小學科學探究實驗教學設(shè)計案例集錦引言：點亮孩子們心中的科學之光小學科學教育是培養(yǎng)孩子科學素養(yǎng)的基石，而探究實驗則是這門學科的靈魂所在。它不僅能幫助孩子們直觀理解抽象的科學概念，更能點燃他們對未知世界的好奇心，培養(yǎng)其觀察、思考、動手、合作與創(chuàng)新的能力。本集錦精心篩選并設(shè)計了若干個小學科學探究實驗教學案例，旨在為一線教師提供可借鑒、可操作的教學思路與具體方案。這些案例力求貼近小學生的生活經(jīng)驗，強調(diào)探究過程的完整性與趣味性，希望能成為孩子們科學探索道路上的一盞引路燈。案例一：誰“跑”得更快——液體流動的奧秘探究主題不同液體的流動速度比較適合年級三年級核心概念液體具有流動性，不同液體的黏稠度不同，流動速度也不同。探究目標1.觀察并比較幾種常見液體的流動速度，知道液體流動速度與黏稠度有關(guān)。2.通過設(shè)計簡單的對比實驗，學習控制變量的初步方法。3.培養(yǎng)細致觀察、如實記錄和初步分析實驗現(xiàn)象的能力。4.激發(fā)對身邊物質(zhì)特性的探究興趣。材料準備透明塑料板（或玻璃板）若干塊、滴管若干、相同規(guī)格的小杯子若干、水、食用油、洗潔精（或蜂蜜，視黏稠度差異調(diào)整）、計時器（可選）、抹布、實驗記錄單（可畫簡單的傾斜平面和液體流動軌跡示意圖）。探究過程與指導建議1.情境導入，提出問題*教師引導：“同學們，我們生活中有很多液體，比如水、食用油、洗潔精。如果我們把它們倒一點在斜面上，它們會怎么樣呢？（學生自由發(fā)言）它們‘跑’起來的速度一樣快嗎？”*聚焦問題：“今天我們就來探究一下，水、食用油和洗潔精這三種液體，誰‘跑’得更快？”2.猜想與假設(shè)*鼓勵預測：“請大家猜一猜，這三種液體中，哪種會流得最快，哪種會流得最慢？把你的想法和小組同學交流一下，并說說為什么這么認為?！?記錄假設(shè)：引導學生將自己的預測記錄下來。3.設(shè)計實驗，明確方案*關(guān)鍵討論：“我們怎么才能公平地比較這三種液體誰流得快呢？實驗時要注意什么？”（引導學生思考：液體的多少要一樣、從同一個高度開始流、斜面的傾斜角度要一樣、同時開始等。）*方法指導：演示如何用滴管取等量液體（例如，都滴一滴，或都滴三滴在同一點），如何將塑料板傾斜并保持角度一致（可借助書本等墊高形成固定斜面）。強調(diào)“同時”和“起點相同”。*記錄方法：“我們可以怎么記錄看到的現(xiàn)象呢？是記錄它們流到斜面底部的時間，還是觀察它們在相同時間內(nèi)流動的距離，或者描述它們流動的狀態(tài)？”（對于三年級學生，觀察流動狀態(tài)和相對快慢順序可能更為直觀。若使用計時器，需強調(diào)合作和操作精準性。）4.動手實驗，觀察記錄*分組合作：學生分組進行實驗，教師巡視指導，提醒學生注意實驗衛(wèi)生和安全，及時記錄實驗現(xiàn)象（例如，哪種液體先到達底部，哪種液體流動得斷斷續(xù)續(xù)等）。*重復驗證：鼓勵學生重復實驗1-2次，確保結(jié)果的可靠性。5.分析現(xiàn)象，得出結(jié)論*小組匯報：各小組分享實驗過程中觀察到的現(xiàn)象和得出的結(jié)論。*共同討論：“實驗結(jié)果和我們之前的預測一樣嗎？為什么水（或其他最快的液體）會流得最快？洗潔精（或其他最慢的液體）為什么流得慢？”（引導學生關(guān)注液體的“黏糊糊”程度，初步建立“黏稠度”的概念。）*形成共識：總結(jié)得出不同液體流動速度不同，通常黏稠度高的液體流動較慢。6.拓展思考與應用*提問：“生活中還有哪些液體流動得快，哪些流動得慢？”（如醬油、醋、糖漿等）“如果我們想讓一種黏稠的液體流得快一點，可以怎么做呢？”（加熱？改變斜面角度？）安全提示提醒學生不要將液體灑到桌面上，若灑出及時用抹布清理。實驗后將材料整理好。拓展與延伸可以提供更多種類的液體讓學生進行比較，或者探究同一液體在不同溫度下的流動速度變化。案例二：種子萌發(fā)需要什么“魔法”？探究主題種子萌發(fā)的條件適合年級四年級核心概念種子萌發(fā)需要適宜的水分、空氣和溫度。探究目標1.通過對比實驗探究種子萌發(fā)所需的基本條件（水、空氣、適宜溫度）。2.學習設(shè)計對比實驗，理解控制單一變量的科學方法。3.培養(yǎng)長期觀察、持續(xù)記錄和分析實驗結(jié)果的能力。4.體驗科學探究的樂趣，培養(yǎng)珍愛生命的情感。材料準備綠豆種子（或黃豆、紅豆等易萌發(fā)種子）若干、透明塑料杯（或培養(yǎng)皿、一次性塑料盒）若干、吸水紙（或棉花、紗布）、標簽紙、水、冰箱、不透光的盒子（或黑色塑料袋）。探究過程與指導建議1.創(chuàng)設(shè)情境，提出問題*教師引導：“春天是播種的季節(jié)，我們種下的種子為什么會發(fā)芽呢？是不是只要把種子埋進土里就一定會發(fā)芽？”（學生結(jié)合生活經(jīng)驗自由回答）*聚焦問題：“種子萌發(fā)到底需要哪些‘魔法’呢？今天我們就來當一回小小科學家，探究種子萌發(fā)需要什么條件。”2.作出假設(shè)*引導思考：“根據(jù)你的經(jīng)驗和想法，你認為種子萌發(fā)可能需要哪些條件？”（學生可能會提出：水、土、陽光、空氣、肥料、合適的溫度等。）*梳理假設(shè)：教師將學生提出的條件記錄在黑板上，引導學生對這些條件進行初步篩選和聚焦，確定本節(jié)課主要探究水、空氣、溫度這三個核心條件。3.設(shè)計對比實驗方案*核心方法：“我們要想知道某個條件是不是種子萌發(fā)必需的，怎么做實驗最有說服力呢？”（引導學生理解對比實驗的思想。）*分組設(shè)計：將學生分成小組，每組選擇一個或兩個條件進行實驗設(shè)計。例如，探究“水是否是必需的”，就要設(shè)置“有水”和“無水”兩組，其他條件保持相同。*方案交流與完善：各小組分享設(shè)計方案，教師引導學生討論方案的可行性，重點強調(diào)控制變量。*實驗組設(shè)置參考（以探究水、空氣、溫度為例）：*甲組（對比水）：1號杯（有水，適宜溫度，有空氣）、2號杯（無水，適宜溫度，有空氣）。*乙組（對比空氣）：3號杯（有水，適宜溫度，有空氣）、4號杯（水淹沒種子，適宜溫度，空氣少）。*丙組（對比溫度）：5號杯（有水，適宜溫度，有空氣）、6號杯（有水，低溫，有空氣——放入冰箱）。*材料使用：明確如何用透明杯、吸水紙等搭建實驗裝置，如何控制水量（保持濕潤但不積水），如何保證空氣（不密封，或不被水完全淹沒）。*統(tǒng)一標準：種子的數(shù)量（每杯5-10粒，便于觀察）、種子的初始狀態(tài)（飽滿、無破損）、放置位置（除溫度組外，均放在室內(nèi)有光處，但說明本實驗暫不探究光的作用，或可增設(shè)無光組作為拓展）。4.動手操作，設(shè)置實驗*學生分組操作：按照完善后的方案，各小組動手設(shè)置實驗裝置，貼好標簽（注明組別、條件、日期）。*教師強調(diào)：實驗不是一蹴而就的，需要耐心等待和持續(xù)觀察。5.觀察記錄，持續(xù)探究*制定觀察表：設(shè)計簡單的觀察記錄表，內(nèi)容包括日期、各杯子中種子的變化（是否膨大、種皮是否破裂、是否長出胚根、胚芽等）。*定時觀察：引導學生每天定時觀察，并認真記錄。教師每天提醒和指導。*現(xiàn)象討論：在觀察過程中，鼓勵學生交流發(fā)現(xiàn)，提出疑問。6.分析結(jié)果，得出結(jié)論*數(shù)據(jù)匯總：實驗結(jié)束（通常5-7天），各小組匯報不同條件下種子的萌發(fā)情況。*對比分析：引導學生對比不同條件下種子的萌發(fā)狀況，討論：*哪個杯子里的種子萌發(fā)了？哪個沒有？*由此可以得出種子萌發(fā)需要哪些條件？*得出結(jié)論：師生共同總結(jié)，種子萌發(fā)需要適宜的水分、充足的空氣和適宜的溫度。（對于光，可根據(jù)實驗情況簡要說明，多數(shù)常見種子萌發(fā)不需要光，或光不是必需條件。）7.反思與拓展*實驗反思：“在這個實驗中，我們是如何保證實驗公平的？實驗過程中遇到了哪些問題，是怎么解決的？”*知識拓展：“知道了種子萌發(fā)的條件，農(nóng)民伯伯播種時會注意什么呢？”“如果我們想讓種子快點發(fā)芽，可以怎么做？”安全提示種子無毒，實驗材料安全，但要提醒學生不要誤食種子和實驗用水。實驗結(jié)束后，妥善處理萌發(fā)的種子（可移植或丟棄）。拓展與延伸探究光照對某些種子萌發(fā)的影響；探究不同土壤（或基質(zhì)）對種子萌發(fā)的影響；觀察記錄幼苗生長過程。案例三：自制“小噴泉”——感受氣壓的力量探究主題空氣具有壓力（大氣壓）適合年級五年級核心概念空氣占據(jù)空間，并且具有壓力（大氣壓的存在及應用）。探究目標1.通過制作和觀察“小噴泉”實驗，感知大氣壓的存在及其產(chǎn)生的現(xiàn)象。2.培養(yǎng)動手操作能力和根據(jù)現(xiàn)象進行推理的能力。3.激發(fā)對物理現(xiàn)象的好奇心和探究欲望，樂于用科學原理解釋生活中的現(xiàn)象。材料準備帶蓋的塑料瓶（如礦泉水瓶、飲料瓶，瓶蓋完好）若干、小鐵釘（或錐子）、氣球、水、水盆、抹布。探究過程與指導建議1.魔術(shù)導入，激發(fā)興趣*教師演示（可選，或直接提出問題）：“同學們，老師這里有一個瓶子，里面裝了一些水。如果我在瓶蓋上扎個小孔，把瓶子倒過來，水會怎么樣？”（學生回答）“如果我再用一個氣球套在瓶口，會發(fā)生什么神奇的變化呢？”（演示或引導學生思考，制造懸念）*提出問題：“今天我們就來親手制作一個‘小噴泉’，探究一下是什么力量讓水噴出來的?！?.制作與嘗試（初步感知）*方法指導：1.學生分組，取一個塑料瓶，在瓶蓋上用鐵釘（教師協(xié)助或指導學生操作，注意安全）扎一個小孔（孔徑適中）。2.往瓶中裝入約大半瓶水，蓋緊瓶蓋。3.將瓶子倒過來，觀察水是否流出，以及流出的狀態(tài)。（此時水流可能斷斷續(xù)續(xù)或流一會兒就停止了）*現(xiàn)象觀察與提問：“水出來了嗎？流得順暢嗎？為什么會這樣呢？”3.改進與探究（深入理解）*引導思考：“怎樣才能讓水像噴泉一樣持續(xù)地噴出來呢？”（引導學生想到需要空氣進入瓶內(nèi)）*方案改進：“如果我們在瓶子的側(cè)壁（靠近底部或中部）再扎一個小孔，會怎么樣？”*再次嘗試：1.在瓶身合適位置再扎一個小孔。2.再次裝滿水，蓋緊瓶蓋。3.用手指按住側(cè)壁的小孔，將瓶子倒過來，松開按小孔的手指，觀察現(xiàn)象。（水從瓶蓋小孔噴出，瓶側(cè)壁小孔有氣泡進入）4.再用手指按住側(cè)壁小孔，觀察噴水是否停止或變慢。*對比實驗：引導學生對比只扎一個孔和扎兩個孔時的不同現(xiàn)象。4.分析討論，揭示原理*提問引導：*“當我們只在瓶蓋上扎孔時，水為什么流得不順暢或很快停止？”（瓶內(nèi)上方的空氣體積變大，氣壓變小，小于外界大氣壓，水被“托”住了）*“當我們在瓶身也扎一個孔后，為什么水就能噴出來了？瓶側(cè)壁的小孔除了漏水，還起到了什么作用？”（空氣從側(cè)壁小孔進入瓶內(nèi)，補充了瓶內(nèi)的空間，使得瓶內(nèi)外氣壓平衡，水在重力作用下持續(xù)流出；或者說，是外界的空氣壓力把水壓出來了）*圖示輔助：教師可畫圖輔助解釋，說明大氣壓的存在及其對水的作用。強調(diào)是瓶外的空氣壓力（大氣壓）幫助把水“壓”了出來。*得出結(jié)論：空氣具有壓力，大氣壓會對物體產(chǎn)生作用?！靶娙钡男纬膳c大氣壓有關(guān)。5.聯(lián)系生活，拓展應用*生活中的大氣壓：“生活中還有哪些現(xiàn)象也利用了大氣壓的原理呢？”（如用吸管喝飲料、吸盤掛鉤、鋼筆吸墨水等）*解釋現(xiàn)象：引導學生嘗試用大氣壓的知識解釋這些生活現(xiàn)象。安全提示使用鐵釘時注意安全，教師需在場指導，防止扎傷。提醒學生不要將水灑到電源插座等危險區(qū)域。拓展與延伸*探究孔的大小、位置，瓶內(nèi)水位高低對“噴泉”噴射高度和遠近的影響。*嘗試用不同的方法（如擠壓瓶身）制造“噴泉”，并分析原理。探究實驗教學的幾點通用建議1.創(chuàng)設(shè)寬松愉悅的探究氛圍：鼓勵學生大膽猜想、積極動手、不怕犯錯，尊重學生的不同想法。2.以學生為主體：給予學生充足的思考、討論和動手操作時間，教師扮演好引導者、組織者和合作者的角色。3.注重過程性評價：關(guān)注學生在探究過程中的表現(xiàn)，如提問能力、設(shè)計方案能力、動手能力、合作交流能力等，而不僅僅是實驗結(jié)果。4.滲透科學方法：在探究過程中有意識地引導學生學習觀察、比較、分類、歸納、演繹、控制變量等科學方法。5.生活化與趣味化：盡量選擇學生熟悉的生活材料，設(shè)計生動有趣的探究活動，讓