【一等奖小学科学教学论文】小学低年级科学探究能力培养的教学设计——以“冷热与温度”单元教学为例

[摘要]本文以“冷热与温度”单元教学为例，设计“感官初探—工具进阶—生活应用”三阶探究活动，结合实验器材优化策略与实物操作、温度计使用等方法，提出“低结构材料+可视化工具+游戏化任务”的实施路径。

[关键词]小学科学；科学探究能力；教学设计

《义务教育科学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)提出，低年级学生应通过直接感知和动手实践初步形成科学思维。感官观察与简单工具运用是科学探究起点，契合该阶段儿童认知特点。“冷热”是学生日常直接感知，但其背后“温度”概念抽象。教学难点是引导学生从“冷热”体验过渡到对“温度”量化概念的理解。设计对比实验，让学生感受感官体验与工具测量结果差异，可助其理解科学工具价值。

让学生在实践中学习，在发现问题中成长，在真实应用中掌握知识。尊重低年级学生的认知特点，以“探究”作为教学的主线，借助工具制造认知冲突推动学生思维发展

一年级学生对物体的“冷”和“热”具有丰富的生活体验，如触摸热水、品尝冰糕、感受洗澡水温等，能够使用“烫”“温”“凉”“冰”等词汇进行描述。他们普遍认为“用手摸”是判断冷热最直接、最可靠的方式。大部分学生可能见过温度计，但对其工作原理和科学用途了解甚少。

学生思维具体、直观，容易被有趣的现象和活动吸引：好奇心强，但提出有逻辑的问题和进行因果推理的能力仍较弱。具备初步的观察和描述能力，但记录、比较和分析信息需要教师引导。

学生喜欢动手操作、教师游戏和故事化情境。小组合作处于起步阶段，需要教师明确角色分工和任务指令。语言表达能力正在发展，需要教师提供句式支架，如“我感觉……”“我发现……”。

通过用手触摸比较不同水温，学生能说出其冷热差异，能够准确区分冷、凉、温、热四种不同的温度感受；初步建立工具测量优于感官判断的认知。

能主动提出疑问，具备初步的质疑精神；能根据“冷热水实验”的体验，用“因为之前………”的句式简单解释感觉不可靠的原因，具备初步的逻辑推理能力。

能模仿教学视频，基本正确地使用电子温度计测量水温，掌握探头入水、持稳、读数的基本操作步骤；能在记录单上用数字记录四杯水的温度测量结果，做到记录准确、清晰。能用电子体温计测量体温并记录读数，将课堂所学知识迁移到生活中。

对科学探究活动保持浓厚的兴趣：在课堂上能积极参与触摸、测量、实验等课堂活动；具备初步的合作交流意识：在小组讨论时能够倾听同学发言。

第一，通过“用手摸”和“用温度计测”的对比活动，学生体验到工具测量的可靠性，感受到温度计比单纯依靠触觉更准确。第二，帮助学生建立“温度”与“冷热”之间的联系，能把温度的读数与“更冷”“更热”的排序对应起来。第三，学会使用电子温度计的基本方法，掌握正确的测量步骤，并能完成测量任务。

第一，引导学生从依赖自己的主观感觉，逐步过渡到愿意相信客观工具和数据，初步形成实证意识，实现思维方式的转变。第二，借助实验，让学生理解“感觉会骗人”的原因，认识到感觉具有相对性。第三，通过工具测量，让学生朦胧地意识到数字比感觉更适合作为判断的依据，从而在心中埋下初步的证据意识。

(1)多媒体课件。

(2)教学材料：四大瓶保温杯水(冷水15℃，凉水25℃，温水30℃，热水40℃）、若干条擦手巾、四只相同的带盖透明塑料杯(外覆硅胶壳)、电子温度计(探头式)7支。

(3)学生活动记录单:触摸感受表、温度测量表。

师：同学们，来看一则小动画。