小學(xué)科學(xué)教學(xué)實驗指導(dǎo)手冊一、前言小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為核心，實驗教學(xué)是學(xué)生親歷科學(xué)探究過程、建構(gòu)科學(xué)概念的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本手冊結(jié)合小學(xué)不同學(xué)段學(xué)生的認知特點與《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》要求，從實驗設(shè)計、操作指導(dǎo)、安全管理到教學(xué)評價，為教師提供系統(tǒng)且實用的實驗教學(xué)支持，助力學(xué)生在“做中學(xué)”“悟中長”，逐步形成觀察、提問、設(shè)計、實踐、反思的科學(xué)探究能力。二、小學(xué)科學(xué)實驗設(shè)計原則（一）趣味性原則：以“奇”激趣，點燃探究熱情實驗現(xiàn)象應(yīng)直觀新奇，貼合兒童好奇心。例如“紫甘藍汁的魔法變色”實驗，利用紫甘藍汁（天然指示劑）遇白醋（酸性）變紅、遇小蘇打水（堿性）變藍的現(xiàn)象，讓學(xué)生在“變魔術(shù)”的體驗中感知物質(zhì)的酸堿性，激發(fā)持續(xù)探究的欲望。（二）安全性原則：以“穩(wěn)”托底，保障實踐安全實驗材料需無毒、無尖銳邊角，操作步驟低風險。低年級避免使用玻璃器皿，可替換為塑料容器；涉及加熱（如酒精燈）的實驗，中高年級需教師全程指導(dǎo)，且提前講解“外焰加熱”“熄火蓋滅”等規(guī)范。（三）探究性原則：以“問”引思，培養(yǎng)科學(xué)思維實驗應(yīng)圍繞核心問題展開，設(shè)置“問題鏈”引導(dǎo)探究。例如“怎樣讓小車跑得更遠？”實驗，學(xué)生可自主嘗試改變斜面高度、小車重量、接觸面粗糙程度等變量，在“猜測—驗證—結(jié)論”的循環(huán)中理解“力與運動”的關(guān)系。（四）生活化原則：以“用”為橋，拉近科學(xué)與生活實驗材料盡量取自生活，讓學(xué)生感知“科學(xué)就在身邊”。如用飲料瓶制作“簡易雨量器”，用吸管和橡皮泥搭建“肺的呼吸模型”，既降低材料成本，又能幫助學(xué)生將科學(xué)知識遷移到生活場景中。三、分學(xué)段實驗教學(xué)指導(dǎo)（一）低年級（1-2年級）：直觀體驗，建立科學(xué)感知實驗1：植物的向光性觀察實驗?zāi)繕耍河^察植物生長對光的反應(yīng)，初步感知生物的環(huán)境適應(yīng)性。材料準備：健康的綠豆幼苗（提前水培3-5天）、長方形紙盒（一側(cè)剪去上半部分作為“窗口”）。實驗步驟：1.將綠豆苗放入紙盒，使莖葉朝向紙盒內(nèi)部，“窗口”朝向光源（如窗臺）。2.每天同一時間觀察并記錄莖葉的生長方向，持續(xù)觀察5-7天。注意事項：紙盒需完全遮光（可在內(nèi)側(cè)貼黑紙），避免其他光源干擾；植物需保持水分充足。拓展思考：如果將紙盒“窗口”改為上下左右四個方向，植物會如何生長？實驗2：物體的沉浮游戲?qū)嶒災(zāi)繕耍和ㄟ^觀察物體在水中的狀態(tài)，區(qū)分“沉”與“浮”，初步感知物體密度與沉浮的關(guān)系。材料準備：透明水盆（或大碗）、清水、橡皮、塑料片、硬幣、泡沫塊、回形針等生活物品。實驗步驟：1.學(xué)生自主猜測每個物體的沉浮，將猜測結(jié)果記錄在表格中。2.依次將物體輕輕放入水中，觀察實際現(xiàn)象并記錄，對比猜測與結(jié)果的差異。注意事項：水盆裝水至2/3處，防止水溢出；輕放物體，避免濺水或損壞物品。拓展思考：把橡皮泥捏成不同形狀（球、船、薄片），它的沉浮會改變嗎？為什么？（二）中年級（3-4年級）：探究變量，發(fā)展邏輯思維實驗3：點亮小燈泡（簡單電路）實驗?zāi)繕耍赫J識電路的基本組成（電源、導(dǎo)線、用電器、開關(guān)），學(xué)會連接簡單電路。材料準備：干電池（1.5V）、導(dǎo)線（兩端剝出銅絲）、小燈泡（2.5V）、單刀開關(guān)。實驗步驟：1.嘗試用導(dǎo)線連接電池正極與小燈泡底端金屬點，負極與小燈泡側(cè)面金屬殼，觀察燈泡是否發(fā)光。2.加入開關(guān)，將開關(guān)串聯(lián)在電路中，嘗試通過開關(guān)控制燈泡的亮滅。注意事項：電池正負極不可直接用導(dǎo)線連接（短路會損壞電池、產(chǎn)生熱量）；導(dǎo)線連接需牢固，避免接觸不良。拓展思考：如果在電路中加入兩個小燈泡，怎樣連接能讓它們都亮起來？（串聯(lián)、并聯(lián)對比）實驗4：種子發(fā)芽的秘密（控制變量）實驗?zāi)繕耍和ㄟ^控制變量實驗，探究種子發(fā)芽需要的條件（水分、空氣、溫度、光照）。材料準備：飽滿的綠豆種子、紙巾、透明塑料杯（4個）、標簽紙、水。實驗步驟：1.設(shè)置4組實驗：①有水+有光+常溫；②無水+有光+常溫；③有水+無光+常溫；④有水+有光+低溫（如冰箱冷藏）。2.每組放入3-5粒種子，用紙巾包裹（保持濕度），每天觀察并記錄種子的變化。注意事項：種子需提前挑選（去除破損、干癟的）；“無水組”的紙巾需干燥，“低溫組”需標注并定期觀察。拓展思考：不同植物的種子（如黃豆、花生）發(fā)芽條件是否和綠豆相同？嘗試用一種新種子驗證。（三）高年級（5-6年級）：系統(tǒng)探究，建構(gòu)科學(xué)概念實驗5：杠桿的平衡之謎實驗?zāi)繕耍禾骄扛軛U平衡的條件（動力×動力臂=阻力×阻力臂），理解杠桿的應(yīng)用原理。材料準備：杠桿尺（帶刻度、支點）、鉤碼（50g/個）、鐵架臺。實驗步驟：1.調(diào)節(jié)杠桿尺在水平位置平衡（調(diào)整支點螺母），記錄此時的“初始狀態(tài)”。2.在杠桿尺左側(cè)某刻度掛若干鉤碼（作為“阻力”），嘗試在右側(cè)不同刻度掛鉤碼（作為“動力”），使杠桿重新平衡，記錄“動力、動力臂、阻力、阻力臂”的數(shù)值。3.多次改變鉤碼數(shù)量和位置，尋找平衡時的規(guī)律。注意事項：杠桿尺需水平平衡（便于讀取刻度）；鉤碼要輕拿輕放，避免掉落砸傷；實驗后整理鉤碼，防止丟失。拓展思考：生活中的“省力杠桿”（如撬棍）和“費力杠桿”（如鑷子），它們的動力臂和阻力臂有什么不同？實驗6：生態(tài)瓶的誕生與觀察實驗?zāi)繕耍耗M生態(tài)系統(tǒng)，探究生物與環(huán)境、生物與生物之間的相互關(guān)系。材料準備：透明玻璃瓶（帶蓋）、池塘水（或晾曬2天的自來水）、泥沙（池塘底泥，提前淘洗）、水草（如金魚藻）、小魚（如孔雀魚，體型小、耐活）。實驗步驟：1.分層鋪設(shè)：先放2-3cm厚的泥沙，再緩慢倒入水（至瓶身2/3處），然后種植水草（3-5株），最后放入1-2條小魚。2.擰緊瓶蓋，將生態(tài)瓶放在光線明亮但不直射的地方，每天觀察生物的生存狀態(tài)（魚的活動、水草的顏色），持續(xù)觀察2-4周。注意事項：水需晾曬除氯（避免氯氣傷害生物）；生物數(shù)量要平衡（水草多、魚少，防止缺氧）；禁止頻繁打開瓶蓋，避免破壞生態(tài)平衡。拓展思考：如果在生態(tài)瓶中加入一只小螺，生態(tài)系統(tǒng)會發(fā)生什么變化？嘗試分析原因。四、實驗安全與管理規(guī)范（一）實驗室基本規(guī)則1.進入實驗室需安靜有序，聽從教師指令，未經(jīng)允許不得擅自操作器材。2.實驗過程中保持桌面整潔，器材輕拿輕放，避免碰撞、摔落。3.實驗結(jié)束后，需將器材歸位、清理桌面，經(jīng)教師檢查后方可離開。（二）材料與工具安全尖銳工具（如剪刀、鑷子）由教師統(tǒng)一分發(fā)、回收，學(xué)生使用時需注意朝向，避免劃傷。涉及化學(xué)試劑（如碘酒、高錳酸鉀）的實驗，教師需提前演示操作，學(xué)生嚴格按照“滴加量”“混合順序”執(zhí)行，禁止直接接觸或品嘗。用電實驗（如電路、小電機）需檢查導(dǎo)線絕緣層是否完好，實驗后及時關(guān)閉電源。（三）應(yīng)急處理方法輕微燙傷：立即用冷水沖洗燙傷處10-15分鐘，涂抹燙傷膏（如無，可涂少量牙膏應(yīng)急），嚴重時送醫(yī)。割傷劃傷：用清水沖洗傷口，貼上創(chuàng)可貼，若傷口較深或出血不止，立即報告教師并送醫(yī)。觸電情況：迅速切斷電源（或用干木棍挑開導(dǎo)線），若學(xué)生觸電后昏迷，立即撥打急救電話并進行心肺復(fù)蘇（需教師具備急救知識）。五、實驗教學(xué)評價與反思策略（一）多元化評價維度1.操作規(guī)范性：觀察學(xué)生實驗步驟是否正確（如電路連接、變量控制），器材使用是否規(guī)范（如酒精燈的點燃與熄滅）。2.探究參與度：記錄學(xué)生在“猜測—設(shè)計—實踐—結(jié)論”環(huán)節(jié)的參與深度，是否主動提問、嘗試創(chuàng)新方法。3.結(jié)論合理性：分析學(xué)生實驗報告或口頭結(jié)論是否基于證據(jù)（如數(shù)據(jù)、現(xiàn)象），邏輯是否清晰。4.小組合作：評價學(xué)生在小組實驗中的角色擔當（如操作員、記錄員、發(fā)言人），是否尊重他人意見、分工協(xié)作。（二）教學(xué)反思要點1.材料適配性：反思實驗材料是否符合學(xué)生年齡特點（如低年級用塑料瓶代替玻璃瓶），是否容易獲取、操作。2.指導(dǎo)精準性：回顧實驗指導(dǎo)語是否清晰（如“控制變量”的解釋是否通俗易懂），是否存在學(xué)生誤解的環(huán)節(jié)。3.生成性問題處理：記錄學(xué)生提出的意外問題（如“生態(tài)瓶里的水變綠了，是污染嗎？”），思考如何將其轉(zhuǎn)化為探究資源。4.實驗改進方向：