期末实验探究专项-2025-2026学年六年级科学下册（教科版）

**基本信息** 该实验报告单覆盖小学科学四个单元五个实验，以塔台模型设计、校园生物调查、月相观察及物质变化探究为核心，融合工程实践与科学探究，注重核心素养培养与知识应用。 **实验特征** |维度|具体内容|知识覆盖|设计亮点| |---|---|---|---| |实验过程|步骤完整（10-12步），操作难度适中|塔台稳定性、生物与环境关系、月相变化规律、化学变化证据|塔台模型迭代优化设计（测试-改进-再测试）| |结论分析|引导性强，结合数据对比分析|工程设计流程、生物多样性、物质变化本质|校园生物调查区域划分与环境适应分析|

2025-2026学年六年级科学下学期 期末实验探究专项训练 （教科版） 第一单元 小小工程师 实验一 设计并制作塔台模型 【实验情境】 学校要举办塔台模型设计比赛，要求：塔高≥60厘米，能承受200克重物，有一定抗风能力，成本不超过30元。 【提出问题】 如何设计并制作一个符合要求的塔台模型？ 【做出假设】 通过三角形结构增加稳定性、底座加宽降低重心、使用合适的连接方式，可以制作出稳定且承重能力强的塔台。 【实验设计】 实验目的：应用工程设计流程，设计并制作塔台模型，理解工程设计的迭代优化过程。 实验材料：吸管（或竹签）20根、牙签1盒、胶带（或胶水）、硬纸板（底座用）、重物（200克砝码或沙袋）、吹风机（测试抗风能力）、尺子、剪刀、记录本。 控制变量：设计变量：结构形式、材料用量、连接方式；测试指标：高度、承重量、抗风能力、成本。 实验步骤： 1. 明确问题：塔高≥60厘米，承重≥200克，有抗风能力，成本≤30元。 2. 进行设计：画出塔台的设计图，标注尺寸和结构。 3. 设计要点：使用三角形结构增加稳定性，底座要宽、重心要低。 4. 列出材料清单，计算成本。 5. 制作底座：用硬纸板制作宽大的底座。 6. 制作立柱：用吸管或竹签制作4根等长的立柱（60厘米以上）。 7. 组装框架：用电线或牙签连接立柱，形成稳定的框架结构。 8. 增加斜撑：在立柱之间增加斜撑，形成三角形结构。 9. 测试高度：用尺子测量塔台实际高度。 10. 测试承重：在塔台顶部放置200克重物，观察是否稳定。 11. 测试抗风：用吹风机模拟风力，观察塔台摇晃情况。 12. 评估改进：根据测试结果，分析问题，调整设计，再次测试。 【记录数据】 测试项目 目标要求 首次测试 问题分析 改进措施 再次测试 高度 ≥60cm 58cm 立柱不够长 更换更长的材料 62cm 承重 ≥200g 180g时倾斜 底座不够宽，重心偏高 加宽底座，增加斜撑 220g稳定 抗风 有一定抗风能力 3级风时晃动明显 结构不够稳固 增加三角形支撑 5级风轻微晃动 成本 ≤30元 28元 符合要求 保持不变 28元 【分析数据】 通过工程设计流程可以发现： （1） 初次设计往往不能完全满足要求，需要分析问题并进行改进； （2） 塔台稳定性与底座宽度、重心高度、结构形式有关； （3） 三角形结构可以增加稳定性； （4）工程设计是一个'设计→制作→测试→评估→改进→再测试'的迭代优化过程。 【得出结论】 工程设计需要综合考虑多方面因素和限制条件。通过明确问题→设计方案→制作模型→测试评估→改进优化，可以制作出满足要求的产品。塔台设计的关键是：底座要宽、重心要低、使用三角形结构增加稳定性。工程设计是迭代优化的过程，需要反复测试和改进。 【实验注意事项】 设计图要清晰，标注尺寸和材料数量。 制作时立柱长度要一致，确保塔台垂直。 连接部位要牢固，牙签插入要紧密。 测试时注意安全，避免重物掉落伤人。 使用吹风机时注意距离，不要离塔台太近。 第二单元 生物的多样性 实验二 校园生物多样性调查 【实验情境】 科学老师要求同学们对校园生物进行调查研究，了解校园里有哪些生物，它们分布在哪里，与环境有什么关系。 【提出问题】 校园里有哪些生物？它们的分布有什么规律？与环境有什么关系？ 【做出假设】 不同环境中栖息着不同的生物，生物的分布与环境条件（如光照、湿度、食物等）密切相关。 【实验设计】 实验目的：调查校园生物的种类和分布，理解生物与环境的关系。 实验材料：放大镜、捕虫网、标本盒（或透明盒子）、相机（可选）、校园地图、记录本、笔。 控制变量：调查区域：乔木区、灌木丛、草地、水池等不同环境；观察记录：生物种类、数量、分布位置。 实验步骤： 1. 将校园划分为若干调查区域：乔木区、灌木丛、草地、花坛、水池、墙角等。 2. 制定调查计划：每组负责2-3个区域，约定调查时间和集合地点。 3. 在乔木区：用放大镜观察树干、树叶，寻找昆虫、鸟类等动物，记录生物名称和数量。 4. 在灌木丛和草丛：用捕虫网捕捉小型昆虫，观察蜘蛛、蚂蚁等，记录发现。 5. 在水池边：观察鱼类、水生昆虫、两栖动物等。 6. 在墙角和阴暗处：寻找蜗牛、潮虫、蘑菇等。 7. 对不认识的生物，可以描述其特征或拍照。 8. 在校园地图上标记发现生物的位置。 9. 统计各区域发现的生物种类和数量。 10. 分析不同环境中生物分布的特点和规律。 【记录数据】 调查区域 生物名称 数量 主要特征 与环境的适应关系 乔木区 麻雀 5只 有翅膀、羽毛 在树上筑巢，利用树枝遮挡捕食 乔木区 毛毛虫 8条 绿色、多足 取食树叶，颜色与叶相似 灌木丛 蚂蚁 很多 黑色、有触角 群居生活，在地下筑巢 灌木丛 蜘蛛 3只 八条腿、织网 织网捕食小型飞虫 草地 蚱蜢 12只 绿色、跳跃 跳跃逃跑，保护色与环境一致 水池 金鱼 10条 有鳞、鳍、尾 用鳃呼吸，鳍和尾帮助游泳 水池 蚊子幼虫 很多 细小、扭动 在水中生长发育 墙角 蜗牛 2只 有壳、触角 喜欢潮湿阴暗的环境 【分析数据】 通过调查可以发现： （1） 不同环境中栖息着不同的生物，乔木区多鸟类和树栖昆虫，灌木丛多蚂蚁和蜘蛛，草地上多蝗虫，水池中有鱼类和水生昆虫； （2） 生物的形态结构与其生活环境相适应，如保护色、拟态等； （3）生物的分布与环境条件（光照、湿度、食物等）密切相关。 【得出结论】 生物的分布与环境密切相关。不同环境中栖息着不同的生物，生物通过形态结构和生活习性的改变来适应环境。生物多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性，保护生物多样性对于维护生态平衡具有重要意义。 【实验注意事项】 调查时要爱护植物，不要随意采摘花草。 观察昆虫时不要捕捉珍稀物种，轻轻观察即可。 不认识的生物要描述特征，不要直接触碰未知动物。 水池边要注意安全，不要靠近深水区域。 调查结束后要整理记录，归还借用物品。 第三单元 宇宙 实验三 观察月相变化 【实验情境】 小明连续观察了一个月的月亮，发现月亮每天的形状都不一样。他想弄清楚月相变化的规律是什么。 【提出问题】 月相为什么会发生变化？月相变化的规律是什么？ 【做出假设】 月相变化是由于月球围绕地球运动时，被太阳照亮的部分朝向地球的角度不同造成的。月相变化有一定的规律性。 【实验设计】 实验目的：连续观察月相变化，记录数据，分析月相变化的规律。 实验材料：月相观察记录表、笔、相机（可选）、指南针（用于确定月亮方位）。 控制变量：观察时间：农历日期、时间；观察记录：月相形状、月亮在天空的位置。 实验步骤： 1. 准备月相观察记录表，包括日期、观察时间、月相形状、月亮位置等。 2. 从农历初一开始，每晚在同一时间（如晚上8点）观察月亮。 3. 画出当天月亮的形状，标注日期。 4. 记录月亮在天空中的位置（东、中、西）和高度。 5. 观察月相变化：注意月亮亮面的朝向变化。 6. 连续观察一个月（最好从新月观察到新月）。 7. 整理观察记录，按日期顺序排列月相图。 8. 分析月相变化的规律：月相从新月→蛾眉月→上弦月→凸月→满月→凸月→下弦月→蛾眉月→新月。 9. 思考月相变化的原因：月球绕地球运动，太阳光照亮月球的角度变化。 【记录数据】 农历日期 观察日期 月相名称 月相形状 月亮位置 升起时间 初一 示例 新月（朔） 不可见 与太阳同升同落 约6:00 初七/初八 示例 上弦月 半圆亮面朝西 上中天（正南） 约12:00 十五/十六 示例 满月（望） 圆形 东升（18:00左右） 约18:00 二十二/二十三 示例 下弦月 半圆亮面朝东 下中天（正南） 约24:00 【分析数据】 通过连续观察可以发现： （1） 月相每天都在变化，有一定的规律性； （2） 从新月到满月再到新月，周期约为29.5天； （3） 月相的变化顺序是：新月→蛾眉月→上弦月→凸月→满月→凸月→下弦月→蛾眉月→新月； （4）月亮亮面的朝向随月相变化：上弦月亮面朝西，下弦月亮面朝东。 【得出结论】 月相变化是由于月球围绕地球运动，太阳光照亮月球的角度不断变化造成的。月球本身不发光，我们看到的月光是反射太阳的光。月相变化的周期约为29.5天，变化规律是：从新月开始，经过上弦月、满月、下弦月，再回到新月。 【实验注意事项】 观察月相要选择晴朗的夜晚，云层太厚无法观察。 观察时间要相对固定，便于比较月相变化。 画月相时注意亮面朝向，这是判断月相的关键。 可以使用相机拍照记录，更准确。 农历日期与公历日期对应关系需要查日历。 第四单元 物质的变化 实验四 探究化学变化的证据 【实验情境】 小明观察到家中的铁钉生锈了，铁锈看起来和铁不一样。他想知道如何判断物质变化是化学变化。 【提出问题】 化学变化有哪些证据？如何判断物质变化是化学变化？ 【做出假设】 化学变化通常伴随发光、发热、变色、产生气体、产生沉淀等现象，这些是判断化学变化的证据。关键是看是否有新物质生成。 【实验设计】 实验目的：探究化学变化的证据，学会判断物质变化是物理变化还是化学变化。 实验材料：铁钉、玻璃杯、清水、植物油、小苏打、白醋、澄清石灰水、蜡烛、火柴、铁丝、玻璃片、冷水、记录本。 控制变量：实验类型：物理变化（小刀切割、融化、混合）和化学变化（燃烧、生锈、反应产气）；观察变化：是否产生新物质。 实验步骤： 1. 实验一：观察铁钉生锈（化学变化） 2. 将铁钉放入玻璃杯中，加入少量水，没过铁钉一半。 3. 每天观察铁钉的变化，记录是否有锈斑出现。 4. 几天后观察铁钉表面的变化，比较生锈前后的铁钉。 5. 实验二：小苏打与白醋反应（化学变化） 6. 向玻璃杯中加入一勺小苏打。 7. 倒入适量白醋，观察现象（冒泡、发出声音）。 8. 将反应后的液体倒入澄清石灰水中，观察是否变浑浊。 9. 实验三：蜡烛燃烧（化学变化） 10. 点燃蜡烛，观察火焰、蜡泪、产生的物质。 11. 将冷玻璃片放在火焰上方，观察玻璃片上的变化。 12. 将蜡烛吹灭，闻一闻产生的气味。 13. 实验四：比较物理变化和化学变化 14. 用小刀切割橡皮（物理变化），观察橡皮形状改变但本质没变。 15. 用蜡烛加热冰块（物理变化），观察冰变成水但本质没变。 16. 整理实验现象，区分物理变化和化学变化。 【记录数据】 实验 变化类型 观察到的现象 是否有新物质生成 铁钉生锈 化学变化 铁钉表面出现红褐色锈斑 是（铁锈≠铁） 小苏打+白醋 化学变化 冒泡、发出嘶嘶声 是（产生CO₂） 石灰水检验CO₂ 化学变化 澄清石灰水变浑浊 是（生成CaCO₃沉淀） 蜡烛燃烧 化学变化 发光发热、有黑烟、玻璃片有水雾 是（生成CO₂和H₂O） 用刀切橡皮 物理变化 橡皮形状改变 否（还是橡皮） 冰融化 物理变化 冰变成水 否（还是水） 【分析数据】 通过实验可以发现： （1） 化学变化的证据包括：颜色改变（如铁锈）、产生气体（如CO₂）、产生沉淀（如CaCO₃）、发光发热（如燃烧）等； （2） 物理变化只是形态或状态改变，没有新物质生成； （3）判断变化类型的关键是看是否有新物质生成，而不能仅凭现象判断。 【得出结论】 化学变化和物理变化的本质区别是是否有新物质生成。化学变化通常伴随的现象（颜色改变、发光发热、产生气体、产生沉淀等）可以作为判断化学变化的证据，但关键还是要确认是否生成了新的物质。有些变化现象不明显但仍是化学变化，有些现象明显但可能是物理变化。 【实验注意事项】 点燃蜡烛时注意用火安全，远离易燃物品。 观察石灰水变浑浊时要仔细，这是检验CO₂的方法。 铁钉生锈实验需要几天时间，可以课内外结合。 闻气味时要用手扇闻，不要直接靠近闻。 实验后要整理器材，蜡烛要吹灭后处理。 实验五 观察物质变化中的能量变化 【实验情境】 小明发现有些变化会吸热，有些变化会放热。他想知道物质变化与能量变化有什么关系。 【提出问题】 物质变化中伴随的能量变化有什么规律？ 【做出假设】 化学变化通常伴随能量变化，可能是吸热或放热。物理变化中的能量变化相对较小。 【实验设计】 实验目的：观察不同物质变化中的能量变化，理解能量守恒定律。 实验材料：温度计、烧杯2个、冷水、热水、小苏打、白醋、蜡烛、火柴、记录本。 控制变量：变化类型：物理变化（混合、溶解）和化学变化（反应、燃烧）；观察指标：温度变化。 实验步骤： 1. 实验一：观察溶解吸热 2. 向烧杯中加入100毫升室温水，记录水温。 3. 加入2勺硝酸铵（或尿素），轻轻搅拌，观察温度变化。 4. 记录溶解过程中和溶解后的水温。 5. 实验二：观察化学反应放热 6. 向烧杯中加入100毫升室温水，记录水温。 7. 加入2勺氢氧化钠（或生石灰），轻轻搅拌，观察温度变化。 8. 记录反应过程中和反应后的水温。 9. 实验三：观察小苏打与白醋反应的温度变化 10. 向烧杯中加入100毫升室温水，记录水温。 11. 加入一勺小苏打，再加入白醋，观察温度变化。 12. 记录反应过程中和反应后的水温。 13. 实验四：观察蜡烛燃烧的温度变化 14. 点燃蜡烛，用温度计测量火焰不同位置（外焰、内焰、烛芯）的温度。 15. 记录各位置的温度数据。 16. 整理实验数据，分析能量变化的规律。 【记录数据】 实验 变化类型 初始温度 最终温度 温度变化 能量变化 硝酸铵溶解 物理变化 25℃ 18℃ -7℃ 吸热 氢氧化钠溶解 化学变化 25℃ 45℃ +20℃ 放热 小苏打+白醋 化学变化 25℃ 20℃ -5℃ 吸热 蜡烛火焰-外焰 化学变化 室温 约600℃ +580℃ 放热 蜡烛火焰-内焰 化学变化 室温 约400℃ +380℃ 放热 【分析数据】 通过实验可以发现： （1） 物质变化中常伴随能量变化； （2） 有些变化是吸热的（如硝酸铵溶解），使环境温度降低； （3） 有些变化是放热的（如氢氧化钠溶解、蜡烛燃烧），使环境温度升高； （4）小苏打与白醋反应虽然吸热，但仍属于化学变化。 【得出结论】 物质变化常伴随能量变化。化学变化中，有的吸热，有的放热，这取决于反应类型。能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，这就是能量守恒定律。在判断变化类型时，不能单凭能量变化来判断，而要看是否有新物质生成。 【实验注意事项】 使用氢氧化钠时要小心，不要直接用手触碰，会腐蚀皮肤。 测量温度时要等温度计稳定后再读数。 蜡烛燃烧实验要测量火焰不同位置，注意安全。 实验后要妥善处理废液，不要倒入下水道。 注意实验安全，遇到问题及时向老师请教。 学科网（北京）股份有限公司 $