小学科学“做中学”领航行动实例

根据《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》要求，小学4-6年级做中学项目可围绕提出问题与假设、设计方案与规划、实践探究与制作、交流反思与拓展四步骤实施，对应不少于4课时完成，突出学生主体地位与全过程探究实践。以下提供3个不同科学领域、可直接落地的项目及分步教学方案。

项目一：绿豆种子发芽的“密码”——环境因素对种子萌发的影响探究

适用年级：4-5年级
所属领域：生命科学（对应“植物的一生”课标单元）
项目时长：4课时+课后7天持续观察

步骤1：提出问题与假设（第1课时）

教学目标：能基于生活现象提出可探究的科学问题，做出有依据的合理假设。

• 教师活动
  ：
1. 情境导入：出示“厨房泡发的绿豆，有的发芽饱满、有的腐烂没动静”的真实场景，引发学生观察思考；
2. 引导学生发散提问，梳理筛选出可通过实验验证的问题（如“水多少会影响绿豆发芽吗？”“温度低绿豆就不发芽吗？”）；
3. 指导学生结合生活经验，对问题做出可验证的假设，明确“假设需要有依据”。
• 学生活动
  ：
1. 观察现象，自由提出关于种子发芽的疑问；
2. 小组讨论筛选1个核心探究问题，写下对应假设及猜想依据；
3. 填写《探究问题与假设记录单》。
• 材料准备
  ：绿豆种子实物、生活情境图片、问题记录单
• 评价要点
  ：问题的可探究性、假设的依据性

步骤2：设计方案与规划（第2课时）

教学目标：能识别实验变量，设计简单对比实验方案，制定观察计划。

• 教师活动
  ：
1. 讲解对比实验的核心原则——“只改变一个变量，其他条件保持相同”；
2. 巡视各小组设计过程，针对变量控制、样本数量等问题给出引导性建议；
3. 组织小组间互评方案，优化可行性。
• 学生活动
  ：
1. 小组确定1个探究变量（如水分、温度、光照、空气）；
2. 设计实验组与对照组，明确每组的种子数量、放置环境、操作步骤；
3. 制定7天观察计划，确定每天观察时间、记录内容（发芽数量、芽长、状态）；
4. 完成《实验设计方案单》。
• 材料准备
  ：实验设计单、培养皿/塑料盒、纸巾等材料示例
• 评价要点
  ：变量控制的准确性、方案的可操作性

步骤3：实践探究与验证（第3课时+课后持续观察）

教学目标：能按照方案规范实施实验，持续、真实地记录实验现象与数据。

• 教师活动
  ：
1. 课堂演示实验装置组装方法，强调种子摆放、加水标准等操作规范；
2. 明确课后观察要求，提醒学生定时记录、不随意改动实验条件；
3. 课后通过班级群跟进观察进度，及时解答学生遇到的问题。
• 学生活动
  ：
1. 课堂上分组组装实验装置，贴好标签，设置好实验组与对照组；
2. 课后每天固定时间观察，用文字+画图记录种子发芽状态，填写《实验观察记录表》；
3. 遇到异常现象（如发霉）及时记录并分析原因。
• 材料准备
  ：绿豆种子、培养皿/一次性塑料盒、纸巾、滴管、标签纸、观察记录表
• 评价要点
  ：操作的规范性、记录的完整性与真实性

步骤4：交流反思与拓展（第4课时）

教学目标：能基于实验数据得出结论，反思实验不足，将知识迁移到生活实际。

• 教师活动
  ：
1. 组织小组依次汇报实验过程与结果，引导全班质疑互动；
2. 引导学生分析数据差异的原因，总结种子发芽的必要条件；
3. 拓展延伸：联系农业生产中浸种、地膜覆盖等技术，理解科学知识的应用。
• 学生活动
  ：
1. 小组展示观察记录，汇报实验结论；
2. 反思实验中的不足（如种子数量太少、加水不均匀），提出改进方案；
3. 讨论“如何让绿豆快速发芽”，完成《探究反思单》。
• 材料准备
  ：各组实验装置、观察记录手册、反思单
• 评价要点
  ：结论的证据支撑、反思的深度、迁移应用能力

项目二：校园雨水净化小工程师——简易雨水过滤器的设计与制作

适用年级：5-6年级
所属领域：物质科学+技术与工程（对应“水的净化”“材料的性质”课标单元）
项目时长：4课时

步骤1：提出问题与需求（第1课时）

教学目标：能从真实校园场景发现问题，明确工程设计的具体需求。

• 教师活动
  ：
1. 情境导入：播放校园雨后积水浑浊的视频，提出“雨水能不能净化后用来浇花、冲厕所”的真实问题；
2. 展示浑浊雨水样品，引导学生观察雨水中的杂质类型；
3. 明确工程任务：设计制作一个简易雨水过滤器，给出评价标准（净化效果、材料易得、制作简单、可重复使用）。
• 学生活动
  ：
1. 观察雨水样品，讨论雨水中的杂质（泥沙、落叶、灰尘等）；
2. 小组讨论过滤器的功能需求，写下设计挑战与评价标准；
3. 填写《工程项目任务单》。
• 材料准备
  ：浑浊雨水样品、烧杯、任务单
• 评价要点
  ：问题的真实性、需求的明确性

步骤2：设计方案与选材（第2课时）

教学目标：能根据过滤原理选择材料，设计过滤器的结构与分层方案。

• 教师活动
  ：
1. 讲解过滤的基本原理，介绍砂石、活性炭、棉花、纱布等常见材料的吸附与过滤特性；
2. 指导学生绘制装置设计图，标注材料、分层顺序和尺寸；
3. 针对设计中的分层逻辑、材料搭配给出建议。
• 学生活动
  ：
1. 小组讨论过滤层的排列顺序（从粗到细的过滤逻辑）；
2. 选择易得材料，绘制过滤器设计图，标注每层材料的作用；
3. 小组间互评设计方案，优化结构。
• 材料准备
  ：砂石、活性炭、棉花、纱布等材料样本、设计图纸、彩笔
• 评价要点
  ：设计的科学性、材料选择的合理性

步骤3：制作测试与改进（第3课时）

教学目标：能根据设计图制作装置，通过测试发现问题并迭代改进。

• 教师活动
  ：
1. 强调剪刀等工具的安全使用规范，演示塑料瓶裁剪、过滤层铺设的要点；
2. 引导学生制定测试标准（如净化后水的浑浊度、过滤速度）；
3. 鼓励学生多次测试，针对问题调整材料或结构，经历“制作—测试—改进”的工程过程。
• 学生活动
  ：
1. 分组按照设计图制作过滤器，裁剪塑料瓶，依次铺设过滤材料；
2. 用浑浊雨水进行测试，观察净化效果，记录过滤时间和水质变化；
3. 针对测试中出现的问题（如漏水、净化效果差），调整分层顺序或材料厚度，优化装置。
• 材料准备
  ：矿泉水瓶、剪刀、砂石、活性炭、棉花、纱布、浑浊雨水、烧杯、测试记录表
• 评价要点
  ：制作的完整性、测试的严谨性、改进的有效性

步骤4：交流展示与应用（第4课时）

教学目标：能清晰介绍作品，反思设计不足，了解工程技术的实际应用。

• 教师活动
  ：
1. 举办“校园净水产品发布会”，组织各小组展示作品；
2. 引导学生从净化效果、创意、实用性等维度互评；
3. 拓展介绍家用净水器、城市污水处理厂的工作原理，理解工程技术的价值。
• 学生活动
  ：
1. 小组代表展示过滤器，介绍设计思路、制作过程和改进经历；
2. 参与班级互评，投票选出“最佳实用奖”“最佳创意奖”；
3. 完成《工程设计反思报告》，思考作品还能如何升级。
• 材料准备
  ：各组过滤器、展示海报、评价量表
• 评价要点
  ：表达清晰度、作品创新性、工程思维体现

项目三：校园土壤“体检报告”——不同区域土壤保水性对比探究

适用年级：4-6年级
所属领域：地球与环境科学（对应“土壤的种类”“生态环境”课标单元）
项目时长：4课时

步骤1：提出问题与猜想（第1课时）

教学目标：能基于校园场景提出科学问题，对土壤性质差异做出合理猜想。

• 教师活动
  ：
1. 情境导入：出示校园不同区域植物长势差异的照片（花坛茂盛、操场边植物稀疏），引发思考；
2. 带领学生校园实地漫步，初步观察花坛、树下、操场边的土壤外观差异；
3. 引导学生提出问题，聚焦“不同地方的土壤保水能力一样吗”的核心探究问题。
• 学生活动
  ：
1. 校园实地观察，用手感知不同土壤的干湿、粗糙程度；
2. 小组讨论，提出关于土壤保水性的猜想，说明猜想依据；
3. 填写《观察与猜想记录单》。
• 材料准备
  ：小铲子、标本盒、观察记录单
• 评价要点
  ：观察的细致性、猜想的合理性

步骤2：设计方案与采样（第2课时）

教学目标：能设计对比实验方案，规范采集土壤样本。

• 教师活动
  ：
1. 讲解土壤采样的规范方法（取样深度、样本量、避免杂质混入）；
2. 指导学生设计保水性对比实验，明确控制变量：土壤量、加水量、过滤时间一致；
3. 强调校园采样的安全注意事项。
• 学生活动
  ：
1. 小组设计保水性对比实验方案，确定实验步骤和测量方法；
2. 校园分区域采集土壤样本（花坛、香樟树下、足球场边），编号标注采样地点；
3. 将土壤样本带回实验室，去除落叶、石子等杂质备用。
• 材料准备
  ：土壤采样铲、密封标本盒、标签、实验设计单
• 评价要点
  ：采样的规范性、实验方案的科学性

步骤3：实验探究与记录（第3课时）

教学目标：能规范完成保水性对比实验，准确测量并记录实验数据。

• 教师活动
  ：
1. 演示“漏斗过滤法”测保水性的操作：相同质量的土壤装入漏斗，倒入等量的水，测量相同时间内渗出的水量；
2. 指导学生正确使用量筒读数，提醒重复实验减少误差；
3. 巡视指导，纠正操作错误。
• 学生活动
  ：
1. 分组实验：称量等量土壤，组装过滤装置，缓慢倒入等量清水；
2. 计时等待，用量筒测量渗出的水量，记录数据；
3. 重复实验2次，取平均值，填写《实验数据记录表》。
• 材料准备
  ：漏斗、烧杯、量筒、纱布、天平、土壤样本、清水、记录表
• 评价要点
  ：操作的准确性、数据的可靠性

步骤4：分析总结与拓展（第4课时）

教学目标：能分析数据得出结论，制作土壤体检报告，提出校园种植建议。

• 教师活动
  ：
1. 引导学生对比分析数据，排序不同区域土壤的保水性；
2. 指导学生制作《校园土壤体检报告》，包含采样地点、保水性数据、适合种植的植物建议；
3. 拓展土壤改良知识，讨论“如何让保水性差的土壤更适合植物生长”。
• 学生活动
  ：
1. 整理实验数据，分析得出结论；
2. 小组合作制作校园土壤体检报告，搭配示意图和数据图表；
3. 全班交流报告，为校园绿化种植提出合理化建议，完成探究反思。
• 材料准备
  ：实验数据、体检报告模板、彩笔
• 评价要点
  ：结论的科学性、报告的完整性、建议的可行性