小学科学实验课程设计参考案例

小学科学实验课程设计参考案例小学科学实验是培养学生科学素养的重要载体，课程设计需兼顾探究性、生活化、安全性与适龄性，让学生在“做中学”中感知科学规律、发展实践能力。以下结合小学中高年级学情，提供三个典型实验案例及设计思路，供一线教师参考调整。实验一：植物向光性的观察与验证实验背景窗台的绿萝总朝着阳光歪着长，向日葵幼苗也跟着太阳转……植物真的“喜欢”追着光生长吗？这个生活现象能激发学生对植物生长特性的探究欲。实验目标知识：了解植物生长具有向光性，初步认识生长素的作用（儿童化表述：植物里有一种“生长小助手”，会让茎朝着光的方向长）；能力：学会设计对比实验，用表格记录生长数据，分析变量对结果的影响；情感：培养长期观察的耐心，感受植物生长的奇妙，增强对生命的敬畏。实验材料长势相近的盆栽植物2盆（如绿豆苗、矮向日葵）、不透光纸盒（一侧开5cm小窗）、记号笔、软尺、观察记录表（可画植物生长方向简笔画+数据栏）。实验步骤1.分组标记：给两盆植物贴标签，“小向阳”（实验组）放纸盒，窗口朝单侧光源（如窗台）；“小均匀”（对照组）放光照均匀处（如教室中央）。2.每日观察：每天放学前，用软尺测茎的高度、用铅笔在纸盒上标记茎的弯曲方向，记录叶片朝向，填入表格。3.对比分析：持续观察5-7天后，对比两组植物：“小向阳”的茎是否朝窗口弯曲？“小均匀”的茎是否直立？实验原理植物体内的“生长小助手”（生长素）会躲着光跑，背光侧的细胞长得更快，就像小朋友排队时，背光侧的“小队员”使劲往前挤，结果茎就朝着光的方向弯啦——这就是向光性。拓展延伸尝试把“小向阳”的纸盒每天旋转90°，观察茎的生长方向是否会“迷路”；用大蒜、豆芽在家重复实验，对比不同植物的向光性强弱（如豆芽和绿豆苗谁更“爱”追光？）。实验二：水的表面张力探秘实验背景“蚂蚁能在水面上跑，硬币能装好多水却不洒”——这些现象背后藏着水的小秘密，能让学生直观感知“看不见的力”。实验目标知识：认识水的表面张力，了解洗洁精会破坏这种力；能力：通过对比实验（变量：液体类型、是否加洗洁精），用“滴数”“能否浮起回形针”等指标分析结果；情感：发现生活中处处有科学，比如荷叶不沾水、肥皂能去污都和表面张力有关。实验材料干净硬币（无油）、滴管、冷水/温水、洗洁精、回形针（10枚）、盘子、放大镜。实验步骤1.硬币装水挑战：用滴管往硬币上滴水，眼睛平视，数“水堆成小山”前最多能滴多少滴（一般20-30滴，因硬币大小略有差异）。2.洗洁精的魔法：往温水中加1滴洗洁精搅拌，重复步骤1，对比滴数（会明显减少，因为洗洁精“拆散”了水分子的“手拉手”）。3.回形针的“水上漂”：用镊子把回形针平放在水面（别扔！要轻放），观察是否下沉；滴1滴洗洁精到水面，再放回形针，看现象变化。4.微观观察：用放大镜看水面，能看到水分子“手拉手”形成的“薄膜”在晃动。实验原理水分子像“手拉手”的小伙伴，在水面形成一层弹性薄膜（表面张力），能托住轻小物体、容纳更多水滴；洗洁精里的“小捣蛋”会破坏这种“手拉手”，薄膜就破啦。拓展延伸找生活中的“表面张力现象”：荷叶上的水珠、清晨草叶的露珠、昆虫在水面行走；用酒精、食用油重复实验，对比“哪种液体的分子更爱‘手拉手’”。实验三：简单电路的搭建与功能探究实验背景“按下开关，灯就亮了；关掉开关，灯就灭了——电是怎么跑的？”这个疑问能引导学生探索电路的秘密。实验目标知识：认识电路组成（电源、导线、用电器、开关），理解“通路”（电跑通了）和“断路”（电被挡住了）；能力：学会连接简单电路，排查“灯不亮”的故障（如导线没接牢、电池没电）；情感：树立安全用电意识（如不用湿手碰电路），体会团队协作解决问题的乐趣。实验材料1.5V干电池、小灯座+2.5V小灯泡、单刀开关、导线（带鳄鱼夹）、小风扇（或小电动机）、橡皮擦（作绝缘体对比）。实验步骤1.元件探秘：教师演示各元件作用：电池是“电的仓库”，导线是“电的跑道”，开关是“电的闸门”，灯泡是“用电的小机器”。2.搭建基础电路：按“电池正极→开关→灯座→电池负极”连接，闭合开关，观察灯泡是否亮。若不亮，小组讨论排查：导线夹牢了吗？电池装反了吗？灯泡拧紧了吗？3.电路变变变：替换实验：把灯泡换成小风扇，闭合开关，风扇转了吗？（理解“用电器”的多样性）；绝缘体测试：用橡皮擦代替导线连接电路，灯泡亮吗？（理解“绝缘体”不让电通过）；创意挑战：设计“双开关控制一盏灯”（可选，高年级尝试串联/并联）。4.安全收尾：实验后断开开关，整理材料，强调“不能短路电池（正负极直接连）、不能用湿手碰电路”。实验原理电从电池正极出发，沿着导线跑过开关、用电器，再回到负极，形成闭合回路（通路）时，用电器就能工作；开关断开或线路坏了，电就跑不通（断路），用电器就“罢工”啦。拓展延伸用废旧材料做“迷宫小夜灯”：在纸板上画迷宫，让导线“绕迷宫”连接电池和灯泡，开关藏在迷宫某角落；观察家里的电路：客厅灯和卧室灯是“串联”（一个坏了全不亮）还是“并联”（一个坏了另一个还亮）？课程设计共性原则与实施建议1.安全优先材料选择：避免尖锐、有毒物品（如用回形针代替铁钉，用食用色素代替化学染料）；操作规范：实验前明确“三不”：不短路电池、不碰裸露导线、不把液体洒进电路。2.分层设计（适配不同年级）低年级（1-2年级）：侧重观察描述，如“植物向光性”只记录生长方向，不要求数据测量；高年级（4-6年级）：增加变量控制，如“水的表面张力”对比不同液体、不同温度的影响，要求画柱状图分析数据。3.多元评价过程性评价：观察记录的完整性、小组协作的参与度；成果性评价：实验报告的创意（如用漫画解释原理）、拓展实验的创新性（如“我的植物向光性日记”手账）。4.资源整合校内：利用植物角、实验室、创客空间开展实验；家庭：发动家长提供材料（如厨房的硬币、洗洁精），协助长期观察（如植物生