部編版五年級(jí)科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)前言科學(xué)實(shí)驗(yàn)是理解科學(xué)概念、培養(yǎng)探究能力的核心載體。本指導(dǎo)書(shū)圍繞部編版五年級(jí)科學(xué)教材核心實(shí)驗(yàn)，梳理“提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—?jiǎng)邮植僮鳌治鼋Y(jié)論”的探究邏輯，規(guī)范操作流程，助力師生在實(shí)踐中感受科學(xué)規(guī)律的魅力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)兼顧安全性與趣味性，引導(dǎo)學(xué)生從“做實(shí)驗(yàn)”走向“懂科學(xué)”。實(shí)驗(yàn)一：探究種子發(fā)芽的必要條件實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.用控制變量法探究水分、空氣、適宜溫度對(duì)種子發(fā)芽的影響；2.理解“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)邏輯，學(xué)會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并推導(dǎo)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)材料綠豆種子（或黃豆種子）若干、透明塑料盒3個(gè)、紙巾、滴管、水、標(biāo)簽紙、冰箱（模擬低溫環(huán)境）。實(shí)驗(yàn)步驟1.分組設(shè)計(jì)：將3個(gè)塑料盒標(biāo)記為“實(shí)驗(yàn)組1（缺水）”“實(shí)驗(yàn)組2（缺空氣）”“實(shí)驗(yàn)組3（低溫）”，另設(shè)“對(duì)照組（正常條件）”（可選）。2.實(shí)驗(yàn)組1（缺水）：鋪干紙巾，放20粒種子，不滴水，蓋盒蓋（留透氣孔），放室內(nèi)常溫處。3.實(shí)驗(yàn)組2（缺空氣）：鋪濕紙巾，放20粒種子，再蓋一層濕紙巾包裹種子（減少空氣接觸），蓋盒蓋，放常溫處。4.實(shí)驗(yàn)組3（低溫）：鋪濕紙巾，放20粒種子，蓋盒蓋，放冰箱冷藏室（約5℃）。5.對(duì)照組（可選）：鋪濕紙巾，放20粒種子，蓋盒蓋（留透氣孔），放室內(nèi)常溫處。6.觀察記錄：每天同一時(shí)間觀察種子狀態(tài)（膨大、露白、長(zhǎng)根），記錄發(fā)芽數(shù)量，持續(xù)5-7天。注意事項(xiàng)種子需飽滿無(wú)破損，避免自身問(wèn)題干擾實(shí)驗(yàn)；濕紙巾濕度以“捏不出水、不干燥”為宜，防止種子腐爛；冰箱取放實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，避免凍傷或觸電。原理拓展種子發(fā)芽需滿足自身?xiàng)l件（胚完整、有活力、度過(guò)休眠期）和環(huán)境條件（一定水分、充足空氣、適宜溫度）。實(shí)驗(yàn)通過(guò)“單一變量控制”，直觀對(duì)比不同條件對(duì)發(fā)芽的影響，理解“變量”與“常量”在科學(xué)探究中的作用。實(shí)驗(yàn)二：探究光的傳播路徑實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.觀察光在空氣、水、透明固體中的傳播軌跡，歸納“光沿直線傳播”的規(guī)律；2.學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證科學(xué)猜想。實(shí)驗(yàn)材料激光筆（或手電筒）、裝清水的透明玻璃杯、牛奶（或豆?jié){，散射光用）、蚊香（或香薰機(jī)產(chǎn)霧）、帶孔硬紙板2張、支架（或書(shū)本固定紙板）。實(shí)驗(yàn)步驟1.光在空氣中的傳播：暗室中點(diǎn)蚊香，待煙霧彌漫后，用激光筆照射，觀察光束軌跡（煙霧不足可噴少量水霧）。2.光在水中的傳播：向清水中滴2-3滴牛奶，攪拌均勻，用激光筆斜射入水中，觀察光束路徑。3.光的直線傳播驗(yàn)證（小孔成像）：將兩張硬紙板用支架固定，孔對(duì)齊（間距30-50厘米）。手電筒對(duì)準(zhǔn)第一張紙板的孔照射，觀察第二張紙板的光斑形狀，移動(dòng)紙板改變間距或孔的大小，記錄變化。注意事項(xiàng)激光筆避免直射眼睛，兒童需在成人指導(dǎo)下操作；牛奶用量不宜過(guò)多，否則水渾濁影響觀察；蚊香遠(yuǎn)離易燃物，實(shí)驗(yàn)后及時(shí)熄滅。原理拓展光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，影子形成、日食月食、小孔成像（成倒立實(shí)像）均是這一規(guī)律的體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)中牛奶、煙霧的作用是“散射光”，讓直線傳播的光被微粒反射，便于人眼觀察軌跡。實(shí)驗(yàn)三：簡(jiǎn)易電路的連接與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.用導(dǎo)線、電池、小燈泡、開(kāi)關(guān)組裝閉合電路，理解“通路、斷路、短路”的區(qū)別；2.掌握用“替換法”“排查法”檢測(cè)電路故障的方法。實(shí)驗(yàn)材料干電池（1.5V）2節(jié)、電池盒、小燈泡（2.5V）2個(gè)、燈座、單刀開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、小風(fēng)扇（或小電動(dòng)機(jī)，可選）。實(shí)驗(yàn)步驟1.組裝簡(jiǎn)單電路：電池入盒，導(dǎo)線連電池盒正極→開(kāi)關(guān)→燈座（接燈泡）→電池盒負(fù)極，閉合開(kāi)關(guān)，觀察燈泡是否發(fā)光。2.探究短路與斷路：短路：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線直接連電池盒正負(fù)極（持續(xù)≤3秒，防電池過(guò)熱），觀察現(xiàn)象（電池發(fā)熱、燈泡不亮）；斷路：故意斷開(kāi)導(dǎo)線接頭（如燈座與導(dǎo)線連接），閉合開(kāi)關(guān)，觀察燈泡是否發(fā)光，用導(dǎo)線連接斷點(diǎn)驗(yàn)證“通路”。3.電路故障檢測(cè)：模擬故障（如換舊電池、松動(dòng)導(dǎo)線），用“替換法”（換電池、燈泡）或“排查法”（檢查導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)）找出問(wèn)題并修復(fù)。4.拓展：并聯(lián)電路（可選）：用另一組電池、燈泡、開(kāi)關(guān)，將兩個(gè)燈泡兩端分別連接（正極連正極，負(fù)極連負(fù)極），觀察亮度變化。注意事項(xiàng)電池正負(fù)極不可長(zhǎng)時(shí)間短路，避免損壞或燙傷；導(dǎo)線連接時(shí)需擰緊，防止接觸不良；實(shí)驗(yàn)后及時(shí)拆除電路，取出電池存放。原理拓展電路工作基于電流流動(dòng)：電池提供電能，導(dǎo)線傳導(dǎo)電流，用電器（燈泡）將電能轉(zhuǎn)化為光能（或熱能），開(kāi)關(guān)控制電流通斷。短路時(shí)電流不經(jīng)過(guò)用電器，直接從電源正極流回負(fù)極，導(dǎo)致電流過(guò)大；斷路則是電流路徑中斷，用電器無(wú)法工作。實(shí)驗(yàn)四：探究物體的沉浮條件實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.觀察物體在水中的沉浮狀態(tài)，探究“重量、體積、液體密度”對(duì)沉浮的影響；2.理解“浮力”的概念，用“控制變量法”分析沉浮規(guī)律。實(shí)驗(yàn)材料水槽（或大燒杯）、水、食用油、鹽、橡皮泥（若干塊，重量相同）、泡沫塊、鐵釘、回形針、塑料瓶（空瓶與裝滿水的瓶）、天平（或電子秤，可選）、量筒（可選）。實(shí)驗(yàn)步驟1.初步觀察：將泡沫塊、鐵釘、回形針、空塑料瓶、裝滿水的塑料瓶放入水中，記錄沉浮狀態(tài)。2.探究重量與沉浮的關(guān)系：用相同體積的橡皮泥（搓球、壓薄片）放入水中，觀察沉??；用天平稱量不同重量的物體（如小鐵釘、大鐵釘），放入水中對(duì)比（控制體積相近，可纏繞鐵絲調(diào)整）。3.探究體積與沉浮的關(guān)系：對(duì)比空塑料瓶（體積大）和裝滿水的塑料瓶（體積相近、重量大）；用橡皮泥造船，觀察承載回形針的數(shù)量（浮力與排開(kāi)水量的關(guān)系）。4.探究液體密度的影響：水槽中倒入水和食用油（分層），放塑料塊觀察位置；向水中加鹽攪拌，放雞蛋（或土豆塊），觀察加鹽前后的沉浮變化。注意事項(xiàng)橡皮泥使用后需清洗雙手，避免誤食；加鹽時(shí)緩慢攪拌，防止液體濺出；對(duì)比重量或體積時(shí)，明確“變量”與“常量”（如探究重量影響時(shí)，體積盡量一致）。原理拓展物體沉浮由浮力與重力的大小關(guān)系決定：浮力＞重力時(shí)上浮，浮力＜重力時(shí)下沉，浮力＝重力時(shí)懸浮或漂浮。浮力大小可用“阿基米德原理”解釋（浮力＝排開(kāi)液體的重量），因此改變液體密度（如加鹽）或物體排開(kāi)液體的體積（如橡皮泥造船），均可影響沉浮狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)五：生態(tài)瓶的制作與觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.設(shè)計(jì)并制作小型生態(tài)系統(tǒng)（生態(tài)瓶），觀察生物與環(huán)境的相互作用；2.理解“生態(tài)平衡”的概念，分析生態(tài)瓶中生物生存的影響因素。實(shí)驗(yàn)材料透明塑料瓶（帶蓋，500-1000毫升）、池塘水（或晾曬2天的自來(lái)水）、泥沙（池塘底泥，淘洗去雜質(zhì)）、水草（如金魚(yú)藻、水葫蘆）、小魚(yú)（或螺類、蝦類，體型?。?、小石子（裝飾用，可選）。實(shí)驗(yàn)步驟1.分層鋪設(shè)：瓶底鋪2-3厘米厚的淘洗泥沙，加少量池塘水（沒(méi)過(guò)泥沙），靜置1天（泥沙沉淀，水質(zhì)澄清）。2.種植水草：水草根部埋入泥沙，葉片露出水面，加更多池塘水（保留5-10厘米空氣層）。3.投放生物：放入2-3條小魚(yú)（或螺、蝦），擰緊瓶蓋，標(biāo)記為“生態(tài)瓶1”；另制作“生態(tài)瓶2”（無(wú)動(dòng)物）或“生態(tài)瓶3”（無(wú)植物）作為對(duì)照。4.觀察記錄：生態(tài)瓶放室內(nèi)散光處（避免陽(yáng)光直射），每天觀察生物活動(dòng)、水質(zhì)變化，記錄水草生長(zhǎng)、小魚(yú)存活時(shí)間，持續(xù)2-4周。注意事項(xiàng)池塘水需晾曬除氯（自來(lái)水）或過(guò)濾雜質(zhì)，防止污染；生物數(shù)量不宜過(guò)多，避免氧氣不足；觀察時(shí)輕拿輕放，避免劇烈晃動(dòng)影響生態(tài)平衡。原理拓展生態(tài)瓶是微型生態(tài)系統(tǒng)的模擬：水草通過(guò)光合作用產(chǎn)氧、造有機(jī)物，為動(dòng)物提供食物和氧氣；動(dòng)物呼吸產(chǎn)二氧化碳，為水草提供原料；泥沙中的微生物分解有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)。當(dāng)生物種類、數(shù)量比例合理時(shí)，生態(tài)瓶可維持較長(zhǎng)時(shí)間的平衡，反之則因“成分缺失”（如無(wú)植物缺氧氣）或“競(jìng)爭(zhēng)過(guò)度”（如動(dòng)物過(guò)多）而崩潰。實(shí)驗(yàn)總結(jié)與拓展建議實(shí)驗(yàn)思維培養(yǎng)變量控制：每次實(shí)驗(yàn)只變一個(gè)條件（如種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)中，只變水分/溫度/空氣），其余條件保持一致，這是科學(xué)探究的核心方法。證據(jù)意識(shí)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象需如實(shí)記錄（可用表格、畫(huà)圖），結(jié)論需基于“多次觀察、多組數(shù)據(jù)”推導(dǎo)，避免主觀臆斷。反思改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)后思考“哪些環(huán)節(jié)可優(yōu)化”（如種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)中，是否可增加光照變量），嘗試二次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。家庭實(shí)驗(yàn)拓展用家中材料復(fù)刻實(shí)驗(yàn)（如用手電筒、紙盒做小孔成像，用筷子、水杯探究光的折射）；長(zhǎng)期觀察類實(shí)驗(yàn)（如種植豆芽記錄生長(zhǎng)，飼養(yǎng)小金魚(yú)觀察行為），將科學(xué)