2024年小学科学实验教学设计案例

2024年小学科学实验教学设计案例小学科学实验是孩子们打开科学之门的钥匙，是培养科学素养、探究精神和实践能力的重要途径。2024年的科学教育更加强调核心素养的落地，注重学生在真实情境中的体验与发现。以下，我将分享几个经过实践打磨的小学科学实验教学设计案例，希望能为一线教学提供一些有益的参考。案例一：生命科学领域——《种子萌发的秘密》一、实验背景与设计理念“种子萌发”是小学中年级生命科学的经典内容。本设计突破传统“对比实验”的单一呈现，更侧重于引导学生自主提出问题、设计方案、持续观察和分析总结，将科学探究的全过程融入其中，让学生像科学家一样思考和行动。二、教学目标1.知识与技能：知道种子萌发需要适宜的水分、空气和温度；学习设计简单的对比实验，能选择恰当的材料和方法观察记录种子萌发的过程。2.过程与方法：通过参与“种子萌发需要什么条件”的探究活动，体验提出假设、控制变量、观察记录、得出结论的科学探究过程。3.情感态度与价值观：激发对植物生长的好奇心和探究欲望；培养耐心细致的观察习惯和实事求是的科学态度；体会生命的神奇与不易。三、实验材料准备教师准备：多种植物种子（如绿豆、黄豆、菜豆）、透明塑料杯或培养皿、吸水纸（或棉花、纱布）、标签、清水、冰箱、黑色塑料袋等。学生准备：科学记录本、铅笔、尺子。四、教学重点与难点*重点：设计对比实验探究种子萌发所需的条件。*难点：如何有效控制实验变量，以及如何进行长期、细致的观察与记录。五、教学过程（一）情境导入，提出问题（约5分钟）1.展示：教师出示一盆生长茂盛的绿植和一些干燥的种子。2.提问：“同学们，这盆绿植是由什么长成的？”（种子）“这些小小的、看似没有生命的种子，怎样才能像这盆绿植一样生根发芽呢？”3.引导学生自由发言，提出关于种子萌发可能需要的条件的猜想（水、土、阳光、空气、温度等）。（二）作出假设，设计方案（约15分钟）1.聚焦变量：师生共同梳理猜想，确定本节课重点探究的几个核心变量：水、空气、温度。（土壤和阳光可作为延伸探究或课后拓展）2.设计对比实验：*引导学生思考：“要想知道‘水’是不是种子萌发必需的，我们应该怎么做实验？”（设置有水和无水的两组，其他条件相同）*以此类推，讨论如何设计探究“空气”和“适宜温度”的实验。*强调：每组实验只能改变一个条件（变量），其他条件要保持相同（控制变量）。3.分组讨论与方案完善：*学生分组选择一个或多个变量进行重点设计，画出实验装置图，写出所需材料和步骤。*教师巡视指导，帮助学生完善方案，例如：如何保证空气充足或隔绝空气？如何创造不同温度环境？种子数量多少合适？用什么容器便于观察？4.方案交流与优化：各小组简要介绍设计思路，师生共同评议，形成最终的实验方案。例如：*实验组1（探究水）：A组（有水）：湿润的吸水纸+种子；B组（无水）：干燥的吸水纸+种子。（温度、空气相同）*实验组2（探究空气）：C组（有空气）：湿润吸水纸+种子，敞口；D组（少空气）：湿润吸水纸+种子，加水没过种子（或用塑料袋密封并抽气，视条件而定）。（温度、水相同）*实验组3（探究温度）：E组（适宜温度）：湿润吸水纸+种子，置于室温；F组（低温）：湿润吸水纸+种子，置于冰箱冷藏室。（水、空气相同）（三）动手操作，实施实验（约10分钟，后续为长期观察）1.明确要求：教师演示规范操作，如如何摆放吸水纸、放置种子、添加适量水、贴标签（注明实验组别、日期、姓名）。2.分组实验：学生分组按照设计方案动手组装实验装置，将种子放置在教室指定位置（如窗台附近，避免阳光直射的室温环境）和冰箱。3.观察计划：师生共同制定观察记录表（可包含日期、天气、各实验组种子的变化：是否膨大、种皮是否破裂、是否有根/芽长出及长度等），强调每天定时观察、认真记录。（四）观察记录，分析数据（约10分钟，贯穿一周）1.日常观察：学生每天利用课前或课后时间观察种子变化，用文字、图画、照片等多种形式记录在科学记录本上。教师引导学生关注细节，如根的生长方向、芽的颜色等。2.中期交流：在实验进行到第3-4天时，组织一次简短的中期交流，分享观察到的现象，鼓励学生提问和思考。（五）得出结论，表达交流（实验结束后，约15分钟）1.数据汇总：各小组展示自己的观察记录（记录表、图画、照片等）。2.分析现象：引导学生对比不同实验组的种子萌发情况：*A组（有水）和B组（无水）的种子有何不同？*C组（有空气）和D组（少空气）的种子有何不同？*E组（适宜温度）和F组（低温）的种子有何不同？3.得出结论：师生共同总结，得出种子萌发需要适宜的水分、充足的空气和适宜的温度的结论。4.拓展思考：“我们的实验中，种子萌发需要土壤吗？”“那些没有萌发的种子一定是因为条件不适宜吗？”（引导学生思考种子自身的活性问题）（六）总结拓展，延伸探究（约5分钟）1.总结：回顾本节课的探究过程和结论。2.拓展：“关于种子萌发，我们还有哪些问题可以继续研究？”（如光照对种子萌发的影响、不同种子萌发所需的最适温度、土壤对种子萌发的作用等）鼓励学生课后选择感兴趣的问题继续探究。3.引导学生将萌发的种子移植到土壤中，继续观察其生长过程。六、板书设计种子萌发的秘密*问题：种子萌发需要什么条件？*猜想：水、空气、温度、阳光、土壤……*实验（对比）：*水：有水vs无水（其他相同）*空气：有空气vs少空气（其他相同）*温度：适宜温度vs低温（其他相同）*观察记录：日期、变化（图文）*结论：种子萌发需要水、空气、适宜的温度七、教学反思与评价建议1.过程性评价：重点关注学生在提出问题、设计方案、动手操作、观察记录等环节的参与度和表现，鼓励创新性思维和合作精神。2.成果性评价：通过观察记录册、实验报告（简易）、小组汇报等方式评价学生对知识的掌握和探究能力的提升。3.反思点：*学生对“控制变量”这一科学方法的理解和运用程度如何？*实验周期较长，如何保持学生的持续探究兴趣？*对于实验中可能出现的意外情况（如种子腐烂、部分种子不萌发），是否有预案并能转化为教学资源？案例二：物质科学领域——《神奇的“大力士”水》（探究水的表面张力）一、实验背景与设计理念水是学生生活中最熟悉的物质之一，但水的许多特性却蕴含着奇妙的科学原理。本案例选取“水的表面张力”这一抽象概念，通过一系列生动有趣、现象明显的小实验，引导学生从直观感知入手，逐步建构对“表面张力”的初步理解。设计注重“做中学”、“玩中学”，让学生在惊奇和探究中感受科学的魅力。二、教学目标1.知识与技能：通过观察和实验，感知水具有表面张力；能描述水的表面张力所产生的一些常见现象。2.过程与方法：通过动手操作一系列对比实验，学习观察、比较、分析现象并尝试解释原因。3.情感态度与价值观：激发对水的特性的探究兴趣和好奇心；培养细致观察、乐于思考的科学品质。三、实验材料准备教师准备：透明浅盘、硬币、滴管、回形针、棉线、肥皂水、清水、不同形状的小物体（如小纸片、轻小昆虫模型等）。学生准备：科学记录本、铅笔。四、教学重点与难点*重点：感知水的表面张力现象。*难点：理解表面张力是水表面像有一层“看不见的膜”。五、教学过程（简案）（一）魔术导入：“硬币上的‘水上高楼’”（约5分钟）1.提问：“同学们，你们觉得一枚小小的硬币上能滴多少滴水而不溢出来？”（让学生猜测）2.演示：教师用滴管小心地往平放的硬币上滴水，直到水即将溢出。引导学生观察水面的形状（鼓鼓的，像个小馒头）。3.设疑：“为什么水没有马上流下来，反而能堆得这么高呢？是谁在帮忙托着这些水？”（二）探究体验：一系列表面张力小游戏（约20分钟）1.“水上漂针/回形针”：*尝试：让学生直接将回形针放入水中，观察现象（下沉）。*引导：“有没有办法让回形针‘漂’在水面上呢？”（提示：借助纸巾、小心平放等）*成功后观察：回形针下方水面的凹陷。2.“会‘走路’的纸船”：*制作：将小纸片折成小船，放在浅盘的水面上。*实验：在船尾滴一滴肥皂水，观察小船的运动。（注意：此实验后水已污染，不宜再用于其他实验）3.“团结的水分子”（模拟演示）：*用几个学生手拉手围成一圈代表水分子，解释表面的水分子相互“拉”得更紧，形成了一层“水膜”，这就是水的表面张力。（三）讨论分析，初步建构（约10分钟）1.引导学生结合实验现象讨论：“刚才我们看到的这些神奇现象，可能是什么原因造成的？”2.教师小结：水的表面好像有一层看不见的“弹性薄膜”，能把水“拉”在一起，这种力叫做水的表面张力。正是这种力让硬币上的水堆成小山，让回形针能漂在水面。（四）联系生活，拓展延伸（约5分钟）1.提问：“生活中还有哪些现象可能与水的表面张力有关？”（如露珠呈球形、某些昆虫能在水面行走、叶子上的水滴等）2.布置课后任务：回家后寻找并观察更多与水的表面张力有关的现象。结语小学科学实验教学