小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心載體，通過(guò)動(dòng)手探究、觀察分析，學(xué)生能在實(shí)踐中建構(gòu)科學(xué)概念、發(fā)展探究能力、孕育科學(xué)精神。本文結(jié)合新課標(biāo)要求，從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)核心要素、典型方案示例、實(shí)踐案例反思及優(yōu)化建議四方面，分享小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的專業(yè)思路與實(shí)用經(jīng)驗(yàn)。一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)方案的設(shè)計(jì)核心要素科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案需兼顧科學(xué)性、趣味性與教育性，圍繞“目標(biāo)—內(nèi)容—流程—評(píng)價(jià)”四大維度系統(tǒng)設(shè)計(jì)：（一）目標(biāo)定位：三維融合，指向素養(yǎng)以2022版科學(xué)課標(biāo)為綱領(lǐng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)需涵蓋：知識(shí)維度：建構(gòu)核心概念（如“植物向光性”“摩擦力影響因素”）；能力維度：發(fā)展觀察、操作、推理、創(chuàng)新等探究能力；情感維度：激發(fā)科學(xué)興趣，培養(yǎng)實(shí)證精神與合作意識(shí)。例如“水的表面張力”實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)可設(shè)定為：“通過(guò)‘硬幣滴水’‘浮針’等實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)水的表面張力現(xiàn)象，能用‘分子引力’初步解釋，體驗(yàn)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。”（二）內(nèi)容選擇：貼近生活，安全可行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需遵循三大原則：生活化：選取學(xué)生熟悉的材料（如水果、磁鐵、電池），降低認(rèn)知門檻（如用“搓手取暖”引入“摩擦力產(chǎn)熱”）；探究性：設(shè)計(jì)有懸念、可操作的問題（如“怎樣讓雞蛋浮起來(lái)？”探究液體密度）；安全性：避免高溫、尖銳工具，優(yōu)先選擇低風(fēng)險(xiǎn)材料（如用LED燈代替白熾燈，用塑料瓶代替玻璃瓶）。（三）流程設(shè)計(jì)：?jiǎn)栴}驅(qū)動(dòng)，進(jìn)階探究實(shí)驗(yàn)流程需體現(xiàn)“探究閉環(huán)”：1.情境導(dǎo)入：用問題、現(xiàn)象或故事引發(fā)好奇（如“為什么樹葉總朝窗戶長(zhǎng)？”引出向光性實(shí)驗(yàn)）；2.探究實(shí)施：經(jīng)歷“假設(shè)—設(shè)計(jì)—操作—記錄”（如探究摩擦力時(shí)，學(xué)生設(shè)計(jì)“改變接觸面/壓力”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)）；3.總結(jié)提升：通過(guò)小組匯報(bào)、數(shù)據(jù)對(duì)比歸納結(jié)論，教師點(diǎn)撥科學(xué)原理；4.拓展延伸：聯(lián)系生活（如“鞋底花紋如何利用摩擦力？”）或延伸探究（如“不同液體的表面張力是否相同？”）。（四）評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)：多元過(guò)程，關(guān)注成長(zhǎng)摒棄“唯結(jié)果”評(píng)價(jià)，采用：過(guò)程性評(píng)價(jià)：觀察學(xué)生的操作規(guī)范性、小組協(xié)作、問題解決能力（如記錄“實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)調(diào)整方案的次數(shù)”）；成果性評(píng)價(jià)：結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作品展示、反思日志，關(guān)注“證據(jù)意識(shí)”與“創(chuàng)新思維”（如“能否用圖表清晰呈現(xiàn)數(shù)據(jù)？”）。二、典型實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)方案示例（一）觀察類實(shí)驗(yàn)：植物向光性的秘密活動(dòng)目標(biāo)知識(shí)：知道植物生長(zhǎng)具有向光性，理解環(huán)境對(duì)生物的影響；能力：學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，用圖文記錄生長(zhǎng)變化；情感：培養(yǎng)長(zhǎng)期觀察的耐心，激發(fā)對(duì)生命的敬畏。準(zhǔn)備材料盆栽綠豆苗（每組1盆）、帶孔紙盒（一側(cè)開孔）、尺子、觀察手冊(cè)?；顒?dòng)流程1.情境導(dǎo)入：展示教室窗臺(tái)植物的生長(zhǎng)方向，提問“它們?yōu)槭裁础珢邸巴?？?.探究實(shí)施：分組標(biāo)記：每組標(biāo)記綠豆苗初始莖的方向、高度；環(huán)境控制：將植物放入紙盒（僅一側(cè)開孔），每天同一時(shí)間觀察并記錄（畫圖+文字）；對(duì)比分析：一周后取出，對(duì)比初始狀態(tài)，討論“莖的生長(zhǎng)方向與光源的關(guān)系”。3.總結(jié)拓展：歸納“植物向光性”結(jié)論，延伸思考“如何讓陽(yáng)臺(tái)植物均勻生長(zhǎng)？”（二）探究類實(shí)驗(yàn)：摩擦力的影響因素活動(dòng)目標(biāo)知識(shí)：認(rèn)識(shí)摩擦力，探究接觸面粗糙程度、壓力對(duì)摩擦力的影響；能力：設(shè)計(jì)控制變量實(shí)驗(yàn)，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小；情感：體驗(yàn)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。準(zhǔn)備材料彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、毛巾、砂紙、砝碼、木板?；顒?dòng)流程1.情境導(dǎo)入：播放冰壺運(yùn)動(dòng)視頻，提問“冰壺為何能滑很遠(yuǎn)？粗糙地面卻不行？”2.探究實(shí)施：假設(shè)提出：“接觸面越粗糙，摩擦力越大？”“壓力越大，摩擦力越大？”方案設(shè)計(jì)：控制變量（如研究接觸面時(shí)，保持木塊重量不變，改變接觸面為木板/毛巾/砂紙）；操作記錄：用測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，記錄拉力（重復(fù)3次取平均值），繪制柱狀圖。3.總結(jié)拓展：歸納摩擦力影響因素，聯(lián)系生活（如鞋底花紋、汽車剎車設(shè)計(jì)）。（三）制作類實(shí)驗(yàn)：簡(jiǎn)易電路點(diǎn)亮小燈泡活動(dòng)目標(biāo)知識(shí)：了解電路組成（電源、導(dǎo)線、用電器、開關(guān)），掌握電路連接方法；能力：動(dòng)手組裝電路，排查短路、斷路故障；情感：感受科技魅力，培養(yǎng)問題解決能力。準(zhǔn)備材料1.5V電池、導(dǎo)線、小燈泡、燈座、開關(guān)、電池盒。活動(dòng)流程1.情境導(dǎo)入：展示手電筒，提問“按下開關(guān)，燈為何會(huì)亮？里面有什么秘密？”2.探究實(shí)施：元件認(rèn)知：觀察電池正負(fù)極、燈泡結(jié)構(gòu)（燈絲、底座）；嘗試連接：小組合作，用導(dǎo)線連接電池與燈泡，嘗試點(diǎn)亮；優(yōu)化拓展：加入開關(guān)控制燈的亮滅，畫出電路圖；故意制造短路/斷路，分析故障原因。3.總結(jié)安全：回顧電路組成，強(qiáng)調(diào)“干電池使用規(guī)范”（避免短路、濕手操作）。三、實(shí)踐案例分享：“水的表面張力”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)優(yōu)化（一）案例背景五年級(jí)《物質(zhì)的特性》單元，學(xué)生需通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究水的表面張力，理解“微觀分子引力”的宏觀表現(xiàn)。傳統(tǒng)“硬幣滴水”實(shí)驗(yàn)較單一，需通過(guò)多維度實(shí)驗(yàn)深化認(rèn)知。（二）實(shí)施過(guò)程：從“單一驗(yàn)證”到“多元探究”1.創(chuàng)新導(dǎo)入：播放“水黽在水面行走”的視頻，提問“水黽為何不會(huì)沉？水的表面像什么？”引發(fā)“水有‘隱形的膜’”的猜想。2.實(shí)驗(yàn)拓展：基礎(chǔ)層：硬幣滴水（記錄最多滴數(shù)，觀察水“高出硬幣卻不流”的現(xiàn)象）；進(jìn)階層：浮針實(shí)驗(yàn)（用鑷子輕放縫衣針于水面，觀察漂??；滴洗潔精破壞張力，觀察針下沉）；挑戰(zhàn)層：水橋?qū)嶒?yàn)（兩個(gè)裝滿水的燒杯，用紙巾連接，觀察水“過(guò)橋”現(xiàn)象，理解毛細(xì)+張力的作用）。3.學(xué)生表現(xiàn)：驚喜發(fā)現(xiàn)：硬幣滴水時(shí)，水的“凸起”超出預(yù)期，學(xué)生驚嘆“水像被一層膜拉住了！”；認(rèn)知沖突：浮針實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生最初認(rèn)為“針比水重會(huì)沉”，實(shí)際漂浮后，引發(fā)“浮力”與“表面張力”的討論；創(chuàng)意延伸：有學(xué)生嘗試用牛奶、食用油重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)“油的表面張力弱，滴數(shù)少”。（三）問題與改進(jìn)問題1：浮針實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生“用力放針”導(dǎo)致下沉。改進(jìn)：演示“輕放技巧”（用鑷子水平貼近水面，松開后針“躺”在水面），或用濾紙托針（濾紙吸水后針自然留在水面）。問題2：水橋?qū)嶒?yàn)中，紙巾易破。改進(jìn)：選用厚廚房紙巾，或用棉線代替紙巾，觀察水的“橋”（棉線吸水后，水在表面張力作用下沿棉線流動(dòng)）。（四）案例反思成功點(diǎn)：通過(guò)“滴液—浮針—水橋”的梯度實(shí)驗(yàn)，從宏觀現(xiàn)象（水的形狀）到微觀解釋（分子引力），幫助學(xué)生建構(gòu)“表面張力”概念；結(jié)合生活（露珠、荷葉上的水），增強(qiáng)知識(shí)遷移。不足：“分子引力”的微觀解釋較抽象，部分學(xué)生理解困難。改進(jìn)方向：用動(dòng)畫模擬水分子的排列（如“手拉手的水分子”），或用磁鐵模擬分子引力（磁鐵吸鐵釘，類比水分子間的吸引力），降低認(rèn)知難度。四、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化建議（一）資源整合：開發(fā)“生活實(shí)驗(yàn)室”利用廢舊材料制作實(shí)驗(yàn)器材：用飲料瓶做“浮沉子”（探究浮力與壓強(qiáng)）；用吸管、瓶蓋做“杠桿”（探究杠桿平衡條件）；用水果（檸檬、土豆）做“電池”（探究化學(xué)能轉(zhuǎn)電能）。（二）差異化指導(dǎo)：分層任務(wù)，適配學(xué)情設(shè)計(jì)“基礎(chǔ)+拓展”任務(wù)：電路實(shí)驗(yàn)中，基礎(chǔ)組完成“點(diǎn)亮燈泡”，拓展組嘗試“串聯(lián)/并聯(lián)多個(gè)燈泡”；觀察實(shí)驗(yàn)中，基礎(chǔ)組記錄現(xiàn)象，拓展組分析“影響因素（如光照強(qiáng)度對(duì)植物向光性的影響）”。（三）跨學(xué)科融合：打破學(xué)科壁壘結(jié)合數(shù)學(xué)（數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、圖表繪制）、語(yǔ)文（實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫作）、美術(shù)（裝置圖繪制）：植物觀察實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)“生長(zhǎng)高度變化”，用語(yǔ)文描述“葉片顏色、形態(tài)的變化”，用美術(shù)畫“生長(zhǎng)過(guò)程示意圖”。（四）安全與規(guī)范：建立“實(shí)驗(yàn)公約”課前：明確操作規(guī)范（如“使用剪刀時(shí)刀尖向下”“加熱工具遠(yuǎn)離易燃物”）；課中：教師巡查，及