小學科學實驗教學設(shè)計案例集前言：點亮兒童的科學好奇心小學科學教育是培養(yǎng)孩子科學素養(yǎng)的基石，而實驗教學則是這基石中最具活力與魅力的部分。它不僅僅是讓孩子們動手操作，更重要的是引導他們像科學家一樣思考——提出問題、大膽猜想、設(shè)計實驗、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，并進行拓展延伸。本案例集精選了若干個適合小學不同年級段的科學實驗教學設(shè)計，力求貼近兒童生活，激發(fā)探究興趣，培養(yǎng)科學思維與實踐能力。每個案例均注重可操作性與安全性，希望能為一線科學教師提供有益的參考與啟示，共同點亮孩子們心中的科學之光。案例一：誰“吃”了土豆？——探究影響植物生長的因素一、教學目標1.知識與技能：初步了解植物生長需要適宜的環(huán)境條件（以水、空氣、陽光為例），知道對比實驗的基本要素。2.過程與方法：通過設(shè)計并參與對比實驗，學習觀察、記錄實驗現(xiàn)象的基本方法，體驗科學探究的過程。3.情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)對植物生長的好奇心與探究欲，樂于與人合作交流，初步形成珍愛生命、尊重事實的科學態(tài)度。二、教學重點與難點*重點：設(shè)計對比實驗探究水、陽光對土豆生長的影響。*難點：理解對比實驗中“控制變量”的重要性，即每次實驗只改變一個條件，其他條件保持相同。三、教學準備*教師準備：大小相近的土豆塊若干、透明塑料杯或小盒子若干、標簽紙、記號筆、清水、不透光的黑紙或盒子、實驗記錄表（可提前畫在黑板上或打印給學生）。*學生準備：每組（3-4人）一套上述材料（土豆塊、杯子/盒子、標簽、記號筆、清水、黑紙等）、記錄本、鉛筆。四、教學過程（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題（約5分鐘）1.情境導入：教師出示一個發(fā)芽的土豆和一個未發(fā)芽的土豆（或展示土豆發(fā)芽的圖片/視頻）。提問：“同學們，看看老師手上的土豆有什么不一樣？”（引導學生觀察出發(fā)芽現(xiàn)象）“土豆是我們常見的食物，它在什么情況下會發(fā)芽生長呢？”2.聚焦問題：學生自由發(fā)言，提出自己的猜想（如需要水、需要土、需要陽光、需要溫度等）。教師引導學生梳理，聚焦到本節(jié)課可以探究的幾個主要因素：水、陽光。板書課題：誰“吃”了土豆？——探究土豆生長的秘密。（二）作出假設(shè)，設(shè)計實驗（約10分鐘）1.作出假設(shè)：針對“水”和“陽光”這兩個因素，引導學生分別作出假設(shè)。*關(guān)于水：“如果土豆生長需要水，那么有水的土豆會發(fā)芽，沒有水的土豆可能不會發(fā)芽或發(fā)芽慢?！?關(guān)于陽光：“如果土豆生長需要陽光，那么有陽光的土豆會發(fā)芽，沒有陽光的土豆可能不會發(fā)芽或發(fā)芽慢/芽的顏色不同。”2.設(shè)計對比實驗：*探究水的作用：*提問：“我們?nèi)绾卧O(shè)計實驗來證明土豆生長是否需要水呢？”引導學生思考需要設(shè)置兩組實驗，一組有水（實驗組），一組無水（對照組），其他條件要相同（如土豆大小、溫度、是否有空氣、是否有光照等）。*師生共同確定實驗方案：取兩個大小相近的土豆塊，分別放入兩個杯子。A杯：土豆塊+少量水（保持濕潤，水不淹沒土豆）；B杯：土豆塊（干燥環(huán)境，可墊干紙巾）。其他條件相同。*探究陽光的作用：*提問：“如何設(shè)計實驗證明土豆生長是否需要陽光呢？”同樣引導學生設(shè)置兩組，一組有陽光（實驗組），一組無陽光（對照組），其他條件相同（如土豆大小、都有水、溫度、空氣等）。*師生共同確定實驗方案：取兩個大小相近的土豆塊，分別放入兩個杯子，都加入等量的水。C杯：放在陽光充足的地方；D杯：用不透光的黑紙或盒子罩住，放在與C杯溫度相近的地方。3.強調(diào)實驗注意事項：*土豆塊大小要盡量一致，保證實驗的公平性。*標簽標記：給每個杯子貼上標簽，注明組別（如“A-有水”、“B-無水”、“C-有陽光”、“D-無陽光”）和日期。*如何觀察和記錄：引導學生思考可以觀察土豆是否發(fā)芽、芽的長度、顏色、根的生長情況等，并建議他們用文字描述、畫圖等方式記錄在實驗記錄表上，每天觀察一次。（三）動手操作，實施實驗（約10分鐘，后續(xù)為長期觀察）1.分組合作：學生分組進行實驗操作，教師巡視指導，確保學生正確設(shè)置實驗變量，規(guī)范操作。*挑選土豆塊，給杯子貼標簽。*按照設(shè)計方案添加水或不添加水，放置在指定位置。2.明確觀察要求：教師展示實驗記錄表（或指導學生在記錄本上畫），明確記錄內(nèi)容和時間。告訴學生這是一個長期觀察的實驗，需要他們有耐心和責任心，堅持每天觀察并記錄。3.放置實驗裝置：將各組的實驗裝置集中放置在教室陽光能照射到和不能照射到的指定區(qū)域，避免隨意移動。（四）觀察記錄，收集證據(jù)（貫穿后續(xù)1-2周，課堂內(nèi)定期匯報）1.日常觀察：學生每天按小組進行觀察，認真記錄實驗現(xiàn)象。教師提醒學生注意觀察的細節(jié)。2.課堂匯報：在后續(xù)的科學課上，安排時間讓各小組匯報觀察到的現(xiàn)象，可以展示他們的記錄單、圖片或?qū)嵨铮ㄈ绻兓黠@）。（五）分析現(xiàn)象，得出結(jié)論（約10分鐘，在大部分現(xiàn)象出現(xiàn)后進行）1.小組討論：*對比A杯（有水）和B杯（無水）的土豆塊，有什么不同現(xiàn)象？這說明了什么？*對比C杯（有陽光）和D杯（無陽光）的土豆塊，有什么不同現(xiàn)象？（例如，C杯的芽可能是綠色的，D杯的芽可能是黃白色的、細長的）這說明了什么？2.全班交流，得出結(jié)論：*有水的土豆塊更容易發(fā)芽生長，說明植物生長需要水。*有陽光的土豆塊發(fā)出的芽是綠色的，生長健壯；沒有陽光的土豆塊發(fā)出的芽可能是黃白色的，長得比較細長。這說明植物生長需要陽光，陽光與植物產(chǎn)生葉綠素有關(guān)。3.教師小結(jié)：土豆的生長需要水、陽光、空氣和適宜的溫度等條件。我們通過對比實驗的方法，找到了支持我們假設(shè)的證據(jù)。（六）拓展延伸，深化認識（約5分鐘）1.問題拓展：“除了水和陽光，土豆生長還可能需要什么條件呢？”（引導學生思考空氣、土壤、溫度等）“如果我們想探究土豆生長是否需要土壤，又該如何設(shè)計對比實驗呢？”（可以用水培和土培對比）2.聯(lián)系生活：“我們家里種植的花草樹木，需要我們怎樣照顧才能生長得更好呢？”（澆水、曬太陽等）3.安全教育與環(huán)保教育：實驗結(jié)束后，引導學生將發(fā)芽的土豆妥善處理，可以繼續(xù)觀察，也可以在家長指導下種植到花盆里，體驗生命的成長。強調(diào)不隨意丟棄實驗材料。五、板書設(shè)計誰“吃”了土豆？——探究土豆生長的秘密問題：土豆生長需要什么？假設(shè)：*需要水？*需要陽光？實驗設(shè)計（對比實驗）：探究因素實驗組對照組相同條件:-------:-----------:-----------:-------------水A杯：有水B杯：無水土豆大小、光照等陽光C杯：有陽光D杯：無陽光土豆大小、有水等現(xiàn)象與結(jié)論：*A發(fā)芽，B不發(fā)芽/慢→需要水*C芽綠健壯，D芽黃白細長→需要陽光（產(chǎn)生葉綠素）結(jié)論：土豆生長需要水、陽光、空氣、適宜溫度等。六、教學反思本實驗設(shè)計以學生熟悉的土豆為材料，通過生活化的問題引入，能有效激發(fā)學生的探究興趣。對比實驗是小學科學探究的重要方法，本案例通過清晰的變量控制和實驗步驟，引導學生初步掌握對比實驗的設(shè)計思路。長期觀察記錄能培養(yǎng)學生的耐心、細心和責任感，但也需要教師在后續(xù)課堂中持續(xù)跟進和引導。在實際操作中，土豆發(fā)芽的時間可能受溫度等因素影響，教師需提前進行預實驗，以更好地把握教學節(jié)奏。對于實驗現(xiàn)象的解釋，應(yīng)鼓勵學生基于自己的觀察進行描述和推理，教師適時點撥，幫助學生構(gòu)建科學概念。此外，實驗材料的選擇應(yīng)確保安全無毒，實驗過程中強調(diào)小組合作與交流，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。案例二：空氣“大力士”——探究空氣是否具有力量一、教學目標1.知識與技能：通過實驗感知空氣的存在，初步了解空氣可以產(chǎn)生壓力，知道空氣占據(jù)空間。2.過程與方法：通過動手實驗、觀察現(xiàn)象、分析討論，體驗科學探究的樂趣，學習從實驗現(xiàn)象中歸納結(jié)論。3.情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)對空氣特性的探究興趣，培養(yǎng)樂于動手、善于觀察、勤于思考的科學品質(zhì)。二、教學重點與難點*重點：通過實驗證明空氣占據(jù)空間，且空氣具有力量（大氣壓力的初步感知）。*難點：理解“空氣占據(jù)空間”以及“空氣壓力”是如何產(chǎn)生作用的，并用自己的話解釋實驗現(xiàn)象。三、教學準備*教師準備：透明玻璃杯（若干）、水盆（或大水槽）、硬紙板（或薄塑料片）、吸盤掛鉤（帶重物）、氣球、空飲料瓶、吸管、注射器（去掉針頭）、PPT課件（包含實驗步驟圖示）。*學生準備：每組（2-3人）一套：透明玻璃杯1-2個、硬紙板1-2片、水盆（可用大號塑料盒代替）、水、空飲料瓶1個、氣球1個、吸管1根。四、教學過程（此處省略教學過程的詳細描述，其結(jié)構(gòu)可參考案例一，包含創(chuàng)設(shè)情境、提出問題、設(shè)計實驗、動手操作、觀察記錄、分析結(jié)論、拓展延伸等環(huán)節(jié)。實驗內(nèi)容可包括：“覆杯實驗”證明空氣占據(jù)空間且有壓力；“氣球吸瓶子”或“吸盤掛鉤吊重物”感受空氣壓力；“瓶子吹氣球”等。）案例三：種子的“旅行”——觀察種子的傳播方式一、教學目標（此處省略，可從知識、能力、情感三方面設(shè)定，如認識幾種常見種子的傳播方式，觀察種子的形態(tài)特征與傳播方式的聯(lián)系等。）二、教學重點與難點（此處省略）三、教學準備（此處省略，如各種帶種子的果實：蒲公英、蒼耳、槭樹果、蓮蓬、豆類等）四、教學過程（此處省略，可設(shè)計觀察不同種子的形態(tài)、模擬風力傳播、動物傳播、水力傳播、彈力傳播等實驗或活動。）結(jié)語：在探究中成長小學科學實驗教