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小学科学实验教学资源开发案例

引言

小学科学教育是培养学生科学素养的基石，而实验教学则是科学教育的核心环节。优质的实验教学资源，不仅能够激发学生的探究兴趣，更能有效引导学生亲历科学过程，掌握科学方法，培养创新思维和实践能力。然而，当前部分小学科学实验教学中存在资源相对匮乏、与生活联系不够紧密、学生参与度不高等问题。本文以“水的奇妙之旅”这一核心概念为主题，详细阐述一套小学科学实验教学资源的开发过程、具体内容及应用策略，旨在为一线科学教师提供可借鉴的实践范例，共同推动小学科学实验教学质量的提升。

一、案例背景与目标

“水”是地球上最常见的物质之一，也是小学生日常生活中接触最多的物质之一。围绕“水”开展科学探究，具有天然的生活连接性和认知便利性。本案例选取小学中高年级“水的三态变化”、“水的溶解”、“水的净化”等核心知识点，进行系统性的实验教学资源开发。

开发目标：

1.激发兴趣，亲近科学：通过生活化、趣味化的实验设计，消除学生对科学的陌生感，让学生在“玩中学、做中学”，体验科学探究的乐趣。

2.整合资源，优化结构：将分散的知识点串联成主题式探究单元，开发配套的实验材料包、教学指导用书、多媒体资源及评价工具，形成结构化的教学支持系统。

3.培养能力，提升素养：通过设计系列探究活动，培养学生观察、提问、假设、实验、分析、交流等科学探究能力，初步形成严谨求实的科学态度。

4.贴近生活，服务社会：引导学生关注生活中的水现象，理解水的重要性，培养节约用水、保护水资源的意识和责任感。

二、资源开发的具体路径与策略

本案例的资源开发并非凭空创造，而是基于课程标准要求、学生认知特点以及学校现有条件，进行的系统性整合与创新性拓展。

（一）内容的筛选与重组：构建“水之旅”主题探究脉络

首先，我们深入研读小学科学课程标准，梳理出与“水”相关的核心概念和探究要点。在此基础上，我们打破传统教材中知识点的孤立呈现，以“水的奇妙之旅”为主线，将“水的存在与分布”、“水的状态变化”、“水的溶解现象”、“水的净化与保护”等内容有机串联起来，形成一个循序渐进、环环相扣的主题探究单元。每个子主题都设定明确的探究目标和核心问题，引导学生像科学家一样去思考和探索。例如，在“水的状态变化”子主题下，核心问题设定为“水在什么条件下会变成冰？冰又如何变回水？水蒸气是从哪里来的？”

（二）实验材料的创新与替代：打造“低成本、高体验”的探究工具箱

实验材料是实验教学的物质基础。我们秉持“生活化、易得性、安全性、启发性”原则，积极开发和寻找替代材料，降低实验成本，同时确保实验效果。

*“瓶瓶罐罐”变器材：利用透明塑料瓶、玻璃杯、一次性水杯作为烧杯和容器；用医用注射器（去除针头）、眼药水瓶作为滴管；用废旧易拉罐制作简易加热器；用厨房中的食盐、白糖、小苏打作为溶解实验的溶质。

*“自然材料”进课堂：采集树叶、砂石、活性炭等用于水的过滤实验；利用冰块、热水等创设温度变化条件。

*“自制教具”显神通：教师与学生共同制作“水的三态变化演示器”（如用透明塑料盒、冰块、热水和玻璃片组合）、“简易净水器”（用带孔塑料瓶、不同层级的过滤材料如棉花、砂石、活性炭等叠加而成）。这些自制教具不仅成本低廉，更能激发学生的创造热情。

我们将这些材料分门别类，制作成“水的奇妙之旅”实验材料包，每个小组一套，方便学生分组探究。材料包内还附有简易的材料清单和安全提示。

（三）教学具的设计与制作：辅助探究，深化理解

除了基础实验材料，我们还设计制作了一些辅助教学具：

*“水的三态变化”示意图：色彩鲜明的卡通图示，帮助学生理解固态、液态、气态之间的转化条件和过程。

*“水循环”模型图：简化的地球水循环示意图，标注蒸发、凝结、降水等环节。

*实验记录表：设计结构化与开放性相结合的实验记录表，引导学生规范记录实验现象、数据和发现，培养实证精神。例如，在“水的蒸发”实验中，表格会引导学生记录不同条件（如温度、表面积、空气流动）下水蒸发的快慢差异。

（四）数字化与可视化资源的补充：拓展视野，丰富体验

为弥补传统实验的局限性，我们还开发和整合了一些数字化资源：

*微视频：拍摄“自然界的水”、“自来水的生产过程”等微视频，让学生直观了解无法亲自观察的场景。

*互动课件：制作包含动画演示的PPT课件，模拟水分子在不同状态下的运动情况，帮助学生理解微观世界。

三、教学实施过程与学生表现

在“水的奇妙之旅”主题教学中，我们充分运用开发的实验资源，引导学生进行深度探究。

以“水的净化”一课为例。课前，教师布置学生观察家庭用水、搜集有关水污染的图片或小故事。课堂上，首先通过一个“一杯浑浊的水”导入，引发学生“如何让这杯水变干净”的思考。随后，学生分组利用“简易净水器”材料包（带