小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例集引言：實(shí)驗(yàn)，科學(xué)學(xué)習(xí)的基石小學(xué)科學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙階段，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是這一階段不可或缺的核心環(huán)節(jié)。它不僅僅是讓學(xué)生動(dòng)手操作，更重要的是引導(dǎo)他們通過(guò)親身體驗(yàn)、細(xì)致觀察、積極思考和主動(dòng)探究，去發(fā)現(xiàn)科學(xué)的奧秘，理解科學(xué)的本質(zhì)。本案例集精選了若干個(gè)適合小學(xué)階段開(kāi)展的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，力求材料易得、操作安全、現(xiàn)象明顯且富有啟發(fā)性，旨在為一線科學(xué)教師提供可借鑒的教學(xué)思路，讓科學(xué)課堂因?qū)嶒?yàn)而更加生動(dòng)高效，讓學(xué)生因探究而愛(ài)上科學(xué)。案例一：水的表面張力——看不見(jiàn)的“彈性薄膜”一、實(shí)驗(yàn)概述本實(shí)驗(yàn)通過(guò)一系列簡(jiǎn)單有趣的操作，引導(dǎo)學(xué)生感知水的表面張力這一奇妙現(xiàn)象，初步理解表面張力是液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面作用于任一界線上的張力。適合小學(xué)中高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行探究。二、核心概念表面張力、分子間作用力、液體表面特性三、材料準(zhǔn)備潔凈的玻璃皿或淺盤(pán)、清水、硬幣（或其他類(lèi)似小物件）、滴管、回形針（或縫衣針）、少量洗潔精（或肥皂水）、棉簽、記錄表（可選）。四、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：通過(guò)觀察硬幣上滴水、回形針浮于水面等現(xiàn)象，感知水具有表面張力；能用自己的話簡(jiǎn)單描述對(duì)水表面張力的理解。2.過(guò)程與方法：經(jīng)歷“提出問(wèn)題—作出假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—觀察現(xiàn)象—分析討論—得出結(jié)論”的探究過(guò)程，培養(yǎng)觀察能力、動(dòng)手操作能力和初步的分析概括能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)對(duì)水的特性的好奇心和探究欲望；體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和合作精神。五、實(shí)驗(yàn)步驟與教學(xué)引導(dǎo)（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題教師演示：用滴管往硬幣上滴水，引導(dǎo)學(xué)生觀察能滴多少滴?！巴瑢W(xué)們，大家覺(jué)得一枚小小的硬幣上，能承載多少滴水而不溢出來(lái)呢？”鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)，并記錄自己的預(yù)測(cè)。（二）實(shí)驗(yàn)探究一：硬幣上的“小水庫(kù)”1.材料分發(fā)：每組學(xué)生一套材料（硬幣、滴管、玻璃皿盛水）。2.操作指導(dǎo)：*提醒學(xué)生將硬幣平放在桌面上。*用滴管吸取清水，小心地、逐滴地滴在硬幣的正面。*每滴一滴，都要仔細(xì)觀察水面的形狀變化，數(shù)數(shù)一共能滴多少滴，直到水溢出硬幣邊緣。*建議學(xué)生重復(fù)實(shí)驗(yàn)2-3次，取平均值，以減少誤差。3.現(xiàn)象觀察：引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)觀察水面在硬幣上形成的“凸面”。“大家看，水面是不是像一個(gè)鼓鼓的‘小饅頭’一樣？為什么水沒(méi)有立刻流下來(lái)呢？”（三）實(shí)驗(yàn)探究二：會(huì)“游泳”的回形針1.挑戰(zhàn)性問(wèn)題：“剛才我們看到水好像有一股力量托住了更多的水。那么，它能托住比水重的東西嗎？比如這個(gè)回形針？”（引導(dǎo)學(xué)生思考，回形針直接丟入水中會(huì)怎樣？）2.操作指導(dǎo)：*方法一（直接放入）：讓學(xué)生嘗試直接將回形針?lè)湃肫届o的水面，觀察現(xiàn)象（回形針沉入水底）。*方法二（小心平放）：引導(dǎo)學(xué)生思考如何讓回形針“站”在水面上?？梢蕴崾荆河描囎訆A住回形針，輕輕水平放在水面；或?qū)⒒匦吾樂(lè)旁谝粡埥竦谋〖埳希埼鲁梁?，回形針可能?huì)浮在水面。（教師可提前演示成功技巧）。3.現(xiàn)象觀察：成功后，引導(dǎo)學(xué)生從側(cè)面觀察水面，會(huì)發(fā)現(xiàn)回形針周?chē)乃嫖⑽⑾蛳掳枷?，但回形針并未下沉?！翱?，回形針是不是像坐在一個(gè)看不見(jiàn)的‘墊子’上？”（四）實(shí)驗(yàn)探究三：破壞“彈性薄膜”1.提出新問(wèn)題：“如果我們?cè)谶@層‘看不見(jiàn)的墊子’上加點(diǎn)東西，會(huì)發(fā)生什么呢？”2.操作指導(dǎo)：*確?；匦吾樔愿≡谒嫔希ɑ蛑匦虏僮魇蛊湟桓≡谒妫?。*用棉簽蘸取少量洗潔精。*輕輕將蘸有洗潔精的棉簽一端接觸回形針附近的水面（注意不要直接戳到回形針）。3.現(xiàn)象觀察：學(xué)生將觀察到回形針迅速沉入水底?！巴?！回形針沉下去了！這是為什么呢？”六、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與討論1.匯總發(fā)現(xiàn)：組織學(xué)生分享各組在不同實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)（如硬幣上水滴的數(shù)量）。2.引導(dǎo)分析：*“硬幣上的水為什么能形成凸面而不溢出？”（引導(dǎo)學(xué)生思考水表面存在一種相互拉拽的力）*“回形針為什么能浮在水面上？直接丟下去為什么不行？”（直接丟會(huì)破壞表面的受力平衡）*“洗潔精一碰到水面，回形針為什么就沉下去了？”（洗潔精破壞了水的表面張力）3.揭示概念：教師適時(shí)引入“表面張力”的概念，用形象的比喻幫助學(xué)生理解：水分子之間相互吸引，在水的表面形成了一層像被拉緊的橡皮膜一樣的“彈性薄膜”，這就是表面張力。它使得水面盡可能地縮小表面積，并能承受一定的重量。洗潔精等物質(zhì)會(huì)減弱水的表面張力。七、注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)用水以清水為佳，雜質(zhì)過(guò)多會(huì)影響表面張力。2.操作回形針時(shí)需耐心、細(xì)致，提醒學(xué)生注意安全，避免刺傷。3.玻璃器皿要輕拿輕放，防止打碎。4.實(shí)驗(yàn)后及時(shí)清理桌面，保持整潔。八、教學(xué)延伸1.生活中的表面張力：引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中與表面張力有關(guān)的現(xiàn)象，如：露水呈球狀、某些昆蟲(chóng)能在水面行走、葉子上的水珠等。2.拓展實(shí)驗(yàn)：比較不同液體（如清水、鹽水、糖水、酒精）的表面張力大小（通過(guò)硬幣滴水實(shí)驗(yàn)）。案例二：植物的蒸騰作用——“看不見(jiàn)”的水分旅行一、實(shí)驗(yàn)概述本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察植物在特定條件下水分的散失現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解植物蒸騰作用的存在及其主要器官（葉片，尤其是氣孔）。適合小學(xué)高年級(jí)學(xué)生。二、核心概念蒸騰作用、植物體內(nèi)水分運(yùn)輸、葉片結(jié)構(gòu)（氣孔）三、材料準(zhǔn)備帶葉的新鮮枝條（如天竺葵、月季、芹菜等，葉片數(shù)量較多為宜）、透明塑料袋（質(zhì)地輕?。⒓?xì)線或橡皮筋、小燒杯或試管、清水、紅墨水（或食用色素）、剪刀。四、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：知道植物具有蒸騰作用，能說(shuō)出蒸騰作用的主要部位；了解蒸騰作用是植物散失水分的過(guò)程。2.過(guò)程與方法：通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)（或觀察實(shí)驗(yàn)），學(xué)習(xí)控制變量的初步方法；培養(yǎng)持續(xù)觀察、記錄和分析現(xiàn)象的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：認(rèn)識(shí)到植物生命活動(dòng)的奇妙；培養(yǎng)愛(ài)護(hù)植物、珍惜水資源的意識(shí)。五、實(shí)驗(yàn)步驟與教學(xué)引導(dǎo)（一）情境導(dǎo)入，激發(fā)思考“同學(xué)們，我們每天都要喝水來(lái)補(bǔ)充身體流失的水分。那植物呢？它們‘喝’下去的水都用來(lái)做什么了？是不是都留在身體里了？”引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想。（二）實(shí)驗(yàn)探究一：塑料袋里的“小水珠”1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：*選取兩枝生長(zhǎng)狀況相似的帶葉枝條。*對(duì)其中一枝進(jìn)行處理：將其葉片全部摘除（作為對(duì)照組）。*將另一枝保留葉片（作為實(shí)驗(yàn)組）。*分別將兩個(gè)透明塑料袋的袋口套在兩枝枝條的枝葉部分，用細(xì)線或橡皮筋將袋口扎緊，確保不漏氣，注意不要損傷枝條。*將兩枝枝條的下端分別浸入盛有少量清水的燒杯中（或直接將枝條插入水中，塑料袋只套住上部枝葉）。*將裝置放在陽(yáng)光充足或溫暖通風(fēng)的地方。2.觀察記錄：引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測(cè)可能發(fā)生的現(xiàn)象，并設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的觀察記錄表，記錄觀察時(shí)間和塑料袋內(nèi)壁的變化。建議每隔一段時(shí)間（如半天或一天）觀察一次。3.現(xiàn)象觀察：數(shù)天后，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)：保留葉片的枝條所套的塑料袋內(nèi)壁上出現(xiàn)了許多小水珠，甚至?xí)R成水滴；而沒(méi)有葉片的枝條所套的塑料袋內(nèi)壁則幾乎沒(méi)有水珠。（三）實(shí)驗(yàn)探究二：紅墨水的“旅行”1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：*取一枝帶葉的新鮮枝條（如芹菜），將其莖的下端斜剪（增大吸水面積）。*在小燒杯或試管中加入適量清水，并滴入幾滴紅墨水，攪拌均勻。*將枝條的下端浸入紅墨水中。*將裝置放在陽(yáng)光下或溫暖處。2.觀察記錄：引導(dǎo)學(xué)生觀察莖和葉片顏色的變化?？梢栽诓煌瑫r(shí)間段剪下一小段莖，橫切或縱切，觀察顏色變化。3.現(xiàn)象觀察：數(shù)小時(shí)或一天后，學(xué)生可以觀察到莖內(nèi)的某些結(jié)構(gòu)被染紅了，甚至葉片的葉脈也會(huì)呈現(xiàn)紅色。如果將葉片橫切（教師協(xié)助），可能在葉肉中看到紅色的“管道”。六、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與討論1.分析“小水珠”來(lái)源：“塑料袋內(nèi)壁上的小水珠是從哪里來(lái)的呢？”（排除外界水蒸氣凝結(jié)的可能，因?yàn)閷?duì)照組幾乎沒(méi)有；引導(dǎo)學(xué)生得出是植物自身散發(fā)出來(lái)的）?！澳膫€(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們水分主要是從哪里散發(fā)出來(lái)的？”（有葉片的實(shí)驗(yàn)組水珠多，說(shuō)明主要通過(guò)葉片散發(fā)）。2.分析“紅墨水的旅行”：“紅墨水為什么會(huì)向上走，甚至到達(dá)葉片？”（植物莖內(nèi)有運(yùn)輸水分的“管子”）。“這對(duì)植物的生活有什么意義？”3.揭示概念：教師總結(jié)，植物體內(nèi)的水分通過(guò)葉片上的氣孔（可以展示氣孔的顯微圖片或模型），以水蒸氣的形式散失到空氣中的過(guò)程，叫做蒸騰作用。紅墨水的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了水分在植物體內(nèi)是可以運(yùn)輸?shù)?。七、注意事?xiàng)1.選擇葉片飽滿、生命力旺盛的新鮮枝條，實(shí)驗(yàn)效果更佳。2.塑料袋要扎緊，防止外界水汽進(jìn)入干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.紅墨水濃度可以稍高一些，便于觀察。4.提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要耐心等待，培養(yǎng)其持久觀察的品質(zhì)。八、教學(xué)延伸1.思考：植物的蒸騰作用對(duì)植物自身有什么好處？（如：幫助運(yùn)輸水分和無(wú)機(jī)鹽、降低葉片溫度等，可簡(jiǎn)化解釋）。對(duì)我們生活環(huán)境有什么影響？（增加空氣濕度等）。2.調(diào)查：不同環(huán)境條件（如光照強(qiáng)弱、溫度高低、空氣濕度大小）對(duì)植物蒸騰作用的快慢有影響嗎？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？案例三：土壤里有什么——探尋大地的“神秘寶藏”一、實(shí)驗(yàn)概述本實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、分離、比較等方法，探究土壤的組成成分，認(rèn)識(shí)到土壤并非單一物質(zhì)，而是由多種物質(zhì)混合而成。適合小學(xué)中年級(jí)學(xué)生。二、核心概念土壤的組成（礦物質(zhì)顆粒、有機(jī)質(zhì)、水、空氣等）、觀察與分類(lèi)三、材料準(zhǔn)備不同類(lèi)型的土壤樣品（如花園土、沙土、黏土）、透明玻璃杯或塑料瓶（帶蓋）、小燒杯、漏斗、濾紙、玻璃棒、放大鏡、小鏟子、鑷子、廢舊報(bào)紙或一次性桌布（鋪墊用）、水、小篩子（可選，不同孔徑）。四、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：知道土壤中含有砂、黏土、腐殖質(zhì)（或有機(jī)質(zhì)）、水和空氣等成分；學(xué)習(xí)運(yùn)用多種感官和工具進(jìn)行觀察。2.過(guò)程與方法：通過(guò)“看、摸、聞、捻、篩、沉”等多種方式探究土壤成分，體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過(guò)程，學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的分離和觀察方法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)探究土壤奧秘的興趣，認(rèn)識(shí)到土壤對(duì)植物生長(zhǎng)的重要性，培養(yǎng)愛(ài)護(hù)土壤、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。五、實(shí)驗(yàn)步驟與教學(xué)引導(dǎo)（一）親近土壤，初步感知1.土壤采集：課前可組織學(xué)生在校園或家庭附近采集不同地方的土壤樣品，或由教師準(zhǔn)備。強(qiáng)調(diào)采集時(shí)注意安全和衛(wèi)生。2.感官初探：*看一看：將土壤倒在白紙上，引導(dǎo)學(xué)生用肉眼或放大鏡觀察，能看到什么？（大小不一的顆粒、小石子、枯葉碎片、小蟲(chóng)子等）。*摸一摸：用手捻一捻土壤，感覺(jué)它的粗細(xì)、干濕。*聞一聞：聞一聞土壤的氣味（提醒學(xué)生不要把土壤湊近猛吸）。*說(shuō)一說(shuō)：引導(dǎo)學(xué)生描述自己的發(fā)現(xiàn)和感受。（二）實(shí)驗(yàn)探究一：土壤里有水嗎？1.提出問(wèn)題：“我們手上的土壤是干的還是濕的？如果是濕的，說(shuō)明里面有什么？如果看起來(lái)是干的，里面就一定沒(méi)有水嗎？”2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：*取一些新鮮的土壤，放入小燒杯中。*用酒精燈（教師操作或使用水浴加熱）微微加熱燒杯底部，觀察燒杯壁上的變化?；?qū)⑼寥婪旁诟蓛舻蔫F板上烘烤，觀察現(xiàn)象。3.現(xiàn)象觀察：加熱后，學(xué)生能觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)小水珠?！斑@些水珠是從哪里來(lái)的呢？”（土壤中含有的水分受熱蒸發(fā)后凝結(jié)而成）。（三）實(shí)驗(yàn)探究二：土壤里有空氣嗎？1.提出問(wèn)題：“土壤顆粒之間有空隙嗎？里面會(huì)有什么呢？”2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：*取一個(gè)透明玻璃杯，裝入約三分之一杯干燥的土壤。*緩慢地向杯中倒入水，直到水剛好沒(méi)過(guò)土壤表面。*仔細(xì)觀察杯內(nèi)的現(xiàn)象。3.現(xiàn)象觀察：學(xué)生能觀察到有大量氣泡從土壤中冒出，并上升到水面破裂?！斑@些氣泡是什么？它們是從哪里來(lái)的？”（氣泡是空氣，證明土壤中含有空氣）。（四）實(shí)驗(yàn)探究三：土壤里的顆粒與“寶貝”1.分離土壤顆粒：*方法一（沉降法）：*將較多的土壤放入透明玻璃瓶中，加入約三分之二瓶的水。*蓋緊瓶蓋，用力搖晃1-2分鐘，使土壤顆粒充分分散在水中。*將瓶子靜置在桌上，觀察瓶?jī)?nèi)物質(zhì)的變化，特別是一段時(shí)間后（如幾小時(shí)或隔夜），瓶?jī)?nèi)物質(zhì)是否出現(xiàn)分層。*方法二（篩選法）：如果有不同孔徑的小篩子，可以讓學(xué)生用篩子對(duì)干燥土壤進(jìn)行過(guò)篩，觀察篩出的顆粒大小差異。2.觀察與討論：*沉降法現(xiàn)象：靜置后，瓶?jī)?nèi)的土壤顆粒會(huì)逐漸沉降。一般會(huì)出現(xiàn)明顯的分層：最下層是顆粒較大的砂，中間層是顆粒較細(xì)的粉砂和黏土，最上層可能漂浮著一些腐爛的樹(shù)葉、草根等不易腐爛的有機(jī)質(zhì)碎片（腐殖質(zhì)的一部分），水面可能還有一些細(xì)小的漂浮物。*引導(dǎo)觀察：“瓶底的顆粒大小一樣嗎？有什么不同？”“水面上漂浮的是什么？它們?cè)瓉?lái)是什么？”3.提取“有機(jī)質(zhì)”：*待土壤顆粒沉降清晰后，用鑷子輕輕夾取水面漂浮的或上層土壤中顏色較深的、疏松的物質(zhì)（腐殖質(zhì)）。*用放大鏡觀察，聞一聞氣味。*討論：這些物質(zhì)有什么作用？（為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分等）。六、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與討論1.匯總發(fā)現(xiàn)：“通過(guò)今天的一系列實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)土壤里都有哪些東西呢？”（引導(dǎo)學(xué)生列出：砂、黏土、水、空氣、腐殖質(zhì)/有機(jī)質(zhì)、小石子等）。2.認(rèn)識(shí)多樣性：展示不