五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)手冊(cè)前言科學(xué)實(shí)驗(yàn)是探索自然規(guī)律、培養(yǎng)科學(xué)思維的重要途徑。本手冊(cè)旨在為五年級(jí)同學(xué)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供清晰的操作指引，幫助大家規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程、安全高效地完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)深入理解科學(xué)原理，提升觀察、分析與探究能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，請(qǐng)務(wù)必遵守安全規(guī)范，仔細(xì)觀察現(xiàn)象，認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，積極思考實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)奧秘。實(shí)驗(yàn)一：探究物體的沉浮條件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)觀察不同物體在水（或其他液體）中的沉浮現(xiàn)象，分析物體自身特性（質(zhì)量、體積、形狀）與液體特性（密度）對(duì)沉浮的影響，初步理解浮力與重力的相互關(guān)系。二、材料準(zhǔn)備容器：大水槽（或透明塑料盆、燒杯）1個(gè)液體：清水（約占容器容積的2/3）測(cè)試物體：塑料塊、鐵塊、木塊、回形針、泡沫塑料、橡皮泥（各1-2個(gè)，物體大小盡量相近，方便對(duì)比）可選工具：天平（帶砝碼）、量筒、記號(hào)筆（標(biāo)記液面）三、操作步驟1.基礎(chǔ)沉浮觀察往水槽中加入清水，依次將塑料塊、鐵塊、木塊、回形針、泡沫塑料輕輕平放在水面（或緩慢放入水中），觀察并記錄它們的狀態(tài)（漂浮、懸浮、下沉）。2.形狀對(duì)沉浮的影響取一塊橡皮泥，先捏成實(shí)心球形，輕輕放入水中，觀察現(xiàn)象；再將橡皮泥捏成空心船形（盡量擴(kuò)大底部面積，減少進(jìn)水），再次放入水中，對(duì)比兩次的沉浮狀態(tài)，用記號(hào)筆標(biāo)記水面變化（可選：用量筒補(bǔ)充或取出水，計(jì)算排開(kāi)水量）。3.密度與沉浮的關(guān)系（可選）用天平測(cè)量鐵塊、木塊、泡沫塑料的質(zhì)量，用量筒測(cè)量它們的體積（規(guī)則物體可用“長(zhǎng)×寬×高”計(jì)算），計(jì)算密度（密度=質(zhì)量÷體積），對(duì)比密度與水的密度（1g/cm3）的大小關(guān)系，分析與沉浮的聯(lián)系。四、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論大部分金屬物體（如鐵塊、回形針）下沉，因?yàn)樗鼈兊拿芏却笥谒ɑ蛑亓Υ笥诟×Γ?；木質(zhì)、泡沫、塑料物體漂浮，因?yàn)槊芏刃∮谒ɑ蛑亓π∮诟×Γ?。?shí)心橡皮泥下沉，船形橡皮泥漂浮——說(shuō)明物體形狀會(huì)改變排開(kāi)水量，空心結(jié)構(gòu)能增大浮力，使原本下沉的物體“浮起來(lái)”。五、注意事項(xiàng)1.操作輕柔：放入物體時(shí)避免水花飛濺或損壞容器（玻璃容器需防摔）。2.材料清潔：橡皮泥使用后及時(shí)清洗，避免粘連雜物影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)。3.儀器規(guī)范：使用天平時(shí)先調(diào)平，量筒讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處齊平。六、拓展探究嘗試在清水中加入食鹽（攪拌至飽和），再放入雞蛋，觀察雞蛋從下沉到漂浮的過(guò)程，思考液體密度對(duì)沉浮的影響。用鋁箔紙折成不同形狀的“小船”，測(cè)試它們能承載的最大重量（如回形針數(shù)量），探究浮力與排開(kāi)水量的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)二：組裝簡(jiǎn)單電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼J(rèn)識(shí)電路的基本組成（電源、用電器、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)），掌握串聯(lián)與并聯(lián)電路的連接方法，探究開(kāi)關(guān)在不同電路中的控制作用。二、材料準(zhǔn)備電源：干電池2節(jié)、電池盒1個(gè)用電器：小燈泡2個(gè)、燈座2個(gè)控制元件：?jiǎn)蔚堕_(kāi)關(guān)2個(gè)導(dǎo)線：若干（帶接線柱或鱷魚(yú)夾，確保導(dǎo)電良好）三、操作步驟（一）認(rèn)識(shí)電路元件觀察干電池的正負(fù)極（銅帽為正，鋅殼為負(fù)）、燈座的接線柱、開(kāi)關(guān)的“斷開(kāi)”“閉合”狀態(tài)，明確電流的“路徑”邏輯：電源正極→用電器→開(kāi)關(guān)→電源負(fù)極，形成閉合回路。（二）串聯(lián)電路的連接1.電池串聯(lián)：將兩節(jié)干電池放入電池盒，正極接正極、負(fù)極接負(fù)極（形成3V電源，若教材要求1節(jié)則用1節(jié)）。2.電路連接：用導(dǎo)線依次連接“電池盒正極→燈座1接線柱→燈座2接線柱→開(kāi)關(guān)接線柱→電池盒負(fù)極”，形成一條電流路徑。3.實(shí)驗(yàn)觀察：閉合開(kāi)關(guān)，觀察兩個(gè)燈泡的亮度；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，觀察燈泡是否熄滅。（三）并聯(lián)電路的連接1.電源引出：從電池盒正極、負(fù)極各引出一條“主導(dǎo)線”。2.支路連接：支路1：燈座1的兩個(gè)接線柱分別連接“正極主導(dǎo)線”和“開(kāi)關(guān)1→負(fù)極主導(dǎo)線”；支路2：燈座2的兩個(gè)接線柱分別連接“正極主導(dǎo)線”和“開(kāi)關(guān)2→負(fù)極主導(dǎo)線”。3.實(shí)驗(yàn)觀察：分別閉合/斷開(kāi)開(kāi)關(guān)1、開(kāi)關(guān)2，觀察兩個(gè)燈泡的亮滅規(guī)律。四、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論串聯(lián)電路：電流只有一條路徑，一個(gè)燈泡損壞（或斷開(kāi)），另一個(gè)也熄滅；兩個(gè)燈泡亮度比單個(gè)時(shí)更暗（電壓被“分擔(dān)”）。并聯(lián)電路：電流有多條路徑，一個(gè)燈泡熄滅（如斷開(kāi)開(kāi)關(guān)1），另一個(gè)仍能發(fā)光；燈泡亮度與單個(gè)時(shí)相近（各支路電壓等于電源電壓）。開(kāi)關(guān)作用：串聯(lián)開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路；并聯(lián)干路開(kāi)關(guān)控制所有支路，支路開(kāi)關(guān)只控制所在支路。五、注意事項(xiàng)1.防短路：禁止用導(dǎo)線直接連接電池正負(fù)極（會(huì)發(fā)熱、損壞電池）。2.安全操作：連接電路時(shí)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線連接要牢固（可旋轉(zhuǎn)接線柱固定），避免接觸不良。3.器材保護(hù)：實(shí)驗(yàn)后及時(shí)拆除電路，干電池取出存放，避免漏電。六、拓展探究用不同數(shù)量的電池（1節(jié)、2節(jié)、3節(jié)）連接同一個(gè)燈泡，觀察亮度變化，思考“電壓越高，電流越大，燈泡越亮”的邏輯。嘗試用電流表（若有）測(cè)量串聯(lián)、并聯(lián)電路中“干路”“支路”的電流，記錄數(shù)據(jù)并分析規(guī)律（如“并聯(lián)電路干路電流=各支路電流之和”）。實(shí)驗(yàn)三：探究種子發(fā)芽的條件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)控制變量法，探究種子發(fā)芽所需的環(huán)境條件（水分、空氣、溫度、光照），理解“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)核心（只改變一個(gè)變量，其他條件相同）。二、材料準(zhǔn)備種子：大豆（或綠豆、菜豆）種子40粒（挑選飽滿、無(wú)破損的）容器：透明塑料盒4個(gè)（帶蓋，便于觀察）、標(biāo)簽紙其他：紙巾、滴管、水、冰箱（或低溫環(huán)境）、黑色塑料袋（遮光）三、操作步驟（一）實(shí)驗(yàn)分組（控制單一變量）實(shí)驗(yàn)組變量類(lèi)型變量設(shè)置其他條件（相同）----------------------------------------------1組（水分）水分A盒：濕潤(rùn)紙巾；B盒：干燥紙巾室溫、有光、通風(fēng)，各放20粒種子2組（空氣）空氣C盒：種子放紙巾上（接觸空氣）；D盒：種子浸沒(méi)水中（隔絕空氣）室溫、有光，濕潤(rùn)紙巾3組（溫度）溫度E盒：室溫（20℃左右）；F盒：冰箱（5℃左右）濕潤(rùn)紙巾、有光、通風(fēng)，各放20粒種子4組（光照）光照G盒：有光；H盒：黑色塑料袋遮光室溫、濕潤(rùn)紙巾、通風(fēng)，各放20粒種子（二）觀察與記錄每天同一時(shí)間觀察種子的發(fā)芽狀態(tài)（是否破皮、長(zhǎng)出胚根/胚芽），記錄發(fā)芽數(shù)量，持續(xù)觀察5-7天。四、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論水分：A盒種子發(fā)芽，B盒不發(fā)芽→種子發(fā)芽需要一定的水分。空氣：C盒種子發(fā)芽，D盒發(fā)芽慢/腐爛→種子發(fā)芽需要充足的空氣。溫度：E盒發(fā)芽快，F(xiàn)盒發(fā)芽慢/不發(fā)芽→種子發(fā)芽需要適宜的溫度。光照：G、H盒種子都發(fā)芽（大豆、綠豆等種子發(fā)芽不需要光照）→這類(lèi)種子的發(fā)芽與光照無(wú)關(guān)（若用煙草種子，H盒不發(fā)芽，說(shuō)明需光）。五、注意事項(xiàng)1.種子選擇：優(yōu)先挑選飽滿、胚完整的種子，排除“自身?xiàng)l件不良”的干擾。2.濕度控制：濕潤(rùn)紙巾以“捏不出水、不干燥”為宜，浸沒(méi)種子時(shí)確保水完全覆蓋（隔絕空氣）。3.環(huán)境穩(wěn)定：觀察時(shí)盡量減少對(duì)溫度、光照的干擾（如避免頻繁打開(kāi)冰箱或塑料袋）。六、拓展探究嘗試用小麥、玉米、花生種子重復(fù)實(shí)驗(yàn)，比較不同種子發(fā)芽條件的異同（如花生可能需要更多空氣）。探究“土壤”對(duì)發(fā)芽的影響：設(shè)置“有土壤+濕潤(rùn)”和“無(wú)土壤（紙巾）+濕潤(rùn)”兩組，其他條件相同，觀察發(fā)芽速度。實(shí)驗(yàn)四：光的反射與折射一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察光的反射（平面鏡、曲面鏡）和折射（空氣→水、空氣→玻璃）現(xiàn)象，總結(jié)反射規(guī)律（如鏡面反射、漫反射），理解折射的“光路偏折”特點(diǎn)。二、材料準(zhǔn)備光源：激光筆（或手電筒）1個(gè)反射器材：平面鏡、凸面鏡、凹面鏡（或不銹鋼勺的正反兩面）、白色紙板（記錄光路）折射器材：透明水槽（或燒杯）、水、牛奶（或墨水，使光路可見(jiàn)）、三棱鏡（或厚玻璃片）三、操作步驟（一）光的反射實(shí)驗(yàn)1.平面鏡反射：將平面鏡放在白色紙板上，用激光筆沿紙板以30°入射角（與鏡面垂線的夾角）射向鏡面，觀察反射光線的方向，用筆畫(huà)出“入射光線”“反射光線”“法線”（鏡面垂線），測(cè)量反射角與入射角的大小。2.曲面鏡反射：用凸面鏡（勺的背面）、凹面鏡（勺的正面）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察反射光線是“發(fā)散”“會(huì)聚”還是“平行”，嘗試用凹面鏡點(diǎn)燃火柴（安全操作：遠(yuǎn)離眼睛，避免強(qiáng)光）。3.漫反射：用粗糙的紙板（或砂紙打磨的玻璃）代替平面鏡，照射后觀察紙板上的光斑，思考“為什么能從不同角度看到物體”。（二）光的折射實(shí)驗(yàn)1.空氣→水的折射：往水槽中加入水和少量牛奶（攪拌均勻，使光路可見(jiàn)），用激光筆從斜上方射向水面（入射角≠0°），觀察水中光線的偏折方向（向法線偏折還是遠(yuǎn)離？），記錄入射、折射光線的路徑。2.空氣→玻璃的折射：用激光筆射向厚玻璃片的一個(gè)面（斜射），觀察光線進(jìn)入玻璃和離開(kāi)玻璃時(shí)的兩次偏折，對(duì)比“空氣→玻璃”和“玻璃→空氣”的折射規(guī)律。3.三棱鏡色散：用激光筆（或太陽(yáng)光）射向三棱鏡，在另一側(cè)的白墻上觀察光線的色散現(xiàn)象（紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫）。四、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論反射規(guī)律：平面鏡反射時(shí)，反射角=入射角，且入射光線、反射光線、法線在同一平面內(nèi)；凸面鏡反射光線發(fā)散（可擴(kuò)大視野），凹面鏡反射光線會(huì)聚（可聚光、成像）；漫反射使光線向各個(gè)方向散射，因此能從不同角度看到物體。折射規(guī)律：光從空氣斜射入水（或玻璃）時(shí)，折射光線向法線偏折（折射角＜入射角）；從水（或玻璃）斜射入空氣時(shí)，折射光線遠(yuǎn)離法線（折射角＞入射角）；三棱鏡能將白光分解為多種色光，說(shuō)明白光是復(fù)色光。五、注意事項(xiàng)1.激光安全：激光筆避免直射眼睛，實(shí)驗(yàn)時(shí)用紙板或水槽阻擋，防止反射光傷人。2.液體清潔：牛奶、墨水使用后及時(shí)清洗水槽，避免殘留。3.鏡面保護(hù)：平面鏡、三棱鏡輕拿輕放，避免刮花或摔碎。六、拓展探究嘗試用不同角度（0°、30°、45°、60°）入射平面鏡，驗(yàn)證“反射角=入射角”的普遍性。用手機(jī)攝像頭（或光屏）承接凹面鏡的反射像，觀察像的大小、正倒，思考“哈哈鏡”的原理。實(shí)驗(yàn)五：制作生態(tài)瓶一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪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作用，理解生態(tài)平衡的脆弱性（如氧氣、食物的循環(huán)）。二、材料準(zhǔn)備容器：透明塑料瓶（或魚(yú)缸）1個(gè)（容量1-2升，帶蓋）生物：小魚(yú)2-3條（體型小、耐低氧，如孔雀魚(yú)幼魚(yú)）、水草（如金魚(yú)藻、水葫蘆）若干、田螺1-2只環(huán)境材料：池塘泥（或河沙，消毒后使用）、清水（晾曬2天，除氯）三、操作步驟1.分層鋪設(shè)：底層：鋪2-3厘米厚的池塘泥（或河沙），加入少量水，攪拌成泥漿（提供微生物和礦物質(zhì)）。中層：緩慢加入晾曬后的清水，至容器容積的2/3（避免沖散泥漿）。上層：放入水草（根部埋入泥中，莖葉露出水面），靜置1天，讓水質(zhì)穩(wěn)定。2.引入生物：第2天，放入田螺（清理殘餌、糞便）；第3天，放入小魚(yú)（用漁網(wǎng)輕輕撈入，避免受傷），蓋好瓶蓋（或留透氣孔）。四、觀察與維護(hù)每天觀察：記錄小魚(yú)的活動(dòng)狀態(tài)（游動(dòng)、覓食）、水草的生長(zhǎng)（是否發(fā)新芽）、水質(zhì)變化（是否渾濁、發(fā)臭）。維護(hù)原則：盡量不換水（生態(tài)瓶是“封閉系統(tǒng)”），若水質(zhì)惡化，可適當(dāng)添加少量晾曬水，或調(diào)整生物數(shù)量（如減少魚(yú)、增加水草）。五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論生態(tài)平衡：水草通過(guò)光合作用產(chǎn)生氧氣，供小魚(yú)、田螺呼吸；小魚(yú)、田螺的糞便為水草提供養(yǎng)分；田螺清理殘餌，維持水質(zhì)清潔。平衡破壞：若魚(yú)太多（氧氣不足），會(huì)浮頭甚至死亡；若水草太少（氧氣不足、食物不足），魚(yú)會(huì)消瘦；若溫度過(guò)高/過(guò)低，生物活動(dòng)受影響。六、注意事項(xiàng)1.生物選擇：魚(yú)的數(shù)量不宜過(guò)多（每升水1條小魚(yú)），水草要足夠（至少覆蓋水面1/3），避免“競(jìng)爭(zhēng)過(guò)強(qiáng)”。2.水質(zhì)處理：自來(lái)水需晾曬2天（或用除氯劑），去除氯氣，避免傷害生物。3.安全操作：池塘泥需提前消毒（暴曬或開(kāi)水燙），防止寄生蟲(chóng)、病菌感染生物。七、拓展探究設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：制作兩個(gè)生態(tài)瓶，一個(gè)“有光”（放在窗臺(tái)），一個(gè)“無(wú)光”（放在黑暗處），觀察生物存活時(shí)間的差異，驗(yàn)證“光合作用是生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源”。嘗試添加不同生物（如小蝦、水蚤），觀察生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜度變化。附錄：實(shí)驗(yàn)安全與規(guī)范1.通用安全：實(shí)驗(yàn)前洗手，避免化學(xué)物質(zhì)（如墨