小學(xué)三年級科學(xué)實(shí)驗教學(xué)設(shè)計全集一、前言小學(xué)三年級是學(xué)生科學(xué)思維啟蒙的關(guān)鍵階段，實(shí)驗設(shè)計需遵循"直觀性、探究性、安全性"原則，以"問題-假設(shè)-實(shí)驗-結(jié)論"為主線，結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗，培養(yǎng)其觀察、動手與邏輯推理能力。本全集涵蓋生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)三大領(lǐng)域，共12個實(shí)驗，每個實(shí)驗均包含目標(biāo)、準(zhǔn)備、過程、記錄、結(jié)論、注意事項、拓展等模塊，符合《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求。二、生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒炘O(shè)計實(shí)驗1：種子發(fā)芽需要水嗎？實(shí)驗?zāi)繕?biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：通過對比實(shí)驗，理解種子發(fā)芽需要水。2.能力目標(biāo)：學(xué)會控制變量（單一變量法），掌握簡單觀察記錄方法。3.情感目標(biāo)：激發(fā)對植物生長的好奇心，培養(yǎng)耐心觀察的習(xí)慣。實(shí)驗準(zhǔn)備材料：綠豆/黃豆種子（20粒，飽滿無破損）、2個透明塑料杯、紙巾、水、標(biāo)簽紙。環(huán)境：室溫（18-25℃）、通風(fēng)處。實(shí)驗過程1.提出問題（情境導(dǎo)入）：教師展示干燥的種子和發(fā)芽的種子，提問："為什么有的種子能發(fā)芽，有的不能？種子發(fā)芽需要水嗎？"2.作出假設(shè)：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗猜想："種子發(fā)芽需要水"（或"不需要"，需尊重不同假設(shè)）。3.實(shí)驗操作（對比實(shí)驗設(shè)計）：（1）貼標(biāo)簽：在兩個杯子上分別標(biāo)注"實(shí)驗組（有水）"和"對照組（無水）"。（2）鋪紙巾：每個杯子底部鋪3層紙巾（保持透氣）。（3）放種子：每個杯子放入10粒種子，均勻平鋪在紙巾上。（4）控制變量：實(shí)驗組：澆適量水（紙巾濕潤但不積水，避免爛根）；對照組：不澆水（保持紙巾干燥）。（5）放置環(huán)境：將兩個杯子同時放在窗臺（光照、溫度相同）。4.觀察記錄（連續(xù)3-5天）：設(shè)計種子發(fā)芽觀察表（如下），每天固定時間（如放學(xué)前）記錄：天數(shù)實(shí)驗組（有水）對照組（無水）我的發(fā)現(xiàn)第1天種子膨脹無變化第2天長出白色小根無變化第3天小根變長，芽出土無變化實(shí)驗結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)："實(shí)驗組的種子發(fā)芽了，對照組的沒有發(fā)芽，說明種子發(fā)芽需要水"（若有例外，如對照組種子受潮發(fā)芽，需討論變量控制是否嚴(yán)格）。注意事項種子需提前挑選（去除破損、蟲蛀的種子）；澆水要適量（用噴壺最好，避免沖散種子）；避免移動杯子（保持環(huán)境變量一致）。拓展活動探究"種子發(fā)芽需要陽光嗎？"（實(shí)驗組放陽光下，對照組放黑暗柜子，其他條件相同）；探究"種子發(fā)芽需要空氣嗎？"（實(shí)驗組種子半浸在水（有空氣），對照組完全浸在水（無空氣））。實(shí)驗2：植物的根向哪里生長？實(shí)驗?zāi)繕?biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：知道植物的根具有向地性（向重力方向生長）。2.能力目標(biāo)：學(xué)會用實(shí)驗驗證植物的生長特性。3.情感目標(biāo)：感受植物生長的奇妙，培養(yǎng)對生命的尊重。實(shí)驗準(zhǔn)備材料：綠豆芽（剛長出1-2cm根）、透明塑料杯、濕棉花、橡皮泥。工具：馬克筆。實(shí)驗過程1.提出問題：展示生長在土壤里的植物，提問："植物的根是亂長的，還是朝著某個方向長？"2.作出假設(shè)：學(xué)生猜想："根朝著地下長"（或"朝著有水的方向"，需引導(dǎo)聚焦"重力"變量）。3.實(shí)驗操作：（1）固定綠豆芽：在透明杯壁上用橡皮泥固定3-4株綠豆芽（根朝向不同方向，如左、右、上）；（2）保持濕潤：在杯子底部放濕棉花（避免根干燥）；（3）標(biāo)記方向：用馬克筆在杯壁上畫出綠豆芽初始的根的方向（如"↑""→""←"）；（4）放置環(huán)境：將杯子放在通風(fēng)處（避免陽光直射，防止水分蒸發(fā)過快）。4.觀察記錄（連續(xù)2-3天）：每天觀察根的生長方向，用箭頭在記錄單上畫出變化（如初始根朝右，第2天根轉(zhuǎn)向下）。實(shí)驗結(jié)論所有綠豆芽的根最終都朝著向下（重力方向）生長，說明植物的根具有向地性。注意事項綠豆芽要選剛發(fā)芽的（根短，容易觀察變化）；濕棉花要每天噴水（保持濕潤，避免根死亡）；杯子要固定（避免移動導(dǎo)致根方向改變）。拓展活動探究"植物的莖向哪里生長？"（將綠豆芽放在黑暗處，觀察莖是否朝向有光的方向）；觀察家里的植物（如綠蘿、多肉），看看根的生長方向。三、物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒炘O(shè)計實(shí)驗3：溶解的快慢與什么有關(guān)？（以糖為例）實(shí)驗?zāi)繕?biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：通過實(shí)驗探究，知道攪拌、溫度、顆粒大小會影響溶解快慢。2.能力目標(biāo)：學(xué)會設(shè)計多變量實(shí)驗，分析實(shí)驗結(jié)果。3.情感目標(biāo)：體會"變量控制"的重要性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實(shí)驗準(zhǔn)備材料：白糖（顆粒大、顆粒小各一份）、溫水（40℃左右）、冷水、玻璃棒、3個透明杯子、秒表（可選）。工具：電子秤（可選，用于控制糖的重量相同）。實(shí)驗過程1.提出問題（情境導(dǎo)入）：教師演示：將一塊糖放入冷水，另一塊放入溫水，提問："哪杯里的糖化得快？為什么？"2.作出假設(shè)：學(xué)生猜想："溫水里的糖化得快"（或"攪拌會讓糖化得快"，需引導(dǎo)明確變量）。3.實(shí)驗操作（分三組探究不同變量）：組1：探究"溫度對溶解的影響"（控制攪拌、顆粒大小相同）：（1）在兩個杯子中分別加入等量的冷水（200ml）和溫水（200ml）；（2）各放入10g顆粒大小相同的白糖；（3）不攪拌，觀察哪杯糖先完全溶解（用秒表記錄時間）。組2：探究"攪拌對溶解的影響"（控制溫度、顆粒大小相同）：（1）在兩個杯子中加入等量的溫水（200ml）；（2）各放入10g顆粒大小相同的白糖；（3）一杯用玻璃棒攪拌，另一杯不攪拌，觀察溶解快慢。組3：探究"顆粒大小對溶解的影響"（控制溫度、攪拌相同）：（1）在兩個杯子中加入等量的溫水（200ml）；（2）一杯放入10g顆粒大的白糖，另一杯放入10g研磨成粉末的白糖；（3）同時攪拌，觀察溶解快慢。4.觀察記錄：設(shè)計溶解快慢實(shí)驗表，記錄每組的變量、現(xiàn)象和結(jié)論：實(shí)驗分組變量（不同之處）現(xiàn)象（溶解快慢）結(jié)論組1溫度（冷/溫）溫水里的糖化得快溫度越高，溶解越快組2攪拌（是/否）攪拌的糖化得快攪拌能加快溶解組3顆粒大?。ù??。┓勰┨腔每祛w粒越小，溶解越快實(shí)驗結(jié)論溶解的快慢與溫度、攪拌、顆粒大小有關(guān)：溫度越高、攪拌越充分、顆粒越小，溶解越快。注意事項水的量要相同（用刻度杯測量）；糖的重量要相同（用電子秤或勺子量取，如1勺）；攪拌時要輕（避免水濺出）。拓展活動探究"鹽的溶解快慢與什么有關(guān)？"（用鹽重復(fù)實(shí)驗，對比糖的結(jié)果）；生活應(yīng)用：為什么沖奶粉時要用溫水并攪拌？為什么洗衣粉要泡一會兒再洗？實(shí)驗4：磁鐵能吸什么？實(shí)驗?zāi)繕?biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：知道磁鐵能吸引鐵制品，了解磁鐵的基本性質(zhì)。2.能力目標(biāo)：學(xué)會用磁鐵識別鐵制品，培養(yǎng)分類能力。3.情感目標(biāo)：感受磁鐵的神奇，激發(fā)對磁現(xiàn)象的興趣。實(shí)驗準(zhǔn)備材料：條形磁鐵、蹄形磁鐵、鐵釘、銅絲、鋁片、塑料尺、橡皮、硬幣（1元、5角）、鑰匙、玻璃珠。工具：托盤（用于放置材料）。實(shí)驗過程1.提出問題（情境導(dǎo)入）：教師展示磁鐵吸鐵釘?shù)默F(xiàn)象，提問："磁鐵能吸所有東西嗎？哪些東西能被磁鐵吸？"2.作出假設(shè)：學(xué)生猜想："磁鐵能吸鐵做的東西"（或"能吸金屬"，需通過實(shí)驗驗證）。3.實(shí)驗操作：（1）分類預(yù)測：將材料分成"可能被吸"和"不可能被吸"兩類，記錄在預(yù)測表中；（2）實(shí)驗驗證：用磁鐵依次靠近每個材料，觀察是否被吸引（注意：磁鐵不要碰到玻璃珠等易碎品）；（3）記錄結(jié)果：將實(shí)際結(jié)果與預(yù)測對比，修正錯誤認(rèn)識。4.觀察記錄：設(shè)計磁鐵吸物實(shí)驗表：材料名稱預(yù)測（能/不能）實(shí)際（能/不能）我的發(fā)現(xiàn)鐵釘能能銅絲能不能塑料尺不能不能1元硬幣能能（鋼芯鍍鎳）實(shí)驗結(jié)論磁鐵能吸引鐵制品（如鐵釘、鋼芯硬幣、鐵鑰匙），不能吸引銅、鋁、塑料、橡皮等非鐵材料。注意事項磁鐵不要靠近電子產(chǎn)品（如手機(jī)、手表），避免損壞；不要將磁鐵摔在地上（會影響磁性）；硬幣要選最新版（舊版5角硬幣是銅鋅合金，不能被吸）。拓展活動探究"磁鐵的兩極在哪里？"（用磁鐵吸鐵釘，觀察兩端和中間的吸引力大小）；尋找家里的鐵制品（用磁鐵測試，如冰箱門、剪刀、螺絲）。四、地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒炘O(shè)計實(shí)驗5：土壤里有什么？實(shí)驗?zāi)繕?biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：知道土壤由沙、黏土、腐殖質(zhì)、水和空氣組成。2.能力目標(biāo)：學(xué)會用過濾、沉淀等方法分離土壤成分。3.情感目標(biāo)：了解土壤的重要性，培養(yǎng)保護(hù)土壤的意識。實(shí)驗準(zhǔn)備材料：新鮮土壤（從花園或田野?。?、透明杯子、水、玻璃棒、濾紙、漏斗、托盤。工具：放大鏡。實(shí)驗過程1.提出問題（情境導(dǎo)入）：教師展示土壤，提問："土壤里有什么？我們能把它們分開嗎？"2.作出假設(shè)：學(xué)生猜想："土壤里有沙子、小石子、蟲子"（需引導(dǎo)更全面的成分）。3.實(shí)驗操作（分三步分離成分）：步驟1：觀察土壤的外觀（用放大鏡）：發(fā)現(xiàn)土壤中有小石子、沙子、枯葉、蟲子等。步驟2：分離沙和黏土（沉淀法）：（1）將土壤放入杯子，加入半杯水，用玻璃棒攪拌1分鐘（讓土壤分散）；（2）靜置10分鐘，觀察杯子里的分層：上層：渾濁的水（黏土顆粒小，懸浮在水中）；中層：沙子（顆粒大，沉淀在下層）；下層：小石子（顆粒最大，沉淀在最底部）。步驟3：分離腐殖質(zhì)（過濾法）：（1）用濾紙折疊成漏斗狀，放在另一個杯子上；（2）將步驟2中的上層渾濁水倒入濾紙，過濾后：濾紙上：殘留的枯葉、腐爛的有機(jī)物（腐殖質(zhì)）；杯子里：清澈的水（含有溶解的礦物質(zhì)）。4.觀察記錄：用畫圖或文字記錄土壤的成分："土壤里有沙、黏土、腐殖質(zhì)、水和空氣"（空氣可以通過"將土壤放入水中，有氣泡冒出"驗證）。實(shí)驗結(jié)論土壤是由沙、黏土、腐殖質(zhì)、水和空氣組成的混合物，是植物生長的基礎(chǔ)。注意事項土壤要新鮮（避免干燥的土壤，不利于分離）；攪拌時要慢（避免水濺出）；過濾時要讓水慢慢流（避免濾紙破裂）。拓展活動探究"不同地方的土壤成分一樣嗎？"（取花園、操場、河邊的土壤，對比沙和黏土的比例）；觀察"土壤中的小動物"（用放大鏡找螞蟻、蚯蚓、潮蟲，了解它們對土壤的作用）。實(shí)驗6：模擬月相變化實(shí)驗?zāi)繕?biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：知道月相是月球反射太陽光形成的，了解月相的變化規(guī)律。2.能力目標(biāo)：學(xué)會用模擬實(shí)驗解釋自然現(xiàn)象。3.情感目標(biāo)：感受宇宙的奧秘，培養(yǎng)對天文的興趣。實(shí)驗準(zhǔn)備材料：手電筒（代表太陽）、網(wǎng)球（代表月球）、地球儀（代表地球）、黑布（用于遮擋光線）。環(huán)境：黑暗的教室（或拉上窗簾）。實(shí)驗過程1.提出問題（情境導(dǎo)入）：教師展示月相圖片（新月、上弦月、滿月、下弦月），提問："月亮為什么會變形狀？"2.作出假設(shè)：學(xué)生猜想："月亮的形狀變化和太陽、地球的位置有關(guān)"（需引導(dǎo)聚焦"反射光"）。3.實(shí)驗操作（模擬月相形成）：（1）角色分配：1名學(xué)生拿手電筒（固定位置，代表太陽），1名學(xué)生拿網(wǎng)球（代表月球），1名學(xué)生拿地球儀（代表地球）；（2）設(shè)置場景：將手電筒打開，對準(zhǔn)地球儀和網(wǎng)球（太陽、地球、月球在同一直線）；（3）模擬運(yùn)動：月球繞地球逆時針轉(zhuǎn)動（從地球儀的左側(cè)開始，依次轉(zhuǎn)到正前方、右側(cè)、后方）；（4）觀察月相：站在地球儀旁邊，觀察網(wǎng)球被太陽照亮的部分（即月相），記錄每個位置的形狀：位置1（月球在地球和太陽之間）：網(wǎng)球背對地球的一面被照亮，看不到月亮（新月）；位置2（月球在地球左側(cè)）：網(wǎng)球的右半部分被照亮（上弦月，傍晚可見）；位置3（月球在地球?qū)γ妫壕W(wǎng)球的整個正面被照亮（滿月，夜晚可見）；位置4（月球在地球右側(cè)）：網(wǎng)球的左半部分被照亮（下弦月，清晨可見）。4.觀察記錄：用畫圖記錄月相變化（如下）：月球位置月相名稱形狀（畫圖）出現(xiàn)時間1新月看不見初一2上弦月右半圓初七、初八3滿月圓形十五、十六4下弦月左半圓二十二、二十三實(shí)驗結(jié)論月相是月球反射太陽光形成的，其形狀變化取決于月球、地球和太陽的相對位置（月球繞地球轉(zhuǎn)動時，被太陽照亮的部分朝向地球的面積不同）。注意事項手電筒要固定（代表太陽位置不變）；月球繞地球的方向要正確（逆時針）；教室要黑暗（便于觀察網(wǎng)球的照亮部分）。拓展活動觀察真實(shí)月相（連續(xù)一個月，每天晚上8點(diǎn)記錄月亮的形狀和位置）；探究"月相變化的周期"（從新月到下一個新月，大約需要29天）。五、總結(jié)與建議1.實(shí)驗實(shí)施建議：每組學(xué)生人數(shù)控制在3-4人（便于分工，如操作、記錄、觀察）；實(shí)驗前要強(qiáng)調(diào)安全（如不用嘴嘗材料、不碰尖銳物品）；實(shí)驗后要引導(dǎo)學(xué)生反思（如"為什么我的實(shí)驗結(jié)果和別人不一樣？""變量控制是否嚴(yán)格？"）。2.評價方式：過程性評價：觀察學(xué)生的參