小學(xué)四年級(jí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例匯編引言《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出：“科學(xué)課程以探究式學(xué)習(xí)為主要方式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)獲取科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)思維和實(shí)踐能力。”實(shí)驗(yàn)是探究式學(xué)習(xí)的核心載體，對(duì)四年級(jí)學(xué)生（10-11歲）而言，實(shí)驗(yàn)不僅能激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的興趣，更能幫助他們理解抽象的科學(xué)概念，形成“提出問(wèn)題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—驗(yàn)證結(jié)論”的科學(xué)思維模式。本文結(jié)合四年級(jí)科學(xué)課程內(nèi)容（生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)），精選6個(gè)典型實(shí)驗(yàn)案例，涵蓋“變量控制”“電路連接”“模擬實(shí)驗(yàn)”等關(guān)鍵探究技能，注重可操作性與思維培養(yǎng)，為一線(xiàn)教師提供實(shí)用的教學(xué)參考。一、生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)案例（一）種子萌發(fā)的條件1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（1）知識(shí)目標(biāo)：識(shí)別種子萌發(fā)的必要條件（適宜溫度、一定水分、充足空氣）。（2）能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，控制單一變量；能準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析數(shù)據(jù)。（3）情感態(tài)度：激發(fā)對(duì)植物生長(zhǎng)的探究興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：綠豆種子（60粒，顆粒飽滿(mǎn)）、培養(yǎng)皿（6個(gè)）、吸水紙巾、清水、標(biāo)簽紙、溫度計(jì)。環(huán)境：恒溫培養(yǎng)箱（或20-25℃的溫暖室內(nèi)）、陰暗櫥柜（用于控制光照變量）。3.教學(xué)流程（1）問(wèn)題導(dǎo)入：展示萌發(fā)的綠豆芽與未萌發(fā)的綠豆，提問(wèn)：“為什么有的種子能發(fā)芽，有的不能？種子發(fā)芽需要什么條件？”（2）作出假設(shè)：學(xué)生分組討論，提出假設(shè)（如“種子發(fā)芽需要水”“種子發(fā)芽需要陽(yáng)光”）。（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：以“探究水分對(duì)種子萌發(fā)的影響”為例，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)組：培養(yǎng)皿鋪紙巾，放10粒種子，加適量水（紙巾濕潤(rùn)），貼標(biāo)簽“有水組”。對(duì)照組：培養(yǎng)皿鋪紙巾，放10粒種子，不加水，貼標(biāo)簽“無(wú)水組”。（注：其他變量如溫度、空氣保持一致。）（4）實(shí)施實(shí)驗(yàn)：將培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱，每天固定時(shí)間觀(guān)察，記錄發(fā)芽數(shù)與芽長(zhǎng)（見(jiàn)表1）。（5）分析結(jié)論：學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論——“有水組種子全部萌發(fā)，無(wú)水組種子未萌發(fā)，說(shuō)明種子萌發(fā)需要水分”。（6）拓展探究：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究“溫度”“光照”對(duì)種子萌發(fā)的影響（如將種子分別放在25℃與4℃環(huán)境中，或光照與黑暗環(huán)境中）。表1種子萌發(fā)情況記錄表天數(shù)有水組發(fā)芽數(shù)無(wú)水組發(fā)芽數(shù)有水組芽長(zhǎng)（cm）無(wú)水組芽長(zhǎng)（cm）第1天0000第2天300.20第3天800.50第4天1001.004.注意事項(xiàng)種子選擇：避免使用破損或蟲(chóng)蛀的種子，防止自身因素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。水分控制：“適量水”指紙巾濕潤(rùn)但不積水，避免種子因缺氧腐爛。變量控制：嚴(yán)格遵循“單一變量”原則，如探究溫度時(shí)，僅改變溫度，其他條件不變。5.拓展延伸探究不同種子的萌發(fā)條件（如黃豆、花生），比較其萌發(fā)溫度需求。制作“種子萌發(fā)日記”，用照片或文字記錄種子生長(zhǎng)過(guò)程。6.教學(xué)反思學(xué)生易忽略“單一變量”，需提前通過(guò)示例強(qiáng)調(diào)（如“不能同時(shí)改變水分和溫度”）。部分學(xué)生記錄不及時(shí)，可提醒用手機(jī)拍照，便于后續(xù)分析。（二）植物根的向地性實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（1）知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)植物根的向地性（向重力方向生長(zhǎng)）。（2）能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究植物生長(zhǎng)規(guī)律。（3）情感態(tài)度：培養(yǎng)對(duì)植物生長(zhǎng)的觀(guān)察興趣。2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：綠豆芽（剛萌發(fā)，根長(zhǎng)1-2cm）、透明塑料杯、濕棉花、橡皮泥。工具：馬克筆（標(biāo)記根的方向）。3.教學(xué)流程（1）問(wèn)題導(dǎo)入：展示豎直生長(zhǎng)的綠豆芽，提問(wèn)：“如果把杯子倒過(guò)來(lái)，根會(huì)往哪個(gè)方向長(zhǎng)？”（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：將綠豆芽固定在杯子側(cè)壁（根水平朝向），用濕棉花保持濕潤(rùn)，用橡皮泥封口（防止水分流失）。（3）觀(guān)察記錄：每天觀(guān)察根的生長(zhǎng)方向，用馬克筆標(biāo)記（見(jiàn)圖1）。（4）結(jié)論總結(jié)：3-5天后，根會(huì)向重力方向彎曲生長(zhǎng)，得出“植物根具有向地性”的結(jié)論。4.注意事項(xiàng)綠豆芽需剛萌發(fā)，根未定型，便于觀(guān)察方向變化。保持棉花濕潤(rùn)，避免種子缺水死亡。二、物質(zhì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)案例（一）簡(jiǎn)單電路的連接1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（1）知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單電路的組成（電源、導(dǎo)線(xiàn)、用電器、開(kāi)關(guān)），理解閉合回路的概念。（2）能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)連接簡(jiǎn)單電路，識(shí)別通路、斷路、短路。（3）情感態(tài)度：培養(yǎng)動(dòng)手操作與合作能力。2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：干電池（1.5V，2節(jié)）、電池盒、導(dǎo)線(xiàn)（帶鱷魚(yú)夾）、小燈泡（2.5V）、燈座、開(kāi)關(guān)。工具：螺絲刀（固定電池）。3.教學(xué)流程（1）情境導(dǎo)入：展示不亮的小燈泡，提問(wèn)：“怎樣讓小燈泡亮起來(lái)？需要哪些材料？”（2）認(rèn)識(shí)材料：介紹各部件作用（電源：提供電能；導(dǎo)線(xiàn)：傳輸電能；用電器：消耗電能；開(kāi)關(guān)：控制電路）。（3）嘗試連接：學(xué)生分組嘗試連接電路，教師巡視指導(dǎo)（如“導(dǎo)線(xiàn)要夾在燈泡的金屬觸點(diǎn)上”）。（4）探究電路狀態(tài)：通路：閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡亮（電流形成閉合回路）。斷路：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，小燈泡不亮（電路斷開(kāi)）。短路：導(dǎo)線(xiàn)直接連接電池正負(fù)極（危險(xiǎn)，禁止嘗試）。（5）拓展設(shè)計(jì)：提出問(wèn)題“怎樣用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制兩個(gè)小燈泡同時(shí)亮？”，引導(dǎo)學(xué)生嘗試串聯(lián)（依次連接）或并聯(lián)（并列連接）。4.注意事項(xiàng)安全提示：使用1.5V干電池，避免交流電；禁止短路（導(dǎo)線(xiàn)直接接電池正負(fù)極）。導(dǎo)線(xiàn)連接：鱷魚(yú)夾需夾在電池正負(fù)極與燈泡金屬觸點(diǎn)上，接觸牢固。5.拓展延伸制作“紅綠燈”電路（用紅、綠、黃燈泡，分別用開(kāi)關(guān)控制）。探究導(dǎo)體與絕緣體（用導(dǎo)線(xiàn)連接不同材料，觀(guān)察燈泡是否亮）。（二）溶解的秘密1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（1）知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)溶解的概念（物質(zhì)均勻分散在水中，不能用過(guò)濾分離）。（2）能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的溶解性。（3）情感態(tài)度：培養(yǎng)對(duì)物質(zhì)變化的觀(guān)察興趣。2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：食鹽、白糖、面粉、沙子、水、燒杯、玻璃棒、濾紙、漏斗。工具：天平（稱(chēng)量物質(zhì)質(zhì)量）。3.教學(xué)流程（1）問(wèn)題導(dǎo)入：展示一杯鹽水，提問(wèn)：“食鹽去哪里了？為什么看不見(jiàn)了？”（2）實(shí)驗(yàn)探究：將食鹽、白糖、面粉、沙子分別加入水中，攪拌后觀(guān)察：食鹽、白糖：均勻分散，看不見(jiàn)顆粒（溶解）。面粉、沙子：有顆粒沉淀（不溶解）。（3）過(guò)濾驗(yàn)證：用濾紙過(guò)濾上述液體，發(fā)現(xiàn)食鹽、白糖的濾液澄清（不能用過(guò)濾分離），面粉、沙子的濾液有沉淀（可以用過(guò)濾分離）。（4）結(jié)論總結(jié)：溶解是物質(zhì)均勻分散在水中，不能用過(guò)濾分離的現(xiàn)象。4.注意事項(xiàng)攪拌時(shí)不要用力過(guò)猛，避免液體濺出。過(guò)濾時(shí)，漏斗下端要緊貼燒杯內(nèi)壁。三、地球與宇宙科學(xué)實(shí)驗(yàn)案例（一）月相的模擬實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（1）知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)月相變化規(guī)律（新月、上弦月、滿(mǎn)月、下弦月），理解月相形成原因（月球繞地球公轉(zhuǎn)）。（2）能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)用模擬實(shí)驗(yàn)探究月相變化。（3）情感態(tài)度：激發(fā)對(duì)宇宙的探究興趣。2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：皮球（代表月球，一半涂白、一半涂黑）、手電筒（代表太陽(yáng)）、黑板（代表地球，畫(huà)圓圈代表觀(guān)察者位置）。環(huán)境：黑暗教室（便于觀(guān)察亮面）。3.教學(xué)流程（1）問(wèn)題導(dǎo)入：展示月相圖片（新月、滿(mǎn)月），提問(wèn)：“月亮為什么會(huì)變樣子？”（2）模擬實(shí)驗(yàn)：手電筒固定在教室前方（代表太陽(yáng)），黑板放在中間（代表地球），學(xué)生拿皮球繞黑板轉(zhuǎn)動(dòng)（代表月球繞地球公轉(zhuǎn)）。保持皮球白面向著手電筒（模擬月球始終以同一面朝向地球），觀(guān)察者站在黑板前，觀(guān)察皮球亮面形狀（見(jiàn)表2）。（3）記錄分析：學(xué)生記錄不同位置的月相形狀，得出結(jié)論——月相是月球被太陽(yáng)照亮的部分，由于月球繞地球公轉(zhuǎn)，三者位置變化導(dǎo)致月相變化。表2月相模擬記錄月球位置亮面形狀對(duì)應(yīng)月相農(nóng)歷日期1（新月）全黑新月初一2（上弦月）右半亮上弦月初七、初八3（滿(mǎn)月）全亮滿(mǎn)月十五、十六4（下弦月）左半亮下弦月二十二、二十三4.注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境：選擇黑暗教室，便于觀(guān)察亮面。皮球轉(zhuǎn)動(dòng)：保持白面向著手電筒，模擬月球始終以同一面朝向地球。5.拓展延伸連續(xù)一個(gè)月觀(guān)察真實(shí)月相，記錄其形狀與位置，繪制月相圖。探究月相周期（約29.5天，稱(chēng)為朔望月）。（二）土壤的成分實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（1）知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)土壤的成分（沙、黏土、腐殖質(zhì)、水、空氣）。（2）能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)分離土壤成分。（3）情感態(tài)度：培養(yǎng)對(duì)土壤的保護(hù)意識(shí)。2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：土壤（取自校園）、燒杯、玻璃棒、濾紙、酒精燈、三腳架。工具：放大鏡（觀(guān)察土壤顆粒）。3.教學(xué)流程（1）觀(guān)察土壤：用放大鏡觀(guān)察土壤，發(fā)現(xiàn)有沙粒、黏土、腐殖質(zhì)（腐爛的動(dòng)植物殘?bào)w）。（2）分離成分：空氣：將土壤放入水中，觀(guān)察到氣泡（空氣）。沙與黏土：攪拌后靜置，沙粒下沉（下層），黏土懸?。ㄉ蠈樱?。腐殖質(zhì)：用濾紙過(guò)濾，濾液中的黑色物質(zhì)（腐殖質(zhì)）。水：用酒精燈烤土壤，發(fā)現(xiàn)土壤變干（水蒸發(fā)）。（3）結(jié)論總結(jié)：土壤由沙、黏土、腐殖質(zhì)、水、空氣組成。4.注意事項(xiàng)酒精燈使用：用外焰加熱，避免燙傷。土壤選擇：避免取含有石塊的土壤，便于分離。四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施建議1.目標(biāo)導(dǎo)向，緊扣課標(biāo)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)需符合《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求，體現(xiàn)“三維目標(biāo)”（知識(shí)、能力、情感），避免“重操作輕思維”。2.問(wèn)題引領(lǐng)，激發(fā)興趣用生活現(xiàn)象導(dǎo)入（如“為什么月亮?xí)儤幼?？”），引發(fā)學(xué)生疑問(wèn)，激發(fā)探究欲望。3.過(guò)程指導(dǎo)，培養(yǎng)思維在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生“提出問(wèn)題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—驗(yàn)證結(jié)論”，培養(yǎng)科學(xué)思維。例如“種子萌發(fā)”實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生思考“為什么無(wú)水組種子不發(fā)芽？”。4.合作探究，分享成果以分組形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生合作（如一人操作，一人記錄），實(shí)驗(yàn)后分享結(jié)果，培養(yǎng)表達(dá)與傾聽(tīng)能力。5.關(guān)注差異，因材施教對(duì)動(dòng)手能力弱的學(xué)生，加強(qiáng)示范指導(dǎo)；對(duì)能力強(qiáng)的學(xué)生，提供拓展任務(wù)（如“制作電