小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例與說明小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、探究精神和實(shí)踐能力的重要途徑。它不僅能夠幫助學(xué)生直觀理解抽象的科學(xué)概念，更能引導(dǎo)他們體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)方法。本文將通過幾個(gè)不同年級(jí)段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例，闡述小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)思路、實(shí)施過程及教學(xué)建議，以期為一線科學(xué)教師提供參考。案例一：水的蒸發(fā)——低年級(jí)探究性實(shí)驗(yàn)一、適用年級(jí)小學(xué)二年級(jí)二、核心概念水的蒸發(fā)是水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程，蒸發(fā)在任何溫度下都能發(fā)生，且蒸發(fā)過程需要吸收熱量。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.知識(shí)與技能：通過觀察，知道水會(huì)慢慢變成水蒸氣散發(fā)到空氣中；能描述水蒸發(fā)的現(xiàn)象，知道加熱能加快水的蒸發(fā)。2.過程與方法：通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察水在不同條件下的變化，培養(yǎng)初步的觀察能力和比較能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)對(duì)水的變化的好奇心和探究欲望；培養(yǎng)細(xì)致觀察、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。四、實(shí)驗(yàn)材料透明淺盤（或培養(yǎng)皿）若干個(gè)、水、滴管、記號(hào)筆、保鮮膜（可選）、熱源（如臺(tái)燈或溫水浴，教師操作部分）、抹布。五、實(shí)驗(yàn)步驟與探究引導(dǎo)1.提出問題，激發(fā)興趣：*教師提問：“同學(xué)們，我們洗完手后，手上的水會(huì)怎么樣呢？”（引導(dǎo)學(xué)生說出“會(huì)干掉”）*“水跑到哪里去了呢？今天我們就來當(dāng)一回小科學(xué)家，研究一下‘消失的水’。”2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象：*實(shí)驗(yàn)一：自然狀態(tài)下的蒸發(fā)*教師演示：用滴管在兩個(gè)相同的淺盤中各滴入相同數(shù)量的水（例如5滴），用記號(hào)筆在盤外標(biāo)記出水的初始高度或范圍。*提問：“如果我們把這兩盤水放在同一個(gè)地方，不去動(dòng)它們，過一段時(shí)間會(huì)發(fā)生什么變化呢？”*學(xué)生預(yù)測(cè)。*將一盤水放在教室通風(fēng)、有陽光（或燈光）的地方，另一盤水用保鮮膜密封（可選，用于對(duì)比是否有其他因素影響）。*引導(dǎo)學(xué)生每天觀察，并記錄水的變化（水位是否下降，水量是否減少）。*實(shí)驗(yàn)二：加熱是否能加快蒸發(fā)*待實(shí)驗(yàn)一中的水明顯減少后，教師提出：“我們能不能想個(gè)辦法讓水‘跑’得更快一些呢？”（引導(dǎo)學(xué)生思考“加熱”）*教師演示：取一個(gè)淺盤，滴入與實(shí)驗(yàn)一相同數(shù)量的水，放在安全的熱源（如臺(tái)燈的燈泡上方，注意保持距離，避免過熱）附近加熱（或用溫水浴加熱盤底）。*引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比觀察：這個(gè)盤中的水和實(shí)驗(yàn)一中沒有加熱的水相比，減少的速度一樣嗎？3.討論交流，得出結(jié)論：*“觀察到什么現(xiàn)象？?jī)杀P水（或多盤水）的水量有什么變化？”*“密封的盤子里的水和沒密封的比，有什么不同？（如果做了此對(duì)比）”*“加熱的水和沒加熱的水，哪個(gè)干得更快？”*小結(jié)：水會(huì)慢慢變成我們?nèi)庋劭床灰姷乃魵馀艿娇諝庵腥?，這個(gè)過程叫做蒸發(fā)。加熱可以加快水的蒸發(fā)。六、預(yù)期現(xiàn)象與討論*實(shí)驗(yàn)一中，未密封的盤中水量逐漸減少，最終可能完全消失；密封的盤中水量變化不明顯（或保鮮膜內(nèi)壁有水珠）。*實(shí)驗(yàn)二中，加熱的盤中水量減少速度明顯快于未加熱的。*討論：“生活中還有哪些現(xiàn)象是水的蒸發(fā)？”（如濕衣服晾干、地上的積水變干等）“為什么夏天晾衣服比冬天干得快？”七、注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)用水要適量，不宜過多，以便較快觀察到現(xiàn)象。2.標(biāo)記水位時(shí)，動(dòng)作要輕，避免損壞實(shí)驗(yàn)盤。3.教師演示加熱實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)安全，嚴(yán)禁學(xué)生觸摸加熱裝置和受熱的器皿，防止?fàn)C傷。4.引導(dǎo)學(xué)生耐心觀察，培養(yǎng)長(zhǎng)期觀察的習(xí)慣。八、教學(xué)說明本案例針對(duì)低年級(jí)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單、直觀、安全。通過“問題驅(qū)動(dòng)”和“對(duì)比觀察”，讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中感知水的蒸發(fā)現(xiàn)象。教師的引導(dǎo)和提問至關(guān)重要，要鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想、細(xì)致觀察、用自己的語言描述發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)周期可以持續(xù)幾天，將科學(xué)觀察融入日常教學(xué)中。保鮮膜的使用是為了排除“水是否滲漏”等其他干擾因素，使實(shí)驗(yàn)更具說服力。案例二：植物生長(zhǎng)需要陽光嗎？——中年級(jí)對(duì)比實(shí)驗(yàn)一、適用年級(jí)小學(xué)四年級(jí)二、核心概念綠色植物的生長(zhǎng)需要陽光進(jìn)行光合作用，制造自身生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.知識(shí)與技能：知道植物生長(zhǎng)需要陽光；通過設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究陽光對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。2.過程與方法：學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，嘗試控制實(shí)驗(yàn)變量（陽光）；培養(yǎng)觀察、記錄和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，培養(yǎng)持之以恒的科學(xué)態(tài)度和合作精神；增強(qiáng)愛護(hù)植物的意識(shí)。四、實(shí)驗(yàn)材料生長(zhǎng)狀況相似的兩盆同種植物（如綠豆苗、向日葵幼苗等）、不透光的紙盒（或黑色塑料袋）、剪刀（用于在紙盒上開小窗，可選）、標(biāo)簽、記錄紙、鉛筆。五、實(shí)驗(yàn)步驟與探究引導(dǎo)1.提出問題，作出假設(shè)：*提問：“我們都知道植物生長(zhǎng)需要水和土壤（或養(yǎng)分），那么，植物生長(zhǎng)還需要什么呢？”（引導(dǎo)學(xué)生想到陽光）*“如果沒有陽光，植物會(huì)怎么樣呢？”*學(xué)生作出假設(shè)：“植物生長(zhǎng)需要陽光/不需要陽光/沒有陽光植物會(huì)生長(zhǎng)不好……”2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，控制變量：*討論：“我們?cè)鯓硬拍茏C明植物生長(zhǎng)是否需要陽光呢？”*引導(dǎo)學(xué)生思考對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)：“我們需要兩盆植物，它們的哪些條件應(yīng)該一樣？哪些條件應(yīng)該不一樣？”*明確實(shí)驗(yàn)變量：唯一不同的條件是“陽光”，其他條件（如植物種類、生長(zhǎng)狀況、水量、土壤、溫度等）應(yīng)保持相同。*分組（或教師演示與學(xué)生分組結(jié)合）：給兩盆植物貼上標(biāo)簽，分別標(biāo)記為“A組（對(duì)照組）”和“B組（實(shí)驗(yàn)組）”。*A組：放在陽光充足的地方（如窗臺(tái)）。*B組：用不透光的紙盒罩住（或放在完全黑暗的環(huán)境中）。3.實(shí)施實(shí)驗(yàn)，觀察記錄：*引導(dǎo)學(xué)生制定觀察計(jì)劃：“我們每天要觀察什么？怎么記錄？”（如植物的高度、葉片的顏色、葉片的形態(tài)、生長(zhǎng)方向等）*學(xué)生分組負(fù)責(zé)澆水（確保兩組澆水量相同）和觀察記錄，每周至少觀察記錄2-3次。*（可選拓展）如果時(shí)間允許，可以在罩住B組植物的紙盒側(cè)面開一個(gè)小孔，觀察植物生長(zhǎng)方向的變化。4.分析現(xiàn)象，得出結(jié)論：*實(shí)驗(yàn)進(jìn)行2-3周后，組織學(xué)生匯報(bào)觀察結(jié)果。*對(duì)比A、B兩組植物的生長(zhǎng)狀況（葉色、莖高、生長(zhǎng)狀態(tài)等）。*討論：“兩組植物有什么不同？這些不同是由什么原因引起的？”*得出結(jié)論：植物生長(zhǎng)需要陽光，缺乏陽光會(huì)導(dǎo)致植物葉片變黃、生長(zhǎng)緩慢或徒長(zhǎng)、甚至死亡。六、預(yù)期現(xiàn)象與討論*A組植物：葉片顏色翠綠，生長(zhǎng)健壯，向光生長(zhǎng)。*B組植物：葉片顏色逐漸變黃，莖可能細(xì)長(zhǎng)柔弱（徒長(zhǎng)），生長(zhǎng)緩慢。*討論：“B組植物為什么會(huì)變黃？”（因?yàn)闆]有陽光，無法進(jìn)行光合作用制造養(yǎng)料）“如果把B組植物重新移到陽光下，它還能恢復(fù)綠色嗎？”（引導(dǎo)后續(xù)探究）七、注意事項(xiàng)1.選擇生長(zhǎng)旺盛、對(duì)光照反應(yīng)明顯的植物，實(shí)驗(yàn)效果更佳。2.確保B組植物完全遮光，避免漏光影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.提醒學(xué)生定時(shí)定量澆水，保持兩組植物的水分條件一致。4.實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)，需引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)持觀察和記錄，培養(yǎng)耐心和責(zé)任感。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)將B組植物移到陽光下，觀察其能否恢復(fù)，體現(xiàn)對(duì)植物的愛護(hù)。八、教學(xué)說明本案例旨在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法——對(duì)比實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生理解“控制變量”的重要性，這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心思想之一。實(shí)驗(yàn)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與設(shè)計(jì)、觀察和記錄，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力。由于實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)，可以將其作為一個(gè)長(zhǎng)期觀察項(xiàng)目，融入日常教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)探究的興趣。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的討論和反思也非常重要，幫助學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與科學(xué)概念聯(lián)系起來。案例三：摩擦力的大小與什么因素有關(guān)？——高年級(jí)探究實(shí)驗(yàn)一、適用年級(jí)小學(xué)五年級(jí)二、核心概念摩擦力是物體接觸面之間阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力；摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和物體間的壓力有關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.知識(shí)與技能：知道摩擦力的存在；通過實(shí)驗(yàn)探究，了解摩擦力的大小與接觸面粗糙程度、物體重量（壓力）的關(guān)系。2.過程與方法：學(xué)習(xí)提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)并完成對(duì)比實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、分析歸納結(jié)論的科學(xué)探究方法；學(xué)習(xí)使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：體驗(yàn)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性和趣味性；培養(yǎng)合作與交流能力，樂于用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的摩擦現(xiàn)象。四、實(shí)驗(yàn)材料彈簧測(cè)力計(jì)（每組一個(gè)，量程合適）、木塊（或帶掛鉤的長(zhǎng)方體重物）、不同粗糙程度的接觸面材料（如光滑的桌面、砂紙、毛巾）、砝碼（或不同重量的重物，用于改變壓力）、細(xì)線、記錄表格。五、實(shí)驗(yàn)步驟與探究引導(dǎo)1.創(chuàng)設(shè)情境，提出問題：*演示或體驗(yàn)：讓學(xué)生用手在桌面上滑動(dòng)，再在衣服上滑動(dòng)，感受有什么不同。*提問：“我們的手在不同物體表面滑動(dòng)時(shí)，感覺有什么不一樣？為什么會(huì)有這種不一樣？”*引出“摩擦力”：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸面會(huì)產(chǎn)生一種阻礙運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫做摩擦力。*聚焦問題：“那么，摩擦力的大小可能與哪些因素有關(guān)呢？”2.作出假設(shè)，設(shè)計(jì)方案：*學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和初步感受，提出可能的影響因素，如：*假設(shè)一：與接觸面的粗糙程度有關(guān)，表面越粗糙，摩擦力越大。*假設(shè)二：與物體的重量有關(guān)，物體越重，摩擦力越大。（引導(dǎo)學(xué)生理解為“物體對(duì)接觸面的壓力越大”）*討論：“我們?nèi)绾蝸眚?yàn)證這些假設(shè)呢？”（再次強(qiáng)調(diào)對(duì)比實(shí)驗(yàn)和控制變量法）*探究一：摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系*明確變量：*改變的條件（自變量）：接觸面的粗糙程度（光滑桌面、砂紙、毛巾）。*保持不變的條件（控制變量）：木塊的重量（壓力）、拉動(dòng)的速度（盡量勻速）、拉動(dòng)的方向。*觀察測(cè)量的量（因變量）：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（即拉力大小，在勻速拉動(dòng)時(shí)，拉力等于摩擦力）。*實(shí)驗(yàn)步驟：1.將木塊放在光滑的桌面上，用細(xì)線系住木塊掛鉤，細(xì)線另一端連接彈簧測(cè)力計(jì)。2.用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)并記錄。3.在桌面上鋪上砂紙，將同一木塊放在砂紙上，重復(fù)步驟2。4.在桌面上鋪上毛巾，將同一木塊放在毛巾上，重復(fù)步驟2。5.更換接觸面時(shí)，確保木塊和測(cè)力計(jì)狀態(tài)一致。*探究二：摩擦力與壓力大小的關(guān)系*明確變量：*改變的條件（自變量）：壓力大小（在木塊上放置不同數(shù)量的砝碼）。*保持不變的條件（控制變量）：接觸面的粗糙程度（選擇其中一種表面，如光滑桌面）、拉動(dòng)的速度、方向。*觀察測(cè)量的量（因變量）：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。*實(shí)驗(yàn)步驟：1.將木塊放在光滑的桌面上（或其他選定的同一接觸面），用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)，記錄示數(shù)。2.在木塊上放上一個(gè)砝碼，重復(fù)步驟1，記錄示數(shù)。3.在木塊上放上兩個(gè)砝碼（或更重的物體），重復(fù)步驟1，記錄示數(shù)。3.實(shí)施實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)：*學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分工合作（如操作、讀數(shù)、記錄）。*教師巡視指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)“勻速拉動(dòng)”的重要性，以及正確使用彈簧測(cè)力計(jì)（調(diào)零、平視讀數(shù)）。*將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在事先設(shè)計(jì)好的表格中。4.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：*各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。*分析數(shù)據(jù)：*在探究一中，接觸面粗糙程度如何變化？對(duì)應(yīng)的摩擦力大小如何變化？*在探究二中，壓力大小如何變化？對(duì)應(yīng)的摩擦力大小如何變化？*得出結(jié)論：*接觸面越粗糙，摩擦力越大；接觸面越光滑，摩擦力越小。*壓力越大，摩擦力越大；壓力越小，摩擦力越小。5.拓展延伸，聯(lián)系生活：*討論：“生活中哪些地方利用了摩擦力？哪些地方需要減小摩擦力？”（如鞋底花紋、輪胎花紋是增大有益摩擦；機(jī)器加潤(rùn)滑油、滑冰鞋是減小有害摩擦）六、預(yù)期現(xiàn)象與討論*探究一中，在毛巾表面拉動(dòng)木塊時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)最大，砂紙次之，光滑桌面最小。*探究二中，放置砝碼越多（壓力越大），測(cè)力計(jì)示數(shù)越大。*討論：“如果拉動(dòng)木塊時(shí)不是勻速的，讀數(shù)準(zhǔn)確嗎？為什么？”“如果我們將木塊換成小車（滾動(dòng)摩擦），摩擦力會(huì)怎樣變化？”七、注意事項(xiàng)1.彈簧測(cè)力計(jì)使用前要檢查指針是否指零，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)零。2.強(qiáng)調(diào)“勻速拉動(dòng)”，因?yàn)橹挥袆蛩僦本€運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力才等于摩擦力。這一點(diǎn)對(duì)學(xué)生操作有難度，教師需加強(qiáng)指導(dǎo)和示范。3.細(xì)線應(yīng)與桌面平行，避免向上或向下的分力影響測(cè)量結(jié)果。4.實(shí)驗(yàn)臺(tái)面要平整，確保木塊在水平方向運(yùn)動(dòng)。5.提醒學(xué)生注意安全，尤其是使用砝碼時(shí)，防止掉落砸腳。八、教學(xué)說明本案例針對(duì)高年級(jí)學(xué)生，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更具探究性和挑戰(zhàn)性，強(qiáng)調(diào)對(duì)科學(xué)方法的運(yùn)用和科學(xué)思維的培養(yǎng)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)和控制變量法是本實(shí)驗(yàn)的核心，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深刻理解其意義并能實(shí)際應(yīng)用。彈簧測(cè)力計(jì)的正確使用是技能訓(xùn)練的重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析是得出結(jié)論的關(guān)鍵，鼓勵(lì)學(xué)生用數(shù)據(jù)說話。通過聯(lián)系生活實(shí)際，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。本實(shí)驗(yàn)可采用小組合作的形式，培養(yǎng)學(xué)生的合作與交流能力。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的共性說明與策略以上三個(gè)案例分別對(duì)應(yīng)了小學(xué)低、中、高三個(gè)年級(jí)段，涵蓋了觀察現(xiàn)象、探究原因、驗(yàn)證假設(shè)等不同層次的科學(xué)探究活動(dòng)。在實(shí)際教學(xué)中，無論哪個(gè)年級(jí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，都應(yīng)關(guān)注以下幾點(diǎn)：1.創(chuàng)設(shè)有效情境，激發(fā)探究興趣：興趣是最好的老師。教師應(yīng)善于從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象入手，或通過趣味演示、故事、提問等方式，創(chuàng)設(shè)富有啟發(fā)性的問題情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望，使學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)探究中來。2.明確探究目標(biāo)，引導(dǎo)科學(xué)思維：實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是動(dòng)手操作，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)腦思考。在實(shí)驗(yàn)前，要讓學(xué)生明確探究的問題和目標(biāo)；實(shí)驗(yàn)中，要鼓勵(lì)學(xué)生積極思考“為什么這樣做”“會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象”“這說明了什么”；實(shí)驗(yàn)后，要引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象、歸納結(jié)論。3