小学科学实验探究活动设计案例

小学科学实验探究活动设计案例一、活动背景与目标水，是生命之源，也是孩子们日常生活中最熟悉的物质之一。本实验探究活动旨在引导小学中高年级学生通过一系列简单易操作的实验，自主发现并初步理解水的表面张力这一奇妙特性。通过亲历“提出问题—作出假设—设计实验—动手操作—观察记录—分析结论—表达交流”的科学探究过程，不仅帮助学生掌握相关的科学知识，更着重培养他们的观察能力、动手实践能力、分析归纳能力以及合作探究精神，激发其对自然现象的好奇心和科学探究的热情。二、活动对象小学中高年级（3-6年级）学生，可根据具体年级段调整探究的深度和引导的方式。三、活动时长建议1课时（约40-45分钟），部分拓展活动可延伸至课后。四、活动重点与难点*活动重点：引导学生通过实验观察水的表面张力现象，并尝试用自己的语言描述所观察到的现象。*活动难点：理解“表面张力”是水表面存在的一种相互拉力，并能解释生活中一些与表面张力相关的简单现象。五、活动准备（一）教师准备1.演示材料：大烧杯、硬币、滴管、清水、洗洁精、回形针、小纸船、PPT课件（包含一些与水表面张力相关的图片或短视频，如露珠、水面上的昆虫等）。2.实验记录表（可选，也可引导学生自行设计简单的记录方式）。3.安全提示：强调实验过程中注意安全，节约用水，保持桌面整洁。（二）学生分组准备（每小组4-6人）1.主要材料：干净的硬币（每人或每组1-2枚，建议使用面值较大的硬币，如一元硬币，观察面积更大）、一次性塑料滴管（每人或每组1-2支）、小碟子或培养皿（用于放置硬币，防止水溢出弄脏桌面）、清水（装在小烧杯或水瓶中）、洗洁精（少量，装在小瓶中，配小滴管）。2.辅助材料：记录纸、铅笔、抹布（或纸巾，用于擦拭溢出的水）。六、活动过程设计（一）情境导入，提出问题（约5分钟）1.教师引导：“同学们，我们每天都要和水打交道，喝水、洗手、浇花……水看起来平平无奇，但它其实藏着很多小秘密。今天，我们就来探索水的一个奇妙特性。”2.演示激趣：教师可现场演示一个简单的现象，例如：用滴管小心地将一滴水“滴”在硬币的表面，引导学生观察水珠的形状。“大家看，这滴水珠在硬币上是什么样子的？它为什么没有立刻散开呢？”3.提出问题：“如果我们继续往这枚硬币上滴水，大家猜一猜，这枚小小的硬币上最多能容纳多少滴水呢？水滴的数量会和我们的猜测一样吗？”鼓励学生大胆猜测，并将自己的猜测记录下来。（二）作出假设，设计方案（约7分钟）1.学生猜想：组织学生以小组为单位，讨论并猜测一枚硬币上最多能滴多少滴水。引导学生思考：“你们为什么会这样猜测？”“水滴的大小会影响数量吗？”2.设计实验：“怎样才能知道我们的猜测是否正确呢？”引导学生意识到需要通过实验来验证。共同讨论实验步骤：*如何用滴管取水滴？（强调滴管垂直，轻轻挤压）*如何将水滴加到硬币上？（强调小心操作，一滴一滴地加，避免晃动）*如何计数？（滴一滴数一下，直到第一滴水溢出硬币边缘为止）*实验时要注意什么？（保持硬币平稳、桌面整洁、节约用水等）3.明确分工：小组内明确记录员、操作员、计数员等角色，确保人人参与。（三）动手操作，观察记录（约15分钟）1.初次实验：学生分组进行“硬币上的水滴”实验。教师巡视指导，提醒学生注意观察水滴在硬币上的形态变化，特别是达到一定数量后水面的形状（鼓起来像“小馒头”一样）。鼓励学生将观察到的现象和最终滴数记录在表格或记录纸上。*观察要点：水滴在硬币上是否散开？水面是否凸起？最多滴了多少滴水？2.二次探究：“刚才我们用的是清水。如果我们在硬币上先滴一滴洗洁精，再滴清水，会发生什么变化呢？硬币上能容纳的水滴数量会变多还是变少？”引导学生再次作出假设，并重复上述实验步骤（建议更换新的硬币或将旧硬币清洗干净），对比两次实验结果。3.细致观察：特别引导学生观察加入洗洁精后，水面形态的变化以及溢出时的状态与清水时有何不同。（四）讨论分析，得出结论（约8分钟）1.数据分享：各小组派代表分享本组的实验数据（清水时的滴数、加洗洁精后的滴数）和观察到的主要现象。教师可将各组数据简要记录在黑板上，引导学生观察数据的共性与差异。2.分析现象：*“为什么硬币上的水滴能鼓起来而不立刻溢出？”（引导学生思考水表面是否存在一种“看不见的力量”在拉扯着水分子。）*“为什么加入洗洁精后，水滴的数量明显减少了？”（引导学生思考洗洁精对这种“看不见的力量”可能产生的影响。）3.形成概念：教师结合学生的观察和讨论，适时引出“表面张力”的概念（用通俗易懂的语言解释：水的表面好像有一层绷紧的橡皮膜，这种拉扯的力就是水的表面张力，它使得水面尽量收缩，所以水滴能在硬币上鼓起来。而洗洁精会破坏水的表面张力，所以水滴就容易溢出了）。4.生活联系：“生活中，你们还见过哪些现象可能与水的表面张力有关呢？”（例如：露珠呈球形、某些昆虫能在水面行走、叶子上的水珠等）。展示相关图片或短视频，加深学生理解。（五）拓展延伸，深化认识（约3分钟）1.思考与挑战：“除了洗洁精，还有哪些物质可能会影响水的表面张力呢？”（如盐、糖等）“如果我们用不同的液体，比如肥皂水、牛奶，它们的表面张力一样吗？”2.课后探究：鼓励学生课后选择一个感兴趣的问题，设计实验进行探究，下节课分享发现。例如：“探究不同液体的表面张力大小”或“探究温度对水表面张力的影响”。七、活动反思与评价1.过程性评价：关注学生在探究活动中的参与度、合作精神、观察的细致程度、提问与解决问题的能力。2.成果性评价：通过学生的实验记录、小组汇报、对现象的解释等，评估学生对科学探究过程的理解和对“表面张力”概念的初步认识。3.教师反思：活动目标是否达成？实验材料的准备是否充分、适宜？引导语是否恰当有效？学生在哪些环节遇到了困难，如何改进？活动过程中是否激发了学生的探究兴趣？八、活动注意事项1.安全教育：强调实验材料的正确使用，避免滴管误伤，保持实验室/教室环境整洁。2.材料准备：确保滴管数量充足，硬币干净平整。清水建议使用常温自来水即可。3.尊重差异：允许学生的猜测和实验结果存在差异，引导学生分析差异产生的原因（如滴管口大小不一、操作手法不同等）。4.鼓励质疑：鼓励学生在实验过程中提出新的问题，并尝试通过进一步的观察和实验去解答。九、活动延伸建议1.“会游泳的回形针”：引导学生尝试将回形针水平轻轻放在水面上，观察回形针是否会下沉，进一步感受水的表面张力。2.“水面作画”：利用水的表面张力和洗洁精的破坏作用，进行简单的“水面扩散”趣味实验（如在牛奶表面滴加色素，再滴一滴洗洁精观察现象）。3.科普阅读：推荐阅读有关水的特性的科普绘本或文章，拓展知识面。通