小學(xué)四年級(jí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教案全套引言小學(xué)四年級(jí)科學(xué)課程以“探究式學(xué)習(xí)”為核心，通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)幫助學(xué)生建立科學(xué)概念、培養(yǎng)探究能力。本套教案圍繞物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)等領(lǐng)域，設(shè)計(jì)了5個(gè)核心實(shí)驗(yàn)（物體運(yùn)動(dòng)、聲音傳播、電路連接、植物莖運(yùn)輸、巖石觀察），每個(gè)實(shí)驗(yàn)包含“教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、教學(xué)過程、注意事項(xiàng)、拓展延伸”，兼顧趣味性與科學(xué)性，助力教師開展高效實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)一：探究物體的運(yùn)動(dòng)方式（物質(zhì)科學(xué)·運(yùn)動(dòng)與力）一、教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：辨別物體常見運(yùn)動(dòng)方式（直線、曲線、滾動(dòng)、滑動(dòng)），理解運(yùn)動(dòng)方式的影響因素（形狀、接觸面）。2.能力目標(biāo)：通過觀察、對(duì)比實(shí)驗(yàn)，提升科學(xué)探究的觀察與歸納能力；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。3.情感目標(biāo)：激發(fā)對(duì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的探究興趣，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作與嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：圓形小球、方形木塊、六邊形螺母、塑料小車、斜面木板、毛巾、砂紙、光滑桌面、記錄表格（每人1份）。教具：物體運(yùn)動(dòng)視頻（如電梯運(yùn)行、秋千擺動(dòng)）、實(shí)驗(yàn)操作流程圖。三、教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入（5分鐘）播放包含多種物體運(yùn)動(dòng)的視頻（如電梯上下、小朋友滑滑梯、風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)），提問：“視頻里的物體是怎么動(dòng)的？它們的運(yùn)動(dòng)有什么不一樣？”引導(dǎo)學(xué)生用自己的語(yǔ)言描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，引出“物體的運(yùn)動(dòng)方式”主題。（二）新知探究（20分鐘）1.初步觀察，分類猜想給每組發(fā)放圓形小球、方形木塊、六邊形螺母，讓學(xué)生在桌面上輕推物體，觀察運(yùn)動(dòng)軌跡。提問：“這些物體的運(yùn)動(dòng)路線有什么不同？你能給它們的運(yùn)動(dòng)分分類嗎？”鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，嘗試用“直的”“彎的”等詞語(yǔ)描述，初步區(qū)分直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，深入分析直線與曲線運(yùn)動(dòng)對(duì)比：提供斜面木板，讓學(xué)生分別將小球、木塊從斜面頂端釋放，觀察運(yùn)動(dòng)軌跡（小球滾動(dòng)后在桌面繼續(xù)直線運(yùn)動(dòng)，木塊滑動(dòng)后軌跡接近直線）。引導(dǎo)學(xué)生用筆畫出運(yùn)動(dòng)路線，對(duì)比得出：沿直線路徑的是直線運(yùn)動(dòng)，沿彎曲路徑的是曲線運(yùn)動(dòng)。滾動(dòng)與滑動(dòng)的區(qū)別：用毛巾、砂紙覆蓋桌面一部分，再次讓小球、木塊從斜面滑下，觀察在不同接觸面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。提問：“小球和木塊的運(yùn)動(dòng)方式有什么不同？為什么小球更容易滾動(dòng)？”結(jié)合物體形狀（圓形易滾動(dòng)，方形易滑動(dòng)），總結(jié)：滾動(dòng)時(shí)物體自身有轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)物體整體平移。3.歸納總結(jié)，建立概念結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，師生共同梳理：物體運(yùn)動(dòng)方式分為直線運(yùn)動(dòng)（如電梯、滑滑梯）和曲線運(yùn)動(dòng)（如秋千、風(fēng)車）；直線運(yùn)動(dòng)中又包含滑動(dòng)（木塊在桌面）和滾動(dòng)（小球在桌面）等形式，滾動(dòng)時(shí)物體自身繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)物體僅平移。（三）鞏固應(yīng)用（10分鐘）1.生活實(shí)例辨析：展示圖片（如鐘擺擺動(dòng)、火車行駛、跳繩運(yùn)動(dòng)），讓學(xué)生判斷運(yùn)動(dòng)方式，并用“因?yàn)椤浴钡木涫秸f明理由（如“火車行駛是直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗倪\(yùn)動(dòng)路線近似直線”）。2.小組競(jìng)賽：每組抽取一個(gè)生活場(chǎng)景（如“騎自行車”“踢足球”），分析其中包含的多種運(yùn)動(dòng)方式（自行車車輪滾動(dòng)、車身直線運(yùn)動(dòng)；足球被踢后先曲線運(yùn)動(dòng)，落地后滾動(dòng)或滑動(dòng)），限時(shí)3分鐘，匯報(bào)最全面的小組獲勝。（四）課堂小結(jié)（5分鐘）請(qǐng)學(xué)生用“今天我學(xué)到了……我發(fā)現(xiàn)……”的句式總結(jié)收獲，教師補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)：不同物體的運(yùn)動(dòng)方式由形狀、接觸面等因素影響，生活中很多運(yùn)動(dòng)是多種方式的組合。四、注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，提醒學(xué)生輕推物體，避免用力過猛導(dǎo)致物體掉落或碰撞，確保安全。2.觀察運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，可在桌面鋪一張白紙，用鉛筆標(biāo)記物體起始和終止位置，輔助分析路線。3.對(duì)比滾動(dòng)與滑動(dòng)時(shí)，確保斜面高度一致、釋放方式相同（從頂端靜止釋放），保證實(shí)驗(yàn)公平性。五、拓展延伸1.課后任務(wù)：觀察家里的物體運(yùn)動(dòng)（如洗衣機(jī)滾筒、鐘表指針、抽屜推拉），記錄運(yùn)動(dòng)方式，下節(jié)課分享。2.進(jìn)階探究：嘗試用不同重量的小球（如玻璃球、塑料球）從同一斜面釋放，觀察運(yùn)動(dòng)速度與滾動(dòng)方式的關(guān)系，思考“重量是否影響滾動(dòng)的穩(wěn)定性”。實(shí)驗(yàn)二：探究聲音的傳播（物質(zhì)科學(xué)·聲音）一、教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：理解聲音可以通過固體、液體、氣體傳播，知道真空不能傳聲（通過推理）；能舉例說明不同介質(zhì)傳聲的特點(diǎn)。2.能力目標(biāo)：通過設(shè)計(jì)“土電話”“水下敲音叉”等實(shí)驗(yàn)，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力。3.情感目標(biāo)：感受聲音傳播的奇妙，培養(yǎng)用科學(xué)解釋生活現(xiàn)象的意識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：紙杯2個(gè)、棉線（長(zhǎng)約3米）、牙簽、音叉（附小錘）、水槽（裝水）、塑料袋、抽氣筒（簡(jiǎn)易）、鬧鐘（帶密封盒）。教具：太空交流、潛水員溝通視頻，實(shí)驗(yàn)安全提示卡。三、教學(xué)過程（一）趣味導(dǎo)入（5分鐘）表演“土電話”小魔術(shù)：教師與一名學(xué)生用紙杯棉線電話（棉線拉直）輕聲交流，其他學(xué)生傾聽。提問：“聲音怎么從老師的紙杯傳到同學(xué)的紙杯里？棉線斷了還能聽到嗎？”引發(fā)學(xué)生對(duì)聲音傳播介質(zhì)的好奇。（二）實(shí)驗(yàn)探究（25分鐘）1.固體傳聲：土電話的秘密分組制作“土電話”：用牙簽在紙杯底部扎孔，穿入棉線并打結(jié)固定。每組2人，一人說話，一人聽，記錄能否聽到聲音。變量探究：①對(duì)比“拉直棉線”和“放松棉線”的傳聲效果，提問：“為什么棉線松了就聽不清？”（棉線振動(dòng)減弱，聲音傳遞效率低）；②用不同材質(zhì)的線（棉線、尼龍線）對(duì)比，觀察傳聲清晰度，思考“線的材質(zhì)會(huì)影響傳聲嗎？”。總結(jié)：聲音能通過棉線（固體）傳播，固體傳聲時(shí)振動(dòng)傳遞更集中，所以在拉直時(shí)聲音更清晰。2.液體傳聲：水下的聲音實(shí)驗(yàn)操作：將音叉用小錘敲擊后，快速放入盛水的水槽中（水面平靜），學(xué)生觀察水面現(xiàn)象（水花振動(dòng)），傾聽是否有聲音（貼近水槽能聽到）。推理分析：“音叉在水中振動(dòng)，我們能聽到聲音，說明聲音可以通過什么傳播？”結(jié)合生活中“釣魚時(shí)不能大聲說話（怕聲音通過水傳給水底的魚）”的經(jīng)驗(yàn)，得出：聲音能通過液體（水）傳播。3.氣體傳聲與真空不能傳聲（模擬）氣體傳聲：將鬧鐘放在講臺(tái)上，學(xué)生正常傾聽；用塑料袋罩住鬧鐘（留空氣），再次傾聽，發(fā)現(xiàn)聲音仍能傳播，說明空氣（氣體）能傳聲。真空模擬：用抽氣筒（簡(jiǎn)易）抽取密封盒內(nèi)的空氣（盡量減少），將鬧鐘放入盒中，學(xué)生傾聽聲音變化（逐漸變?nèi)酰?。提問：“如果盒子里的空氣都被抽走（真空），還能聽到聲音嗎？”結(jié)合宇航員太空交流需用無(wú)線電（真空不能傳聲），推理得出：真空不能傳聲，聲音傳播需要介質(zhì)（固體、液體、氣體）。（三）鞏固拓展（10分鐘）1.生活現(xiàn)象解釋：展示圖片（聽診器、隔墻聽聲、潛水員對(duì)講機(jī)），讓學(xué)生用“聲音通過……（介質(zhì)）傳播”的句式分析（如“聽診器通過固體（探頭、膠管）和氣體（膠管內(nèi)空氣）傳聲，讓醫(yī)生聽到心跳”）。2.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)挑戰(zhàn)：思考“如何讓土電話傳聲更遠(yuǎn)更清晰？”（如換更粗的線、增加紙杯厚度減少聲音分散），小組設(shè)計(jì)改進(jìn)方案，課后嘗試。（四）課堂小結(jié)（5分鐘）引導(dǎo)學(xué)生梳理：聲音傳播需要介質(zhì)（固體、液體、氣體），不同介質(zhì)傳聲效果不同（固體傳聲清晰、遠(yuǎn)，氣體傳聲相對(duì)弱），真空不能傳聲。鼓勵(lì)學(xué)生用所學(xué)解釋“為什么趴在鐵軌上能更早聽到火車聲”（固體傳聲比氣體快且清晰）。四、注意事項(xiàng)1.敲擊音叉時(shí)，提醒學(xué)生用小錘輕敲，避免音叉過度振動(dòng)損壞；放入水中時(shí)注意安全，防止水濺出。2.制作土電話時(shí)，棉線打結(jié)要牢固，避免實(shí)驗(yàn)中脫落；拉直棉線時(shí)不要用力過猛，防止線斷裂或拉傷手指。3.抽氣筒使用時(shí)，注意密封盒的氣密性，若聲音減弱不明顯，可引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合宇航員的例子推理，避免糾結(jié)“完全真空”的操作難度。五、拓展延伸1.家庭實(shí)驗(yàn)：用筷子輕敲裝滿水的杯子和空杯子，對(duì)比聲音傳播的差異（水和空氣作為介質(zhì)的不同）。2.科學(xué)閱讀：查閱“聲吶”的工作原理（聲音通過液體傳播，用于探測(cè)海底），制作手抄報(bào)分享。實(shí)驗(yàn)三：點(diǎn)亮小燈泡（物質(zhì)科學(xué)·電）一、教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：認(rèn)識(shí)電路的基本組成（電源、導(dǎo)線、用電器、開關(guān)），理解電流形成回路才能點(diǎn)亮燈泡；能畫出簡(jiǎn)單的電路示意圖。2.能力目標(biāo)：通過組裝電路、排查故障，提升動(dòng)手操作與問題解決能力；學(xué)會(huì)用“假設(shè)-驗(yàn)證”的方法探究電路原理。3.情感目標(biāo)：體驗(yàn)成功點(diǎn)亮燈泡的喜悅，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣和創(chuàng)新思維（如設(shè)計(jì)不同的電路連接方式）。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：每組2節(jié)干電池（帶電池盒）、導(dǎo)線（兩端剝皮）、小燈泡（帶燈座）、開關(guān)（單刀單擲）、記錄單。教具：電路元件實(shí)物展示臺(tái)、錯(cuò)誤電路連接示意圖（如電池正負(fù)極接反、導(dǎo)線接觸不良）、安全用電科普視頻。三、教學(xué)過程（一）問題導(dǎo)入（5分鐘）展示一個(gè)未連接的電路裝置（電池、導(dǎo)線、燈泡分開），提問：“怎樣才能讓小燈泡亮起來(lái)？需要哪些東西？”引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)電路的組成，引出“電路”的概念。（二）實(shí)驗(yàn)探究（25分鐘）1.初識(shí)電路元件分發(fā)實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生觀察電池（正負(fù)極）、導(dǎo)線（金屬絲與絕緣皮）、小燈泡（玻璃泡、燈絲、金屬架、連接點(diǎn)）、開關(guān)的結(jié)構(gòu)，用手觸摸（電池不要短路），描述各部分作用（如電池提供電能，導(dǎo)線傳遞電，燈泡消耗電能發(fā)光）。2.嘗試點(diǎn)亮燈泡（開放探究）小組合作：用導(dǎo)線連接電池和燈泡，嘗試點(diǎn)亮。教師巡視，記錄典型連接方式（如直接用導(dǎo)線連電池正負(fù)極和燈泡兩端，或只連一端）。交流分享：請(qǐng)成功點(diǎn)亮的小組演示，其他小組觀察連接點(diǎn)（電池正極→燈泡連接點(diǎn)→燈泡另一連接點(diǎn)→電池負(fù)極，形成回路）。失敗的小組分析原因（如導(dǎo)線沒連到連接點(diǎn)、電池沒電、電路斷開）。3.規(guī)范電路：加入開關(guān)教師演示：在已點(diǎn)亮的電路中加入開關(guān)，講解開關(guān)的作用（控制電流通斷）。學(xué)生模仿連接“電池→開關(guān)→燈泡→電池”的回路，觀察開關(guān)閉合/斷開時(shí)燈泡的狀態(tài)。故障排查：故意設(shè)置錯(cuò)誤電路（如開關(guān)兩端都接電池正極、燈泡連接點(diǎn)只連一根導(dǎo)線），讓學(xué)生分組找出問題并修正，總結(jié)“電流必須從正極出發(fā)，經(jīng)過用電器、開關(guān)，回到負(fù)極，形成閉合回路”。4.電路示意圖繪制介紹電路符號(hào)（電池、導(dǎo)線、燈泡、開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)畫法），學(xué)生根據(jù)自己的電路連接，用符號(hào)畫出示意圖，標(biāo)注電流方向（從正極到負(fù)極）。（三）創(chuàng)新拓展（10分鐘）1.電路創(chuàng)新設(shè)計(jì)：提供更多導(dǎo)線和燈泡，嘗試連接“串聯(lián)電路”（多個(gè)燈泡依次連接）或“并聯(lián)電路”（燈泡兩端分別連在一起），觀察燈泡亮度變化，思考“為什么并聯(lián)時(shí)燈泡更亮？”（電流路徑多，每個(gè)燈泡分到的電流大）。2.生活聯(lián)系：展示手電筒、遙控器的內(nèi)部電路（簡(jiǎn)化圖），讓學(xué)生指出對(duì)應(yīng)元件（電池、開關(guān)、燈泡/LED燈），理解生活中電路的應(yīng)用。（四）課堂小結(jié)（5分鐘）請(qǐng)學(xué)生用“我用……（元件）組成了……（電路類型），發(fā)現(xiàn)……（原理）”的句式總結(jié)，教師強(qiáng)調(diào)：電路必須閉合，電流才能流通；開關(guān)可以控制電路的通斷；不同的連接方式（串聯(lián)、并聯(lián)）會(huì)影響用電器的工作狀態(tài)。四、注意事項(xiàng)1.電池使用時(shí)，禁止直接用導(dǎo)線連接正負(fù)極（短路），會(huì)損壞電池甚至發(fā)熱燙傷，實(shí)驗(yàn)前強(qiáng)調(diào)安全規(guī)范。2.連接導(dǎo)線時(shí)，確保金屬絲完全接觸元件的連接點(diǎn)（如燈泡的金屬架、電池盒的接線柱），避免接觸不良導(dǎo)致燈泡不亮。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)關(guān)閉開關(guān)，取出電池，整理材料，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。五、拓展延伸1.家庭任務(wù)：用家里的材料（如導(dǎo)線、紐扣電池、LED燈）制作簡(jiǎn)易小臺(tái)燈，記錄連接過程中的問題與解決方法。2.科學(xué)調(diào)查：觀察家里的電路（如插座、電燈開關(guān)），畫出簡(jiǎn)化的電路示意圖，思考“為什么開關(guān)要裝在火線上？”（安全用電知識(shí)，可查閱資料）。實(shí)驗(yàn)四：探究植物莖的運(yùn)輸作用（生命科學(xué)·植物結(jié)構(gòu)）一、教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)知目標(biāo)：知道植物的莖具有運(yùn)輸水分和養(yǎng)分的作用，能通過實(shí)驗(yàn)觀察莖的運(yùn)輸現(xiàn)象。2.能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（如不同莖的處理、不同染色劑的使用），提升觀察與分析能力；能用畫圖或文字描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3.情感目標(biāo)：體會(huì)植物結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)性，培養(yǎng)愛護(hù)植物的意識(shí)，激發(fā)對(duì)植物生理現(xiàn)象的探究興趣。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：新鮮帶葉的芹菜莖（或白色康乃馨）、紅色食用色素（或紅墨水）、透明玻璃杯、小刀、放大鏡、標(biāo)簽紙。教具：植物莖橫切/縱切的顯微圖片、植物運(yùn)輸水分的動(dòng)畫視頻。三、教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入（5分鐘）展示枯萎的植物和生機(jī)勃勃的植物，提問：“植物的根從土壤里吸收了水分和養(yǎng)分，怎么送到葉子和花里？”引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)莖的作用，引出“莖的運(yùn)輸功能”主題。（二）實(shí)驗(yàn)探究（25分鐘）1.觀察莖的結(jié)構(gòu)（宏觀）分發(fā)芹菜莖，讓學(xué)生用手觸摸（感受韌性）、用放大鏡觀察表面（節(jié)、芽的位置），用小刀橫切（注意安全，教師示范），觀察橫切面的顏色和結(jié)構(gòu)（一圈一圈的紋理，中間的髓）。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：觀察水分運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)步驟：①在玻璃杯中加入清水，滴入紅色色素（攪拌均勻）；②將芹菜莖底部剪成斜面（增大吸水面積），放入染液中，貼上標(biāo)簽（記錄時(shí)間）；③靜置2-3小時(shí)（若時(shí)間不足，可提前準(zhǔn)備浸泡1小時(shí)的樣本）。變量控制：設(shè)置對(duì)比組（如“帶葉芹菜”和“去葉芹菜”，或“紅色染液”和“清水”），預(yù)測(cè)并記錄現(xiàn)象差異（帶葉的莖染色更快，因?yàn)槿~子蒸騰作用促進(jìn)吸水）。3.觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果取出芹菜莖，用小刀縱切和橫切，觀察切面的顏色變化（縱切可見紅色條紋，橫切可見紅色圓點(diǎn)）。提問：“紅色染液從哪里來(lái)？到了哪里？”結(jié)合莖的結(jié)構(gòu)，推斷紅色條