小學(xué)四年級(jí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案匯編引言小學(xué)四年級(jí)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力為核心，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是落實(shí)核心素養(yǎng)的重要載體。本匯編圍繞物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)等領(lǐng)域，精選4個(gè)典型實(shí)驗(yàn)，從教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、原理闡釋到教學(xué)建議進(jìn)行系統(tǒng)梳理，為教師提供可直接應(yīng)用的教學(xué)方案，助力學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中建構(gòu)科學(xué)概念、發(fā)展探究技能。實(shí)驗(yàn)一：溶解的秘密——探究物質(zhì)的溶解現(xiàn)象與影響因素一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：能準(zhǔn)確描述“溶解”的概念，說出影響溶解速度的三個(gè)因素（溫度、攪拌、顆粒大?。?。能力目標(biāo)：通過設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，提升觀察、記錄與分析數(shù)據(jù)的能力；學(xué)會(huì)控制單一變量進(jìn)行科學(xué)探究。情感目標(biāo)：激發(fā)對物質(zhì)變化現(xiàn)象的探究興趣，體會(huì)“猜想—驗(yàn)證—結(jié)論”的科學(xué)研究過程。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：食鹽、白糖、沙子、高錳酸鉀（少量，教師提前分裝）；器材：透明燒杯（每組4個(gè)）、玻璃棒、冷水、熱水（教師提前準(zhǔn)備并標(biāo)注溫度）、濾紙、鑷子。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.初識(shí)溶解：區(qū)分“溶解”與“不溶解”分別將少量食鹽、白糖、沙子放入盛有清水的燒杯中，靜置2分鐘，觀察物質(zhì)是否“消失”、液體是否均勻穩(wěn)定。用濾紙過濾混合液，對比濾紙上的殘留（沙子殘留，食鹽、白糖無殘留），初步感知“溶解”的特征。2.探究影響溶解速度的因素猜想與假設(shè)：小組討論“怎樣讓食鹽更快溶解”，提出“溫度高溶解快”“攪拌能加快溶解”“顆粒小溶解快”等假設(shè)。設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)：變量1（溫度）：取兩個(gè)燒杯，分別加入等量冷水、熱水，放入等質(zhì)量、等顆粒的食鹽，靜置觀察溶解速度。變量2（攪拌）：取兩個(gè)燒杯，加入等量同溫度的水和食鹽，一個(gè)攪拌、一個(gè)靜置，對比溶解速度。變量3（顆粒大?。喝〉荣|(zhì)量的粗鹽和細(xì)鹽，放入等量同溫度的水中，同時(shí)攪拌，對比溶解速度。記錄與分析：用“√（快）、○（中）、×（慢）”記錄溶解速度，小組討論得出結(jié)論。四、實(shí)驗(yàn)原理溶解是指物質(zhì)（溶質(zhì)）以分子或離子的形式均勻分散在另一種物質(zhì)（溶劑，如水）中，形成均一、穩(wěn)定的溶液的過程。溫度升高（分子運(yùn)動(dòng)加快）、攪拌（加速溶質(zhì)與溶劑接觸）、減小顆粒大小（增大接觸面積），都會(huì)加快溶解速度。而沙子等物質(zhì)因分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無法在水中分散成分子，因此“不溶解”。五、教學(xué)建議安全提示：熱水需教師提前準(zhǔn)備，學(xué)生操作時(shí)用隔熱手套或毛巾輔助；高錳酸鉀具有腐蝕性，教師需演示取用方法，避免學(xué)生直接接觸。分層指導(dǎo)：對能力較弱的小組，教師可提前畫好實(shí)驗(yàn)記錄表；能力強(qiáng)的小組可拓展探究“不同溶劑（如酒精、食用油）對溶解的影響”。拓展活動(dòng)：布置“家庭小實(shí)驗(yàn)”——用冰糖和溫水，嘗試用不同方法加快溶解，記錄過程并分享。實(shí)驗(yàn)二：莖的“運(yùn)輸線”——觀察植物莖的輸導(dǎo)作用一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：知道植物的莖具有輸導(dǎo)水分和無機(jī)鹽的作用，了解導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)功能。能力目標(biāo)：通過設(shè)計(jì)“紅墨水染色法”實(shí)驗(yàn)，提升動(dòng)手操作與觀察分析能力；學(xué)會(huì)用“對照觀察”的方法研究植物結(jié)構(gòu)。情感目標(biāo)：感受植物結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性，激發(fā)對植物生命活動(dòng)的探索欲望。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：帶葉的新鮮芹菜（莖較粗、葉片完整）、紅色墨水（稀釋至淺紅色，避免染色過深影響觀察）；器材：大燒杯（每組1個(gè)）、小刀（教師提前檢查安全性，建議用塑料刀或鈍口刀）、放大鏡。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)前觀察：小組觀察芹菜的莖（形態(tài)、顏色）、葉（數(shù)量、狀態(tài)），猜測“莖的作用”，記錄猜測結(jié)果。2.染色處理：將芹菜莖底部剪去一小段（排除導(dǎo)管堵塞的影響），迅速放入盛有紅色墨水的燒杯中，靜置2—3小時(shí)（若課堂時(shí)間不足，可提前1天準(zhǔn)備，課堂上直接觀察）。3.解剖觀察：取出芹菜，用小刀縱向剖開莖，觀察內(nèi)部是否有紅色線條；再橫向切下莖的一段，用放大鏡觀察橫截面上的紅色圓點(diǎn)（導(dǎo)管的橫切面）。同時(shí)觀察葉片的葉脈是否變紅。4.分析結(jié)論：結(jié)合觀察到的“莖內(nèi)變紅”“葉脈變紅”現(xiàn)象，推理莖的輸導(dǎo)作用——將根部吸收的水分（紅墨水模擬）運(yùn)輸?shù)饺~片。四、實(shí)驗(yàn)原理植物的莖內(nèi)有導(dǎo)管（一種中空的管道結(jié)構(gòu)），導(dǎo)管由死細(xì)胞連接而成，能將根部吸收的水分和無機(jī)鹽向上運(yùn)輸?shù)饺~、花等器官，為光合作用等生命活動(dòng)提供原料。紅墨水通過導(dǎo)管運(yùn)輸，使莖和葉脈被染色，直觀呈現(xiàn)了輸導(dǎo)過程。五、教學(xué)建議材料選擇：盡量選用莖較粗、葉片多的芹菜（如西芹），染色效果更明顯；若沒有芹菜，也可用白色康乃馨、百合等花卉代替（染色后花瓣會(huì)變紅，視覺效果強(qiáng)）。時(shí)間管理：若課堂時(shí)間緊張，可提前1天在實(shí)驗(yàn)室完成染色，課堂重點(diǎn)放在“解剖觀察”和“結(jié)論推理”環(huán)節(jié)。拓展延伸：課后觀察“木質(zhì)莖”（如樹枝）的橫切面，對比草本莖（芹菜）的結(jié)構(gòu)差異，思考“為什么樹木能長得更粗壯”。實(shí)驗(yàn)三：點(diǎn)亮小燈泡——簡單電路的構(gòu)建與探究一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)電池、導(dǎo)線、小燈泡、開關(guān)等電路元件，理解“通路”（閉合電路）能使小燈泡發(fā)光的原理。能力目標(biāo)：通過多次嘗試連接電路，提升動(dòng)手操作與問題解決能力；學(xué)會(huì)用“畫圖法”記錄電路連接方式。情感目標(biāo)：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度（如正確使用電池，避免短路），體會(huì)“失敗—調(diào)整—成功”的探究樂趣。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：1.5V干電池（每組2節(jié)，提前檢查電量）、銅導(dǎo)線（兩端剝?nèi)ソ^緣皮）、小燈泡（2.5V或3.8V）、燈座、單刀開關(guān)；器材：電池盒（可選，方便固定電池）、電路連接示意圖（教師提前繪制，貼在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上）。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.認(rèn)識(shí)元件：小組觀察電池（正負(fù)極標(biāo)識(shí)）、小燈泡（金屬觸頭和螺紋）、導(dǎo)線（導(dǎo)體與絕緣層）、開關(guān)（閉合/斷開狀態(tài)），教師演示“如何正確安裝小燈泡到燈座”。2.嘗試連接電路：第一步：用導(dǎo)線將電池正極→小燈泡金屬觸頭→電池負(fù)極，觀察燈泡是否發(fā)光（可能因“短路”不亮，引導(dǎo)學(xué)生分析：電流未經(jīng)過燈泡，直接從正極到負(fù)極，導(dǎo)致電池發(fā)熱、燈泡不亮）。第二步：調(diào)整連接方式，使電流路徑為“電池正極→開關(guān)→小燈泡→電池負(fù)極”，閉合開關(guān)，觀察燈泡是否發(fā)光（成功構(gòu)建“通路”）。第三步：斷開開關(guān)，觀察燈泡是否熄滅，理解“開關(guān)控制電路通斷”的作用。3.記錄與拓展：用簡單的符號(hào)（如“+”“-”表示電池，“○”表示燈泡，“—[]—”表示開關(guān)，“——”表示導(dǎo)線）畫出成功的電路圖；小組嘗試“添加第二個(gè)小燈泡”，觀察串聯(lián)、并聯(lián)兩種連接方式的亮度差異（拓展探究）。四、實(shí)驗(yàn)原理電流需要通過閉合的回路（從電池正極出發(fā)，經(jīng)過用電器、開關(guān)，回到負(fù)極）才能形成持續(xù)的電流。小燈泡的燈絲是導(dǎo)體，電流通過時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，因此燈泡發(fā)光。開關(guān)斷開時(shí)，回路不完整（斷路），電流無法通過，燈泡熄滅。五、教學(xué)建議安全提示：禁止將導(dǎo)線直接連接電池正負(fù)極（短路會(huì)損壞電池、引發(fā)燙傷）；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)取出電池，避免漏電。差異化指導(dǎo)：對“連接困難”的小組，教師可提供“電路連接步驟卡”（如“先連電池→連燈泡→連開關(guān)”）；對能力強(qiáng)的小組，可提供“小風(fēng)扇”“小電動(dòng)機(jī)”等元件，探究“電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”的現(xiàn)象。生活拓展：讓學(xué)生回家觀察“手電筒”“遙控器”的電路結(jié)構(gòu)，思考“為什么有的電器需要多節(jié)電池”（電壓疊加原理）。實(shí)驗(yàn)四：云的“身份證”——觀測與分類常見的云一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：能識(shí)別積云、層云、卷云三種常見云的形態(tài)特征，知道云量與天氣的關(guān)系。能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)用“觀測記錄法”研究天氣現(xiàn)象，提升長期觀察與數(shù)據(jù)整理能力；能根據(jù)云的特征預(yù)測短期天氣。情感目標(biāo)：培養(yǎng)對大氣現(xiàn)象的好奇心，養(yǎng)成“關(guān)注自然、記錄自然”的科學(xué)習(xí)慣。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：云的分類卡片（含積云、層云、卷云的實(shí)景圖和簡筆畫）、云量觀測記錄表（設(shè)計(jì)“晴天、多云、陰天”三欄，附云量示意圖）；器材：放大鏡（觀察云的細(xì)節(jié)）、指南針（確定觀測方向，避免因位置移動(dòng)誤判云的變化）。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.云的形態(tài)認(rèn)知：教師展示云的圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察：積云：像“棉花團(tuán)”，底部平坦、頂部蓬松，通常在晴天出現(xiàn)；層云：像“灰色的幕布”，均勻布滿天空，預(yù)示陰天或小雨；卷云：像“細(xì)絲、羽毛”，由冰晶組成，常出現(xiàn)在高空，預(yù)示天氣變化（如卷云變厚可能發(fā)展為雨云）。2.實(shí)地觀測與記錄：選擇天氣晴朗或多云的課間，小組到操場（或窗邊）觀測天空：辨別云的類型：對照卡片，判斷當(dāng)前天空的云屬于哪一類；記錄云量：用“晴天（云量<1/4）、多云（1/4<云量<3/4）、陰天（云量>3/4）”描述，或畫“太陽+云”的簡筆畫表示；預(yù)測天氣：結(jié)合云的類型和云量，猜測“幾小時(shí)后天氣會(huì)怎樣”（如積云變多→可能轉(zhuǎn)陰；層云加厚→可能下雨）。3.長期觀察與總結(jié)：連續(xù)一周記錄每天的云量、云的類型和實(shí)際天氣，用表格或折線圖整理數(shù)據(jù)，分析“云的變化與天氣的關(guān)聯(lián)”（如“層云出現(xiàn)后，次日多為陰天”）。四、實(shí)驗(yàn)原理云是大氣中水汽冷卻凝結(jié)（或凝華）形成的小水滴或冰晶的集合體。不同的云由不同的上升氣流（如對流、地形抬升）和溫度條件形成：積云：地面受熱，空氣對流上升，水汽在高空冷卻凝結(jié)形成；層云：暖濕空氣沿冷空氣層緩慢爬升，水汽均勻凝結(jié)形成；卷云：高空（6000米以上）水汽凝華成冰晶，被風(fēng)吹成絲狀。云的形態(tài)和數(shù)量變化反映了大氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此可作為天氣預(yù)測的依據(jù)。五、教學(xué)建議觀測時(shí)機(jī)：提前查看天氣預(yù)報(bào)，選擇“云量適中”的日子開展觀測（避免陰天完全看不到藍(lán)天，或晴天只有少量云）；若遇雨天，可播放云的觀測視頻代替實(shí)地觀測。工具輔助：用手機(jī)拍攝云的照片，課后放大觀察細(xì)節(jié)；結(jié)合“天氣預(yù)報(bào)APP”的云圖，對比專業(yè)觀測與自己記錄的差異?？鐚W(xué)科融合：將云的觀測與語文“觀察日記”結(jié)合，讓學(xué)生用文字描述云的形態(tài)變化，提升科學(xué)表達(dá)能力。教學(xué)方案設(shè)計(jì)原則與評估建議一、設(shè)計(jì)原則1.趣味性與探究性結(jié)合：實(shí)驗(yàn)選題貼近學(xué)生生活（如溶解、電路），通過“猜想—驗(yàn)證”的探究過程，激發(fā)好奇心；2.安全性與規(guī)范性并重：提前排查實(shí)驗(yàn)器材隱患（如尖銳工具、漏電電池），明確操作規(guī)范（如熱水使用、化學(xué)藥品取用）；3.分層指導(dǎo)與全員參與：針對不同能力的小組設(shè)計(jì)差異化任務(wù)，確保每個(gè)學(xué)生都能在實(shí)驗(yàn)中獲得成就感。二、評估建議過程性評估：觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的操作規(guī)范性、小組合作表現(xiàn)、問題解決能力（如“如何調(diào)整電路讓燈泡發(fā)光”）；成果性評估：通