小學(xué)階段科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)案例匯編小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是承載科學(xué)探究、發(fā)展實(shí)證思維的重要載體。優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需兼顧兒童認(rèn)知特點(diǎn)與課標(biāo)要求，既激發(fā)探究興趣，又滲透“提出問題—設(shè)計(jì)方案—實(shí)證分析—得出結(jié)論”的科學(xué)思維邏輯。本匯編精選物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四大領(lǐng)域的典型實(shí)驗(yàn)案例，從教學(xué)目標(biāo)、材料準(zhǔn)備、探究過程到拓展延伸形成完整設(shè)計(jì)，為一線教師提供可操作、可遷移的教學(xué)參考。案例一：物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域——“溶解的秘密”探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：理解“溶解”的概念，認(rèn)識(shí)影響溶解速度的因素（溫度、攪拌、顆粒大?。?。能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)控制單一變量，通過觀察、記錄、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。情感目標(biāo)：體會(huì)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性，感受生活現(xiàn)象中的科學(xué)原理。材料準(zhǔn)備食鹽、白糖、沙子、燒杯（每組3個(gè)）、玻璃棒、濾紙、鐵架臺(tái)（組裝過濾裝置）、熱水/冷水（教師提前準(zhǔn)備）、記錄表。教學(xué)過程1.生活情境導(dǎo)入（5分鐘）教師演示“沖糖水”：“為什么攪拌后糖會(huì)‘消失’在水里？家里的鹽、沙子也會(huì)這樣嗎？”引發(fā)學(xué)生猜想，聚焦“哪些物質(zhì)能溶解”的問題。2.探究一：觀察物質(zhì)在水中的變化（15分鐘）分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生將食鹽、白糖、沙子分別放入等量清水中，靜置2分鐘后攪拌，觀察現(xiàn)象（是否消失、液體是否渾濁）。記錄與討論：用“√/×”記錄溶解現(xiàn)象，小組討論“溶解”的共同特征（均勻分散、無(wú)法用過濾分離）。教師引導(dǎo)用“過濾法”驗(yàn)證（如沙子的懸濁液可過濾，食鹽水無(wú)法過濾）。3.探究二：影響溶解速度的因素（20分鐘）提出假設(shè)：“怎樣讓糖更快溶解？”學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)提出假設(shè)（“熱水溶解快”“攪拌溶解快”“研碎的糖溶解快”）。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：以“溫度對(duì)溶解速度的影響”為例，學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（控制變量：水量、糖的質(zhì)量、顆粒大小相同，唯一變量為水溫），記錄糖完全溶解的時(shí)間。同理探究“攪拌”“顆粒大小”的影響。分析結(jié)論：小組分享數(shù)據(jù)，教師引導(dǎo)歸納“溫度越高、攪拌越快、顆粒越小，溶解速度越快”的規(guī)律。設(shè)計(jì)意圖從生活現(xiàn)象切入，降低認(rèn)知門檻，激發(fā)探究欲；對(duì)比實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)強(qiáng)化“控制變量”的科學(xué)思維，數(shù)據(jù)記錄與分析培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)；過濾操作滲透“物質(zhì)分離”的科學(xué)方法，為后續(xù)“混合物分離”學(xué)習(xí)鋪墊。拓展延伸回家用不同液體（如食用油、白醋）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察“溶解”現(xiàn)象的差異，思考“液體性質(zhì)對(duì)溶解的影響”。案例二：生命科學(xué)領(lǐng)域——種子萌發(fā)的條件教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解種子萌發(fā)需要的環(huán)境條件（水分、空氣、溫度），初步認(rèn)識(shí)種子結(jié)構(gòu)與萌發(fā)的關(guān)系。能力目標(biāo)：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，通過長(zhǎng)期觀察培養(yǎng)耐心與推理能力。情感目標(biāo)：感受生命的神奇與脆弱，增強(qiáng)愛護(hù)植物的意識(shí)。材料準(zhǔn)備綠豆種子（每組50粒）、透明塑料盒（帶蓋）、紙巾、標(biāo)簽紙、滴管、水、冰箱（模擬低溫環(huán)境）。教學(xué)過程1.問題驅(qū)動(dòng)導(dǎo)入（5分鐘）展示“春天播種”的圖片：“農(nóng)民伯伯春天播種，種子什么時(shí)候會(huì)發(fā)芽？需要什么條件？”學(xué)生結(jié)合經(jīng)驗(yàn)提出猜想（水、陽(yáng)光、溫度、土壤……）。2.設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)（10分鐘）分組討論：選擇1-2個(gè)猜想（如“水是必需的嗎？”“溫度會(huì)影響發(fā)芽嗎？”），設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)（如“有水組”vs“無(wú)水組”，“溫暖組”vs“寒冷組”）。實(shí)驗(yàn)操作：在塑料盒內(nèi)鋪紙巾，“有水組”滴濕紙巾，“無(wú)水組”保持干燥；每組放入20粒種子，蓋上盒蓋（標(biāo)注組名）。“溫暖組”放教室，“寒冷組”放冰箱（教師協(xié)助）。3.長(zhǎng)期觀察與記錄（持續(xù)2周）每日觀察：學(xué)生用“√（發(fā)芽）/×（未發(fā)芽）”記錄種子狀態(tài)，繪制“發(fā)芽數(shù)量變化折線圖”。階段討論：每周分享觀察結(jié)果，分析“水分、溫度對(duì)發(fā)芽率的影響”，修正初始猜想（如“土壤不是必需條件”“光的影響不顯著”）。設(shè)計(jì)意圖長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)耐心與責(zé)任感，觀察記錄滲透“數(shù)據(jù)論證”的科學(xué)方法；對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)強(qiáng)化“單一變量”思維，討論環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生基于證據(jù)推理；結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)提出猜想，體現(xiàn)“科學(xué)源于生活”的理念。拓展延伸嘗試用黃豆、花生等種子重復(fù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比不同種子的萌發(fā)差異；或探究“種子埋多深更容易發(fā)芽”，聯(lián)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。案例三：地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域——巖石的觀察與分類教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)花崗巖、大理巖、砂巖等常見巖石，掌握“看、摸、刻、滴酸”的觀察方法。能力目標(biāo)：能根據(jù)巖石的硬度、紋理、化學(xué)成分等特征進(jìn)行分類，培養(yǎng)歸納與邏輯思維。情感目標(biāo)：感受巖石的多樣性與地球演化的漫長(zhǎng)，激發(fā)探究自然的興趣。材料準(zhǔn)備花崗巖、大理巖、砂巖標(biāo)本（每組3塊）、放大鏡、鐵釘、滴管、稀鹽酸（教師操作，提前稀釋）、觀察記錄表。教學(xué)過程1.情境導(dǎo)入（5分鐘）展示“黃山怪石”“故宮臺(tái)階”的圖片：“這些景觀由什么物質(zhì)構(gòu)成？巖石有什么特點(diǎn)？”引發(fā)學(xué)生對(duì)巖石的好奇。2.多感官觀察巖石（15分鐘）分組觀察：用放大鏡看紋理（如花崗巖的“花斑”、砂巖的“層理”），用手摸表面（光滑/粗糙），用鐵釘刻劃（判斷硬度：能刻動(dòng)為軟，不能為硬）。記錄特征：學(xué)生用文字、簡(jiǎn)筆畫記錄巖石的顏色、紋理、硬度等，教師引導(dǎo)用“描述性語(yǔ)言”（如“花崗巖：花斑狀，顆粒粗，鐵釘刻不動(dòng)”）。3.化學(xué)特性觀察（教師演示，10分鐘）滴酸實(shí)驗(yàn)：教師用滴管向大理巖表面滴稀鹽酸，學(xué)生觀察氣泡（碳酸鈣與酸反應(yīng)），對(duì)比花崗巖、砂巖的反應(yīng)（無(wú)氣泡）。推理成因：結(jié)合觀察結(jié)果，討論“大理巖可能由石灰?guī)r變質(zhì)形成”“砂巖可能由沉積物壓實(shí)形成”，滲透“巖石循環(huán)”的初步認(rèn)知。4.巖石分類（10分鐘）小組合作：根據(jù)硬度、紋理、酸反應(yīng)等特征，嘗試給巖石分類（如“硬巖組”“軟巖組”“有氣泡組”），說(shuō)明分類依據(jù)。全班交流：分享分類邏輯，教師補(bǔ)充“三大巖類”（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）的簡(jiǎn)單概念。設(shè)計(jì)意圖多感官觀察+工具輔助，培養(yǎng)科學(xué)觀察的系統(tǒng)性；滴酸實(shí)驗(yàn)滲透“化學(xué)方法研究物質(zhì)”的思路，提升探究深度；分類活動(dòng)強(qiáng)化歸納思維，結(jié)合成因推理滲透“地球系統(tǒng)”的宏觀認(rèn)知。拓展延伸戶外收集巖石（注意安全，不破壞環(huán)境），嘗試用課堂方法分類，并推測(cè)其形成環(huán)境（如“層理明顯的巖石可能來(lái)自河流沉積”）。案例四：技術(shù)與工程領(lǐng)域——簡(jiǎn)易電路的搭建教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)電路元件（電池、導(dǎo)線、燈泡、開關(guān)），理解“通路、斷路、短路”的概念。能力目標(biāo)：能連接簡(jiǎn)單電路，用電路圖表達(dá)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)動(dòng)手操作與問題解決能力。情感目標(biāo)：感受“技術(shù)服務(wù)生活”的價(jià)值，增強(qiáng)安全用電意識(shí)。材料準(zhǔn)備干電池（1.5V）、導(dǎo)線（帶鱷魚夾）、小燈泡（2.5V）、開關(guān)、電池盒、燈座（每組1套）、電路圖貼紙。教學(xué)過程1.問題導(dǎo)入（5分鐘）演示“手電筒發(fā)光”：“按下開關(guān)，燈為什么會(huì)亮？里面藏著什么秘密？”引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“電流的路徑”。2.認(rèn)識(shí)電路元件（10分鐘）實(shí)物觀察：學(xué)生分組觀察電池（正負(fù)極）、導(dǎo)線（導(dǎo)電）、燈泡（燈絲）、開關(guān)（控制通斷），教師講解作用（如“電池提供電能，導(dǎo)線傳遞電能”）。猜想路徑：用“電流旅行”的故事引導(dǎo)學(xué)生猜想“電流從正極出發(fā)，經(jīng)過燈泡、開關(guān)，回到負(fù)極”的路徑。3.嘗試讓燈泡亮起來(lái)（15分鐘）自主探索：學(xué)生用導(dǎo)線連接電池和燈泡，嘗試讓燈泡發(fā)光。教師巡視，捕捉“成功案例”（通路）和“失敗案例”（斷路、短路）?？偨Y(jié)規(guī)律：展示不同連接方式，討論“通路（電流能循環(huán)）、斷路（某處斷開）、短路（直接連正負(fù)極，危險(xiǎn)）”的區(qū)別，強(qiáng)調(diào)短路的安全隱患。4.加入開關(guān)，設(shè)計(jì)電路（10分鐘）小組設(shè)計(jì)：在通路基礎(chǔ)上加入開關(guān)，畫出電路圖（用符號(hào)表示元件），并實(shí)物連接驗(yàn)證。拓展挑戰(zhàn)：嘗試用兩個(gè)燈泡設(shè)計(jì)“串聯(lián)”或“并聯(lián)”電路，觀察亮度變化，思考“不同連接方式的作用”（如并聯(lián)電路各燈獨(dú)立工作）。設(shè)計(jì)意圖從“玩電路”到“悟原理”，通過試錯(cuò)培養(yǎng)問題解決能力；電路圖繪制滲透“建模思維”，幫助學(xué)生抽象理解電路邏輯；短路探究強(qiáng)化安全意識(shí)，并聯(lián)電路拓展提升思維深度。拓展延伸用電路元件制作“簡(jiǎn)易門鈴”（串聯(lián)開關(guān)、燈泡、電池），或探究“不同電池（電壓）對(duì)燈泡亮度的影響”，聯(lián)系家庭電路的安全常識(shí)。案例設(shè)計(jì)的核心思路與教學(xué)建議本匯編的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循“兒童視角、課標(biāo)導(dǎo)向、思維進(jìn)階”的原則：1.情境驅(qū)動(dòng)：從生活現(xiàn)象或自然奧秘切入，讓實(shí)驗(yàn)“有問題、有意義”；2.探究分層：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（如溶解、電路）側(cè)重“操作+觀察”，進(jìn)階實(shí)驗(yàn)（如種子萌發(fā)、巖石分類）側(cè)重“設(shè)計(jì)+推理”；3.素養(yǎng)滲透：每個(gè)環(huán)節(jié)隱含“科學(xué)思維（推理、論證）、探究能力（設(shè)計(jì)、操作）、態(tài)度責(zé)任（安全、環(huán)保）”的培養(yǎng)。教學(xué)建議：材料選擇：優(yōu)先用生活易得的材料（如種子、巖