小学科学实验教学设计参考范例

小学科学实验教学设计参考范例小学科学实验教学是培养学生科学探究能力、逻辑思维与实践创新素养的重要载体。通过具象化的实验活动，学生能在观察、操作、思考中构建科学概念，形成“提出问题—设计方案—实践验证—总结反思”的探究思维模式。以下结合三个典型实验，呈现兼具科学性、趣味性与可操作性的教学设计思路，供一线教师参考。实验一：植物向光性的观察与探究核心素养指向：生命科学领域的观察能力、对照实验设计能力，以及对植物适应环境的认知。一、教学目标知识与技能：认识植物向光性现象，理解植物生长对光照的响应规律；学会设计对照实验，规范记录植物生长变化。过程与方法：通过分组设计实验、持续观察记录，提升科学探究的逻辑性与耐心；能基于实验现象分析变量（光照方向）对植物生长的影响。情感态度与价值观：体会生命现象的奇妙，培养长期观察的科学精神；在小组合作中增强责任意识与沟通能力。二、实验准备材料：生长旺盛的盆栽绿豆苗（每组2盆，长势基本一致）、不透光硬纸盒（高度略高于植株，一侧剪开长方形窗口）、记号笔、直尺。工具：浇水壶（统一水量）、实验记录单（绘制植株生长方向、高度变化的表格）。三、教学过程（一）情境导入，提出问题教师展示校园中“向日葵跟着太阳转”的图片，提问：“植物会主动‘寻找’阳光吗？如果把植物放在只有一个方向有光的环境里，它的生长方向会变化吗？”引导学生猜想，聚焦“植物生长是否受光照方向影响”的核心问题。（二）设计实验，分组实践1.变量控制讨论：师生共同分析实验变量——光照方向（唯一变量），明确其他条件（水分、温度、土壤、植株初始状态）需保持一致。2.实验操作：小组将2盆绿豆苗标记为“实验组”和“对照组”。对照组正常放置（接受自然光照）；实验组用硬纸盒罩住，仅在纸盒右侧剪开窗口（模拟单侧光照）。每天同一时间（如上午10点）观察植株生长方向、高度，用直尺测量并记录在实验单上（可绘制简单的生长示意图）。教师巡视，指导学生规范操作（如浇水时确保两组水量相同，避免移动植株位置）。（三）分析现象，得出结论实验持续1周后，各小组汇报观察结果：实验组植株茎部向窗口（光源）方向弯曲生长，对照组则直立生长。师生共同总结：植物具有向光性，会朝着光源方向生长，这是植物适应环境、获取更多光照的生存策略。（四）拓展思考提问：“如果把纸盒窗口改在上方，植物会怎么生长？”引导学生猜想并设计后续探究（可课后尝试）。四、教学延伸1.家庭实践：观察家中植物（如绿萝、多肉）的生长方向，尝试用纸板遮挡一侧，记录变化。2.跨学科拓展：结合语文《植物妈妈有办法》，探讨植物“向光性”与“种子传播”的共同生存智慧。五、注意事项1.选择生长速度较快的植物（如绿豆苗、向日葵幼苗），确保实验周期内现象明显。2.硬纸盒开口大小适中（约5cm×8cm），避免光照过强或过弱；实验期间避免频繁移动植株，干扰变量。3.提醒学生坚持记录，培养“科学研究需要长期观察”的意识。实验二：水的表面张力探秘核心素养指向：物质科学领域的观察能力、推理能力，以及对“看不见的力”（表面张力）的感性认知。一、教学目标知识与技能：知道水具有表面张力，能列举生活中表面张力的现象（如露珠成球、昆虫浮水）；学会用控制变量法设计实验验证猜想。过程与方法：通过“硬币装水”“回形针浮水”等实验，提升动手操作与现象分析能力；能基于实验现象推理“表面张力”的作用机制。情感态度与价值观：感受科学现象的趣味性，激发对微观世界的探究欲望；在“猜想—验证”中培养严谨的科学态度。二、实验准备材料：干净的1元硬币（每组2枚）、滴管（每组2支，分别装清水和洗洁精溶液）、回形针（每组5枚）、平底盘（透明，便于观察）、清水、洗洁精。工具：纸巾（擦拭硬币、回形针）、实验记录单（记录滴水量、现象描述）。三、教学过程（一）魔术导入，激发兴趣教师演示“硬币装水”：用滴管往硬币上滴水，水在硬币表面鼓起却不流下来。提问：“猜猜这枚硬币最多能装多少滴水？水为什么不会流下来？”引发学生好奇心。（二）分组实验，探究现象1.实验一：硬币装水大挑战学生分组，用滴管（垂直悬空）往硬币上滴水，数清水滴数，观察水的形状（“鼓起的水膜”）。对比实验：往另一枚硬币上滴1滴洗洁精溶液，再滴水，观察水滴数和水膜变化（洗洁精破坏表面张力，水滴数减少，水膜易破裂）。2.实验二：回形针“水上漂”学生尝试直接将回形针放入水中（易沉），再用镊子水平放置回形针（轻放于水面，避免破坏水的表面），观察到回形针浮在水面。用滴管滴1滴洗洁精到回形针附近，回形针迅速下沉，引导学生分析原因。（三）总结概念，联系生活结合实验现象，教师讲解：水的表面像有一层“看不见的薄膜”（表面张力），能支撑轻小物体或让水形成球状；洗洁精等洗涤剂会破坏这层薄膜。列举生活现象：清晨荷叶上的露珠、小虫子在水面行走、用吸管吹肥皂泡等，帮助学生理解表面张力的应用。四、教学延伸1.家庭实验：用不同液体（牛奶、食用油、糖水）重复“硬币装水”实验，比较滴水量，推理液体表面张力的差异。2.工程实践：尝试用吸管制作“水桥”（利用表面张力让水在两个杯子间流动），理解张力在生活中的巧妙应用。五、注意事项1.硬币、回形针需擦干，避免油污影响实验效果；滴管使用后及时清洗，避免不同液体混合。2.滴洗洁精时量要少，避免溶液飞溅；实验后提醒学生洗手，回形针妥善收纳，避免扎伤。3.引导学生细致观察水膜的“鼓起”“破裂”瞬间，用文字或简笔画记录现象，提升描述能力。实验三：点亮小灯泡——简单电路的构建核心素养指向：物质科学领域的电路认知、动手实践能力，以及对“电与生活”的联系理解。一、教学目标知识与技能：认识电池、导线、开关、小灯泡等电路元件的作用；学会连接简单电路（通路），区分断路、短路现象。过程与方法：通过“试错—改进”的操作过程，提升动手能力与问题解决能力；能通过现象推理电路的工作原理（电流路径）。情感态度与价值观：体会“电”的神奇与实用，培养安全用电意识；在小组合作中学会分享经验、优化方案。二、实验准备材料：1.5V干电池（每组2节）、导线（两端带鳄鱼夹，每组4根）、小灯泡（2.5V，每组2个）、单刀单掷开关（每组1个）、电池盒、灯座（固定灯泡）。工具：电路元件示意图（贴于实验台，标注正负极、连接点）、故障排查记录表（记录连接问题及解决方法）。三、教学过程（一）生活导入，聚焦问题展示手电筒、小台灯的图片，提问：“这些电器为什么能亮？里面的‘秘密线路’是怎样的？”引导学生猜想电路的组成，引出“电源、用电器、导线、开关”的核心元件。（二）认识元件，尝试连接1.元件认知：教师展示并讲解各元件作用（电池提供电能，导线传导电流，开关控制通断，灯泡是用电器），强调电池正负极（“+”“-”）的区分。2.初次尝试：学生分组，尝试用导线连接电池和灯泡（不使用开关）。部分小组成功点亮，部分失败（如导线没接在灯泡金属点、电池正负极接反）。教师巡视，引导学生观察“灯泡亮”的共同特征——电流形成闭合回路（从电池正极出发，经导线、灯泡、导线回到负极）。（三）进阶探究：加入开关与故障分析1.开关的作用：学生在原有电路中加入开关，尝试“闭合开关亮灯，断开开关熄灯”。讨论开关的工作原理（控制电路通断）。2.故障排查：教师设置“断路”（故意剪断一根导线）、“短路”（导线直接连接电池正负极）的情境，让学生观察现象（断路：灯不亮；短路：电池发热、灯不亮），并在记录表中分析原因（断路：电路断开，电流无法流通；短路：电流不经过灯泡，直接从电源正极到负极，易损坏电池）。（四）总结梳理，拓展应用师生共同总结简单电路的组成（电源、导线、用电器、开关）与工作条件（闭合回路、电流路径正确）。提问：“生活中哪些电器用到了类似的电路？”（如遥控器、玩具车），引导学生联系生活，理解电的应用价值。四、教学延伸1.家庭实践：用家里的电池、小灯泡（或LED灯）、导线，尝试连接“串联电路”（多灯串联），观察亮度变化。2.科学小制作：利用电路元件制作“简易门铃”（加入蜂鸣器）或“红绿灯”（多灯、多开关控制），提升工程实践能力。五、注意事项1.电池正负极连接正确，避免短路（导线直接接电池两端），实验后及时断开电路，取出电池，防止漏电。2.导线鳄鱼夹要夹紧元件连接点（如灯泡金属底座、电池电极），避免接触不良；提醒学生轻拿轻放，防止元件损坏。3.强调安全用电：实验用低压电池（1.5V），禁止用家庭电路电源；实验后洗手，元件整理归位。教学设计的共性原则与优化建议1.儿童视角，简化逻辑：实验设计紧扣小学生认知特点，用“魔术”“挑战”等形式降低探究门槛，避免复杂术语，用“看不见的薄膜”“电流的小路”等类比帮助理解。2.过程性评价，关注成长：重视实验记录（图文结合）