小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)常用案例小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、動(dòng)手能力和探究精神的重要途徑。一個(gè)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，不僅能幫助學(xué)生直觀理解抽象的科學(xué)概念，更能激發(fā)其對(duì)科學(xué)世界的好奇心與求知欲。以下將結(jié)合小學(xué)科學(xué)教學(xué)的常見內(nèi)容，分主題介紹一些經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)、具有較高實(shí)用價(jià)值的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)案例，旨在為一線教師提供教學(xué)參考。一、物質(zhì)的性質(zhì)與變化本主題旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的基本性質(zhì)，觀察并探究物質(zhì)在一定條件下的變化，初步建立“物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)和變化的”科學(xué)觀念。（一）水的三態(tài)變化核心概念：物質(zhì)存在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)，狀態(tài)變化與溫度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)材料：透明玻璃杯、冰塊、熱水、冷水、保鮮膜、小重物（如硬幣）、溫度計(jì)（可選）。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.觀察冰的狀態(tài)：在玻璃杯中放入冰塊，引導(dǎo)學(xué)生觀察冰的形態(tài)、顏色、溫度（可觸摸杯壁感知或用溫度計(jì)測(cè)量），并記錄。提問：“冰是什么狀態(tài)？它有固定的形狀嗎？”2.冰的融化：將盛有冰塊的杯子置于室溫下，或在杯子外裹上溫?zé)岬拿恚ㄗ⒁鉁囟炔灰诉^高，以免燙壞杯子或造成危險(xiǎn)）。引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)觀察冰塊的變化，特別是其形態(tài)如何改變，直至完全融化成水。提問：“冰變成了什么？這個(gè)過程需要什么條件？”3.水的蒸發(fā)：將一杯常溫的水放在通風(fēng)、有陽光的地方（或用酒精燈隔著石棉網(wǎng)小心加熱，此步驟需教師操作，強(qiáng)調(diào)安全），標(biāo)記初始水位。一段時(shí)間后觀察水位變化。提問：“水去哪里了？是什么讓水消失的？”4.水蒸氣的凝結(jié)：在另一杯冷水中加入更多冰塊，使其溫度降低。用保鮮膜密封杯口，在保鮮膜上放置小重物使其中央微微下凹。觀察保鮮膜內(nèi)壁的變化。提問：“保鮮膜上出現(xiàn)了什么？這些小水珠是從哪里來的？”實(shí)驗(yàn)拓展：可引導(dǎo)學(xué)生繪制水的三態(tài)變化循環(huán)圖，或討論自然界中的雨、雪、霜是如何形成的。教學(xué)提示：此實(shí)驗(yàn)安全易操作，現(xiàn)象明顯。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生細(xì)致觀察，并引導(dǎo)他們用自己的語言描述所看到的現(xiàn)象和思考。（二）溶解的秘密核心概念：某些物質(zhì)可以溶解在水中，形成均勻、穩(wěn)定的溶液；不同物質(zhì)的溶解性不同。實(shí)驗(yàn)材料：透明杯子若干、水、食鹽、白糖、面粉、沙子、食用油、攪拌棒、小藥匙。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.提出問題：“把不同的東西放進(jìn)水里，會(huì)發(fā)生什么變化呢？它們都會(huì)消失嗎？”2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：將學(xué)生分組，每組發(fā)放不同材料。在每個(gè)杯子中加入等量的水，分別加入少量（約一平藥匙）食鹽、白糖、面粉、沙子、食用油，用攪拌棒充分?jǐn)嚢韬箪o置片刻。3.觀察與記錄：引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察攪拌過程中和靜置后的現(xiàn)象，重點(diǎn)關(guān)注物質(zhì)是否“消失”在水中，溶液是否渾濁，有無沉淀或分層。將觀察結(jié)果記錄在表格中（可提前準(zhǔn)備簡(jiǎn)單的記錄表）。4.討論與分類：根據(jù)觀察結(jié)果，討論哪些物質(zhì)“消失”了（溶解了），哪些沒有。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)溶解的初步特征：形成的液體看起來均勻、透明，且靜置后不分層、不沉淀。實(shí)驗(yàn)拓展：探究攪拌、溫度對(duì)溶解速度的影響；探究一定量的水中能溶解多少食鹽。教學(xué)提示：強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)材料的用量要少，操作規(guī)范。對(duì)于不溶解的物質(zhì)，可引導(dǎo)學(xué)生思考如何將它們與水分開（如過濾、沉淀）。（三）神奇的小蘇打與醋核心概念：某些物質(zhì)混合后會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生新的物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)材料：透明塑料瓶（如礦泉水瓶）、小氣球、小蘇打、白醋、小漏斗（或紙折漏斗）、小勺子。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.安全提示：提醒學(xué)生醋有刺激性氣味，不要湊近猛吸，避免濺入眼睛。2.準(zhǔn)備工作：往塑料瓶中倒入約三分之一瓶的白醋。用小勺子取2-3勺小蘇打，通過漏斗裝入小氣球中（此步驟可由教師協(xié)助或提前準(zhǔn)備）。3.混合與觀察：小心地將氣球的口套在塑料瓶的瓶口上，注意不要讓氣球內(nèi)的小蘇打掉入瓶中。確保氣球套緊后，將氣球直立，使其中的小蘇打全部落入瓶中的白醋里。引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察瓶?jī)?nèi)和氣球的變化。提問：“你看到了什么現(xiàn)象？氣球發(fā)生了什么變化？這種氣體可能是什么？”4.驗(yàn)證氣體（可選，教師操作）：若條件允許，可將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，觀察石灰水是否變渾濁，以初步驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)述：小蘇打（碳酸氫鈉）與醋（主要成分是乙酸）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w，氣體膨脹使氣球鼓起。教學(xué)提示：此實(shí)驗(yàn)趣味性強(qiáng)，現(xiàn)象顯著。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“產(chǎn)生了新物質(zhì)”這一核心，區(qū)分物理變化和化學(xué)變化的不同。實(shí)驗(yàn)后，可引導(dǎo)學(xué)生思考生活中還有哪些類似的變化。二、力與運(yùn)動(dòng)本主題旨在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)常見的力（如重力、摩擦力、彈力等），了解力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力。（一）摩擦力的大小與什么有關(guān)核心概念：摩擦力的大小與物體表面的粗糙程度和物體間的壓力有關(guān)。實(shí)驗(yàn)材料：長(zhǎng)方形木塊（或文具盒等）、彈簧測(cè)力計(jì)（或用橡皮筋制作簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)）、不同粗糙程度的接觸面（如桌面、砂紙、毛巾、玻璃）、砝碼（或重物）。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.認(rèn)識(shí)摩擦力：將木塊放在桌面上，用手推動(dòng)木塊使其運(yùn)動(dòng)，然后松手。提問：“木塊為什么會(huì)停下來？”引出摩擦力的概念。2.探究接觸面粗糙程度對(duì)摩擦力的影響：*將木塊放在光滑的桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)（或觀察橡皮筋的伸長(zhǎng)量）。*在桌面上依次鋪上砂紙、毛巾，重復(fù)上述步驟，保持木塊和所受壓力（不加砝碼）不變。*記錄每次的測(cè)量結(jié)果，比較不同接觸面上拉動(dòng)木塊所需力的大小。提問：“在哪種表面上拉動(dòng)木塊最費(fèi)力？哪種最省力？這說明摩擦力的大小與什么因素有關(guān)？”3.探究壓力對(duì)摩擦力的影響：*在木塊上放上一個(gè)砝碼（增加壓力），重復(fù)步驟2中在同一接觸面（如桌面）上的操作，記錄示數(shù)。*比較加砝碼前后的測(cè)量結(jié)果。提問：“增加了木塊的重量后，拉動(dòng)它需要的力有什么變化？這說明摩擦力的大小還與什么因素有關(guān)？”實(shí)驗(yàn)拓展：討論如何增大有益摩擦（如鞋底花紋）和減小有害摩擦（如給機(jī)器加潤(rùn)滑油）。教學(xué)提示：強(qiáng)調(diào)用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)要“水平勻速”，這是保證測(cè)量準(zhǔn)確的關(guān)鍵。對(duì)于低年級(jí)學(xué)生，可用橡皮筋系在木塊上拉動(dòng)，通過觀察橡皮筋的伸長(zhǎng)程度來比較摩擦力的大小，更直觀。（二）杠桿的秘密核心概念：杠桿是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，有支點(diǎn)、用力點(diǎn)和阻力點(diǎn)；當(dāng)支點(diǎn)位置不同時(shí)，省力情況不同。實(shí)驗(yàn)材料：均勻的細(xì)木棒（或尺子、鉛筆）作為杠桿，一個(gè)支點(diǎn)（如鉛筆盒、水杯），一些相同的小重物（如硬幣、回形針、小鉤碼）。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.制作簡(jiǎn)易杠桿：將細(xì)木棒放在支點(diǎn)上，嘗試找到木棒的平衡點(diǎn)，使其能在支點(diǎn)上保持水平（類似天平）。2.探究等臂杠桿：在杠桿兩端距離支點(diǎn)相同的位置各掛上等量的重物（如兩端各掛3個(gè)硬幣），觀察杠桿是否平衡。3.探究省力杠桿：保持支點(diǎn)位置不變，在杠桿一端（阻力點(diǎn)）掛一定數(shù)量的重物（如3個(gè)硬幣）。在另一端（用力點(diǎn)）嘗試掛鉤碼，改變用力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，直到杠桿平衡。比較阻力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離和用力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，以及兩端重物的數(shù)量。提問：“當(dāng)用力點(diǎn)離支點(diǎn)比阻力點(diǎn)離支點(diǎn)遠(yuǎn)時(shí)，是省力還是費(fèi)力？”4.探究費(fèi)力杠桿：與步驟3相反，讓阻力點(diǎn)離支點(diǎn)遠(yuǎn)，用力點(diǎn)離支點(diǎn)近，重復(fù)操作，觀察現(xiàn)象并提問。5.生活中的杠桿：引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中應(yīng)用杠桿原理的工具，如蹺蹺板、剪刀、鑷子、羊角錘等，并分析它們屬于哪種類型的杠桿。教學(xué)提示：實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，但概念理解有一定難度。教師應(yīng)通過多次嘗試和對(duì)比，幫助學(xué)生建立“距離”與“力”之間的關(guān)系。鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，在實(shí)踐中感知。三、生命世界的奧秘本主題旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生物體的基本特征、生命活動(dòng)的基本過程，以及生物與環(huán)境的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生珍愛生命、尊重自然的情感。（一）種子的萌發(fā)條件核心概念：種子萌發(fā)需要適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣。實(shí)驗(yàn)材料：透明塑料杯或培養(yǎng)皿若干、綠豆（或黃豆、菜豆）種子若干、棉花（或?yàn)V紙、濕紙巾）、水、標(biāo)簽。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.提出問題：“春天來了，種子為什么會(huì)發(fā)芽？種子發(fā)芽需要什么條件呢？”引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出假設(shè)（水、空氣、陽光、土壤、溫度等）。2.設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：選取幾顆顆粒飽滿、無損傷的種子。設(shè)置以下幾組對(duì)比實(shí)驗(yàn)（可分組進(jìn)行或教師演示關(guān)鍵組）：*實(shí)驗(yàn)組1（有水、有空氣、適宜溫度）：在杯中鋪濕棉花，放入種子，置于室溫下，每天適量加水保持棉花濕潤(rùn)。*對(duì)照組1（無水、有空氣、適宜溫度）：在杯中鋪干棉花，放入種子，置于室溫下，不加水。*對(duì)照組2（有水、無空氣、適宜溫度）：在杯中加滿水，放入種子，使種子完全浸沒在水中（隔絕空氣），置于室溫下。*對(duì)照組3（有水、有空氣、低溫）：在杯中鋪濕棉花，放入種子，置于冰箱冷藏室（模擬低溫環(huán)境）。3.觀察與記錄：每天觀察并記錄各杯種子的變化，重點(diǎn)關(guān)注種子是否萌發(fā)（胚根是否突破種皮）?？衫L制簡(jiǎn)單的觀察記錄表。4.分析與結(jié)論：根據(jù)觀察結(jié)果，討論哪組種子萌發(fā)了，哪組沒有。從而總結(jié)出種子萌發(fā)需要的三個(gè)基本條件：一定的水分、充足的空氣和適宜的溫度。實(shí)驗(yàn)拓展：探究光照對(duì)某些種子萌發(fā)的影響（多數(shù)種子萌發(fā)不需要光照，但有些需要）；觀察種子萌發(fā)過程中根、莖、葉的生長(zhǎng)順序。教學(xué)提示：實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)（約一周左右），需要學(xué)生有耐心并堅(jiān)持觀察記錄。教師要強(qiáng)調(diào)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中“控制變量”的思想，即每組實(shí)驗(yàn)只改變一個(gè)條件，其他條件保持相同。（二）植物的向光性核心概念：植物具有向光生長(zhǎng)的特性。實(shí)驗(yàn)材料：生長(zhǎng)狀況相似的幾盆同種幼苗（如豆芽、向日葵苗、菜豆苗）、不透光的紙盒（或黑色塑料袋）、剪刀。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.提出問題：“我們發(fā)現(xiàn)教室里的植物總是朝著窗戶的方向生長(zhǎng)，這是為什么呢？”2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：*實(shí)驗(yàn)組A：取一盆幼苗，用不透光的紙盒罩住，在紙盒的一側(cè)（如右側(cè)）開一個(gè)小孔，保證只有單側(cè)光線能進(jìn)入。*實(shí)驗(yàn)組B：取另一盆幼苗，同樣用不透光紙盒罩住，但在紙盒頂部開一個(gè)小孔，讓光線從上方照射。*對(duì)照組：取一盆幼苗，不做處理，放在自然光照下。3.放置與觀察：將三組裝置放在溫度適宜、有光照的地方（如窗臺(tái)）。幾天后，移除紙盒，觀察并比較三盆幼苗的生長(zhǎng)方向。4.討論與結(jié)論：引導(dǎo)學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)象，特別是實(shí)驗(yàn)組A的幼苗生長(zhǎng)方向有何特點(diǎn)。得出結(jié)論：植物具有向光性，即會(huì)朝著光源的方向生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)拓展：可將實(shí)驗(yàn)組A的紙盒開孔方向調(diào)換，繼續(xù)觀察幼苗生長(zhǎng)方向是否會(huì)發(fā)生改變。教學(xué)提示：選擇生長(zhǎng)較快的幼苗可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)過程中要保證對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組除光照條件外，其他環(huán)境條件（如溫度、水分）基本一致。四、地球與宇宙的探索本主題旨在幫助學(xué)生初步認(rèn)識(shí)地球的概貌、晝夜交替、四季變化等現(xiàn)象，以及太陽系的組成，激發(fā)學(xué)生探索宇宙奧秘的興趣。（一）模擬火山噴發(fā)核心概念：地球內(nèi)部有熾熱的巖漿，當(dāng)壓力過大時(shí)會(huì)通過火山噴發(fā)釋放出來（模擬實(shí)驗(yàn)，非真實(shí)巖漿）。實(shí)驗(yàn)材料：橡皮泥（或黏土）、小塑料瓶（如礦泉水瓶剪去上半部分）、蘇打粉、檸檬酸（或白醋）、紅色食用色素、洗潔精、水、小勺子、托盤（防止弄臟桌面）。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.制作火山模型：將小塑料瓶倒扣（瓶口向下）或正放（瓶口向上，作為火山口）埋在托盤中央，用橡皮泥包裹塑料瓶，塑造出火山的形狀，瓶口作為火山口。2.準(zhǔn)備“巖漿”：向瓶?jī)?nèi)加入幾勺蘇打粉，滴入幾滴紅色食用色素，加入少量洗潔精（可以產(chǎn)生更多泡沫，模擬火山灰和煙霧）。3.引發(fā)“噴發(fā)”：慢慢向瓶?jī)?nèi)倒入檸檬酸溶液（或白醋），學(xué)生觀察“火山”噴發(fā)的現(xiàn)象。4.原理解釋：教師解釋這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的過程（與“小蘇打與醋”實(shí)驗(yàn)原理相似），模擬了地球內(nèi)部壓力增大，巖漿（這里用帶顏色的泡沫模擬）噴出的情景。強(qiáng)調(diào)這只是模擬，真實(shí)的火山噴發(fā)是地球內(nèi)部巨大能量釋放的過程，更為復(fù)雜和猛烈。教學(xué)提示：此實(shí)驗(yàn)趣味性極強(qiáng)，但要注意材料的用量，避免泡沫過多溢出。實(shí)驗(yàn)后及時(shí)清理。重點(diǎn)在于通過模擬現(xiàn)象理解火山噴發(fā)的基本概念和地球內(nèi)部有能量的事實(shí)。（二）模擬晝夜交替現(xiàn)象核心概念：地球是一個(gè)不透明的球體，由于地球自轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了晝夜交替現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)材料：地球儀（或用泡沫球自制簡(jiǎn)易地球儀，并標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)代表“我們的家”）、手電筒（或強(qiáng)光源）。實(shí)驗(yàn)步驟與探究過程：1.提出問題：“為什么地球上會(huì)有白天和黑夜？白天和黑夜為什么會(huì)交替出現(xiàn)？”2.模擬實(shí)驗(yàn)：*用手電筒代表太陽，照亮地球儀。*告訴學(xué)生，被手電筒照亮的部分代表“白天”，沒有被照亮的部分代表“黑夜”。*讓地球儀靜止，觀察“我們的家”是在白天還是黑夜。*緩慢地自西向東轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀（模擬地球自轉(zhuǎn)），持續(xù)觀察“我們的家”所在位置是否會(huì)交替出現(xiàn)“白天”和“黑夜”。3.解釋現(xiàn)象：引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解由于地球是個(gè)球體且自身不發(fā)光不透明，太陽只能照亮地球的一半。地球不停地自西向東自轉(zhuǎn)，使得地球上不同地點(diǎn)依次經(jīng)歷白天和黑夜，從而產(chǎn)生晝夜交替。實(shí)驗(yàn)拓展：標(biāo)記地球儀上不同經(jīng)度的幾個(gè)點(diǎn)，觀察它們迎來黎明