小學科學五年級實驗教學全套教案前言小學五年級科學課程以“探究為核心”，聚焦生命科學、物質(zhì)科學、地球與宇宙科學三大領(lǐng)域，注重培養(yǎng)學生的科學思維、實驗操作能力與實證意識。本套教案基于《義務教育科學課程標準（2022年版）》，選取12個典型實驗，覆蓋“變量控制、模擬實驗、觀察記錄、數(shù)據(jù)分析”等關(guān)鍵探究方法，材料易獲取、步驟可操作，符合五年級學生的認知水平與動手能力。第一單元生命科學：生物的生存依賴單元目標：通過探究生物與環(huán)境的關(guān)系，理解“生物的生存需要適宜的環(huán)境條件”，學會用對比實驗驗證假設(shè)。實驗1：種子發(fā)芽的條件實驗類型：對比實驗課時安排：2課時（第1課時：設(shè)計實驗；第2課時：交流分析）實驗目標：1.知道種子發(fā)芽需要適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣；2.學會設(shè)計對比實驗，控制單一變量；3.培養(yǎng)長期觀察、記錄與邏輯分析能力。實驗準備：材料：綠豆種子（60粒，飽滿無破損）、紙巾、透明塑料杯（6個）、標簽紙、水；工具：記號筆、溫度計、保鮮膜（可選）。實驗過程：1.提出問題（5分鐘）引導學生思考：“春天種子容易發(fā)芽，冬天不容易，為什么？”“曬干的種子不會發(fā)芽，澆水后會發(fā)芽，說明什么？”聚焦問題：種子發(fā)芽需要哪些條件？2.作出假設(shè)（10分鐘）學生分組討論，提出假設(shè)（如：“種子發(fā)芽需要水”“種子發(fā)芽需要溫暖的溫度”“種子發(fā)芽需要空氣”），教師梳理并板書。3.設(shè)計實驗（15分鐘）變量控制：每組選擇1個變量（水分/溫度/空氣），設(shè)計對照組（滿足該條件）與實驗組（不滿足該條件），其他條件保持一致。示例1（水分變量）：對照組：杯內(nèi)放2層濕潤紙巾，放10粒種子，標注“有水組”；實驗組：杯內(nèi)放2層干燥紙巾，放10粒種子，標注“無水組”；共同條件：溫度（20-25℃）、空氣（不密封）、光照（自然光照）。示例2（溫度變量）：對照組：放溫暖處（如教室），標注“常溫組”；實驗組：放冰箱冷藏層（4℃左右），標注“低溫組”；共同條件：濕潤紙巾、空氣、光照。示例3（空氣變量）：對照組：不密封，標注“有空氣組”；實驗組：用保鮮膜密封（扎1-2個小孔，避免完全缺氧），標注“少空氣組”；共同條件：濕潤紙巾、常溫、光照。4.實施實驗（課后1周）學生每天固定時間觀察，記錄種子狀態(tài)（未發(fā)芽/露白/芽長1cm/芽長2cm），填寫《種子發(fā)芽觀察記錄表》（見表1）。教師提醒：避免移動杯子位置，保持環(huán)境穩(wěn)定。表1種子發(fā)芽觀察記錄表日期有水組（粒）無水組（粒）常溫組（粒）低溫組（粒）有空氣組（粒）少空氣組（粒）備注第1天未發(fā)芽未發(fā)芽未發(fā)芽未發(fā)芽未發(fā)芽未發(fā)芽溫度22℃第2天2粒露白未發(fā)芽3粒露白未發(fā)芽2粒露白1粒露白澆水1次第3天8粒發(fā)芽未發(fā)芽7粒發(fā)芽未發(fā)芽7粒發(fā)芽3粒發(fā)芽光照充足........................5.分析數(shù)據(jù)與得出結(jié)論（15分鐘）各組匯報觀察結(jié)果，教師引導學生比較“對照組”與“實驗組”的發(fā)芽率（發(fā)芽數(shù)/總種子數(shù)×100%）。結(jié)論：種子發(fā)芽需要適宜的溫度（約20-25℃）、一定的水分（濕潤但不積水）、充足的空氣。拓展延伸：探究“光照是否影響種子發(fā)芽”（如用黑布覆蓋一組，對比自然光照組）；嘗試用黃豆、花生等不同種子重復實驗，比較發(fā)芽條件的差異。注意事項：種子需提前浸泡2小時（可選），加速發(fā)芽；避免澆水過多導致種子腐爛；冰箱冷藏層需用密封袋包裹杯子，防止受潮。實驗2：蚯蚓的生活環(huán)境實驗類型：觀察與模擬實驗課時安排：1課時實驗目標：1.知道蚯蚓喜歡陰暗、潮濕、疏松的土壤；2.學會用模擬實驗探究生物的環(huán)境偏好；3.培養(yǎng)對小動物的關(guān)愛意識。實驗準備：材料：蚯蚓（10條，提前從花壇收集，用濕潤土壤暫養(yǎng)）、長方形塑料盒（帶蓋）、干土、濕土、黑紙板、手電筒；工具：鑷子、噴水壺。實驗過程：1.提出問題（5分鐘）展示蚯蚓圖片，提問：“蚯蚓為什么總在雨后的泥土里出現(xiàn)？”“它為什么喜歡鉆土？”聚焦問題：蚯蚓喜歡什么樣的生活環(huán)境？2.設(shè)計模擬環(huán)境（10分鐘）將塑料盒分成左右兩部分：左側(cè)放濕土（用噴水壺噴濕，手捏成團不滲水），右側(cè)放干土（曬干的土壤）；用黑紙板覆蓋盒子左側(cè)（模擬陰暗環(huán)境），右側(cè)保持透光（模擬明亮環(huán)境）；在盒子中間放入5條蚯蚓，蓋好蓋子（留縫隙透氣）。3.觀察與記錄（15分鐘）靜置10分鐘后，打開蓋子，用鑷子輕輕數(shù)左右兩側(cè)的蚯蚓數(shù)量；用手電筒照射右側(cè)（加強明亮環(huán)境），再觀察5分鐘，記錄蚯蚓的移動方向。4.分析結(jié)論（10分鐘）結(jié)果：大部分蚯蚓會爬到濕土+陰暗的左側(cè)；結(jié)論：蚯蚓喜歡陰暗、潮濕的環(huán)境，疏松的土壤能讓它呼吸（避免用黏土實驗）。拓展延伸：探究“蚯蚓對土壤的作用”（用透明容器裝土，放入蚯蚓，觀察土壤變化）；制作“蚯蚓飼養(yǎng)箱”（用木箱裝濕土和落葉，定期投放果皮，觀察蚯蚓的活動）。注意事項：蚯蚓怕光，實驗后需放回花壇，避免傷害；不要用手直接觸摸蚯蚓（可戴手套），防止皮膚過敏；實驗后及時清洗工具，保持衛(wèi)生。第二單元物質(zhì)科學：物質(zhì)的變化與性質(zhì)單元目標：通過探究物質(zhì)的溶解、熱傳遞等現(xiàn)象，理解“物質(zhì)的變化受外界條件影響”，學會用定量方法記錄實驗數(shù)據(jù)。實驗3：溶解的快慢與哪些因素有關(guān)實驗類型：對比實驗課時安排：1課時實驗目標：1.知道攪拌、溫度、顆粒大小會影響溶解快慢；2.學會控制變量，設(shè)計多組對比實驗；3.培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度（如計時準確）。實驗準備：材料：食鹽（顆粒狀、粉末狀各1份）、熱水（60℃左右）、冷水、玻璃棒；工具：燒杯（4個）、天平（或勺子）、秒表、溫度計。實驗過程：1.提出問題（5分鐘）展示“沖奶粉”場景，提問：“為什么用熱水沖奶粉更快？”“攪拌為什么能讓糖更快溶解？”聚焦問題：哪些因素會影響溶解的快慢？2.作出假設(shè)（10分鐘）學生分組討論，提出假設(shè)（如：“熱水比冷水溶解得快”“攪拌能加快溶解”“粉末比顆粒溶解得快”）。3.設(shè)計實驗（15分鐘）每組選擇1個變量，設(shè)計對比實驗，控制其他變量相同：示例1（溫度變量）：對照組：200mL冷水+10g顆粒狀食鹽，不攪拌；實驗組：200mL熱水+10g顆粒狀食鹽，不攪拌；記錄：從加入食鹽到完全溶解的時間（秒）。示例2（攪拌變量）：對照組：200mL冷水+10g顆粒狀食鹽，不攪拌；實驗組：200mL冷水+10g顆粒狀食鹽，用玻璃棒順時針攪拌（速度一致）；記錄：溶解時間。示例3（顆粒大小變量）：對照組：200mL冷水+10g顆粒狀食鹽，攪拌；實驗組：200mL冷水+10g粉末狀食鹽（將顆粒狀食鹽研磨成粉），攪拌；記錄：溶解時間。4.實施實驗與記錄（10分鐘）學生分組實驗，用秒表準確計時，填寫《溶解快慢實驗記錄表》（見表2）。表2溶解快慢實驗記錄表變量對照組條件實驗組條件溶解時間（秒）結(jié)論溫度冷水、不攪拌熱水、不攪拌120/60熱水溶解更快攪拌冷水、不攪拌冷水、攪拌150/90攪拌加快溶解顆粒大小顆粒狀、攪拌粉末狀、攪拌80/40粉末溶解更快5.分析結(jié)論（10分鐘）各組匯報結(jié)果，教師引導學生總結(jié)：攪拌、升高溫度、減小顆粒大小，都能加快溶解速度。拓展延伸：探究“溶劑多少對溶解的影響”（如用100mL水vs200mL水，溶解10g食鹽）；嘗試用白糖、味精等其他物質(zhì)重復實驗，驗證結(jié)論的普遍性。注意事項：熱水溫度不宜過高（避免燙傷），用溫度計測量后再使用；攪拌時玻璃棒不要碰到燒杯壁（避免損壞）；粉末狀食鹽需研磨均勻（可用搟面杖）。實驗4：熱傳遞的方式實驗類型：演示與分組實驗課時安排：1課時實驗目標：1.認識熱傳遞的三種方式：傳導、對流、輻射；2.學會用實驗現(xiàn)象驗證熱傳遞的方向（從高溫到低溫）；3.培養(yǎng)觀察與描述實驗現(xiàn)象的能力。實驗準備：材料：銅棒（帶支架）、蠟燭、火柴、燒杯、水、紅墨水、石棉網(wǎng)、酒精燈；工具：鐵夾、滴管、溫度計。實驗過程：1.導入（5分鐘）展示“冬天烤火”“熱水變涼”的圖片，提問：“熱是怎么從一個物體傳到另一個物體的？”引出主題：熱傳遞的方式。2.探究熱傳導（10分鐘）演示實驗：將銅棒固定在支架上，在銅棒上每隔2cm粘1根蠟燭（共3根）；用酒精燈加熱銅棒的一端（注意：用外焰加熱，遠離蠟燭）；觀察：蠟燭從加熱端開始依次熔化（先近后遠）。結(jié)論：熱通過固體（銅棒）從高溫部分傳到低溫部分，這種方式叫傳導。3.探究熱對流（10分鐘）分組實驗：往燒杯中加入半杯冷水，用滴管在燒杯底部滴1滴紅墨水；用酒精燈加熱燒杯底部（石棉網(wǎng)墊在燒杯下，避免炸裂）；觀察：紅墨水從底部上升，到水面后向四周擴散，形成循環(huán)（如圖1）。結(jié)論：熱通過液體（水）的流動傳遞，這種方式叫對流。4.探究熱輻射（5分鐘）演示實驗：將手放在酒精燈上方（不接觸火焰），感受熱量；結(jié)論：熱不需要通過任何物質(zhì)，直接向四周傳遞，這種方式叫輻射（如太陽的熱量傳到地球）。5.總結(jié)與應用（10分鐘）梳理三種熱傳遞方式的特點（見表3）；聯(lián)系生活：“暖水瓶為什么能保溫？”（阻止傳導、對流、輻射）“電暖器為什么能讓房間變熱？”（輻射+對流）。表3熱傳遞方式對比表方式傳遞媒介特點生活例子傳導固體從高溫到低溫，沿物體傳遞鐵鍋炒菜、銅棒傳熱對流液體、氣體通過物質(zhì)流動傳遞熱水循環(huán)、空調(diào)送風輻射無（真空也可）直接向四周傳遞太陽取暖、烤火拓展延伸：探究“不同材料的導熱性”（用銅、鋁、塑料棒做傳導實驗，比較蠟燭熔化速度）；制作“簡易太陽能熱水器”（用黑塑料袋裝水，放在陽光下，測量水溫變化）。注意事項：酒精燈使用需遵守“兩查兩禁一不可”（查燈芯、查酒精量；禁向燃著的燈加酒精、禁用嘴吹滅；不可用燃著的燈點另一個燈）；加熱燒杯時需用石棉網(wǎng)，防止燒杯炸裂；紅墨水需滴在燒杯底部（避免擴散過快）。第三單元地球與宇宙科學：地球的運動與天體單元目標：通過模擬實驗探究地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)及火山噴發(fā)等現(xiàn)象，理解“地球是運動的”，學會用模型解釋自然現(xiàn)象。實驗5：模擬地球自轉(zhuǎn)與晝夜交替實驗類型：模擬實驗課時安排：1課時實驗目標：1.知道地球自西向東自轉(zhuǎn)（周期24小時），形成晝夜交替；2.學會用模型模擬地球自轉(zhuǎn)，解釋晝夜現(xiàn)象；3.培養(yǎng)空間想象能力。實驗準備：材料：地球儀（帶支架）、手電筒（模擬太陽）、貼紙（標記“北京”“紐約”）；工具：黑暗教室（或用黑布遮擋窗戶）。實驗過程：1.提出問題（5分鐘）展示“晝夜交替”的圖片，提問：“為什么太陽每天東升西落？”“為什么北京是白天時，紐約是晚上？”聚焦問題：晝夜交替是怎么形成的？2.設(shè)計模擬實驗（10分鐘）地球儀：模擬地球（貼紙標記“北京”“紐約”）；手電筒：模擬太陽（固定位置，光線直射赤道）；規(guī)則：地球儀繞地軸自西向東轉(zhuǎn)動（從北極上空看是逆時針），手電筒保持不動。3.實施實驗（15分鐘）關(guān)閉教室燈光，打開手電筒，照射地球儀；緩慢轉(zhuǎn)動地球儀（1圈約代表24小時），觀察：“北京”轉(zhuǎn)到朝向太陽的一側(cè)時，是白天；“北京”轉(zhuǎn)到背對太陽的一側(cè)時，是晚上；“紐約”與“北京”的晝夜情況相反（因為兩地經(jīng)度不同）。4.分析結(jié)論（10分鐘）結(jié)論：地球自西向東自轉(zhuǎn)，導致太陽東升西落，形成晝夜交替（周期24小時）。拓展延伸：探究“地球自轉(zhuǎn)速度對晝夜長短的影響”（加快/減慢地球儀轉(zhuǎn)動速度，觀察晝夜變化）；用“人體地球儀”游戲（學生扮演地球，老師扮演太陽，模擬自轉(zhuǎn)）。注意事項：地球儀轉(zhuǎn)動方向需正確（自西向東，即從左向右）；手電筒需固定位置（模擬太陽的位置不變）；黑暗環(huán)境能更清晰地觀察晝夜分界線（晨昏線）。實驗6：模擬火山噴發(fā)實驗類型：模擬實驗課時安排：1課時實驗目標：1.知道火山噴發(fā)是地球內(nèi)部巖漿噴發(fā)的結(jié)果；2.學會用簡單材料模擬火山噴發(fā)，理解其原理；3.培養(yǎng)對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的好奇心。實驗準備：材料：小蘇打（模擬巖漿）、白醋（模擬酸性氣體）、紅墨水（模擬巖漿顏色）、洗潔精（增加泡沫）、報紙（鋪桌面）；工具：塑料瓶（500mL，去掉瓶蓋）、陶土（或橡皮泥，制作火山模型）、勺子。實驗過程：1.導入（5分鐘）展示火山噴發(fā)的視頻，提問：“火山噴發(fā)時噴出的是什么？”“為什么會噴發(fā)？”引出主題：火山噴發(fā)的原理。2.制作火山模型（10分鐘）將塑料瓶放在報紙中央，用陶土包裹瓶身，做成“火山錐”（頂部留瓶口，模擬火山口）；用紅墨水給陶土染色（可選），增加真實感。3.模擬噴發(fā)（15分鐘）往塑料瓶中加入：2勺小蘇打、1滴洗潔精、3滴紅墨水（攪拌均勻）；快速倒入半杯白醋（約100mL），后退觀察；現(xiàn)象：瓶內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫（模擬巖漿），從火山口噴出，沿火山錐流下。4.分析原理（10分鐘）原理：小蘇打（碳酸氫鈉）與白醋（醋酸）反應，產(chǎn)生二氧化碳氣體（模擬地球內(nèi)部的壓力），推動泡沫（模擬巖漿）從火山口噴出；結(jié)論：火山噴發(fā)是地球內(nèi)部巖漿受壓力作用，從地殼薄弱處（火山口）噴出的現(xiàn)象。拓展延伸：探究“火山噴發(fā)的影響”（用泡沫模擬巖漿淹沒“村莊”，討論利弊）；制作“火山噴發(fā)日記”（畫火山噴發(fā)的過程，寫觀察感受）。注意事項：白醋與小蘇打的比例需適中（1:2左右，避免反應過劇烈）；實驗前鋪報紙（防止泡沫弄臟桌面）；不要將泡沫弄到眼睛或嘴里（實驗后及時洗手）。第四單元技術(shù)與工程：設(shè)計與制作單元目標：通過設(shè)計制作簡易裝置（如指南針、凈水器），理解“技術(shù)是解決問題的方法”，學會用工程思維解決實際問題。實驗7：制作簡易指南針實驗類型：制作與探究實驗課時安排：1課時實驗目標：1.知道指南針是利用磁鐵的指向性（指南北）制作的；2.學會用簡單材料制作指南針，測試其準確性；3.培養(yǎng)動手制作與問題解決能力。實驗準備：材料：縫衣針（無銹）、磁鐵（條形或馬蹄形）、泡沫片（1cm×1cm）、水、碗；工具：鑷子、記號筆。實驗過程：1.提出問題（5分鐘）展示指南針圖片，提問：“指南針為什么能指南北？”“古代人是怎么發(fā)明指南針的？”聚焦問題：如何用磁鐵制作指南針？2.制作步驟（15分鐘）磁化縫衣針：用磁鐵的一端，沿縫衣針同一方向摩擦20次（不要來回摩擦）；固定針：將磁化后的針插入泡沫片（不要插穿）；測試：將泡沫片放入盛水的碗中（水面平靜），待其靜止后，觀察針的指向（一端指南，一端指北）；標記：用記號筆在針的指南端畫紅點（或貼標簽）。3.測試準確性（10分鐘）用自制指南針與標準指南針對比，看指向是否一致；問題探究：“如果針沒有磁化，會怎樣？”（泡沫片會隨機轉(zhuǎn)動，不指向南北）“如果摩擦方向來回變，會怎樣？”（磁化效果差，指向不準確）。4.總結(jié)與應用（10分鐘）結(jié)論：指南針利用磁鐵能指南北的性質(zhì)，磁化后的針具有指向性；聯(lián)系生活：“指南針在野外探險中的作用”“GPS導航與指南針的區(qū)別”。拓展延伸：探究“不同形狀磁鐵的指向性”（用鐵釘、回形針磁化，制作指南針）；制作“指南針說明書”（畫步驟圖，寫使用方法）。注意事項：縫衣針需無銹（生銹的針磁化效果差）；磁化時需沿同一方向摩擦（來回摩擦會抵消磁性）；碗中的水需平靜（避免震動影響指向）。實驗8：制作簡易凈水器實驗類型：設(shè)計與制作實驗課時安排：1課時實驗目標：1.知道凈水器是利用過濾、吸附等原理凈化水的；2.學會用身邊材料設(shè)計制作凈水器，測試其凈化效果；3.培養(yǎng)環(huán)保意識與工程設(shè)計思維。實驗準備：材料：礦泉水瓶（500mL，剪掉底部）、棉花、紗布、活性炭（或木炭）、石英砂、小石子、渾濁水（用泥土+水攪拌）；工具：剪刀、漏斗（可選）、燒杯、玻璃棒。實驗過程：1.提出問題（5分鐘）展示“渾濁的河水”圖片，提問：“如何讓渾濁的水變干凈？”“凈水器里面有什么？”聚焦問題：如何用簡單材料制作凈水器？2.設(shè)計方案（10分鐘）學生分組討論，設(shè)計凈水器的“過濾層”順序（提示：從粗到細，先過濾大顆粒，再過濾小顆粒）；示例方案（從下到上）：1.礦泉水瓶倒置（瓶口朝下，作為