寒假学生科学实验活动方案

寒假学生科学实验活动方案一、活动背景随着“双减”政策深入推进，寒假成为学生拓展科学素养、践行探究式学习的重要时段。科学实验活动突破课堂时空限制，让学生在实践中触摸自然规律、锤炼思维能力，助力核心素养从“知识记忆”向“实践创新”进阶。本次活动以“探究身边的科学”为主题，整合物理、化学、生物、天文地理等学科的基础实验，引导学生在动手操作中发现问题、验证猜想、总结规律，培养严谨的科学态度与创新精神。二、活动目标（一）知识目标掌握物质变化（如熔化凝固、酸碱反应）、生命现象（如种子萌发、微生物发酵）、宇宙规律（如月相变化）等核心概念，理解实验原理与自然现象的内在逻辑。（二）能力目标提升实验设计、操作、数据记录与分析能力，学会用控制变量、对照实验等科学方法解决问题；通过小组协作与成果展示，增强沟通表达与实践创新能力。（三）情感目标激发对自然科学的探究兴趣，培养“大胆猜想、小心求证”的科学态度；在克服实验困难的过程中，塑造坚韧、合作的学习品质。三、活动对象小学中高年级（3-6年级）、初中学生（7-9年级），可按学段分组（小学组侧重观察与简单操作，初中组侧重探究与原理分析）。四、活动时间与地点时间：寒假期间（建议分三阶段：第1周筹备与基础实验，第2-3周拓展实验，最后1周总结展示）。地点：学校科学实验室（寒假开放时段）、家庭（安全易操作实验）、社区科普活动室（如有合作资源）。五、活动内容设计（一）物理探究：奇妙的力与热现象实验1：冰的熔化与凝固观察目的：探究晶体熔化、凝固的温度变化规律，理解物态变化的条件。材料：纯净水、冰格、温度计（量程-20℃~100℃）、保温杯、电子秤（可选）、记录表格。步骤：1.提前用纯净水冻制冰块，取出后称重（可选），放入保温杯（模拟恒温环境），插入温度计，每隔5分钟记录温度与冰块状态（固态、固液混合、液态）。2.将熔化后的水倒入冰格，置于冰箱冷冻层，重复温度与状态记录，对比熔化、凝固过程的时间与温度曲线。注意：温度计避免骤冷骤热；保温杯保持干燥，防止冰面打滑。实验2：家庭电路的简易探究（初中组）目的：认识电路组成，理解串联、并联电路的特点。材料：1.5V干电池（2节）、小灯泡（2个）、导线、开关、电池盒。步骤：1.串联电路：电池→开关→灯泡1→灯泡2→电池，闭合开关观察亮度，断开一个灯泡看另一个是否发光。2.并联电路：将灯泡1、2的两端分别连接，开关控制干路，观察亮度变化，断开一个灯泡看另一个是否受影响。注意：避免导线直接连接电池正负极（短路），实验后及时拆除电路。（二）化学探秘：微观世界的变化实验1：紫甘蓝指示剂的酸碱检测目的：了解酸碱物质的性质，掌握天然指示剂的制作与使用。材料：紫甘蓝（或紫包菜）、榨汁机（或研钵）、纱布、透明杯（5个）、白醋、小苏打溶液（小苏打+水）、纯净水、肥皂水。步骤：1.紫甘蓝榨汁：切碎后加少量水榨汁，纱布过滤得紫色汁液（指示剂）。2.取等量指示剂于4个杯子，依次加入白醋、小苏打溶液、肥皂水、纯净水，观察颜色变化（酸性变红、碱性变绿/蓝，中性不变），记录现象并推测物质酸碱性。注意：白醋避免入眼；实验后清洗容器，汁液稀释后倒入下水道。实验2：铁钉的锈蚀条件探究（初中组）目的：探究铁生锈的必要条件（水、氧气、电解质），理解金属防护原理。材料：铁钉（3枚，无锈）、试管（3支）、蒸馏水（煮沸冷却）、食用油、干燥剂（硅胶颗粒）、棉花。步骤：1.试管1：铁钉+少量蒸馏水（没过1/3），敞口放置（有水、有空气）。2.试管2：铁钉+煮沸冷却的蒸馏水（没过），上方倒食用油隔绝空气（有水、无空气）。3.试管3：铁钉+干燥剂（棉花包裹），密封试管（无水分、有空气）。4.每天观察铁钉表面变化，记录锈蚀程度，分析条件差异。注意：蒸馏水煮沸后快速冷却并密封；干燥剂远离儿童，实验后铁钉妥善处理。（三）生物观察：生命的成长轨迹实验1：种子萌发的环境条件目的：探究种子萌发的外界条件（水分、空气、温度），理解对照实验设计。材料：绿豆（或黄豆）、一次性透明杯（4个）、纸巾、水、冰箱（模拟低温）。步骤：1.取4组种子（每组10粒，选饱满无破损的），处理如下：组1：纸巾湿润，种子置于纸巾上，常温（20-25℃），敞口（有空气）。组2：纸巾干燥，种子置于纸巾上，常温，敞口（无水）。组3：纸巾湿润，种子完全浸没水中，常温（无空气）。组4：纸巾湿润，种子置于纸巾上，冰箱冷藏（5℃左右，低温）。2.每天观察并记录种子萌发情况（发芽率、芽长），第7天统计结果，分析条件影响。注意：种子提前挑选；冰箱实验密封杯子，避免受潮；实验后可种植萌发的种子。实验2：酵母菌的发酵现象（初中组）目的：观察酵母菌的发酵作用，理解微生物在食品制作中的应用。材料：干酵母、白糖、温水（30-40℃）、气球、矿泉水瓶、量筒。步骤：1.瓶中加50mL温水，加10g白糖搅拌溶解，再加5g干酵母，搅拌均匀。2.套上气球，置于温暖处（25-30℃），观察气球膨胀（气体产生），闻瓶内气味（酒精味）。3.对比实验：一组不加酵母，一组加冷水，观察现象差异。注意：温水温度不宜过高（杀死酵母）或过低（活性不足）；实验后酵母菌液可倒入花盆。（四）天文地理：宇宙与地球的奥秘实验1：月相变化模拟目的：理解月相成因，掌握月相变化规律。材料：乒乓球（月球）、手电筒（太阳）、深色背景（黑布）、标记笔。步骤：1.黑暗环境中，手电筒照射乒乓球，观察者（地球）从0°、90°、180°、270°等角度观察亮面，用笔画下形状（新月、上弦月、满月、下弦月）。2.结合农历日期记录实际月相，对比模拟结果，总结变化周期。注意：手电筒保持稳定，避免强光直射眼睛。实验2：土壤渗水实验目的：探究不同土壤（沙质土、黏质土、壤土）的渗水能力，理解土壤与水循环的关系。材料：三个去底塑料瓶、纱布、橡皮筋、三种土壤、烧杯、水。步骤：1.塑料瓶去底后，瓶口用纱布蒙住（橡皮筋固定），分别装入等量、疏松程度一致的土壤。2.同时向三个瓶中缓慢倒入等量的水（100mL），下方用烧杯接水，记录渗水时间与渗水量。3.分析数据，得出土壤渗水与保水能力的差异。注意：土壤采集时避免杂质；实验后土壤可回收用于种植。六、活动实施步骤（一）筹备阶段（寒假前1周）1.师资培训：组织科学教师学习实验内容、安全规范，制作《实验指导手册》（含原理、步骤、FAQ）。2.材料筹备：学校提供基础材料包（如温度计、试管、种子等），家庭实验材料建议家长协助准备（如紫甘蓝、酵母）。3.宣传动员：通过校讯通、家长会发布方案，介绍活动意义与安排，鼓励学生自愿参与，分组（按学段、兴趣）并建立线上交流群。（二）实施阶段（寒假第1-3周）1.分组实践：学生按小组（3-5人，家庭/线上组队）开展实验，每周完成1-2个主题实验，记录过程（文字、照片、视频）。2.指导反馈：教师通过线上平台（腾讯会议、微信群）答疑，每周组织1次线上研讨，分享问题与发现，指导数据分析。3.安全监督：家长协助家庭实验的安全管理（如化学试剂、用电安全），学校实验需教师现场指导，确保操作规范。（三）总结展示阶段（寒假最后1周）1.成果整理：学生整理实验报告（含目的、材料、步骤、数据、结论、反思），制作手抄报、PPT或实物模型（如种子萌发装置、月相模型）。2.成果展示：学校举办“科学实验嘉年华”，通过展板、现场演示、线上直播展示成果，评选“科学小达人”“最佳实验报告”。3.总结反馈：发放调查问卷，收集学生、家长意见，总结经验，为后续活动改进提供依据。七、安全保障措施（一）实验安全守则1.实验前阅读《安全须知》，化学试剂遵循“三不”（不尝、不直接闻、不随意混合）。2.用电实验使用干电池，避免湿手操作；加热实验（如酒精灯）需教师指导，远离易燃物。3.使用工具（剪刀、镊子）时注意安全，实验后及时清理，材料妥善收纳或处理（化学废液倒入指定容器，生物材料消毒后丢弃）。（二）应急预案1.受伤处理：轻微割伤用碘伏消毒、创可贴包扎；烫伤用冷水冲洗，严重时立即送医。2.突发情况：酒精燃烧用湿抹布覆盖灭火；漏电立即切断电源，联系电工。3.健康防护：过敏体质学生避免接触特定材料（花粉、化学试剂），实验时佩戴手套、护目镜（初中组化学实验）。八、评价与总结（一）多元评价1.学生自评：填写《实验反思表》，评价操作规范性、探究能力提升及兴趣变化。2.小组互评：小组内评价成员的合作态度、贡献度，提出改进建议。3.教师评价：从实验报告的科学性、创新性，成果展示的完整性等方面评分，结合过程表现（提问质量、安全意识）。（