡、模擬巖石風化的震動裝置）恰好能滿足這一需求，同時培養(yǎng)其“基于證據(jù)的科學表達”能力。三、前期準備：從知識儲備到安全預(yù)案，構(gòu)建“有備而來”的學習框架知識預(yù)學：搭建“前概念—教材—展品”的認知橋梁教材重點梳理課（2課時）課前兩周，通過“知識地圖”梳理上冊核心知識點，例如：光單元：光的直線傳播→反射（鏡面反射、漫反射）→折射（凸透鏡成像）地球表面變化單元：巖石的類型（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）→風化作用（物理、化學、生物風化）→土壤形成重點標注與科技館展品強關(guān)聯(lián)的內(nèi)容（如“光的反射”對應(yīng)“潛望鏡模擬裝置”“巖石風化”對應(yīng)“三維風化過程投影”），并布置“我的科學問題清單”作業(yè)，鼓勵學生提出“為什么黑板會反光？”“沙漠里的巖石為什么多棱角？”等生活相關(guān)問題?？萍拣^資源對接（1課時）知識預(yù)學：搭建“前概念—教材—展品”的認知橋梁教材重點梳理課（2課時）聯(lián)合科技館教育部門獲取《展品導覽手冊（小學版）》，篩選與五年級教材匹配度≥80%的展品（經(jīng)2024年本地科技館展品庫篩選，共12組核心展品，如“光的反射路徑演示儀”“巖石風化模擬箱”“生態(tài)瓶微系統(tǒng)”）。通過PPT展示部分展品照片，講解基本操作方法（如“請勿觸摸高溫展品”“轉(zhuǎn)動手柄時勻速緩慢”），并播放3分鐘展品操作視頻（科技館提供的教學素材），降低參觀時的認知負荷。物資與分工：確保“有序探究”的基礎(chǔ)保障學習工具包為每位學生準備：任務(wù)手冊（含“觀察記錄表”“問題猜想欄”“收獲總結(jié)框”，示例見表1）物資與分工：確保“有序探究”的基礎(chǔ)保障2B鉛筆、橡皮（便于修改記錄）折疊式放大鏡（用于觀察巖石標本細節(jié)）防水姓名貼（貼于工具包外側(cè)，避免丟失）表1任務(wù)手冊示例（光的反射展區(qū)）|觀察內(nèi)容|我的猜想|實際現(xiàn)象記錄|與課本關(guān)聯(lián)點||------------------|------------------------|------------------------|------------------------||平面鏡反射光線|光線會按入射角度反彈|激光筆入射角度30，反射角度30|課本P12“反射角等于入射角”|教師分工表物資與分工：確?！坝行蛱骄俊钡幕A(chǔ)保障2B鉛筆、橡皮（便于修改記錄）按40人班級計算，配備1名主帶教師（負責整體流程把控）、2名分組教師（每組10-12人，負責指導具體任務(wù)）、1名科技館講解員（負責專業(yè)知識補充）。提前召開準備會，明確分工：主帶教師持對講機協(xié)調(diào)各小組進度，分組教師攜帶擴音器維持秩序，講解員提前熟悉教材知識點（如能準確區(qū)分“物理風化”與“化學風化”的典型案例）。安全與規(guī)則：筑牢“科學探索”的底線意識安全微課（30分鐘）通過“情景模擬+錯誤示范”形式講解安全要點：動線安全：按指定路線參觀，禁止獨自離隊（展示往屆學生因追跑摔倒的案例照片）操作安全：接觸展品前閱讀“使用說明”，不強行扭轉(zhuǎn)手柄、不遮擋傳感器（演示“錯誤操作導致展品暫?！钡囊曨l片段）設(shè)備安全：禁止觸摸標有“高壓危險”“高溫勿近”標識的展品（現(xiàn)場演示觸碰模擬高溫展品的“燙痛”表情，強化記憶）安全與規(guī)則：筑牢“科學探索”的底線意識規(guī)則承諾書設(shè)計《科技館文明探索承諾書》，包含“輕聲交流”“輪流操作”“愛護展品”等6條核心規(guī)則，學生簽字后粘貼于任務(wù)手冊封面，強化責任意識。四、參觀實施：從“觀察記錄”到“推理論證”，構(gòu)建“深度探究”學習鏈整體流程設(shè)計：時間分配與任務(wù)梯度參觀總時長3小時，按“導入—分展區(qū)探究—總結(jié)分享”三階段展開（見表2），確保學生在注意力集中的黃金時段（前90分鐘）完成核心任務(wù)，后期通過分享鞏固記憶。表2參觀時間分配表整體流程設(shè)計：時間分配與任務(wù)梯度|階段|時長|核心任務(wù)|目標達成點|1|------------|--------|------------------------------|----------------------------|2|導入環(huán)節(jié)|15分鐘|明確任務(wù)、分組、安全提醒|激活學習動機，建立規(guī)則意識|3|分展區(qū)探究|120分鐘|光/熱/地球/生物四大主題展區(qū)|完成任務(wù)手冊，獲取實證數(shù)據(jù)|4|總結(jié)分享|45分鐘|小組匯報、教師點評、集體復(fù)盤|提煉科學概念，關(guān)聯(lián)教材知識|分展區(qū)學習：基于教材的“任務(wù)驅(qū)動式”探究光的魔法展區(qū)（對應(yīng)教材“光”單元）核心展品：光的反射路徑演示儀（可調(diào)節(jié)入射角度的激光筆+白色幕布）、潛望鏡模擬裝置（雙平面鏡組合）、彩虹制造器（三棱鏡+強光）任務(wù)設(shè)計：（1）基礎(chǔ)任務(wù)：用激光筆照射平面鏡，記錄3組入射角度與反射角度數(shù)據(jù)，驗證“反射角等于入射角”（課本P12）；（2）進階任務(wù)：通過潛望鏡模擬裝置觀察“障礙物后方物體”，繪制光路圖并解釋原理（對應(yīng)“潛望鏡利用兩次反射改變光的傳播方向”）；（3）拓展任務(wù)：用三棱鏡制造彩虹，思考“為什么白光會分解成七色光”（為六年級“光分展區(qū)學習：基于教材的“任務(wù)驅(qū)動式”探究光的魔法展區(qū)（對應(yīng)教材“光”單元）的色散”學習埋下伏筆）。教學片段：小組成員輪流操作激光筆時，我注意到第三組的小林將入射角度設(shè)為45，但反射角度記錄為40。我蹲下身問：“你覺得可能哪里出錯了？”他觀察后發(fā)現(xiàn)：“激光筆的光點沒有完全對準入射點！”重新調(diào)整后，數(shù)據(jù)吻合。這正是培養(yǎng)“嚴謹實證”態(tài)度的絕佳契機。2.地球家園展區(qū)（對應(yīng)教材“地球表面的變化”單元）核心展品：巖石風化模擬箱（內(nèi)置震動裝置模擬物理風化、噴霧裝置模擬化學風化）、土壤分層剖面模型（展示枯枝落葉層、腐殖質(zhì)層、黏土層）任務(wù)設(shè)計：分展區(qū)學習：基于教材的“任務(wù)驅(qū)動式”探究光的魔法展區(qū)（對應(yīng)教材“光”單元）（1）觀察任務(wù)：對比花崗巖（巖漿巖）、砂巖（沉積巖）、大理巖（變質(zhì)巖）的標本，記錄顏色、顆粒大小、是否有層理/化石；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容（2）實驗任務(wù)：啟動風化模擬箱，觀察“巖石在震動（物理風化）、噴水（化學風化）后表面的變化”，填寫“風化前后特征對比表”；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容（3）推理任務(wù)：結(jié)合土壤剖面模型，思考“為什么腐殖質(zhì)層顏色最深？”（關(guān)聯(lián)“動植物殘體分解形成腐殖質(zhì)”的課本知識）。學生發(fā)現(xiàn)：第四組的小悅指著砂巖標本說：“這里有貝殼化石！”我順勢引導：“砂巖是沉積巖，而沉積巖常保存化石，這說明它形成于什么環(huán)境？”孩子們異口同聲：“古代海洋或湖泊！”知識遷移自然發(fā)生。分展區(qū)學習：基于教材的“任務(wù)驅(qū)動式”探究生命的奧秘展區(qū)（對應(yīng)教材“生物與環(huán)境”單元）核心展品：生態(tài)瓶微系統(tǒng)（封閉玻璃罐內(nèi)包含水草、小魚、螺類）、食物鏈互動游戲（觸屏選擇“草—兔子—狼”等正確鏈接）、植物向光性實驗裝置（可調(diào)節(jié)單側(cè)光源）任務(wù)設(shè)計：（1）觀察任務(wù)：記錄生態(tài)瓶內(nèi)“哪些生物是生產(chǎn)者？哪些是消費者？”（對應(yīng)“食物鏈”概念）；（2）操作任務(wù)：調(diào)整向光性裝置的光源位置，觀察3天后（科技館預(yù)培養(yǎng)）幼苗的彎曲方向，驗證“植物會向光生長”（課本P58）；（3）討論任務(wù)：如果生態(tài)瓶中的水草大量死亡，小魚會怎樣？為什么？（深化“生態(tài)系統(tǒng)分展區(qū)學習：基于教材的“任務(wù)驅(qū)動式”探究生命的奧秘展區(qū)（對應(yīng)教材“生物與環(huán)境”單元）各部分相互依存”的理解）。思維碰撞：在討論“水草死亡影響”時，第一組認為“小魚會立刻死亡”，第二組反駁：“水草死亡后，分解會消耗氧氣，小魚可能因缺氧死亡，但不是立刻?！边@種基于觀察的思辨，正是科學思維的體現(xiàn)。總結(jié)分享：從“碎片記錄”到“概念建構(gòu)”的升華小組匯報（20分鐘）每組推選1名“科學小講師”，結(jié)合任務(wù)手冊展示關(guān)鍵數(shù)據(jù)（如光反射的角度記錄）、觀察發(fā)現(xiàn)（如“大理巖比花崗巖更容易被酸腐蝕”）、困惑問題（如“為什么彩虹的顏色順序是固定的？”）。要求使用“我們觀察到……”“我們推測……”“我們的疑問是……”的表達結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)科學語言規(guī)范性。教師點評（15分鐘）重點關(guān)注：數(shù)據(jù)的嚴謹性（如是否重復(fù)測量、是否排除干擾因素）；推理的邏輯性（如“因為砂巖有層理和化石，所以是沉積巖”是否合理）；總結(jié)分享：從“碎片記錄”到“概念建構(gòu)”的升華問題的價值性（如“彩虹顏色順序”屬于可探究的科學問題，而“為什么展品會發(fā)光”需引導聚焦核心概念）。集體復(fù)盤（10分鐘）通過“知識樹”板書梳理參觀收獲：教材知識點（光的反射）→展品觀察（反射路徑演示）→生活應(yīng)用（汽車后視鏡），幫助學生建立“概念—現(xiàn)象—應(yīng)用”的認知網(wǎng)絡(luò)。02延伸學習：從“場館體驗”到“日常探究”的遷移課后任務(wù)設(shè)計：鞏固認知，激發(fā)持續(xù)興趣實踐作業(yè)：用廢舊材料制作簡易潛望鏡（如牙膏盒+鏡片），拍攝操作視頻并解釋原理（上傳班級共享云盤，供同學互評）；觀察日記：記錄家庭陽臺植物的向光性變化（連續(xù)7天，繪制生長曲線圖）；科學演講：選擇一個參觀中最感興趣的展品，撰寫3分鐘演講稿（包含“展品名稱”“觀察發(fā)現(xiàn)”“我的思考”三部分），在班級“科學小講堂”分享。家校協(xié)同：構(gòu)建“生活中的科學”觀察網(wǎng)共同觀察小區(qū)巖石的風化痕跡（如墻根處的碎裂磚塊）；在家中制作微型生態(tài)瓶（透明塑料瓶+水草+小魚），記錄1個月內(nèi)的變化。與孩子一起尋找生活中的光反射現(xiàn)象（如汽車反光鏡、浴室瓷磚）；向家長發(fā)放《家庭科學觀察指南》，建議：03總結(jié)與反思：科技館學習的“三維價值”再審視知識維度：從“符號記憶”到“情境理解”學生不再死記“反射角等于入射角”的公式，而是通過激光筆的直觀操作真正理解其內(nèi)涵；不再機械背誦“沉積巖有層理”，而是通過觸摸砂巖標本建立感性認知。這種“具身學習”（EmbodiedLearning）的效果，遠優(yōu)于課堂上的圖片講解。能力維度：從“被動接受”到“主動探究”任務(wù)手冊的設(shè)計讓學生成為“問題的發(fā)現(xiàn)者”（如主動提出“為什么不同巖石風化速度不同”）、“證據(jù)的收集者”（如記錄多組反射角度數(shù)據(jù)）、“結(jié)論的推理者”（如根據(jù)生態(tài)瓶現(xiàn)象推導食物鏈關(guān)系），真正落實了“探究式學習”的核心要求。情感維度：從“科學恐懼”到“科學熱愛”參觀后問卷調(diào)查顯示，92%的學生表示“更喜歡科學課了