2024年新学期四年级科学实验计划

2024年新学期四年级科学实验计划一、计划背景与目标新学期科学实验以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为指导，结合四年级学生“从具象认知向逻辑推理过渡”的思维特点，通过20周探究活动深化对“植物生长、电路规律、岩石土壤、天气观测”等领域的科学认知。实验目标聚焦三方面：知识建构：掌握种子结构、电路组成、岩石特征、天气要素等核心概念；能力发展：培养“提出问题—设计方案—验证猜想—分析结论”的探究能力，提升观察、操作、合作素养；态度养成：形成严谨求实的科学态度，体会“实践出真知”的探究乐趣。二、实验内容与周次安排（学期20周）（一）第一单元植物的生长变化（第1-5周）实验1：观察种子的结构目标：通过解剖、观察蚕豆、花生种子，认识胚根、胚芽、子叶等结构，理解种子萌发的内在基础。材料：浸泡24小时的蚕豆、花生种子，放大镜，镊子，白瓷盘，解剖针。步骤：①用镊子剥去种皮，轻轻分开子叶，暴露胚的结构；②用放大镜观察胚根（尖端）、胚芽（芽状）、子叶（肥厚）的形态；③绘制“种子结构简图”，标注各部分名称。课时：2课时（观察+绘图记录）实验2：探究种子萌发的条件目标：设计对比实验，探究水分、空气、温度对种子萌发的影响，学习“控制变量法”。材料：绿豆种子（每组30粒），透明塑料盒（3个），湿巾纸，标签纸，冰箱（教室备用）。步骤：①分组设计：对照组（A组）：湿巾纸浸湿，种子铺在纸巾上，置于室温（25℃）；缺水组（B组）：湿巾纸干燥，种子铺在干纸巾上，室温；缺空气组（C组）：湿巾纸浸湿，种子完全浸没在水中，室温；低温组（D组）：湿巾纸浸湿，种子铺在纸巾上，放入冰箱（4℃）。②每日观察：用放大镜记录种子“膨胀、破皮、发芽”状态，统计“发芽数/总种子数”；③第7天分析：对比四组发芽率，绘制柱状图，总结“水分、空气、温度”对萌发的影响。课时：3课时（第1课时：方案设计；第2-6天：每日5分钟观察；第7课时：分析总结）（二）第二单元电路（第6-10周）实验3：点亮小灯泡目标：认识电路“电源、导线、用电器”三要素，学会用导线连接电路使小灯泡发光。材料：1.5V干电池，导线（带鳄鱼夹），小灯泡，灯座，电池盒。步骤：①组装元件：将电池放入电池盒，小灯泡旋入灯座；②尝试连接：用导线连接电池正极→灯座→电池负极，观察灯泡是否发光；③故障分析：记录“成功/失败”的连接方式，讨论“短路（导线直接连正负极）”的危害。课时：2课时（操作+故障分析）实验4：检测导体与绝缘体目标：通过实验辨别常见材料的导电性能，理解“导体、绝缘体”的概念及应用。材料：简易电路检测器（电池、导线、小灯泡），铜片、塑料片、橡皮、铁钉、玻璃片等材料。步骤：①制作检测器：用导线连接电池、小灯泡，留出两个检测夹；②依次检测：将材料接入检测夹，观察灯泡是否发光，记录“导电/不导电”；③分类整理：根据结果，将材料分为“导体（铁钉、铜片）”“绝缘体（塑料、橡皮）”，举例生活中应用（如电线芯用铜，外皮用塑料）。课时：2课时（制作+检测+分类）（三）第三单元岩石与土壤（第11-15周）实验5：观察岩石的特征目标：通过“看、摸、刻、滴（安全稀释盐酸）”等方法，观察岩石的颜色、纹理、硬度、吸水性。材料：花岗岩、大理岩、砂岩标本，放大镜，铁钉，滴管，稀盐酸（教师专用），白纸。步骤：①感官观察：用眼睛看颜色、纹理，用手摸光滑度、颗粒感；②硬度测试：用铁钉刻划岩石，判断“软（能刻出痕迹）”“硬（无痕迹）”；③吸水性实验：滴管滴水在岩石表面，观察“水是否渗透、扩散速度”；④教师演示：用稀盐酸滴大理岩，观察气泡（碳酸钙与盐酸反应），学生记录现象。课时：2课时（观察+记录）实验6：土壤的成分分析目标：通过过滤、加热实验，探究土壤中“沙、黏土、腐殖质、水分、空气”的组成。材料：新鲜土壤（学生自带），烧杯，水，玻璃棒，滤纸，铁架台，酒精灯（教师操作），石棉网。步骤：①分层实验：将土壤倒入水中搅拌，静置5分钟，观察“沙（下层）、黏土（上层）”的分层；②过滤实验：将混合液过滤，观察滤纸残留（腐殖质）；③加热实验：取湿润土壤放入蒸发皿，教师用酒精灯加热，学生观察“水蒸气（水分）”和“焦糊味（空气、腐殖质）”。课时：3课时（分组实验+现象分析）（四）第四单元天气（第16-20周）实验7：制作简易风向标和雨量器目标：学习测量风向、降雨量的方法，理解天气要素的观测原理。材料：硬纸板，吸管，竹签，小珠子（配重），剪刀，胶带；塑料瓶，直尺，刻度纸，胶水。步骤：①风向标：剪箭头（前端尖、尾翼宽），固定在吸管两端；吸管穿入竹签（用小珠子配重，确保平衡），完成可旋转的风向标；②雨量器：裁剪塑料瓶（保留底部10cm），贴刻度纸（从0开始，每1cm标刻度），固定在户外空旷处。课时：2课时（制作+调试）实验8：观测与记录天气目标：连续一周观测气温、风向、降水，绘制“天气日历”，培养长期观测习惯。材料：自制风向标、雨量器，气温计，记录表（含日期、气温、风向、天气符号）。步骤：①每日观测：固定时间（如14:00）在操场观测，记录气温（读取气温计）、风向（风向标箭头指向）、降水（雨量器刻度）；②符号标注：用“☼（晴）、☁（阴）、☔（雨）”等符号标注天气；③趋势分析：周末汇总数据，用折线图分析“气温变化”“降水频率”，推测下周天气趋势。课时：3课时（观测+记录+分析）三、实验准备与保障（一）材料准备学校提供：实验箱（含种子、岩石标本、电路元件、实验工具）、稀盐酸（教师专用）、酒精灯、铁架台、气温计等；学生自备：绿豆种子（实验2）、塑料瓶（实验7）、新鲜土壤（实验6）、家庭常见材料（如铁钉、橡皮用于实验4）。（二）场地与时间室内实验：科学实验室（第1、3、5、6、7周），教室（实验2、8的记录环节）；户外观测：学校操场（实验7、8），每周五下午固定30分钟观测。（三）人员分工教师：提前调试器材，演示危险操作（如盐酸反应、加热土壤），指导小组分工；学生：每4人一组，设“操作员（动手实验）”“记录员（填写表格）”“材料员（管理器材）”“汇报员（总结发言）”，组内每周轮换。四、实验安全与管理1.操作规范：电路实验：禁止短路干电池（防发热、损坏元件）；盐酸实验：学生仅观察教师操作，禁止触碰滴管、盐酸；加热实验：教师操作酒精灯，学生保持1米安全距离，避免触碰烧杯、蒸发皿。2.纪律要求：实验前明确任务，禁止嬉戏、随意触碰器材；小组内轻声讨论，听从教师指令，实验后整理器材。3.应急处理：准备急救包（处理轻微划伤、烫伤），实验室配备灭火器；若发生触电，立即切断电源；若烫伤，用凉水冲洗后报告教师。五、实验评价与反馈（一）过程性评价（占比70%）操作能力：观察工具使用（如放大镜、滴管）、实验步骤规范性（如电路连接、种子解剖）；合作素养：小组分工合理性、沟通有效性（如方案讨论、问题解决）。（二）成果性评价（占比30%）实验报告：含“问题—假设—步骤—现象—结论”，图文结合（如种子结构简图、土壤分层图）；创新实践：改进实验装置（如更精准的雨量器）、提出延伸问题（如“不同土壤的保水性是否有差异？”）。（三）反馈改进每周实验