一、設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的核心原則：基于課標(biāo)與學(xué)情的雙重考量演講人設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的核心原則：基于課標(biāo)與學(xué)情的雙重考量01典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施02反思與展望：讓科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)真正“活”起來(lái)03目錄2025小學(xué)五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的原則與案例課件引言：科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)是打開(kāi)科學(xué)之門(mén)的金鑰匙作為一線科學(xué)教師，我常想起2023年秋學(xué)期的一堂實(shí)踐課：當(dāng)五年級(jí)學(xué)生用自制的小孔成像裝置捕捉到窗外搖曳的樹(shù)影時(shí)，教室里此起彼伏的“哇”聲讓我深刻意識(shí)到——科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)不是教材的附庸，而是兒童與科學(xué)世界對(duì)話的橋梁?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出，“實(shí)踐探究”是核心素養(yǎng)的重要組成部分，五年級(jí)學(xué)生正處于具體運(yùn)算向形式運(yùn)算過(guò)渡的關(guān)鍵期，其認(rèn)知特點(diǎn)從“直觀感知”轉(zhuǎn)向“邏輯推理”，這為設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)提供了明確的學(xué)情依據(jù)。接下來(lái)，我將結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐，系統(tǒng)闡述2025年小學(xué)五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則，并通過(guò)典型案例說(shuō)明如何將理論轉(zhuǎn)化為課堂實(shí)踐。01設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的核心原則：基于課標(biāo)與學(xué)情的雙重考量設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的核心原則：基于課標(biāo)與學(xué)情的雙重考量科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)絕非“為活動(dòng)而活動(dòng)”，而是需要建立在對(duì)課程目標(biāo)、學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的深度理解之上。結(jié)合五年級(jí)上冊(cè)“光”“熱”“機(jī)械與工具”“地球表面變化”等單元內(nèi)容，我將設(shè)計(jì)原則歸納為五大維度，這些原則既相互獨(dú)立又彼此支撐，共同構(gòu)成活動(dòng)設(shè)計(jì)的“四梁八柱”。科學(xué)性原則：筑牢科學(xué)本質(zhì)的根基科學(xué)性是科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的生命線。五年級(jí)學(xué)生雖具備一定的觀察能力，但對(duì)科學(xué)概念的理解仍依賴(lài)具體經(jīng)驗(yàn)，若活動(dòng)設(shè)計(jì)存在科學(xué)性偏差，可能導(dǎo)致前概念固化。例如在“光的傳播”單元，部分學(xué)生認(rèn)為“光遇到物體就會(huì)反射”，這需要通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)糾正。具體實(shí)施時(shí)需注意三點(diǎn)：內(nèi)容準(zhǔn)確：活動(dòng)內(nèi)容需與教材核心概念高度契合。如“光是沿直線傳播的”實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇激光筆（可見(jiàn)光路徑清晰）、帶孔卡紙（控制變量）等材料，避免使用手電筒（光斑分散）導(dǎo)致結(jié)論模糊；過(guò)程規(guī)范：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“問(wèn)題—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)—結(jié)論”的完整探究流程。以“光的反射”為例，需明確“入射角”“反射角”的測(cè)量方法，用量角器規(guī)范操作，而非僅憑肉眼觀察；科學(xué)性原則：筑牢科學(xué)本質(zhì)的根基結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)：允許學(xué)生得出“不完美”的結(jié)論，但需通過(guò)集體討論辨析誤差來(lái)源。曾有學(xué)生在“小孔成像”實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)“像的大小與孔的形狀有關(guān)”，經(jīng)復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)后確認(rèn)是孔的大小未控制導(dǎo)致，這正是培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)的契機(jī)。探究性原則：激活主動(dòng)思維的引擎五年級(jí)學(xué)生已不滿足于“按步驟操作”，更渴望“自主發(fā)現(xiàn)”。探究性原則要求活動(dòng)設(shè)計(jì)需留足思維空間，讓學(xué)生在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)挑戰(zhàn)自我。實(shí)踐中可采用“問(wèn)題鏈”設(shè)計(jì)法：低階問(wèn)題（引發(fā)興趣）：如“為什么鏡子能照出我們的樣子？”中階問(wèn)題（驅(qū)動(dòng)探究）：“改變鏡子角度，光斑位置會(huì)怎樣變化？”高階問(wèn)題（遷移應(yīng)用）：“汽車(chē)后視鏡為什么是凸面鏡？”2024年春，我在“熱傳導(dǎo)”單元設(shè)計(jì)了“金屬條的熱傳遞”活動(dòng)，學(xué)生自主選擇銅、鐵、鋁三種金屬，用凡士林粘火柴棒觀察掉落順序。有學(xué)生提出“如果金屬條彎曲，熱傳遞速度會(huì)變嗎？”這一問(wèn)題超出預(yù)設(shè)，但正是這種“生成性探究”，讓科學(xué)思維從“模仿”走向“創(chuàng)造”。生活化原則：搭建科學(xué)與生活的橋梁科學(xué)源于生活，最終要回歸生活。五年級(jí)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)已較為豐富，將活動(dòng)與日?，F(xiàn)象結(jié)合，能有效降低認(rèn)知門(mén)檻，增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。以“熱的傳遞”單元為例，可設(shè)計(jì)以下生活化任務(wù)：觀察類(lèi)：調(diào)查廚房中“鍋鏟為什么用塑料或木頭做手柄”；設(shè)計(jì)類(lèi)：為保溫杯設(shè)計(jì)“防燙套”，比較不同材料（棉布、泡沫、錫紙）的保溫效果；解釋類(lèi)：冬天穿羽絨服為什么暖和？結(jié)合“空氣是熱的不良導(dǎo)體”原理分析。去年冬天，有學(xué)生在“保溫材料”實(shí)驗(yàn)中帶來(lái)奶奶的舊棉絮，發(fā)現(xiàn)其保溫效果甚至優(yōu)于海綿，這讓他們深刻理解了“生活中的科學(xué)往往比實(shí)驗(yàn)室更豐富”。安全性原則：守護(hù)實(shí)踐活動(dòng)的底線科學(xué)實(shí)踐涉及實(shí)驗(yàn)器材、工具使用，五年級(jí)學(xué)生雖具備一定的安全意識(shí)，但操作失誤仍可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)。安全性原則需貫穿活動(dòng)設(shè)計(jì)始終。具體策略包括：材料選擇：優(yōu)先使用低風(fēng)險(xiǎn)材料，如用LED激光筆（≤1mW）替代高功率激光，用竹制鑷子替代金屬鑷子；操作規(guī)范：提前進(jìn)行“安全微培訓(xùn)”，如“使用酒精燈時(shí)先檢查燈芯，用外焰加熱，熄滅時(shí)用燈帽蓋滅”；應(yīng)急預(yù)案：準(zhǔn)備燙傷膏、紗布等急救用品，明確“打翻酒精燈時(shí)立即用濕抹布覆蓋”等處理流程。安全性原則：守護(hù)實(shí)踐活動(dòng)的底線2023年“簡(jiǎn)單機(jī)械”單元中，有學(xué)生使用螺絲刀時(shí)劃傷手指，因提前演練過(guò)“止血三步法”（按壓、包扎、報(bào)告），事件得到快速處理，這讓我更深刻認(rèn)識(shí)到“安全不是口號(hào)，而是可操作的細(xì)節(jié)”。分層性原則：滿足差異發(fā)展的需求1五年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知水平、動(dòng)手能力存在顯著差異，“一刀切”的活動(dòng)設(shè)計(jì)易導(dǎo)致“優(yōu)生吃不飽，學(xué)困生跟不上”。分層性原則要求從目標(biāo)、任務(wù)、評(píng)價(jià)三方面實(shí)現(xiàn)差異化。2目標(biāo)分層：基礎(chǔ)目標(biāo)（全體）：能完成實(shí)驗(yàn)操作并記錄現(xiàn)象；進(jìn)階目標(biāo)（中等生）：能分析變量對(duì)結(jié)果的影響；挑戰(zhàn)目標(biāo)（優(yōu)生）：能設(shè)計(jì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案；3任務(wù)分層：如“滑輪的作用”活動(dòng)中，基礎(chǔ)任務(wù)是“用定滑輪提升重物，觀察用力方向”；進(jìn)階任務(wù)是“比較定滑輪、動(dòng)滑輪的省力情況”；挑戰(zhàn)任務(wù)是“組裝滑輪組，計(jì)算省力倍數(shù)”；4評(píng)價(jià)分層：對(duì)學(xué)困生側(cè)重“操作規(guī)范性”評(píng)價(jià)，對(duì)中等生側(cè)重“數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性”評(píng)價(jià)，對(duì)優(yōu)生側(cè)重“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”評(píng)價(jià)。分層性原則：滿足差異發(fā)展的需求2024年“巖石與土壤”單元，我讓學(xué)困生用放大鏡觀察巖石特征并記錄顏色、紋理；中等生用鹽酸檢測(cè)巖石成分；優(yōu)生則結(jié)合本地地質(zhì)資料分析巖石成因，不同層次的學(xué)生都獲得了“跳一跳夠得著”的成長(zhǎng)體驗(yàn)。02典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施明確設(shè)計(jì)原則后，我以五年級(jí)上冊(cè)核心單元為例，選取三個(gè)典型案例，具體說(shuō)明如何將原則轉(zhuǎn)化為可操作的課堂實(shí)踐。案例一：“光的傳播”主題實(shí)踐活動(dòng)——《小孔成像的秘密》（對(duì)應(yīng)教材“光”單元）設(shè)計(jì)背景：學(xué)生已知道“光是沿直線傳播的”，但對(duì)“光的直線傳播如何形成像”存在認(rèn)知模糊。設(shè)計(jì)目標(biāo)：基礎(chǔ)目標(biāo)：能制作小孔成像裝置，觀察并描述像的特點(diǎn)（倒像、大小與距離有關(guān)）；進(jìn)階目標(biāo)：能通過(guò)改變孔的大小、物體與孔的距離，分析影響像清晰程度的因素；挑戰(zhàn)目標(biāo)：能解釋“日食月食”現(xiàn)象與光直線傳播的關(guān)系。實(shí)施步驟：典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施拓展應(yīng)用：展示“日食小孔成像”照片，學(xué)生用裝置模擬這一現(xiàn)象，理解“太陽(yáng)—小孔—地面”的直線傳播關(guān)系。觀察記錄：在暗室中用蠟燭（安全提示：遠(yuǎn)離暗箱，避免引燃）作為物體，移動(dòng)蠟燭與暗箱距離，記錄像的大小、正倒；情境導(dǎo)入：播放“古人用陶罐觀察日食”的視頻，提問(wèn)：“沒(méi)有望遠(yuǎn)鏡，古人是如何看到太陽(yáng)的？”引發(fā)探究興趣；制作裝置：學(xué)生用硬紙板制作暗箱（一端扎小孔，另一端貼半透明膜），提供針、牙簽、吸管（不同孔徑）供選擇；對(duì)比實(shí)驗(yàn)：小組分別使用大孔（直徑5mm）、小孔（直徑1mm），觀察像的清晰程度，討論“為什么小孔成像更清晰”；典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施實(shí)施效果：學(xué)生不僅掌握了光的直線傳播原理，更通過(guò)“孔徑影響清晰度”的探究，體會(huì)到“控制變量”的重要性。有小組提出“用錫紙做暗箱更遮光”“用LED燈替代蠟燭更安全”等改進(jìn)建議，體現(xiàn)了創(chuàng)新思維。案例二：“熱的傳遞”主題實(shí)踐活動(dòng)——《保溫瓶的改進(jìn)設(shè)計(jì)》（對(duì)應(yīng)教材“熱”單元）設(shè)計(jì)背景：學(xué)生已學(xué)習(xí)熱傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射的知識(shí)，需將理論應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決。設(shè)計(jì)目標(biāo)：基礎(chǔ)目標(biāo)：能比較不同材料（泡沫、棉布、錫紙）的保溫性能；進(jìn)階目標(biāo)：能分析“保溫”與“減少熱傳遞”的關(guān)系；挑戰(zhàn)目標(biāo)：能綜合三種材料特點(diǎn)，設(shè)計(jì)復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)。實(shí)施步驟：典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施0504020301問(wèn)題驅(qū)動(dòng)：展示市售保溫瓶（標(biāo)注“6小時(shí)保熱”），提問(wèn)：“如果要讓保溫時(shí)間更長(zhǎng)，你會(huì)怎么改進(jìn)？”；材料探究：每組領(lǐng)取相同規(guī)格的塑料瓶（裝80℃熱水），分別用泡沫（阻隔傳導(dǎo)）、棉布（阻隔對(duì)流）、錫紙（反射輻射）包裹，30分鐘后測(cè)量水溫；數(shù)據(jù)對(duì)比：繪制水溫變化曲線圖，討論“哪種材料保溫效果最好？為什么？”（泡沫因內(nèi)部空氣多，熱傳導(dǎo)慢）；設(shè)計(jì)改進(jìn)：小組合作設(shè)計(jì)“超級(jí)保溫瓶”，要求結(jié)合兩種以上材料（如內(nèi)層錫紙反射熱輻射，中層泡沫阻隔熱傳導(dǎo)，外層棉布固定）；展示評(píng)價(jià)：用“保溫時(shí)間”“材料成本”“美觀程度”作為評(píng)價(jià)維度，評(píng)選“最佳創(chuàng)意獎(jiǎng)”“最實(shí)用獎(jiǎng)”。典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施實(shí)施效果：學(xué)生從“被動(dòng)學(xué)知識(shí)”變?yōu)椤爸鲃?dòng)解決問(wèn)題”，有小組發(fā)現(xiàn)“錫紙包裹時(shí)，亮面朝內(nèi)比朝外保溫更好”，這一發(fā)現(xiàn)源于對(duì)“熱輻射方向”的深入理解。更重要的是，學(xué)生意識(shí)到“科學(xué)設(shè)計(jì)需要綜合考慮多種因素”，這正是工程思維的萌芽。案例三：“機(jī)械與工具”主題實(shí)踐活動(dòng)——《小小工程師：設(shè)計(jì)斜面搬運(yùn)機(jī)》（對(duì)應(yīng)教材“機(jī)械與工具”單元）設(shè)計(jì)背景：學(xué)生已認(rèn)識(shí)斜面的省力作用，但對(duì)“斜面坡度與省力的關(guān)系”理解停留在理論層面，需通過(guò)工程實(shí)踐深化認(rèn)知。設(shè)計(jì)目標(biāo)：基礎(chǔ)目標(biāo)：能測(cè)量不同坡度斜面的用力大小，得出“坡度越小越省力”的結(jié)論；進(jìn)階目標(biāo)：能分析“斜面長(zhǎng)度、高度與用力”的數(shù)學(xué)關(guān)系（用力≈物重×高度/長(zhǎng)度）；典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施挑戰(zhàn)目標(biāo)：能根據(jù)實(shí)際需求（如搬運(yùn)5kg的箱子上30cm高的臺(tái)階），設(shè)計(jì)合理的斜面方案。實(shí)施步驟：任務(wù)發(fā)布：模擬“社區(qū)搬運(yùn)場(chǎng)景”——需要將物資從地面搬運(yùn)到30cm高的臺(tái)階上，可用材料：木板（2m、1.5m、1m）、測(cè)力計(jì)、重物（1kg、2kg）；實(shí)驗(yàn)探究：小組選擇不同長(zhǎng)度的木板（對(duì)應(yīng)不同坡度），用測(cè)力計(jì)拉重物沿斜面勻速上升，記錄用力數(shù)據(jù)；規(guī)律總結(jié)：繪制“斜面長(zhǎng)度—用力大小”關(guān)系圖，推導(dǎo)“用力與長(zhǎng)度成正比”的規(guī)律；方案設(shè)計(jì)：根據(jù)“社區(qū)需求”（搬運(yùn)5kg箱子），計(jì)算所需斜面長(zhǎng)度（如希望用力≤20N，則長(zhǎng)度需≥5kg×10N/kg×0.3m÷20N=0.75m），選擇1m長(zhǎng)木板更安全；典型案例：原則指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施實(shí)踐驗(yàn)證：用設(shè)計(jì)的斜面搬運(yùn)5kg箱子，測(cè)量實(shí)際用力是否符合預(yù)期，調(diào)整優(yōu)化方案。實(shí)施效果：學(xué)生在“問(wèn)題—實(shí)驗(yàn)—設(shè)計(jì)—驗(yàn)證”的閉環(huán)中，不僅掌握了斜面原理，更體驗(yàn)了“工程設(shè)計(jì)”的完整流程。有小組提出“用折疊木板調(diào)整坡度”的創(chuàng)意，體現(xiàn)了對(duì)“靈活性”的考量，這正是跨學(xué)科解決問(wèn)題能力的體現(xiàn)。03反思與展望：讓科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)真正“活”起來(lái)反思與展望：讓科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)真正“活”起來(lái)回顧多年教學(xué)實(shí)踐，我深刻體會(huì)到：科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的價(jià)值不僅在于知識(shí)習(xí)得，更在于思維方式的塑造、科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成。通過(guò)上述原則與案例，我們可以總結(jié)出三點(diǎn)關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)：原則是“綱”，案例是“目”，綱舉才能目張科學(xué)性、探究性等原則為活動(dòng)設(shè)計(jì)提供了方向指引，而具體案例則是原則的“具象化”。兩者結(jié)合，才能避免活動(dòng)流于形式，真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”“用中學(xué)”。學(xué)生是“主體”，教師是“引導(dǎo)者”，互動(dòng)才能生慧在案例實(shí)施中，教師需學(xué)會(huì)“退一步”：當(dāng)學(xué)生提出“不按套路”的問(wèn)題時(shí)，別急著給答案；當(dāng)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)“意外”現(xiàn)象時(shí)，別急著糾正。這些“生成性事件”往往是思維火花迸發(fā)的契機(jī)。實(shí)踐是“土壤”，成長(zhǎng)是“果實(shí)”，堅(jiān)持才能見(jiàn)效科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)非一日之功，需要教師持續(xù)設(shè)計(jì)高質(zhì)量的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在“觀察—提問(wèn)—實(shí)驗(yàn)—反思”中不斷積累。正如我?guī)н^(guò)的畢業(yè)生在留言中所說(shuō)：“最難忘的不是考了多少分，而是用小孔成像裝置捕捉到彩虹的那個(gè)