小学科学课教学案例与实验设计集锦

小学科学课教学案例与实验设计集锦——基于探究式学习的实践探索小学科学课程以培养学生科学素养为核心，探究式学习是打开科学之门的钥匙。以下结合物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四大领域，精选教学案例与实验设计，为一线教师提供可借鉴的实践范式。一、物质科学领域：触摸物质的“百变魔法”案例1：溶解的秘密——一场“消失”与“留下”的对话教学场景：教室里，孩子们围在实验台旁，眼睛盯着水杯里的白糖慢慢“隐身”，又好奇地搅拌着沙子，看它沉在杯底。实验设计：物质溶解大挑战材料准备：每组4个透明杯、食盐、白糖、沙子、食用油、搅拌棒、记录表（画有四种物质的简笔画，供学生打钩记录）。探究过程：1.猜想与假设：“猜一猜，把这些东西放进水里，谁会消失？谁会留下？”孩子们纷纷举手，有的说“白糖会化掉”，有的觉得“沙子会沉下去”。2.实验操作：四人小组分工，操作员往每个杯子加等量清水，放入等量的物质；观察员盯着杯子，看物质的变化；记录员在表格上标记现象。搅拌时，老师提醒“轻轻搅，别洒出来哦！”3.发现与讨论：“白糖和食盐不见了，水变甜/咸了！沙子和油还在，油浮在上面，沙子沉底了！”孩子们兴奋地分享。老师引导总结：溶解是物质均匀分散在水中，看不见、捞不出的现象。4.生活延伸：“妈妈冲咖啡时，咖啡粉也会溶解吗？洗衣服时，洗衣粉怎么消失的？”孩子们联想到生活场景，对溶解的理解更深刻了。教学反思：亮点：用生活中常见的材料，让学生在“玩”中发现科学规律；对比实验的设计，悄悄渗透了“控制变量”的思维。改进：后续可辨析“冰融化成水”和“糖溶解在水”的区别，避免概念混淆；也可增加“搅拌速度对溶解的影响”小实验，延伸探究。案例2：点亮小灯泡——电路世界的“初体验”实验设计：让小灯泡亮起来材料：每组2节电池、电池盒、导线、小灯泡、灯座。探究过程：1.问题驱动：“怎么让小灯泡亮起来？电池、导线、灯泡要怎么连？”孩子们拿着材料，开始尝试各种连接方式。2.试错与发现：有的小组把导线直接连在灯泡两端，灯泡不亮；有的小组正确连接了电池、导线、灯座，灯泡突然亮起，孩子们欢呼起来！3.总结规律：老师引导学生画出“电流路径”，理解“闭合回路”的概念。再挑战“短路”和“断路”：“如果导线直接连电池两端，会发生什么？”孩子们发现电池发烫，明白了短路的危险。教学反思：亮点：通过“试错”激发探究欲，学生在失败中理解电路原理；安全提示（如“电池发烫就停下”）培养了科学安全意识。改进：可提供更多材料（如开关、小风扇），让学生设计“带开关的电路”或“让风扇转起来”，拓展电路应用。二、生命科学领域：追踪生命的“成长密码”案例1：种子的萌发之旅——一场跨越两周的“生命观察”实验设计：种子的秘密花园材料：每组4个透明塑料盒、绿豆种子、纸巾、滴管、标签纸。探究过程：1.猜想条件：“种子发芽需要什么？”孩子们七嘴八舌：“水！阳光！土！温度！”老师引导聚焦“水、空气、温度”三个可控制的变量。2.设计实验：小组讨论后，设计四组对比：盒1（有水有空气）：湿纸巾+种子，盖盒（留透气孔）；盒2（无水有空气）：干纸巾+种子；盒3（有水无空气）：湿纸巾+种子，加水没过种子；盒4（低温）：同盒1，放入冰箱。3.持续观察：每天课间，孩子们都会去看种子，用图画记录“小芽冒出来了！根变长了！”有的小组还拍了照片，做成“种子成长日记”。4.结论与延伸：两周后，孩子们发现“有水、有空气、温度适宜的种子发芽最好”。老师展示“无土栽培的蔬菜”，引导思考：“没有土壤，植物怎么活？”教学反思：亮点：长期观察培养了耐心和责任感；对照实验让“变量影响”的科学思维可视化。改进：提前浸泡种子可提高发芽率；后续可探究“光照对幼苗生长方向的影响”，延伸生命科学的探究。三、地球与宇宙科学领域：解码地球的“岁月痕迹”案例1：岩石的故事——风化现象的“微观剧场”实验设计：岩石风化的模拟实验材料：页岩小块（每组3块）、烧杯（装水）、冰箱、镊子、绿豆种子、湿棉花。探究过程：1.情境导入：展示“黄山怪石”“沙漠风蚀岩”的图片，“岩石怎么变成这样？是被大自然‘雕刻’了吗？”孩子们的好奇心被点燃。2.模拟实验：水冻风化：把岩石泡水里，冷冻24小时，取出后用放大镜看，“岩石裂了！裂缝变多了！”植物风化：把种子放在湿棉花上，压上岩石，几天后，“种子发芽了，岩石被撑裂了！”温度风化：岩石暴晒后放进冷水，“表面掉渣了，变得更粗糙了！”3.推理分析：“水结冰会膨胀，把岩石撑裂；植物的根会慢慢撑大岩石的缝隙……大自然的力量真神奇！”孩子们结合实验现象，推理出风化的原因。教学反思：亮点：用模拟实验把“漫长的风化过程”浓缩在课堂，让抽象的自然现象变得可观察、可推理。改进：可结合本地岩石（如花岗岩、砂岩）做对比，让实验更贴近学生生活；也可拓展“土壤是怎么来的”，理解风化与土壤形成的关系。四、技术与工程领域：搭建创造力的“实践舞台”案例1：纸桥承重挑战——一张A4纸的“力学奇迹”实验设计：我的超级纸桥材料：每组10张A4纸、少量胶带、垫圈（或硬币）、托盘、直尺。探究过程：1.工程任务：“用A4纸造一座桥，跨度至少20厘米，能承受多少垫圈？”孩子们跃跃欲试，有的画设计图，有的讨论“拱形更结实还是平板更稳？”2.制作与测试：小组分工，有的折叠纸柱当桥墩，有的设计拱形桥面。测试时，托盘放在桥中央，逐个加垫圈，“我们的桥能承受15个垫圈！”“拱形桥没塌，平板桥塌了！”3.反思与改进：“为什么拱形桥更结实？”老师引导分析受力结构。孩子们改进设计，“增加桥墩数量”“把纸卷成更粗的柱子”，再次测试，承重能力提升了！教学反思：亮点：工程实践让学生体验“设计-制作-测试-改进”的完整流程，创造力和团队协作能力得到锻炼。改进：可提供吸管、牙签等材料，拓展结构设计；也可设置“限重”“限材料”的挑战，增加难度层次。结语：让科学课成为探索世界的“窗口”小学科学实验设计应遵循生活化（材料易获取）、探究性（问题驱动