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小学科学五年级做中学探究实践实施方案+案例设计(对比8个版本教材+2025课标版)
五年级科学
「做中学」探究实践任务实施方案
(手绘版)
适用年级:小学五年级(上册)
制定依据:《义务教育科学课程标准(2022年版)》《义务教育阶段科学教育「做中学」领航行动指南》
实施时间:自 2026 年秋季学期起
【公众号:小学科学网】-原创出品

方案背景与政策依据
本方案依据教育部《义务教育阶段科学教育「做中学」领航行动指南》《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》以及《义务教育科学课程标准(2022年版)》编写。五年级是小学科学学习中「由扶到放」的关键一年:四年级学会了为一个真实问题设计方案、在一次失败之后改进一次,五年级则要学着像一个小研究员那样,围绕一个与自己生活密切相关的科学现象,自己提出问题、设计证据、做出解释,并把结论讲给同伴听、讲给家长听。本方案把课标「5~6年级」学段的内容要求,逐条落实为八个可操作、可评价、可带回家的探究实践任务。
《义务教育科学课程标准(2022年版)》把小学科学分为三个学段,五年级处于「5~6年级」学段的起始年,也是承上启下的一年。该学段的内容要求包括:学会使用放大镜、显微镜等工具观察各类生物,对常见植物进行简单的二歧分类;知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的作用,列举生活中常见的力如重力、摩擦力、弹力,会测量力的大小;知道光在空气中沿直线传播,知道光遇到物体会发生反射现象;知道地球内部分为地壳、地幔和地核,学会在地球仪和地图上利用经纬度确定地点;描述和比较动物子代与亲代在形态特征方面的相似与差异,识别遗传和变异现象;说出人体生长发育所需的主要营养物质及其消化吸收,举例说出人体对某些环境刺激的反应方式。本方案的八个案例,正是对照这些要求逐条细化的结果。
五年级学生大致在十岁到十一岁之间,正处在具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的加速期。与四年级相比,他们能连续专注二十五到三十分钟,能写出一段带理由的解释,能在一组数据中找出规律,也开始能接受「同一个问题可以有不同答案,但必须有理有据」。他们的不足同样明显:容易把「想到的」当成「看到的」,容易把两次偶然的现象当成必然的规律,做实验时常常同时改动好几个条件却说不清改的是哪一个,说明时容易只讲结论不讲证据。因此本方案在任务设计上坚持「一任务四课时一作品一档案」,并且每一次动手都要求留下可查的记录、每一次记录都要求用上真实的数据。
本方案兼顾教科版、苏教版、大象版、人教鄂教版、青岛版、湘科版、粤教科技版、冀人版八种版本教材的五年级上册编排。八版共同关注的主题是:微小世界与微生物、简单机械与力、热与温度传递、光与色彩、地表变化与岩石、遗传与变异、地球与宇宙、人体与健康。本方案的案例编排与之对应,不论教师使用哪一套教材,都能在本册目录里找到现成的落点。
五年级还要完成一件四年级没做过的事:把一学期的所有记录、数据、作品与改进理由装订成一本《我的科学探究手册》,期末带回家,并向家长做一次五分钟的汇报。手册里必须有一张自己最满意的作品照片,和一句「我在科学课上学会的本事」。
本方案的八个案例覆盖课标十三个核心概念中的绝大多数,并在每一案例首行标注课标锚点(核心概念、学习内容码与学段),教师可据此判断本案例在整体课程中的位置,避免内容重复或遗漏。教师使用不同版本教材时,可按本方案的顺序独立排课,也可按本册单元的先后顺序穿插进行。
指导思想与核心理念
核心理念可概括为「一任务四课时一作品一手册」:一个真实任务串起四课时,每一课时只推进一个环节,最终留下一件看得见的作品和一份可翻查的记录手册。五年级强调「四要」:要动手(人人动手)、要记录(人人有真实数据)、要讲理(人人说得清理由)、要改一遍(人人改一次并写清理由)。
四条操作原则:
① 先测后讲——不先给结论,让学生在一次次量、看、记、改中自己长出认识,教师只在学生真正卡住时提供支架,不替学生把话说完。
② 只变一个——任何对比实验都要求「只改一个条件,其他都一样」,五年级要能指着表格说清自己改的是哪一个条件、为了检验什么。
③ 数据说话——记录必须写清日期、单位与真实数字,允许写「我没看出来」,不允许补写、不允许编造;解释必须带上证据,不允许只写结论。
④ 做后再改——任何制作类任务都要求「做一次、想一想、改一次、再测一次」,把失败当作改进的资源,并把改进理由写成一句话。
年级定位与核心目标
(一)学段定位
五年级学生已经有四年的科学课经历,能连续专注二十五分钟以上,能按步骤完成一件较复杂的事,开始出现「我这样想是有原因的」这类表达,也真正开始在意同伴的评价、在意自己做的东西好不好。但与六年级相比,他们归纳时仍容易以偏概全,实验时容易同时改动多个条件,遇到两次挫折后容易怀疑整件工作,说明时容易只讲现象不讲依据。依据2022年版课程标准,五年级属于「5~6年级」学段的起始年,本方案的重心由四年级的「学会设计与学会改进」转向「学会解释与学会论证」:一是学会用实验数据支撑自己的观点,能区分「我看见的」与「我猜的」;二是学会用文字、表格、图像三种方式把发现讲清楚,让别人听得懂、复核得了;三是学会承认自己的局限,如实记录失败的实验,并在一次失败之后提出一条说得清理由的改进办法;四是开始关注科学、技术与社会之间的联系,关心机械给生活带来的方便、能源的有限消耗与环境保护之间的取舍。因此本方案的任务设计坚持「三稳三放」——坡度稳(每课时只完成一个环节)、节奏稳(每周一次固定探究时段)、要求稳(记录格式与评价口径统一),同时大胆放手(第三、四课时教师基本退到一边)、放手后必回(每次分享都要回望最初的猜想)、放手中留痕(每一次动手都有照片或记录为证)。
(二)学段目标
序号 | 目标条目 | 具体描述 |
1 | 证据意识 | 记录写清日期、单位与真实数字,能区分「我看见的」与「我猜的」,解释时能带上证据支持自己的说法。 |
2 | 测量与工具 | 会正确使用放大镜、显微镜、测力计、温度计、秒表、卷尺、烧杯等工具,会读、会记、会归位,知道工具能让观察更准更省事。 |
3 | 变量控制 | 在对比实验中一次只改变一个条件,其余条件保持一致,并能指着表格说清改的是哪一个条件、想检验什么。 |
4 | 解释与论证 | 能用文字、表格或图像三种方式说明发现,能听懂不同意见并用「因为 …… 所以 …… 」补充或质疑同伴的说法。 |
5 | 动手制作 | 能按自己画的设计图完成一件作品,做第二次改进并说清改进的原因,不轻易丢掉失败的第一次。 |
6 | 机械与技术 | 知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等常见机械的作用,能列举重力、摩擦力、弹力、浮力等力,关心技术给生活带来的便利与代价。 |
7 | 生命与健康 | 说出人体生长发育所需的主要营养物质及其消化吸收,举例说明人体对刺激的反应方式,养成均衡膳食、规律作息、积极锻炼的习惯。 |
8 | 合作与责任 | 小组内分工明确,人人有事做;能承担一次全组记录或汇报任务,关心节能减排与环境保护,能为公共事务提出一条可行的建议。 |
任务总览:八版教材的「科学菜单」
本方案横跨教科版、苏教版、大象版、人教鄂教版、青岛版、湘科版、粤教科技版、冀人版八种版本教材的五年级上册,把各版本中与「微小世界与微生物、简单机械与力、热与温度传递、光与色彩、地表变化与岩石、遗传与变异、地球与宇宙、人体与健康」相关的单元内容,提炼成下面八个可直接开展的「做中学」探究实践任务。各班依据教材进度、季节与本地资源,每学期至少完成四项;每项不少于四课时;鼓励把教材中的「观察、实验、制作、测量、展示会」栏目延伸为完整的实践项目,并留下一件看得见的作品。
使用说明:表4-1 供教师对照自己所用的教材版本快速定位案例的对应单元;表4-2 与「探究案例详解」可直接用于教学。所有单元均以各版本「五年级上册」目录为准;目录中确实没有相关内容的一律如实标注为「衔接拓展」,教师可结合本册其他内容灵活替换,或参考其后年级的同类单元提前渗透。案例顺序可按当地季节调整,但每案例的四项课时应完整保留,不做随意压缩;涉及连续观察的时段(如用显微镜观察水中微生物、连续两周正午日影测量、种子萌发)可适当延长到三周。
表4-1 本年级上册「八版本教材单元对照表」
教材版本 | 本年级上册对应单元(以该版本目录为准) |
教科版 | 第一单元 微小世界;第二单元 工具与技术;第三单元 运动和力;第四单元 地球表面的变化 |
苏教版 | 第一单元 光与色彩;第二单元 热传递;第三单元 常见的力;第四单元 简单机械;第五单元 仿生 |
大象版 | 第一单元 简单机械;第二单元 玩转游乐场;第三单元 浩瀚宇宙;第四单元 遗传和变异;第五单元 显微镜下的世界 |
人教鄂教版 | 第一单元 显微镜下的生物世界;第二单元 物质的变化;第三单元 烧水中的热传递;第四单元 光的现象;第五单元 太阳能热水器 |
青岛版 | 第一单元 生活在空气中;第二单元 走进光的世界;第三单元 热是怎样传递的;第四单元 人体与健康 |
湘科版 | 第一单元 微小世界;第二单元 热的传递;第三单元 地表的变化;第四单元 力与运动;第五单元 信息的传递 |
粤教科技版 | 第一单元 我们的身体;第二单元 力与运动;第三单元 岩石;第四单元 天气现象的成因;第五单元 时间与效率 |
冀人版 | 第一单元 力与运动;第二单元 简单机械;第三单元 物质的变化;第四单元 地球结构与变化 |
表4-2 本年级「做中学」探究实践任务总览
序号 | 探究案例名称 | 核心操作 | 所需材料 | 建议学期 |
1 | 探秘微小世界,亲手做一台会放大的显微镜 | 从放大镜到光学显微镜逐级观察:看清叶脉与细胞,制作洋葱表皮临时装片,寻找水中微小生物并画下它们的模样 | 放大镜、光学显微镜、载玻片与盖玻片、镊子、滴管、吸水纸、洋葱、池塘水或鱼缸水、碘液(教师用)、绘图笔 | 第一学期( 9—10月) |
2 | 撬棍、滑轮与斜坡,找找省力的窍门 | 做杠杆、定滑轮、动滑轮与斜面四组对比实验,用测力计测出用力大小的变化,最后为一件麻烦事改装一件省力装置 | 弹簧测力计、钩码或垫圈、杠杆尺与铁架台、滑轮与绳子、木板与积木、定滑轮支架、记录单、彩笔 | 第一学期( 10—11月) |
3 | 让光拐个弯,把七色彩虹请进教室 | 做光沿直线、光的反射与光的色散三组实验,用镜面改变光的路线,自制一只潜望镜并用它看清走廊尽头 | 手电筒、三孔挡板、镜面与小镜子、三棱镜(或透明塑料尺)、喷壶与水雾、卡纸与剪刀、潜望镜材料、记录单 | 第一学期( 11—12月) |
4 | 热往哪儿跑,怎样让一杯热水暖一整夜 | 分组做热传导、热对流与热辐射三个实验,比较六种材料的导热快慢,最后制作一只保温杯并测四小时水温 | 热水、烧杯、铁架台、金属棒与凡士林(教师用)、火柴与小蜡烛、温度计、六种材料细条、泡沫与锡纸、记录单 | 第一学期( 12月 —1月) |
5 | 火山、地震与流水,谁在改造我们的家乡 | 模拟火山喷发与地震两次灾害,观察三类岩石与化石,用流水与风的作用连续两周改造一块小土地并做记录 | 小苏打与白醋、塑料瓶与黏土、木板与积木、碎石与细沙、放大镜、岩石与矿物样本、喷壶、记录单与彩笔 | 第二学期( 3—4月) |
6 | 认识我们这颗星球,在地球仪上找到自己的家 | 比较太阳地球月球三者大小,用橡皮泥做一颗地球仪并用地上的经线纬线标出学校位置,连续两周测正午日影长度 | 地球仪与世界地图、橡皮泥与细铁丝、量角器与彩笔、直尺与标杆、卷尺、记录表、科普读物、家庭相机 | 第一与第二学期交替( 9—10月或3—4月) |
7 | 种下一粒种子,看看后代像不像长辈 | 比较两代植物子代与亲代的形态特征并统计数据,做一次家庭遗传小调查,走访一位种植者了解选种办法 | 豌豆或其他种子与幼苗、放大镜、直尺、调查表、统计表与彩笔、家庭照片、记录本 | 第二学期( 4—5月) |
8 | 一日三餐的营养,制订一份健康生活方案 | 记录三天食谱并给食物分类,做馒头与唾液的小实验,学测体温与脉搏,最后制订并试行一份健康生活方案 | 食谱记录卡与食物分类图、小烧杯与温开水、馒头、体温计与秒表、作息表与彩笔、家庭签字回执 | 第二学期( 5—6月) |
探究案例详解
案例 1 探秘微小世界,亲手做一台会放大的显微镜

探秘微小世界,亲手做一台会放大的显微镜
课标锚点:(五)生命系统的构成层次 · 初步学会使用显微镜观察细胞,知道细胞是生物体的基本单位(1~2年级);学会使用放大镜、显微镜等工具观察各类生物,对常见植物进行简单的二歧分类(5~6年级)
内容要求:初步学会使用显微镜观察细胞,知道细胞是生物体的基本单位;学会使用放大镜、显微镜等工具观察各类生物,对常见植物进行简单的二歧分类;说出植物体和动物体都是由细胞构成的,细胞是生物体的基本单位。
八版本教材对应单元(上册)
教材版本 | 对应单元 | 契合度 |
教科版 | 第一单元微小世界( 1研究放大镜、 2怎样放得更大、 4用光学显微镜观察、 5观察细胞) | 直接对应 |
苏教版 | (本册无微小世界单元,可参考其后年级显微镜内容提前渗透) | 衔接拓展 |
大象版 | 第五单元 显微镜下的世界 | 直接对应 |
人教鄂教版 | 第一单元 显微镜下的生物世界 | 直接对应 |
青岛版 | (本册无显微镜单元,可参考其后年级内容提前渗透) | 衔接拓展 |
湘科版 | 第一单元微小世界( 1神奇的显微镜、 2细胞、 3微生物、 4微生物与我们) | 直接对应 |
粤教科技版 | (本册无显微镜单元,可参考第一单元 我们的身体中认识身体结构提前渗透) | 衔接拓展 |
冀人版 | (本册无显微镜单元,可参考其后年级内容提前渗透) | 衔接拓展 |
驱动性问题:一片树叶在放大镜里怎么就变成了另一个样子?一滴池塘水里,究竟藏着多少小小的生命?
4 课时行动路线
课时 | 活动主题 | 具体做法 | 阶段产出 |
第1课时 | 第 1 课时:认识放大镜,先看清再看清 | ①教师分发三倍、五倍、十倍三种放大镜,学生先看课本小字再看窗外的树叶,说说三次看到的差别。 ②用放大镜分别观察一片树叶的正面与背面,把看到的叶脉、绒毛与斑点画下来,注明所用倍数。 ③讨论:放大镜把物体放大了,但它看到的仍然是完整的物体轮廓,并没有看见更小的结构。 ④认一认显微镜的结构:目镜、物镜、载物台、通光孔、准星与两个调节旋钮,边认边指给同桌听。 ⑤约定本课纪律:镜头不许用手擦,玻片不许在通光孔上拖动,不许把显微镜对着太阳看。 | 「放大镜观察记录」与显微镜结构认知卡 |
第2课时 | 第 2 课时:学着放得更大,看清一片洋葱表皮 | ①教师演示「六字操作法」:擦、滴、取、展、盖、染,学生跟着在空中比划一遍记住顺序。 ②每人用镊子撕下一小块洋葱内侧表皮,放在滴有清水的载玻片上,用解剖针把它展平。 ③用盖玻片从一侧缓慢盖下去,避免产生气泡;一侧滴碘液,另一侧用吸水纸把染液吸引过去。 ④把装片放在显微镜下先低倍对光,再慢慢转动准星,直到视野里出现一个个排列整齐的小格子。 ⑤画出看到的细胞图形,标出细胞壁、细胞核与液泡,说明洋葱表皮正是由许多细胞组成的。 | 洋葱表皮临时装片与细胞结构图 |
第3课时 | 第 3 课时:观察一滴水里的小生命 | ①取一滴池塘水或鱼缸水,滴在载玻片上做成临时装片,放在显微镜下慢慢寻找会动的小东西。 ②用吸管只取水体的表层,不要搅动底部沉淀,这样更容易找到游动速度较快的小生物。 ③找到之后先画图再命名,看清它靠什么移动、吃什么东西,把观察到的动作记进记录单。 ④讨论:水里的小生物也是生物,它们同样需要水、食物和适宜的温度,与我们的生命需要一样。 ⑤对照资料认识微生物与人类的关系:既能引起疾病,也能用来酿酒、做酸奶、发面蒸馒头。 | 「水中的小生物」观察记录与微生物与人类关系卡 |
第4课时 | 第 4 课时:办一场微小世界博览会 | ①各组把自己做的装片摆在科学角,做出标签,写明材料、倍数与最有趣的一个发现。 ②轮流上台用两分钟讲解自己的发现,要求说清「我用什么工具、看见了什么、由此想到什么」。 ③对比放大镜与显微镜的差别:放大镜看到的是物体外形,显微镜能看到细胞这样的内部结构。 ④学做一张简单的二歧分类检索表,把观察到的生物按「有没有细胞壁」「会不会自己移动」分成两类。 ⑤把观察记录、细胞图、装片照片与分类表装订成《微小世界观察册》,放在科学角轮流翻阅。 | 《微小世界观察册》成册与班级微小世界博览会 |
关键词:放大镜 光学显微镜 载玻片与盖玻片 镊子 核心操作:从放大镜到光学显微镜逐级观察:看清叶脉与细胞,制作洋葱表皮临时装片,寻找水中微小生物并画下它们的模样 四课时主线:认识放大镜,先看清再看清 → 学着放得更大,看清一片洋葱表皮 → 观察一滴水里的小生命 → 办一场微小世界博览会
评价要点:能否说出放大镜与显微镜的差别,举出两个用显微镜才能看到的结构;临时装片制作是否规范,气泡多少、染色是否均匀,能否说出盖片时一侧先接触水面的原因;水中小生物的观察记录是否真实,能否说清它靠什么移动、需要什么才能活;细胞图是否规范,能否标出细胞壁、细胞核、液泡并说出细胞是生物体的基本单位;显微镜操作是否规范,是否爱护器材、不擦镜头、不把显微镜对着太阳看。
安全提示:显微镜与载玻片轻拿轻放,镜头脏了只许用擦镜纸轻擦,不许用手帕或衣角擦拭;不用放大镜把阳光聚到纸或皮肤上,不把显微镜对着太阳观看以免灼伤眼睛;碘液由教师统一发放,取自已滴到桌面立即报告教师,只用镊子和吸水纸,不用手直接取放;观察完的水样不饮用、不练习泼洒。
案例 2 撬棍、滑轮与斜坡,找找省力的窍门

撬棍、滑轮与斜坡,找找省力的窍门
课标锚点:(四)能的转化与能量守恒 · 知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的作用(5~6年级);(三)物质的运动与相互作用 · 列举生活中常见的力,如重力、摩擦力、弹力(5~6年级);会测量力的大小,并用力的图示来表示力的三要素(5~6年级)
内容要求:知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的作用;列举生活中常见的力,如重力、摩擦力、弹力等,并能用它们解释有关现象;会测量力的大小,并用力的图示来表示力的三要素;知道对物体运动的描述与所选的参照物有关。
八版本教材对应单元(上册)
教材版本 | 对应单元 | 契合度 |
教科版 | 第二单元工具与技术( 2独轮车省力的秘密、 3制作独轮车、 4巧用斜面、 5妙用滑轮) | 直接对应 |
苏教版 | 第四单元简单机械( 13撬重物的窍门、 14拧螺丝的学问、 15升旗的方法、 16斜坡的启示) | 直接对应 |
大象版 | 第一单元简单机械/第二单元玩转游乐场 | 直接对应 |
人教鄂教版 | (本册无简单机械单元,可参考其后年级内容提前渗透) |
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