四年级科学

「做中学」探究实践任务实施方案

（手绘版）

适用年级：小学四年级（上册）

制定依据：《义务教育科学课程标准（2022年版）》《义务教育阶段科学教育「做中学」领航行动指南》

实施时间：自 2026 年秋季学期起

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　方案背景与政策依据

本方案依据《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》、教育部《义务教育阶段科学教育「做中学」领航行动指南》以及《义务教育科学课程标准（2022年版）》编写。四年级是学生科学学习中「由扶到放」的第二个台阶：三年级学会了按步骤做一次对比实验，四年级则要学着为一个真实的问题，自己提出问题、自己设计方案、自己做出成品。本方案把课标「3~4年级」学段的内容要求，逐条落实为八个可操作、可评价、可带回家的探究实践任务。

《义务教育科学课程标准（2022年版）》把小学科学分为三个学段，四年级处于「3~4年级」学段的主体年。该学段的内容要求包括：观察并描述空气受热上升的现象，知道风是一种空气流动的现象；观察并描述水沸腾或结冰的现象；观察常见材料在水中的沉浮现象与导热性；举例说明声音因物体的振动而产生，说明声音在不同物质中可以向各个方向传播，知道声音有高低和强弱之分；知道电源、导线、用电器和开关是构成电路的必要元素，知道有些材料是导体有些是绝缘体，列举电的重要用途并知道安全用电常识；知道地球有磁场，指南针中的小磁针可以用来指示方向；举例说明给物体施加力可以改变物体运动的快慢和方向；描述动物维持生命需要空气、水、食物和适宜的温度；知道植物可以利用阳光、空气和水分在绿色叶片里进行光合作用；描述和比较胎生与卵生动物的繁殖方式。本方案的八个案例，正是对照这些要求逐条细化的结果。

四年级学生正处于具体形象思维向初步逻辑思维过渡的关键期。与三年级相比，他们能连续专注二十到二十五分钟，能在一组材料中自己找出「一样的条件」与「不一样的条件」，能写出一句带理由的解释，也 beginning 开始在意同伴的评价、在意自己做的东西好不好。但他们仍难以长时间维持抽象推理，实验目的容易漂移，遇到两次失败后容易放弃整件工作，记录时也容易只写结论不写数据。因此本方案在任务设计上坚持「一任务一主题、一课时一环节、一环节一落点」，把长任务切成看得见的四段旅程，并且在每个案例里都留出「改一次」的空间。

本方案兼顾教科版、苏教版、大象版、人教鄂教版、青岛版、湘科版、粤教科技版、冀人版八种版本教材的四年级上册编排。八版共同关注的主题是：空气与热空气与风、呼吸与消化、声音的产生与传播、物体的运动与快慢、电路与磁铁、天气观测与气象站、生物对环境的适应、设计与制作小乐器。本方案的案例编排与之对应，不论教师使用哪一套教材，都能在本册目录里找到现成的落点。

「做中学」强调以实践为主线：课堂内的观察、实验、制作与表达，加上课后的连续记录与家庭小实验，构成一个完整闭环。学校应保证每个任务有不少于四课时的完整时间，鼓励亲子共同参与，让科学学习从教室延伸到校园、家庭与社区。四年级还要额外完成一件三年级没做过的事——把一学期的所有记录与作品装订成一本《我的科学成长册》，带回家给父母翻看。

本方案的八个案例覆盖课标十三个核心概念中的十个，并在每一案例首行标注课标锚点（核心概念、学习内容码与学段），教师可据此判断本案例在整体课程中的位置，避免内容重复或遗漏。教师使用不同版本教材时，可按本方案的顺序独立排课，也可按本册单元的先后顺序穿插进行。

　指导思想与核心理念

核心理念可概括为「一任务四课时一作品一档案」：一个真实任务串起四课时，每一课时只推进一个环节，最终留下一件看得见的作品和一份可翻查的记录档案。四年级强调「四动」：动起来（人人动手）、说出来（人人开口）、记下来（人人有记录）、改一遍（人人改一次）。

四条操作原则：

① 先测后讲——不先给结论，让学生在一次次量、看、记、改中自己长出认识，教师只在学生卡住时提供支架。

② 只变一个——任何对比实验都要求「只改一个条件，其他都一样」，四年级要能说出自己改的是哪一个条件、为了检验什么。

③ 证据说话——记录必须写清日期与真实数字，允许写「我没看出来」，不允许补写、不许编造；解释必须带上证据，不许只有结论。

④ 做后再改——任何制作类任务都要求「做一次、想一想、改一次、再测一次」，把失败当作改进的资源，并把改进理由写清楚。

　年级定位与核心目标

（一）学段定位

四年级学生已经有三年的科学课经历，能连续专注二十余分钟，能按步骤完成一件较复杂的事，开始出现「我这样想是有原因的」这类表达，也开始在意同伴的评价。但与五年级相比，他们概括时仍容易以偏概全，实验时容易同时改动多个条件，遇挫时容易放弃整件工作，说明时容易只讲现象不讲理由。依据2022年版课程标准，四年级属于「3~4年级」学段的主体年，本方案的重心由三年级的「学会控制与学会解释」转向「学会设计与学会改进」：一是学会为一个问题设计完整的对比实验，明确改什么、控什么；二是学会用数据解释现象，用折线图、对比表、柱状图说话；三是学会在一次甚至两次失败之后，提出一条明确的、说得清理由的改进办法；四是开始关注技术、工程与社会之间的联系，关心科学给生活带来的便利与风险。因此本方案的任务设计坚持「三稳三放」——坡度稳（每课时只完成一个环节）、节奏稳（每周一次固定探究时段）、要求稳（记录格式与评价口径统一），同时大胆放手（第三、四课时教师基本退到一边）、放手后必回（每次分享都要回望最初的猜想）、放手中留痕（每一次动手都有照片或记录为证）。

（二）学段目标

　任务总览：八版教材的「科学菜单」

本方案横跨教科版、苏教版、大象版、人教鄂教版、青岛版、湘科版、粤教科技版、冀人版八种版本教材的四年级上册，把各版本中与「空气与热空气与风、呼吸与消化、声音的产生与传播、物体的运动与快慢、电路与磁铁、天气观测与气象站、生物对环境的适应、设计与制作小乐器」相关的单元内容，提炼成下面八个可直接开展的「做中学」探究实践任务。各班依据教材进度、季节与本地资源，每学期至少完成四项；每项不少于四课时；鼓励把教材中的「观测、测量、制作、演奏会、展示会」栏目延伸为完整的实践项目，并留下一件看得见的作品。

使用说明：表4-1 供教师对照自己所用的教材版本快速定位案例的对应单元；表4-2 与「探究案例详解」可直接用于教学。所有单元均以各版本「四年级上册」目录为准；其中大象版、人教鄂教版四年级只抓到了单元名（无课次），相关案例一律如实标注为「衔接拓展」或「相关」，教师可结合本册其他内容灵活替换，或参考其后年级的同类单元提前渗透。案例顺序可按当地季节调整，但每案例的四项课时应完整保留，不做随意压缩；涉及连续观察的时段（如气象观测、动物过冬）可适当延长到三周。

表4-1　本年级上册「八版本教材单元对照表」

表4-2　本年级「做中学」探究实践任务总览

探究案例详解

案例 1　空气在哪里跑，热空气为什么往上走

空气在哪里跑，热空气为什么往上走

课标锚点：（一）物质的结构与性质　·　观察并描述空气受热上升的现象；知道风是一种空气流动的现象，列举生活中常见的形成风的方法（3~4年级）

内容要求：观察并描述空气受热上升的现象；知道风是一种空气流动的现象，列举生活中常见的形成风的方法；知道空气没有一定的形状，会流动，并占据一定的空间。

八版本教材对应单元（上册）

驱动性问题：为什么空的塑料袋在手里焐一会儿就会往上飘？我们院子里那阵风，到底是谁把它推出来的？

4 课时行动路线

关键词：轻薄塑料袋　透明打卡纸　细铁丝　蜡烛与火柴（教师用）          核心操作：做「热气球」与「风车」实验：给塑料袋加热看它上升，用蚊香和纸条看空气往哪里流，连续观察三周记录风向变化          四课时主线：空气在哪里，先摸一摸再想 → 给塑料袋加热，看它往上走 → 烟往哪里走，风是怎么来的 → 制作风向标，坚持观察三周

评价要点：能否用至少三个生活例子证明空气存在，并说出空气占据空间的现象；能否说出热空气会往上升，并解释塑料袋上浮的原因；能否说清风是空气流动形成的，能指出风向指的是风吹来的方向；连续七天的风向记录是否真实，是否有补写与编造的痕迹；是否遵守火源与蜡烛的操作纪律，不扇风、不追打、不靠近火焰。

安全提示：蜡烛与火柴只由教师点燃和熄灭，学生不碰火源，头发与衣领要事先整理好；塑料袋不要用嘴吹足气后猛地放开，避免弹到眼睛；观察蚊香烟雾时保持一米以上距离，不追打、不扇风；实验结束把火源彻底熄灭并检查桌面是否留有余烬。

案例 2　身体里的旅行，食物和空气各走哪条路

身体里的旅行，食物和空气各走哪条路

课标锚点：（六）生物体的稳态与调节　·　描述动物维持生命需要空气、水、食物和适宜的温度（3~4年级）；知道动物以其他生物为食，动物维持生命需要消化（3~4年级）；知道植物可以利用阳光、空气和水分在绿色叶片里进行光合作用（3~4年级）

内容要求：描述动物维持生命需要空气、水、食物和适宜的温度；知道动物以其他生物为食，动物维持生命需要消化；知道植物可以利用阳光、空气和水分在绿色叶片里进行光合作用。

八版本教材对应单元（上册）

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