一、方案設(shè)計(jì)背景與目標(biāo)小學(xué)四年級(jí)學(xué)生正處于科學(xué)探究興趣的發(fā)展期，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需立足《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求，通過(guò)具象化的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，幫助學(xué)生建立“提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—實(shí)踐驗(yàn)證—總結(jié)規(guī)律”的科學(xué)思維閉環(huán)。本方案以“探究性、趣味性、安全性”為核心原則，圍繞物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，旨在達(dá)成以下目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能目標(biāo)1.理解溶解、電路通路、植物生長(zhǎng)條件等核心概念，能準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論；2.掌握托盤(pán)天平、電路元件、種植工具等實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)范操作方法；3.學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，控制單一變量并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（二）過(guò)程與方法目標(biāo)1.通過(guò)小組合作完成實(shí)驗(yàn)，提升觀(guān)察、分析、歸納的科學(xué)探究能力；2.能基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出合理猜想，嘗試用科學(xué)語(yǔ)言解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象；3.養(yǎng)成“實(shí)驗(yàn)前規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)中專(zhuān)注、實(shí)驗(yàn)后反思”的良好探究習(xí)慣。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標(biāo)1.激發(fā)對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心與探索欲，體會(huì)科學(xué)探究的樂(lè)趣；2.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，正視實(shí)驗(yàn)中的失敗與誤差；3.初步建立“科學(xué)源于生活、服務(wù)生活”的認(rèn)知，增強(qiáng)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)（一）實(shí)驗(yàn)一：“探秘物質(zhì)的溶解”——物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域探究1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)探究不同物質(zhì)在水中的溶解特性，理解“溶解”的科學(xué)概念，初步感知“攪拌、溫度”對(duì)溶解速度的影響。2.實(shí)驗(yàn)材料透明燒杯（每組3個(gè)）、食鹽、白砂糖、食用油、沙子、攪拌棒、熱水（教師提前準(zhǔn)備，學(xué)生操作時(shí)需冷卻至50℃以下）、標(biāo)簽紙。3.教學(xué)流程情境導(dǎo)入：播放“沖咖啡”的生活視頻，提問(wèn)“為什么咖啡粉會(huì)‘消失’在水里？還有哪些東西也會(huì)這樣？”引發(fā)學(xué)生猜想。實(shí)驗(yàn)探究：分組任務(wù)：將食鹽、沙子、食用油分別放入盛有常溫水的燒杯中，攪拌1分鐘后靜置，觀(guān)察物質(zhì)形態(tài)變化，填寫(xiě)《溶解觀(guān)察記錄表》（表格含“物質(zhì)名稱(chēng)”“是否消失”“液體是否渾濁”“能否用濾紙分離”四列）。進(jìn)階探究：取兩份相同質(zhì)量的白砂糖，分別放入常溫水和溫水中，同時(shí)攪拌，對(duì)比溶解速度，討論“哪些因素會(huì)讓溶解變快”?？偨Y(jié)歸納：引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，定義“溶解”（物質(zhì)均勻分散在水中，無(wú)法用過(guò)濾分離），并舉例生活中的溶解現(xiàn)象（如鹽腌菜、糖水調(diào)味）。4.安全與注意事項(xiàng)熱水需教師提前分裝，學(xué)生操作時(shí)佩戴防燙手套；攪拌棒使用后及時(shí)清洗，避免殘留物質(zhì)影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)；食用油、沙子等實(shí)驗(yàn)材料需回收處理，培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)。（二）實(shí)驗(yàn)二：“點(diǎn)亮小燈泡”——電路科學(xué)實(shí)踐1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)認(rèn)識(shí)電路的基本組成（電源、導(dǎo)線(xiàn)、用電器），掌握串聯(lián)電路的連接方法，理解“通路”“斷路”的概念。2.實(shí)驗(yàn)材料干電池（1.5V，每組2節(jié)）、小燈泡（2.5V，每組2個(gè)）、導(dǎo)線(xiàn)（帶鱷魚(yú)夾，每組4根）、開(kāi)關(guān)（每組1個(gè)）、電路連接示意圖（教師提前繪制）。3.教學(xué)流程問(wèn)題驅(qū)動(dòng)：展示“手電筒”實(shí)物，提問(wèn)“為什么按下開(kāi)關(guān)，燈泡就亮了？里面的‘秘密’是什么？”引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“電流路徑”。實(shí)驗(yàn)探究：基礎(chǔ)任務(wù)：嘗試用導(dǎo)線(xiàn)連接電池和小燈泡，讓燈泡發(fā)光（教師巡視，指導(dǎo)學(xué)生避免短路——電池正負(fù)極直接相連會(huì)發(fā)熱，需及時(shí)提醒）。進(jìn)階任務(wù)：添加開(kāi)關(guān)，設(shè)計(jì)“能控制亮滅”的電路，畫(huà)出電路圖并標(biāo)注電流方向；嘗試接入第二個(gè)小燈泡，觀(guān)察亮度變化，思考“兩個(gè)燈泡的連接有什么特點(diǎn)”。總結(jié)歸納：結(jié)合學(xué)生的電路連接成果，講解“串聯(lián)電路”的特點(diǎn)（電流只有一條路徑，用電器相互影響），并聯(lián)系生活中的串聯(lián)實(shí)例（節(jié)日小彩燈）。4.安全與注意事項(xiàng)干電池正負(fù)極不可直接短接，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)拆除電路，關(guān)閉開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線(xiàn)鱷魚(yú)夾需夾緊元件接線(xiàn)柱，避免接觸不良導(dǎo)致電路故障；若燈泡不亮，先檢查連接是否松動(dòng)，再排查元件是否損壞。（三）實(shí)驗(yàn)三：“種子發(fā)芽的秘密”——生命科學(xué)探究1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究種子發(fā)芽的必要條件（水分、空氣、適宜溫度），學(xué)習(xí)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的觀(guān)察記錄方法。2.實(shí)驗(yàn)材料綠豆種子（每組30粒，提前浸泡一夜）、透明塑料盒（帶蓋，每組3個(gè)）、濕巾紙、標(biāo)簽紙、記號(hào)筆、溫度計(jì)（每組1個(gè)）。3.教學(xué)流程經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)入：提問(wèn)“春天播下的種子為什么會(huì)發(fā)芽？如果冬天播種，會(huì)怎樣？”引導(dǎo)學(xué)生猜想“種子發(fā)芽需要什么條件”。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：變量控制：將種子分為三組，第一組“有水+有空氣+室溫”（濕巾紙濕潤(rùn)，盒蓋留縫），第二組“無(wú)水+有空氣+室溫”（濕巾紙干燥），第三組“有水+有空氣+低溫”（濕巾紙濕潤(rùn)，盒蓋留縫后放入冰箱冷藏室）。觀(guān)察記錄：每天同一時(shí)間（如上午10點(diǎn)）觀(guān)察種子發(fā)芽情況，記錄“發(fā)芽數(shù)量”“芽長(zhǎng)”，繪制折線(xiàn)圖對(duì)比三組差異。總結(jié)歸納：一周后，組織學(xué)生分享觀(guān)察結(jié)果，得出“種子發(fā)芽需要充足的水分、空氣和適宜的溫度”的結(jié)論，延伸思考“農(nóng)民播種時(shí)為什么要選季節(jié)、松土、澆水”。4.安全與注意事項(xiàng)種子需提前篩選，去除破損、發(fā)霉的個(gè)體；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持塑料盒清潔，避免滋生霉菌；冰箱取放實(shí)驗(yàn)盒時(shí)需注意保暖，防止學(xué)生受涼；觀(guān)察后及時(shí)蓋好盒蓋，保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境穩(wěn)定。三、教學(xué)準(zhǔn)備與資源支持（一）實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)材料清單（每組）數(shù)量備注---------------------------------------------------------------------------------物質(zhì)的溶解燒杯、食鹽、白砂糖、食用油、沙子、攪拌棒各1套熱水由教師統(tǒng)一提供點(diǎn)亮小燈泡干電池、小燈泡、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)各1套電池需檢查電量，避免沒(méi)電種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)綠豆種子、塑料盒、濕巾紙、溫度計(jì)各1套種子提前浸泡一夜（二）教具與環(huán)境準(zhǔn)備1.多媒體設(shè)備：播放實(shí)驗(yàn)原理動(dòng)畫(huà)（如“溶解的微觀(guān)過(guò)程”“電流的流動(dòng)”），輔助學(xué)生理解抽象概念；2.實(shí)驗(yàn)安全角：放置護(hù)目鏡、防燙手套、急救包，張貼《科學(xué)實(shí)驗(yàn)安全守則》（圖文版，包含“電器使用”“化學(xué)藥品”“工具操作”三類(lèi)注意事項(xiàng)）；3.小組分工牌：每組設(shè)“操作員”“記錄員”“安全員”“發(fā)言人”，明確職責(zé)，提升合作效率。四、教學(xué)實(shí)施與評(píng)價(jià)策略（一）教學(xué)實(shí)施步驟1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）：采用“生活情境+問(wèn)題鏈”方式，如溶解實(shí)驗(yàn)從“沖飲料”切入，電路實(shí)驗(yàn)從“手電筒”提問(wèn)，激發(fā)探究興趣；2.實(shí)驗(yàn)探究（25分鐘）：教師示范：針對(duì)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟（如電路連接、變量控制）進(jìn)行1-2分鐘規(guī)范演示，強(qiáng)調(diào)安全要點(diǎn)；小組實(shí)踐：學(xué)生按分工開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，重點(diǎn)關(guān)注操作不規(guī)范（如短路、攪拌時(shí)液體灑出）、記錄不清晰的小組，及時(shí)介入引導(dǎo)；問(wèn)題解決：鼓勵(lì)學(xué)生自主排查實(shí)驗(yàn)故障（如燈泡不亮、種子不發(fā)芽），教師僅在必要時(shí)提供“提示卡”（如“檢查導(dǎo)線(xiàn)是否接牢？”“種子是否完全浸沒(méi)在水中？”）。3.總結(jié)拓展（10分鐘）：小組匯報(bào)：每組“發(fā)言人”結(jié)合實(shí)驗(yàn)記錄，用“我們發(fā)現(xiàn)……因?yàn)椤钡木涫椒窒斫Y(jié)論；教師升華：聯(lián)系生活實(shí)際，如溶解實(shí)驗(yàn)延伸“海水曬鹽的原理”，電路實(shí)驗(yàn)延伸“家里的電路為什么用并聯(lián)”，種子實(shí)驗(yàn)延伸“無(wú)土栽培的技術(shù)”；4.評(píng)價(jià)反饋（5分鐘）：采用“星級(jí)評(píng)價(jià)表”，從“操作規(guī)范（3星）、合作效率（3星）、結(jié)論準(zhǔn)確（4星）”三方面進(jìn)行小組互評(píng)與教師點(diǎn)評(píng)，重點(diǎn)肯定創(chuàng)新做法（如設(shè)計(jì)多變量實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)觀(guān)察方法）。（二）多元化評(píng)價(jià)方式1.過(guò)程性評(píng)價(jià)：觀(guān)察學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的操作規(guī)范性（如攪拌姿勢(shì)、電路連接順序）、小組合作中的溝通能力（如是否傾聽(tīng)他人意見(jiàn)、合理分工），用“觀(guān)察記錄表”記錄典型行為；2.成果性評(píng)價(jià)：實(shí)驗(yàn)報(bào)告：要求學(xué)生繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖、填寫(xiě)數(shù)據(jù)表格、撰寫(xiě)結(jié)論（如“我們組的種子在____條件下發(fā)芽最快，因?yàn)開(kāi)___”）；拓展任務(wù)：布置“家庭小實(shí)驗(yàn)”（如用醋溶解蛋殼、用水果電池點(diǎn)亮LED燈），提交實(shí)驗(yàn)照片或視頻，評(píng)價(jià)探究的延續(xù)性；3.反思性評(píng)價(jià)：引導(dǎo)學(xué)生填寫(xiě)《實(shí)驗(yàn)反思單》，反思“實(shí)驗(yàn)中遇到的最大困難是什么？如何解決的？如果重新做，會(huì)怎么改進(jìn)？”，培養(yǎng)元認(rèn)知能力。五、教學(xué)拓展與延伸（一）跨學(xué)科實(shí)踐結(jié)合數(shù)學(xué)“統(tǒng)計(jì)與圖表”知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生用折線(xiàn)圖、柱狀圖分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如種子發(fā)芽數(shù)量隨時(shí)間的變化、不同物質(zhì)的溶解速度對(duì)比）；結(jié)合語(yǔ)文“觀(guān)察日記”寫(xiě)作，要求學(xué)生以“種子的成長(zhǎng)日記”為題，記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)與思考。（二）家庭實(shí)驗(yàn)延伸1.“廚房中的科學(xué)”系列：探究“不同溫度的水溶解食鹽的量”“白醋能否溶解鐵銹”，用廚房常見(jiàn)材料開(kāi)展實(shí)驗(yàn)；2.“植物觀(guān)察”系列：種植鳳仙花，記錄“發(fā)芽—長(zhǎng)葉—開(kāi)花—結(jié)果”的完整生命周期，對(duì)比“陽(yáng)光充足”與“遮光”環(huán)境下的生長(zhǎng)差異；3.“環(huán)保小實(shí)驗(yàn)”系列：用活性炭吸附色素，探究“凈化污水”的簡(jiǎn)易方法，培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)。（三）科學(xué)閱讀推薦推薦《神奇的科學(xué)實(shí)驗(yàn)》《萬(wàn)物簡(jiǎn)史（少兒版）》等科普讀物，組織“科學(xué)故事會(huì)”，鼓勵(lì)學(xué)生分享書(shū)中與課堂實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)，拓寬科學(xué)視野。六、教學(xué)注意事項(xiàng)1.安全第一：實(shí)驗(yàn)前必須強(qiáng)調(diào)安全規(guī)則（如用電安全、化學(xué)藥品接觸禁忌），實(shí)驗(yàn)中教師需全程巡視，備齊急救用品（如燙傷膏、創(chuàng)可貼）；2.差異化教學(xué)：針對(duì)動(dòng)手能力較弱的學(xué)生，提供“步驟卡”（圖文結(jié)合的實(shí)驗(yàn)流程）；針對(duì)能力較強(qiáng)的學(xué)生，布置“拓展任務(wù)”（如設(shè)計(jì)“溶解速度與顆粒大小的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)）；3.時(shí)間管理：長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)（如種子發(fā)芽）需提前規(guī)劃觀(guān)察周期，利用課間、課后服務(wù)時(shí)間補(bǔ)充記錄，避免占