期末实验探究（讲义）-2025-2026学年五年级科学下册教科版

2025-2026学年五年级科学下学期 期末实验探究专项训练 （教科版） 第一单元 生物与环境 实验一 对比实验：探究种子发芽的条件 【实验情境】 小明想知道种子发芽是否需要阳光，他设置了有阳光和没有阳光两组实验，结果两组种子都发芽了。这说明什么呢？请你帮助他设计更完整的对比实验。 【提出问题】 种子发芽需要阳光吗？土壤、温度、水分等条件中，哪些是种子发芽的必需条件？ 【做出假设】 种子发芽需要水分、空气和适宜的温度，不需要阳光和土壤。 【实验设计】 实验目的：通过对比实验探究种子发芽的必需条件，理解对比实验的设计原则。 实验材料：绿豆种子40粒、透明玻璃皿4个、棉花或纸巾、清水、黑色塑料袋、冰箱、标签纸、记录本。 控制变量：自变量：阳光、土壤、温度（每次只改变一个）；因变量：种子是否发芽；控制变量：每组其他条件相同。 实验步骤： 1. 准备4个玻璃皿，底部铺上湿润的棉花或纸巾。 2. 每个玻璃皿中放入10颗绿豆种子。 3. 设置4组实验条件： 4. 组1（对照组）：有水分、有空气、常温（20-25℃）、有阳光。 5. 组2：改变阳光条件，有水分、有空气、常温、遮光（无阳光）。 6. 组3：改变温度条件，有水分、有空气、冰箱冷藏（4℃左右）、有阳光。 7. 组4：改变水分条件，无水分（干燥）、有空气、常温、有阳光。 8. 每天观察并记录每组种子的发芽情况。 9. 连续观察7天，记录发芽数量。 10. 分析数据，判断哪些条件是种子发芽的必需条件。 【记录数据】 组别 水分 空气 温度 阳光 7天后发芽数 结论 组1（对照） 有 有 常温 有 10粒 正常发芽 组2（遮光） 有 有 常温 无 10粒 正常发芽 组3（低温） 有 有 低温 有 0粒 未发芽 组4（无水） 无 有 常温 有 0粒 未发芽 【分析数据】 通过对比实验可以发现：（1）组1和组2都正常发芽，说明阳光不是种子发芽的必需条件；（2）组3未发芽，说明低温下种子不能发芽，适宜的温度是必需条件；（3）组4未发芽，说明水分是种子发芽的必需条件；（4）每组实验只改变一个条件，其他条件保持不变，这样才能准确判断该条件的作用。 【得出结论】 种子发芽的必需条件是水分、空气和适宜的温度，三者缺一不可。种子发芽不需要阳光和土壤。对比实验设计的关键是：每次只改变一个条件，其他条件保持不变。 【实验注意事项】 每个玻璃皿要放多粒种子（如10粒），避免偶然误差。 棉花或纸巾要保持湿润，但组4（无水组）要保持干燥。 实验期间不要随意移动玻璃皿。 组2遮光要用黑色塑料袋完全遮光。 实验结束后，可以将发芽的幼苗移到阳光下继续培养。 实验二 探究船的载重量与哪些因素有关 【实验情境】 小明用橡皮泥造船时发现，把橡皮泥捏成实心球会沉入水底，但做成船型就能浮在水面上。他想知道船的载重量与哪些因素有关。 【提出问题】 船的载重量与哪些因素有关？ 【做出假设】 船的载重量与船的体积大小有关。相同重量的材料，船型体积越大，排开水量越大，浮力越大，载重量越大。 【实验设计】 实验目的：探究影响船载重量的因素，理解浮力原理。 实验材料：橡皮泥4块（相同重量）、水槽或大盆、清水、垫圈（作为货物）若干、小尺子、记录本。 控制变量：自变量：船型体积大小、货物放置位置；因变量：船能承载的垫圈数量（载重量）。 实验步骤： 1. 准备4块相同重量的橡皮泥和大水槽。 2. 将橡皮泥1捏成实心球，测试能承载几个垫圈，记录数据。 3. 将橡皮泥2做成小船型（浅底），测试能承载几个垫圈，记录数据。 4. 将橡皮泥3做成大船型（深底、体积大），测试能承载几个垫圈，记录数据。 5. 将橡皮泥4做成船型，在船底部两侧加重物（偏沉），观察载重量的变化。 6. 比较不同船型的体积和载重量，分析关系。 7. 观察船在不同载重情况下的状态（稳度变化）。 8. 整理数据，分析影响船载重量的因素。 【记录数据】 橡皮泥编号 船型特点 估计体积 最大载重量（垫圈数） 船的状态 1号 实心球 小 0 沉入水底 2号 小船（浅底） 较小 约8个 稳定 3号 大船（深底） 大 约18个 稳定 4号 船型（偏沉） 与3号相同 约10个 倾斜 【分析数据】 通过实验可以发现：（1）实心球体积最小，立即沉底；（2）船型体积越大，载重量越大；（3）相同体积的船，放置货物位置不当（偏沉），载重量会减小；（4）船的载重量与船型体积、货物放置位置有关。 【得出结论】 船的载重量与船的体积大小、结构、货物放置位置有关。船型体积越大，排开水量越大，受到的浮力越大，载重量越大。合理放置货物（不偏沉），可以增加船的载重量。 【实验注意事项】 每次使用的橡皮泥重量要相同，这样对比才有意义。 测试载重量时，要轻轻放置垫圈，避免冲击导致船倾覆。 记录最大载重量时，观察船刚好要沉但还没沉的状态。 可以多次测量取平均值，减少误差。 注意保持水面平静，避免晃动影响实验。 第二单元 船的研究 实验三 设计并制作小船 【实验情境】 小明要参加学校的小船制作比赛，比赛要求：小船载重量达到200克，有自己的动力系统，能行驶一段距离。请你帮小明设计并制作一艘小船。 【提出问题】 如何设计一艘满足要求的小船？ 【做出假设】 通过合理的结构设计（增加体积、设计船舱、合理放置货物）和动力系统选择（风力、电力等），可以制作出满足要求的小船。 【实验设计】 实验目的：应用浮力原理和工程设计流程，制作一艘符合要求的小船。 实验材料：铝箔（或卡纸）2张、塑料瓶底1个、橡皮筋2根、小马达1个、螺旋桨1个、导线、开关1个、电池盒、5号电池2节、重物（垫圈或小石子）若干、尺子、剪刀、透明胶带、记录本。 控制变量：设计变量：船的大小、形状、材料、动力系统；测试指标：载重量、行驶距离、稳定性。 实验步骤： 1. 明确问题：设计一艘载重量≥200克、有动力、能行驶的小船。 2. 进行设计：画出船的设计图，标注材料、结构、尺寸。 3. 设计要点：选择船体材料（铝箔或塑料），确定船的大小和形状，设计船舱结构，选择动力系统（风力或电动）。 4. 制作船体：用铝箔或塑料瓶底制作船身，确保船体不漏水。 5. 安装动力系统：如果选择风力，在船上安装帆；如果选择电动，安装马达、螺旋桨、电池和开关。 6. 测试载重量：逐步增加重物，记录船刚好沉没前的最大载重量。 7. 测试行驶：在水面上测试船的行驶能力和方向控制。 8. 评估改进：根据测试结果，分析问题，进行改进。 9. 完成最终作品，准备参赛。 【记录数据】 测试项目 测试目标 测试结果 改进措施 载重量测试 ≥200克 185克（首次） 增加船体宽度和深度 载重量测试 ≥200克 215克（改进后） 合格 行驶距离 ≥2米 1.5米（首次） 调整螺旋桨角度 行驶距离 ≥2米 2.3米（改进后） 合格 稳定性 不倾覆 轻微倾斜 增加船舱高度 【分析数据】 通过工程设计流程可以发现：（1）设计→制作→测试→改进→再测试是一个迭代优化过程；（2）初次测试往往不能完全达标，需要分析问题并进行改进；（3）船的载重量与体积、结构有关；（4）船的行驶与动力系统、螺旋桨角度有关。 【得出结论】 工程设计是一个迭代优化的过程。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。小船设计需要考虑船体材料、结构、动力系统等多个因素，通过反复测试和改进达到目标。 【实验注意事项】 设计图要清晰，标注尺寸和材料。 制作时注意船体密封，防止漏水。 使用剪刀等工具要注意安全。 测试时多记录数据，便于分析问题。 改进时要针对具体问题，不能盲目修改。 第三单元 环境与我们 实验六 设计和制作生态瓶 【实验情境】 绿豆苗和它周围的各种生物形成了一个群落。群落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成了一个整体——生态系统。让我们模拟池塘生态系统，设计并制作一个生态瓶。 【提出问题】 如何设计一个生态瓶，使里面的生物之间、生物与非生物之间相互联系、相互影响，并达到平衡？ 【做出假设】 在生态瓶中放入适量的水草（提供氧气和食物）、小鱼等动物（产生二氧化碳和粪便肥料）、沙石（提供附着和过滤），保持适宜的光照，可以形成一个相对稳定的微型生态系统。 【实验设计】 模拟池塘生态系统，选择合适的生物和非生物材料，制作封闭或半封闭的生态瓶，观察记录其中生物的生存状况。 实验目的：通过设计和制作生态瓶，理解生态系统中生物与非生物之间的相互联系和影响，认识生态平衡的意义。 实验材料：大号透明塑料瓶（或玻璃瓶）1个、池塘水（或放置1~2天的自来水）、沙石少量、水草（如金鱼藻）2~3株、小鱼（如孔雀鱼）2~3条、小虾2~3只、标签纸、记录本。 实验步骤： 1. 将大号塑料瓶清洗干净，剪去顶部（保留瓶身作为容器）。 2. 在瓶底铺一层沙石（约2~3厘米厚），作为底床。 3. 缓慢加入池塘水（或放置过的自来水），水量约为瓶容积的4/5。 4. 将水草插入沙石中，注意不要损伤根部。 5. 等待水静置1小时后，放入小鱼和小虾。 6. 将生态瓶放在有散射光的位置（避免阳光直射），每天观察记录生物的生存状况。 7. 连续观察1~2周，记录水质变化、生物活动情况和数量变化。 实验现象与结论： 水草在光照下进行光合作用，为水中的动物提供氧气和食物。 小鱼和小虾呼吸产生二氧化碳，排泄物为水草提供养分，形成循环。 生态瓶中的生物与非生物相互依存、相互影响，构成了一个微型生态系统。 生态系统中各种生物的数量需要保持适当比例，过多或过少都会影响生态平衡。 实验反思与注意事项： 水草数量不宜过多，否则夜间耗氧量大，可能导致动物缺氧。 动物数量不宜过多，否则食物和氧气供应不足。 生态瓶不宜放在阳光直射处，避免水温过高。 如果发现水质变差，可以适当换水或减少动物数量。 生态瓶体现了群落和生态系统的概念：群落+非生物环境=生态系统。 实验七 模拟水污染与净化 【实验情境】 学校附近有一条小河，最近河水变得浑浊还有异味。同学们想知道水是怎么被污染的？能否通过简单的方法净化被污染的水？请你设计实验来探究这个问题。 【提出问题】 水被污染的原因是什么？能否通过沉淀和过滤的方法净化污水？ 【做出假设】 生活污水和工农业废水的排放会污染水体；通过沉淀和过滤的方法可以去除水中的部分杂质，使污水得到一定程度的净化。 【实验设计】 对比实验：分别向清水中加入不同污染物模拟水污染，再尝试用沉淀和过滤方法净化，比较净化前后水的变化。 实验目的：探究水污染的原因及简单净化方法，理解水环境保护的重要性。 实验材料：透明玻璃杯5个、清水、食用油、泥土、洗洁精、红色墨水、滤纸（或纱布）、漏斗、小勺、标签纸、记录本。 实验步骤： 1. 在5个玻璃杯中各倒入200mL清水，分别标记为1~5号。 2. 1号杯保持清水作为对照；2号杯加入1勺泥土搅拌；3号杯加入几滴食用油；4号杯加入2滴洗洁精搅拌；5号杯加入几滴红色墨水。 3. 观察并记录5杯水的变化（颜色、透明度、气味等）。 4. 将2号泥水静置10分钟，观察沉淀现象，记录上清液的状态。 5. 将2号泥水上清液通过滤纸过滤，观察滤液是否变清澈。 6. 尝试用过滤方法处理3号（油水）和4号（洗洁精水），观察效果。 7. 记录所有实验现象，比较不同污染物对水的影响及净化效果。 实验现象与结论： 泥土使水变浑浊，沉淀后泥沙沉底，上清液变清；过滤后更清澈，说明沉淀和过滤对不溶性杂质有效。 食用油浮在水面形成油膜，过滤无法去除油污，说明简单过滤对油性污染物效果有限。 洗洁精使水产生泡沫，过滤后仍有泡沫和气味，说明化学污染物难以通过简单方法去除。 墨水使水变色，过滤后颜色仍在，说明溶解性物质无法通过过滤去除。 实验反思与注意事项： 实验中每种污染物单独加入，便于对比观察。 沉淀时间要充足，10分钟以上效果更明显。 过滤时注意滤纸折叠方法和倾倒速度。 实验废水不能直接倒入下水道，应统一收集处理。 通过本实验理解：防止水污染比治理水污染更重要，减少污染排放是保护水环境的根本措施。 第四单元 热 实验四 探究热传导的规律 【实验情境】 小明把金属勺子放进热汤里，发现勺子的另一端也慢慢变热了。他想知道热是怎样从热的地方传到冷的地方的。 【提出问题】 热是怎样传递的？不同材料的传热速度有什么不同？ 【做出假设】 热可以从温度高的地方传向温度低的地方。金属是热的良导体，传热快；塑料、木头是热的不良导体，传热慢。 【实验设计】 实验目的：探究热传导的规律，比较不同材料的导热性能。 实验材料：金属勺子（木柄金属勺）、蜡烛、火柴、夹子、塑料勺、木勺、水杯（3个）、热水、秒表、记录本。 控制变量：自变量：材料类型（金属、塑料、木头）；因变量：热传递的速度；控制变量：材料大小相同、水温相同。 实验步骤： 1. 实验一：观察金属勺的导热 2. 点燃蜡烛，用夹子夹住金属勺，勺子中部在蜡烛火焰上加热一会儿。 3. 用手触摸勺子的手柄端，感受温度变化（注意安全）。 4. 观察热是怎样从加热端传到另一端的。 5. 实验二：比较不同材料的导热性 6. 准备三杯等量的热水（约80℃）。 7. 同时将金属勺、塑料勺、木勺的一端插入热水中，深度相同。 8. 每隔30秒，用手指触摸各勺子露出水面部分的温度（注意安全）。 9. 记录各材料传热的速度：哪个先热，哪个后热。 10. 实验三：验证热传导的方向 11. 准备一杯热水和一杯冷水。 12. 将金属棒一端插入热水，另一端放入冷水。 13. 观察热传导的方向（从热水端向冷水端）。 14. 整理实验现象，得出结论。 【记录数据】 材料 传热速度 触摸感受 导热性能排序 金属勺 很快 立即感到热 导热最快 塑料勺 较慢 逐渐感到热 导热较慢 木勺 很慢 长时间后才感到热 导热最慢 【分析数据】 通过实验可以发现：（1）金属勺加热时，热从温度高的部分传到温度低的部分；（2）三种材料中，金属传热最快，塑料次之，木头最慢；（3）热传导的方向总是从温度高的物体传向温度低的物体；（4）热的良导体（如金属）传热快，不良导体（如塑料、木头）传热慢。 【得出结论】 热传导是热从温度高的部分传向温度低的部分，或从一个高温物体传向低温物体。不同材料的导热性能不同：金属是热的良导体，传热快；塑料、木头、陶瓷是热的不良导体，传热慢。热传导有一定的方向性，与物体的体积、质量无关。 【实验注意事项】 触摸热物体时要注意安全，避免烫伤。 实验二中使用的水温不要太高（约80℃即可）。 每次触摸的时间要一致，这样比较才准确。 可以用蜡烛蜡油滴在各材料上，观察蜡油融化顺序来比较导热性。 实验后要将材料擦干，整理归位。 实验五 制作保温杯 【实验情境】 小明想制作一个保温杯，让热饮料保持较长时间的温度。他需要考虑哪些因素来减慢热传递呢？ 【提出问题】 如何制作一个保温杯？保温的原理是什么？ 【做出假设】 保温的本质是减慢热传递。通过减少热传导、热对流和热辐射，可以达到保温效果。 【实验设计】 实验目的：制作保温杯，理解保温的原理和应用。 实验材料：塑料杯（或纸杯）2个、大塑料瓶1个、泡沫塑料块、锡纸（或铝箔）、棉花、软木塞（或橡胶塞）、温度计、冷水、热水、秒表、记录本。 控制变量：自变量：保温材料和方法；因变量：水温变化速度；控制变量：初始水温相同、环境温度相同。 实验步骤： 1. 准备两个相同的塑料杯，分别装入等量等温（约60℃）的热水。 2. 杯1（对照组）：不加任何保温措施，盖上杯盖。 3. 杯2（实验组）：用泡沫塑料包裹杯身和杯底，减少热传导；用锡纸包裹外壁，减少热辐射；盖上软木塞，减少热对流。 4. 每隔5分钟，用温度计测量两杯水的温度，记录数据。 5. 连续测量30分钟，比较两杯水的温度变化。 6. 分析实验组温度下降较慢的原因。 7. 尝试不同的保温方法，如只用泡沫塑料、只用锡纸等，比较效果。 8. 总结保温原理和改进方法。 【记录数据】 时间（分钟） 杯1温度（℃） 杯2温度（℃） 温差（℃） 0 60 60 0 5 56 59 3 10 52 57 5 15 48 55 7 20 45 53 8 25 42 51 9 30 39 49 10 【分析数据】 通过实验可以发现：（1）对照组（无保温）温度下降较快，30分钟下降了21℃；（2）实验组（保温措施）温度下降较慢，30分钟只下降11℃；（3）保温杯通过减少热传导（泡沫塑料包裹）、减少热对流（加盖子）、减少热辐射（镀银反射）来减慢温度下降。 【得出结论】 保温的本质是减慢热传递。保温杯通过三种方式保温：（1）用热的不良导体（泡沫塑料）包裹，减少热传导；（2）加盖子防止空气流动，减少热对流；（3）内壁镀银反射热量，减少热辐射。保温瓶的原理与此相同：瓶口小加木塞、夹层真空、内壁镀银。 【实验注意事项】 两杯水的初始温度要相同，这样对比才有意义。 测量温度时要等温度计稳定后再读数。 实验过程中不要打开杯盖，避免影响实验结果。 可以用折线图表示温度变化，更直观。 实验结束后整理器材，安全处理热水。 学科网（北京）股份有限公司 $