小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例分享引言小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙課程，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其核心載體?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出：“要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方式獲取證據(jù)，運(yùn)用邏輯推理、歸納概括等方法解釋現(xiàn)象、得出結(jié)論。”實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能讓學(xué)生“看見”科學(xué)，更能讓他們“經(jīng)歷”科學(xué)——在動(dòng)手操作中提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)，最終形成科學(xué)思維。本文結(jié)合小學(xué)低、中、高三個(gè)年級(jí)的典型實(shí)驗(yàn)案例，從目標(biāo)設(shè)計(jì)、流程實(shí)施、意圖闡釋、效果反思四個(gè)維度展開，旨在為一線教師提供可復(fù)制、可推廣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)范式。案例一：低年級(jí)（1-2年級(jí)）——《水的“變身”魔法》一、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.感知水的三種形態(tài)（液態(tài)、固態(tài)、氣態(tài)）及相互轉(zhuǎn)化。2.通過觀察、記錄，描述水的形態(tài)變化與溫度的關(guān)系。3.激發(fā)對(duì)“身邊科學(xué)”的探究興趣，培養(yǎng)觀察的細(xì)致性。二、材料準(zhǔn)備分組材料：透明燒杯（3個(gè)）、冰塊、溫水、酒精燈（教師操作）、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)（簡(jiǎn)易）、記錄卡（畫有燒杯和箭頭）。演示材料：多媒體課件（展示冰棒融化、雨后彩虹、冬天窗戶冰花等生活場(chǎng)景）。三、教學(xué)流程1.情境導(dǎo)入：猜一猜“水的魔法”（5分鐘）教師展示冰棒：“夏天吃冰棒時(shí)，冰棒會(huì)慢慢變成什么？”（學(xué)生回答：水）追問：“水放在太陽下，會(huì)變成什么？”（學(xué)生回答：看不見的東西/水蒸氣）拋出問題：“水為什么會(huì)變？怎么變？我們一起做實(shí)驗(yàn)找答案?！?.探究活動(dòng)：水的“變身”實(shí)驗(yàn)（20分鐘）實(shí)驗(yàn)1：冰變成水（固態(tài)→液態(tài)）①每組取1塊冰放入燒杯，用溫度計(jì)測(cè)量冰的溫度（約0℃）。②把燒杯放在溫水盆中（教師提前準(zhǔn)備30℃左右的溫水），觀察冰的變化。③記錄：冰開始融化的時(shí)間、完全變成水后的溫度（約10℃）。實(shí)驗(yàn)2：水變成水蒸氣（液態(tài)→氣態(tài)）①向燒杯中加入半杯溫水（約40℃），用溫度計(jì)測(cè)量溫度。②教師用酒精燈加熱燒杯（提醒學(xué)生遠(yuǎn)離，注意安全），觀察水面的變化。③記錄：水面出現(xiàn)“白氣”的時(shí)間、水沸騰時(shí)的溫度（約100℃）。實(shí)驗(yàn)3：水蒸氣變成水（氣態(tài)→液態(tài)）①用冷玻璃片（提前放在冰箱里）靠近沸騰的燒杯上方。②觀察玻璃片上的變化（出現(xiàn)小水珠）。3.交流總結(jié)：水的“變身”秘密（10分鐘）小組展示記錄卡，分享實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師引導(dǎo)學(xué)生歸納：冰（固態(tài)）→水（液態(tài)）：需要加熱（溫度升高）；水（液態(tài)）→水蒸氣（氣態(tài)）：需要繼續(xù)加熱（溫度升高）；水蒸氣（氣態(tài)）→水（液態(tài)）：需要冷卻（溫度降低）。播放課件：用動(dòng)畫展示水的三態(tài)循環(huán)（江河水→水蒸氣→云→雨→雪→江河水），聯(lián)系生活中的“雨后彩虹”“冬天窗戶冰花”等現(xiàn)象，讓學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解釋。四、設(shè)計(jì)意圖情境化導(dǎo)入：用“冰棒融化”“太陽曬水”等生活場(chǎng)景激活學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)，讓科學(xué)問題“從生活中來”。分層實(shí)驗(yàn)：從“冰變水”（低溫到常溫）到“水變水蒸氣”（常溫到高溫），再到“水蒸氣變水”（高溫到低溫），符合低年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知邏輯——從“熟悉的現(xiàn)象”到“需要操作的現(xiàn)象”。記錄可視化：用畫有燒杯和箭頭的記錄卡，讓學(xué)生用“打鉤”“畫線條”等方式記錄，降低記錄難度，聚焦觀察本身。五、實(shí)施效果學(xué)生參與度高：90%以上的學(xué)生能主動(dòng)觀察冰的融化過程，有的學(xué)生還會(huì)用手摸燒杯外壁（發(fā)現(xiàn)“涼”），有的學(xué)生數(shù)“冰變成水用了多少分鐘”。能聯(lián)系生活：實(shí)驗(yàn)后，有學(xué)生說“冬天我家窗戶上的冰花，就是水蒸氣變成的冰”，還有學(xué)生說“媽媽煮開水時(shí)，鍋蓋上面的水就是水蒸氣變的”。初步形成“溫度影響形態(tài)”的概念：當(dāng)教師問“如果把水放在冰箱里，會(huì)變成什么？”時(shí)，學(xué)生能快速回答“冰”，并說明“因?yàn)楸淅餃囟鹊汀?。案例二：中年?jí)（3-4年級(jí)）——《讓小燈泡亮起來》一、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.知道簡(jiǎn)單電路的組成（電源、導(dǎo)線、用電器）。2.學(xué)會(huì)連接簡(jiǎn)單電路（串聯(lián)），能描述電路的工作原理。3.培養(yǎng)“問題-嘗試-調(diào)整”的探究習(xí)慣，提高動(dòng)手操作能力。二、材料準(zhǔn)備分組材料：干電池（2節(jié)）、導(dǎo)線（3根，兩端剝?nèi)ソ^緣皮）、小燈泡（1個(gè)）、開關(guān)（1個(gè)）、電池盒（1個(gè)）、燈座（1個(gè)）。演示材料：多媒體課件（展示手電筒、臺(tái)燈等電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)）。三、教學(xué)流程1.問題導(dǎo)入：小燈泡為什么不亮？（5分鐘）教師展示一個(gè)未連接的電路（電池、導(dǎo)線、小燈泡放在桌子上）：“這里有電池、導(dǎo)線、小燈泡，誰能讓小燈泡亮起來？”請(qǐng)1-2名學(xué)生嘗試連接（可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤：導(dǎo)線沒接電池的正負(fù)極、導(dǎo)線沒接小燈泡的金屬部分）。拋出問題：“為什么有的同學(xué)能讓小燈泡亮，有的不能？我們一起找原因。”2.探究活動(dòng)：連接簡(jiǎn)單電路（25分鐘）步驟1：認(rèn)識(shí)材料的作用（5分鐘）①教師展示電池：“電池是電源，能給電路提供電，有正負(fù)極（用“+”“-”表示）。”②展示導(dǎo)線：“導(dǎo)線是用來傳電的，像‘電的小路’。”③展示小燈泡：“小燈泡是用電器，電通過它的時(shí)候，它就會(huì)亮?！辈襟E2：嘗試連接“簡(jiǎn)單電路”（10分鐘）①分組任務(wù)：用電池、導(dǎo)線、小燈泡，讓小燈泡亮起來。（不提供電池盒和燈座，讓學(xué)生用手按住導(dǎo)線和電池、小燈泡）②教師巡視，記錄學(xué)生的連接方式：正確方式：導(dǎo)線一端接電池正極，另一端接小燈泡的金屬底座，小燈泡的螺旋套接電池負(fù)極（形成“閉合回路”）。錯(cuò)誤方式：導(dǎo)線只接電池的一個(gè)極（開路）；導(dǎo)線接電池的正負(fù)極但沒接小燈泡（短路）。步驟3：優(yōu)化電路（加入開關(guān)和燈座）（8分鐘）①教師展示電池盒和燈座：“電池盒能固定電池，燈座能固定小燈泡，開關(guān)能控制電路的通斷?！雹诜纸M任務(wù)：用電池盒、燈座、開關(guān)連接電路，讓小燈泡亮起來，并且能用開關(guān)控制“亮”和“滅”。③交流：“開關(guān)閉合時(shí)，電路是通的，小燈泡亮；開關(guān)斷開時(shí)，電路是斷的，小燈泡滅?！辈襟E4：總結(jié)電路的組成（2分鐘）教師引導(dǎo)學(xué)生說出：“簡(jiǎn)單電路需要電源（電池）、導(dǎo)線、用電器（小燈泡），還要有開關(guān)（控制通斷）?！彼?、設(shè)計(jì)意圖問題驅(qū)動(dòng)：從“讓小燈泡亮起來”的真實(shí)問題出發(fā)，讓學(xué)生在“嘗試-錯(cuò)誤-調(diào)整”中發(fā)現(xiàn)“閉合回路”的重要性，比直接講解“電路組成”更有效。從“徒手連接”到“用工具連接”：先讓學(xué)生用手按住導(dǎo)線（感受“電的路徑”），再用電池盒、燈座（規(guī)范操作），符合中年級(jí)學(xué)生的動(dòng)手能力發(fā)展——從“直觀操作”到“工具輔助”。強(qiáng)調(diào)“通斷”概念：通過開關(guān)的加入，讓學(xué)生理解“電路不僅要‘連起來’，還要能‘控制’”，深化對(duì)“電路工作原理”的認(rèn)識(shí)。五、實(shí)施效果動(dòng)手能力提升：85%的學(xué)生能在10分鐘內(nèi)用“徒手方式”讓小燈泡亮起來，70%的學(xué)生能正確使用電池盒和燈座連接電路。能描述“閉合回路”：當(dāng)教師問“為什么小燈泡不亮？”時(shí)，學(xué)生能說出“因?yàn)殡娐窋嗔恕薄皩?dǎo)線沒接好”“開關(guān)沒閉合”等原因。激發(fā)創(chuàng)新思維：有學(xué)生提出“如果用兩節(jié)電池，小燈泡會(huì)不會(huì)更亮？”，教師鼓勵(lì)他們課后嘗試，延伸探究興趣。案例三：高年級(jí)（5-6年級(jí)）——《種子萌發(fā)的“秘密”》一、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，探究種子萌發(fā)的條件（水分、溫度、空氣）。2.能通過觀察、記錄，分析種子萌發(fā)與環(huán)境條件的關(guān)系。3.培養(yǎng)“控制變量”的科學(xué)思維，提高實(shí)證意識(shí)。二、材料準(zhǔn)備分組材料：綠豆種子（20粒/組，提前挑選飽滿、無損傷的）、培養(yǎng)皿（4個(gè)）、紙巾（4張）、水（適量）、標(biāo)簽紙（4張）、冰箱（1個(gè)/班級(jí)）。演示材料：多媒體課件（展示農(nóng)民播種的場(chǎng)景、種子萌發(fā)的過程圖）。三、教學(xué)流程1.情境導(dǎo)入：種子為什么不發(fā)芽？（5分鐘）教師展示一組圖片：農(nóng)民在田地里播種（翻土、澆水）、花盆里的種子沒發(fā)芽（土壤干燥）、冰箱里的種子沒發(fā)芽（溫度低）。拋出問題：“農(nóng)民播種時(shí)為什么要翻土、澆水？花盆里的種子沒發(fā)芽可能是什么原因？冰箱里的種子為什么不發(fā)芽？”引導(dǎo)學(xué)生猜想：“種子萌發(fā)可能需要水分、溫度、空氣?！?.探究活動(dòng)：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)（25分鐘）步驟1：明確“變量”（5分鐘）教師講解：“要探究‘水分是否影響種子萌發(fā)’，就要保持‘溫度、空氣’不變，只改變‘水分’；要探究‘溫度是否影響種子萌發(fā)’，就要保持‘水分、空氣’不變，只改變‘溫度’；要探究‘空氣是否影響種子萌發(fā)’，就要保持‘水分、溫度’不變，只改變‘空氣’?！辈襟E2：分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（10分鐘）每組選擇一個(gè)“變量”（水分/溫度/空氣），設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：示例1（探究“水分的作用”）：①取2個(gè)培養(yǎng)皿，分別貼上標(biāo)簽“有水”“無水”。②在每個(gè)培養(yǎng)皿中放1張紙巾，“有水”組加適量水（紙巾濕潤(rùn)但不積水），“無水”組不加water。③每個(gè)培養(yǎng)皿中放5粒綠豆種子，放在教室的窗臺(tái)上（溫度適宜）。示例2（探究“溫度的作用”）：①取2個(gè)培養(yǎng)皿，貼上標(biāo)簽“常溫”“低溫”。②每個(gè)培養(yǎng)皿中放1張濕潤(rùn)的紙巾，5粒綠豆種子。③“常溫”組放在教室窗臺(tái)上，“低溫”組放在冰箱里（4℃左右）。示例3（探究“空氣的作用”）：①取2個(gè)培養(yǎng)皿，貼上標(biāo)簽“有空氣”“無空氣”。②“有空氣”組：放1張濕潤(rùn)的紙巾，5粒綠豆種子，不蓋蓋子；③“無空氣”組：放1張濕潤(rùn)的紙巾，5粒綠豆種子，倒入適量水（淹沒種子，隔絕空氣）。步驟3：實(shí)施實(shí)驗(yàn)（10分鐘）每組按照設(shè)計(jì)的方案布置實(shí)驗(yàn)，將培養(yǎng)皿放在相應(yīng)的位置，并在標(biāo)簽紙上寫好“組號(hào)”“日期”。教師提醒：“每天同一時(shí)間觀察，記錄種子萌發(fā)的數(shù)量（發(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn)：胚根突破種皮）?！?.交流總結(jié)：種子萌發(fā)的條件（10分鐘）一周后，各組展示記錄結(jié)果（示例表格）：條件有水無水常溫低溫有空氣無空氣發(fā)芽數(shù)量（粒）505050教師引導(dǎo)學(xué)生分析：“有水”組發(fā)芽，“無水”組不發(fā)芽→種子萌發(fā)需要適量的水分；“常溫”組發(fā)芽，“低溫”組不發(fā)芽→種子萌發(fā)需要適宜的溫度；“有空氣”組發(fā)芽，“無空氣”組不發(fā)芽→種子萌發(fā)需要充足的空氣?？偨Y(jié)：“種子萌發(fā)需要三個(gè)條件：適量的水分、適宜的溫度、充足的空氣，三者缺一不可?！彼?、設(shè)計(jì)意圖聚焦“控制變量”：高年級(jí)學(xué)生需要掌握“對(duì)照實(shí)驗(yàn)”這一核心探究方法，本案例通過“選擇一個(gè)變量”“保持其他變量不變”的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在操作中理解“為什么要控制變量”——如果同時(shí)改變多個(gè)變量，就無法確定“哪個(gè)條件影響了種子萌發(fā)”。強(qiáng)調(diào)“長(zhǎng)期觀察”：種子萌發(fā)需要3-7天，讓學(xué)生每天記錄，培養(yǎng)“耐心”和“實(shí)證意識(shí)”——科學(xué)結(jié)論不是“猜出來的”，而是“通過數(shù)據(jù)證明的”。聯(lián)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：通過“農(nóng)民播種時(shí)翻土（提供空氣）、澆水（提供水分）”的場(chǎng)景，讓學(xué)生理解“科學(xué)知識(shí)來源于生活，又應(yīng)用于生活”。五、實(shí)施效果能設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：80%以上的小組能正確選擇“變量”，并保持其他條件不變（比如“探究水分”時(shí)，兩組都放在常溫下，都有空氣）。能分析數(shù)據(jù)：當(dāng)各組展示記錄結(jié)果時(shí)，學(xué)生能快速說出“哪個(gè)條件是必需的”，比如“無水組沒有發(fā)芽，所以水分是必需的”。形成實(shí)證意識(shí)：有學(xué)生說“我原來以為種子只要有水就能發(fā)芽，沒想到還要空氣，因?yàn)闊o空氣組沒有發(fā)芽”，還有學(xué)生說“我每天都去看種子，記錄發(fā)芽的數(shù)量，這樣才能知道結(jié)果”。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵策略通過以上三個(gè)案例，我們可以總結(jié)出小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾個(gè)關(guān)鍵策略，這些策略符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，也符合《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求：1.情境化：用“生活問題”激發(fā)探究興趣低年級(jí)：用“冰棒融化”“媽媽煮開水”等熟悉的生活現(xiàn)象導(dǎo)入；中年級(jí)：用“讓小燈泡亮起來”“為什么手電筒不亮”等真實(shí)問題導(dǎo)入；高年級(jí)：用“農(nóng)民播種”“花盆里的種子沒發(fā)芽”等生產(chǎn)生活場(chǎng)景導(dǎo)入。設(shè)計(jì)邏輯：當(dāng)問題來自學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)時(shí)，他們會(huì)覺得“科學(xué)離我很近”，從而主動(dòng)參與探究。2.層次化：用“認(rèn)知梯度”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程低年級(jí)：從“觀察現(xiàn)象”（冰變水）到“簡(jiǎn)單操作”（用溫水加速融化），再到“聯(lián)系生活”（窗戶上的冰花）；中年級(jí)：從“徒手連接電路”（感受閉合回路）到“用工具連接電路”（規(guī)范操作），再到“控制開關(guān)”（理解通斷）；高年級(jí)：從“猜想條件”（種子萌發(fā)需要什么）到“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”（對(duì)照實(shí)驗(yàn)），再到“分析數(shù)據(jù)”（得出結(jié)論）。設(shè)計(jì)邏輯：不同年級(jí)的學(xué)生有不同的認(rèn)知水平，實(shí)驗(yàn)流程要符合“從具體到抽象”“從感性到理性”的認(rèn)知梯度——低年級(jí)聚焦“觀察和描述”，中年級(jí)聚焦“操作和技能”，高年級(jí)聚焦“思維和方法”。3.自主化：用“學(xué)生主體”落實(shí)探究能力低年級(jí)：讓學(xué)生“自主觀察”（用手摸燒杯、數(shù)融化時(shí)間），用“可視化記錄”（畫箭頭、打鉤）降低難度；中年級(jí)：讓學(xué)生“自主嘗試”（連接電路），在“錯(cuò)誤”中發(fā)現(xiàn)“閉合回路”的重要性；高年級(jí)：讓學(xué)生“自主設(shè)計(jì)”（對(duì)照實(shí)驗(yàn)），在“選擇變量”“保持不變”中掌握“控制變量”的方法。設(shè)計(jì)邏輯：實(shí)驗(yàn)教學(xué)不是“教師演示、學(xué)生看”，而是“學(xué)生動(dòng)手、教師引導(dǎo)”——只有讓學(xué)生自己“做”，才能真正培養(yǎng)“探究能力”。4.生活化：用“應(yīng)用場(chǎng)景”體現(xiàn)科學(xué)價(jià)值低年級(jí)：讓學(xué)生用“溫度影響形態(tài)”的知識(shí)解釋“冬天窗戶上的冰花”“夏天的露珠”；中年級(jí)：讓學(xué)生用“電路組成”的知識(shí)修理“不亮的手電筒”（比如檢查電池是否裝反、導(dǎo)線是否斷了）；高年級(jí)：讓學(xué)生用“種子萌發(fā)條件”的知識(shí)指導(dǎo)“家庭種植”（比如給花盆里的種子澆水、松土）。設(shè)計(jì)邏輯：科學(xué)的價(jià)值在于“解決生活中的問題”，當(dāng)學(xué)生能把所學(xué)知識(shí)用到生活中時(shí)，他們會(huì)覺得“科學(xué)很有用”，從而樹立“學(xué)科學(xué)、用科學(xué)”的意識(shí)。5.評(píng)價(jià)多元化：用“過程性記錄”促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展低年級(jí)：用“記錄卡”（畫箭頭、打鉤）記錄觀