小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計案例匯編前言小學(xué)科學(xué)是一門以探究為核心的學(xué)科，而實驗則是科學(xué)探究的重要載體與主要形式。優(yōu)質(zhì)的實驗教學(xué)設(shè)計，不僅能夠幫助學(xué)生直觀理解抽象的科學(xué)概念，激發(fā)其對科學(xué)的好奇心與求知欲，更能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手操作能力、分析解決問題能力以及嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。本匯編精選了若干小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)案例，涵蓋物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)等不同領(lǐng)域，旨在為小學(xué)科學(xué)教師提供可借鑒、可操作的教學(xué)參考，共同提升小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量與水平。案例一：神奇的水——水的表面張力實驗一、實驗名稱水的表面張力二、適用年級三年級三、所屬領(lǐng)域物質(zhì)科學(xué)四、實驗?zāi)繕?.知識與技能：通過觀察實驗現(xiàn)象，初步感知水具有表面張力；了解表面張力是水的一種特性。2.過程與方法：通過動手操作，學(xué)習控制變量進行實驗探究的基本方法；培養(yǎng)細致觀察和準確描述實驗現(xiàn)象的能力。3.情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)對水的特性的探究興趣，感受科學(xué)現(xiàn)象的奇妙；培養(yǎng)樂于合作、樂于分享的科學(xué)學(xué)習態(tài)度。五、實驗器材平盤（或培養(yǎng)皿）、硬幣（一元或五角均可）、滴管、清水、洗潔精（或肥皂水）、記錄表（可選）。六、實驗過程與方法（一）提出問題，激發(fā)興趣教師提問：“同學(xué)們，我們都知道硬幣是金屬做的，會沉在水里。如果我們把硬幣小心地放在水面上，它會沉下去嗎？如果我們用滴管往放在水面上的硬幣上滴水，大家猜一猜，一枚硬幣上最多能滴多少滴水而不讓水溢出來？”引導(dǎo)學(xué)生進行猜測，激發(fā)探究欲望。（二）教師演示與講解，明確步驟1.硬幣入水面：教師演示如何將硬幣平穩(wěn)地放在水面上（可先在平盤底部注入少量水，剛好沒過盤底即可，再將硬幣輕輕平放）。2.滴水操作：講解滴管的正確使用方法（捏緊膠頭，深入水中，緩慢松開吸取液體；滴加時滴管懸空，垂直滴入，一滴一滴地加）。強調(diào)在滴水過程中要保持硬幣平穩(wěn)，觀察水在硬幣表面的形狀變化。（三）學(xué)生分組實驗，觀察記錄1.學(xué)生分組，每組發(fā)放實驗器材。2.實驗一：嘗試將硬幣平穩(wěn)放在水面（若直接放置有困難，可提示用鑷子輔助或先在硬幣邊緣沾少許水）。3.實驗二：往水面上的硬幣中心部位緩慢滴水，一邊滴一邊計數(shù)，仔細觀察水面的變化，直到第一滴水溢出硬幣邊緣為止。記錄最多能滴的水滴數(shù)。4.鼓勵學(xué)生將觀察到的水的形狀（如形成凸起的“水膜”）用畫圖或文字描述的方式記錄下來。（四）引入對比，深化認識1.提問：“如果我們在硬幣上的水滴表面輕輕滴一滴洗潔精，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？”2.學(xué)生實驗：在另一枚硬幣上（或洗凈擦干后重新操作）重復(fù)上述滴水過程至水膜即將溢出，然后用另一支滴管（或洗凈滴管）滴一滴洗潔精在水膜中心。觀察現(xiàn)象。七、實驗現(xiàn)象與記錄1.硬幣能平穩(wěn)地漂浮在水面上（理想狀態(tài)下，或至少能在滴加水的初始階段保持不沉）。2.往硬幣上滴水時，水在硬幣表面會形成一個凸起的曲面而不立即溢出，滴數(shù)往往比學(xué)生預(yù)想的要多。3.當?shù)稳胂礉嵕?，凸起的水膜會迅速破裂，水立刻從硬幣上溢出。八、分析與結(jié)論1.討論：為什么水不會馬上從硬幣邊緣溢出來，反而能形成一個“水包包”？（引導(dǎo)學(xué)生思考水的特性）2.小結(jié)：水的表面有一種互相拉著的力，叫做表面張力。正是這種力使得水的表面像一張有彈性的“皮”，能把水聚集在一起，形成凸起的形狀。3.延伸：洗潔精是表面活性劑，它會破壞水的表面張力，所以當?shù)稳胂礉嵕?，水膜的表面張力被破壞，水就溢出來了。九、注意事?.實驗時動作要輕，保持桌面平穩(wěn)，避免震動導(dǎo)致硬幣傾斜或水溢出。2.提醒學(xué)生注意節(jié)約水資源，實驗后將器材清洗干凈。3.強調(diào)滴管的正確使用和衛(wèi)生，不同液體最好使用不同滴管，或清洗干凈后再用。十、拓展與延伸1.提問：不同面值的硬幣（大小、材質(zhì)不同），能承載的水滴數(shù)一樣嗎？2.建議學(xué)生回家后嘗試用不同的液體（如鹽水、糖水）進行實驗，觀察現(xiàn)象是否相同。案例二：土壤里有什么一、實驗名稱土壤里有什么二、適用年級四年級三、所屬領(lǐng)域地球與宇宙科學(xué)四、實驗?zāi)繕?.知識與技能：通過實驗探究，知道土壤中含有空氣、水、沙、黏土、腐殖質(zhì)等成分；學(xué)習運用多種方法（觀察、分離、沉淀等）探究土壤的組成。2.過程與方法：體驗科學(xué)探究的一般過程，學(xué)習設(shè)計簡單的對比實驗和分離實驗；培養(yǎng)觀察、比較、分析和歸納的能力。3.情感態(tài)度與價值觀：認識到土壤是地球上重要的資源，培養(yǎng)珍惜和保護土壤的意識；激發(fā)探究土壤奧秘的興趣。五、實驗器材新鮮濕潤的土壤、干燥的土壤、透明玻璃杯（或塑料瓶）若干、水、攪拌棒、漏斗、濾紙、燒杯、培養(yǎng)皿、放大鏡、小鏟子、廢舊報紙（鋪墊用）。六、實驗過程與方法（一）提出問題，作出假設(shè)教師引導(dǎo)：“土壤是我們常見的東西，植物生長在土壤里。大家猜一猜，土壤里可能含有哪些我們能找到的東西呢？”學(xué)生自由發(fā)言，教師將學(xué)生的猜測記錄在黑板上。（二）設(shè)計方案，探究“土壤中有空氣”1.教師提問：“如何證明土壤中是否含有空氣呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考。2.實驗方法：取一塊干燥的土壤，放入盛有水的透明玻璃杯中，觀察現(xiàn)象。3.學(xué)生操作，觀察并記錄現(xiàn)象（是否有氣泡冒出）。（三）探究“土壤中有水”1.提問：“土壤里有水嗎？怎么證明？”2.實驗方法一：用手捏一捏新鮮濕潤的土壤，感受是否濕潤；再將其放在手心搓一搓，觀察手上是否有水跡。3.實驗方法二：取一些新鮮濕潤的土壤放入培養(yǎng)皿中，用放大鏡觀察，然后將培養(yǎng)皿放在陽光下曬一段時間（或用酒精燈微微加熱，教師操作），觀察培養(yǎng)皿壁和土壤的變化（是否有小水珠出現(xiàn)，土壤是否變干、顏色變淺、體積變?。?。（四）探究“土壤中的顆?！?.提問：“我們看到的土壤是顆粒狀的，這些顆粒都一樣嗎？”2.實驗：將干燥的土壤倒入盛有水的玻璃杯中，用攪拌棒充分攪拌，使土壤顆粒分散，然后靜置一段時間，觀察杯中土壤顆粒的分層現(xiàn)象。3.學(xué)生操作，記錄觀察到的分層情況（從上到下顆粒由細到粗，或出現(xiàn)不同顏色的層次）。（五）分離“土壤中的腐殖質(zhì)”1.教師講解：土壤中除了看得見的顆粒，還有一些腐爛的動植物殘骸，我們稱之為腐殖質(zhì)。2.引導(dǎo)學(xué)生思考：“如何將土壤中的這些有機物質(zhì)與礦物質(zhì)顆粒分離開來？”3.過濾實驗：將上述攪拌靜置后的土壤混合液（取上層渾濁液或重新制備較稀的土壤懸濁液）通過放有濾紙的漏斗進行過濾，觀察濾紙上留下的物質(zhì)和過濾后液體的顏色。待濾紙干燥后，觀察濾紙上殘留物的顏色和狀態(tài)（可能有深色的、不易燃燒的有機碎屑）。七、實驗現(xiàn)象與記錄1.土壤放入水中，有氣泡產(chǎn)生——證明有空氣。2.濕潤土壤捏搓有濕感，加熱后有水珠，土壤變干——證明有水。3.土壤攪拌后靜置，會出現(xiàn)明顯的分層，上層較細，下層較粗——證明土壤由不同大小的顆粒組成（沙、黏土等）。4.過濾后，濾紙上會留下一些深色的、柔軟的物質(zhì)——可能是腐殖質(zhì)的痕跡。八、分析與結(jié)論1.引導(dǎo)學(xué)生綜合各實驗現(xiàn)象，總結(jié)土壤中含有的成分：空氣、水、沙、黏土、腐殖質(zhì)（以及小石子等）。2.教師補充講解沙、黏土、腐殖質(zhì)的特點及其對植物生長的作用。九、注意事項1.進行加熱操作時，教師必須在場指導(dǎo)，注意安全，避免燙傷。2.攪拌和傾倒液體時，動作要輕柔，防止液體濺出。3.提醒學(xué)生實驗后將器材清洗干凈，保持桌面整潔。十、拓展與延伸1.討論：不同地方的土壤（如校園里的、田野里的、河邊的），它們的成分和顆粒大小會一樣嗎？2.活動：采集不同地方的土壤樣本，比較它們的顏色、手感、顆粒大小等差異。案例三：植物的向光性一、實驗名稱植物的向光性二、適用年級五年級三、所屬領(lǐng)域生命科學(xué)四、實驗?zāi)繕?.知識與技能：通過實驗觀察，知道植物的生長具有向光性；了解植物向光性是植物適應(yīng)環(huán)境的一種表現(xiàn)。2.過程與方法：學(xué)習設(shè)計對照實驗來探究植物生長條件的方法；培養(yǎng)長期觀察、記錄和分析實驗現(xiàn)象的能力。3.情感態(tài)度與價值觀：體驗科學(xué)探究的樂趣和長期性，培養(yǎng)耐心和毅力；激發(fā)對植物生命現(xiàn)象的好奇心和探究熱情。五、實驗器材生長狀況相似的同種植物幼苗（如綠豆苗、黃豆苗，約3-5厘米高，每組3-4盆）、不透光的紙盒（或黑色塑料袋、硬紙板）、剪刀、膠帶、記號筆、尺子、記錄本。六、實驗過程與方法（一）提出問題，作出假設(shè)1.教師展示一盆向窗外生長的植物（或圖片），提問：“同學(xué)們看這盆植物，它的生長方向有什么特點？為什么會這樣呢？”2.引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)：“植物的生長可能會朝著有光的方向?！保ㄖ参锞哂邢蚬庑裕ǘ┰O(shè)計對照實驗1.教師引導(dǎo)：“要驗證我們的假設(shè)，我們需要設(shè)計一個對比實驗。這個實驗的變量是什么？（光照）哪些條件需要保持相同？（植物種類、生長狀況、溫度、水分、土壤等）”2.實驗分組與處理：*實驗組1（單側(cè)光照）：取一盆幼苗，用不透光的紙盒罩住，在紙盒的一側(cè)（如右側(cè)）剪出一個直徑約1-2厘米的小孔，確保只有小孔一側(cè)能接收到光照。*實驗組2（完全遮光）：取一盆幼苗，用不透光的紙盒完全罩住，使其得不到任何光照。*對照組（正常光照）：取一盆幼苗，不做遮光處理，放在自然光照條件下（或與實驗組1相同的光源環(huán)境中）。*（可選）實驗組3（頂部光照）：取一盆幼苗，用只有頂部開孔的紙盒罩住，觀察其生長方向。3.將所有實驗裝置放在溫度適宜、通風的地方，確保對照組和實驗組1能接收到相同方向的光源（如窗臺邊）。（三）觀察與記錄1.明確觀察內(nèi)容：幼苗莖和葉的生長方向、彎曲程度、高度變化等。2.記錄方式：每天定時觀察，用文字描述、畫圖、測量彎曲角度（可選）等方式記錄實驗現(xiàn)象，并注明日期。3.實驗周期：約5-7天，或直至現(xiàn)象明顯。（四）實驗現(xiàn)象對比與分析1.實驗結(jié)束后，各小組展示自己的實驗裝置和觀察記錄。2.對比不同組幼苗的生長情況：*對照組：幼苗生長正常，莖直立，葉向四周展開。*實驗組1（單側(cè)光照）：幼苗的莖會朝著小孔有光的方向彎曲生長。*實驗組2（完全遮光）：幼苗可能生長細弱、發(fā)黃，莖直立或略有倒伏，葉色淺。七、實驗現(xiàn)象與記錄*對照組幼苗生長健壯，方向自然。*單側(cè)光照組的幼苗明顯向光源方向彎曲。*完全遮光組幼苗生長不良，顏色淺綠或黃白，莖細長。八、分析與結(jié)論1.引導(dǎo)學(xué)生討論：實驗結(jié)果是否支持我們最初的假設(shè)？2.得出結(jié)論：植物的生長具有向光性，即在單側(cè)光的照射下，植物會朝著光源的方向生長。3.教師補充：植物的向光性有利于植物葉片充分接受陽光進行光合作用，制造更多的養(yǎng)料，是植物適應(yīng)環(huán)境的一種表現(xiàn)。九、注意事項1.選擇的幼苗要生長狀況良好且相似，以保證實驗的公平性。2.遮光紙盒要確保不透光，開孔大小和位置要合適。3.實驗過程中要保證各組幼苗獲得相同的水分和適宜的溫度。4.提醒學(xué)生堅持長期觀察和認真記錄，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。十、拓展與延伸1.提問：如果改變光源的方向（如將單側(cè)光的小孔改到左側(cè)或頂部），幼苗的生長方向會隨之改變嗎？2.嘗試：讓學(xué)生設(shè)計并操作“光源方向改變對植物生長方向影響”的后續(xù)實驗。3.思考：植物的根會向光生長嗎？（引出向地性等其他向性運動）小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的幾點建議1.安全性優(yōu)先：始終將學(xué)生安全放在首位，選擇安全的實驗材料和方法，對有潛在危險的操作（如加熱、使用尖銳工具）教師必須親自示范和嚴格監(jiān)督。2.準備充分：課前教師需反復(fù)試做實驗，確保實驗效果；準備好充足的實驗器材，并檢查其完好性，同時考慮到學(xué)生操作中的損耗和替換需求。3.目標明確：每個實驗都應(yīng)有清晰的教學(xué)目標，避免為了實驗而實驗。引導(dǎo)學(xué)生圍繞目標進行觀察、思考和探究。4.突出探究：實驗教學(xué)不僅是驗證知識，更要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計實驗—進行實驗—收集證據(jù)—得出結(jié)論—交流反思”的探究過程。5.鼓勵參與：創(chuàng)造條件讓每個學(xué)生都有動手操作的機會，鼓勵學(xué)生大膽嘗試、積極思考、主動提問和交流。6.關(guān)注過程與體驗：重視學(xué)生在實驗過程中的觀察、體驗和感悟，鼓