小学科学综合实验教学案例

小学科学综合实验教学案例一、背景与设计理念在新课标强调“科学探究与社会责任”的背景下，结合生活中水资源保护的现实需求，本案例以“水的净化与循环利用”为主题，整合科学探究、工程实践与环保教育，引导学生经历“发现问题—设计方案—实践探究—解决问题”的完整过程。设计理念以“做中学”为核心，通过项目式学习，融合物质性质（过滤、吸附原理）、工程设计（水循环系统）、环境科学（水污染治理）等多学科知识，培养学生的探究能力与社会责任感。二、实验目标（一）知识目标认识水污染的类型（物理性、化学性、不相溶液体污染）；理解过滤、吸附、分液等水净化的基本方法；了解生活中水的循环利用途径。（二）能力目标能设计并实施简单的水净化实验，记录实验现象与数据，分析结果；能基于净化水设计简易循环系统，提升工程设计与动手能力。（三）情感态度与价值观体会水资源的珍贵，树立节约用水、保护水资源的意识；增强社会责任感，愿意将实验方法应用于生活实践。三、实验准备（一）材料与工具模拟污染水样：①泥沙浑浊水（自来水+细沙）；②色素污染水（自来水+红墨水）；③油污染水（自来水+少量食用油）；净化材料：滤纸、活性炭、鹅卵石、石英砂、纱布、棉花；实验工具：烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、剪刀、胶带、塑料瓶；多媒体资料：水污染现状视频、污水处理厂工艺流程动画。（二）场地与分组场地：科学实验室或教室；分组：4-5人小组，提前划分并确定组长（负责分工与协调）。四、教学过程（一）情境导入，问题驱动（10分钟）播放“河流污染、缺水地区现状”的短视频，引发讨论：“这些水为什么不能直接使用？我们能做些什么让脏水变干净？”展示三种模拟污染水样（透明烧杯盛装），引导学生观察并描述特征（颜色、透明度、是否分层等），猜想“这些水的污染类型一样吗？该用什么方法净化？”，激发探究欲望。（二）探究实验一：污水探秘，分析污染类型（10分钟）小组活动：各小组领取三种水样，通过观察、搅拌、静置（或简单过滤泥沙水）等方法，记录水样变化（如泥沙水静置后分层，色素水颜色均匀，油水分层）。班级交流：小组代表分享发现，教师引导归纳：泥沙属于物理性污染（不溶于水的杂质）；色素属于化学性污染（溶于水的杂质）；油属于不相溶液体污染（密度小于水，与水分层）。（三）探究实验二：净化实验室，设计并实施净化方案（25分钟）1.方案设计教师提供净化材料（滤纸、活性炭、砂石等），引导小组讨论：“针对不同污染的水，我们可以用哪些材料？怎么组合？步骤是什么？”小组绘制实验方案图（流程图或装置图），明确分工（操作员、记录员、汇报员）。2.实践操作小组按方案实验，教师巡视指导（提示安全：玻璃棒引流、活性炭用量；观察要点：过滤后水的清澈度、活性炭吸附色素的效果、油水分离的方法）。例如：泥沙水：用“滤纸+漏斗”过滤（分离不溶物）；色素水：用“活性炭吸附+过滤”（去除色素、异味）；油污水：先“分液（倾斜倒出上层清水）”，再过滤（分离残留杂质）。3.成果展示与分析各小组展示净化后的水样，汇报实验过程与结果。教师引导对比：“哪种方法对泥沙水效果最好？活性炭能除油吗？为什么？”帮助学生理解：过滤：分离不溶于水的固体杂质；吸附：去除溶于水的色素、异味（活性炭孔隙结构的作用）；分液：适用于不相溶液体的初步分离。（四）拓展应用：水的循环利用构想（15分钟）1.问题延伸提问：“净化后的水还能做什么？生活中有哪些循环用水的例子？”展示家庭、学校、污水处理厂的循环用水图片，启发思考。2.小组设计利用净化后的水（或模拟净化水），结合塑料瓶、导管等材料，设计“简易水循环系统”（如浇花水循环、小型生态瓶补水）。要求画出设计图，说明用途（如“用净化水浇花，收集雨水再净化”）。3.创意分享小组展示设计，互评可行性。教师点评并补充实际案例（如雨水收集系统、中水回用），深化“节约用水、循环利用”的意识。（五）总结反思，升华认知（5分钟）学生回顾：“今天的实验中，我们学到了哪些净化水的方法？水循环利用有什么意义？”教师总结：梳理水净化原理（过滤、吸附、分液），强调水资源保护的重要性，鼓励学生将实验方法应用于生活（如用活性炭净化鱼缸水、建议家庭循环用水）。五、教学反思与改进建议（一）教学反思部分学生在设计实验方案时，对材料的组合逻辑不清晰（如混淆活性炭和滤纸的顺序），需在课前通过微课或演示实验强化原理；油水分层的处理较抽象，可增加“食用油和水混合后加入洗洁精”的对比实验，理解乳化作用（拓展性内容）。（二）改进建议增加净化材料的多样性（如蓬松棉、不同粒径的砂石），让学生对比不同材料的净化效果；提前培训小组组长，提升小组合作效率；课后布置“家庭水循环小任务”（如用洗菜水浇花），延续探究热情。六、教学成效与价值（一）知识与能力90%的学生能准确说出2-3种水净化方法，85%的小组能设计出合理的循环利用方案；实验操作的规范性和数据分析能力显著提升。（二）情感与态度学生通过实验直观感受到水污染的危害和净化的难度，课后主动提出“家庭节水计划”的比例提升，环保意识与社会责任感得到强化。（三）课程价值本案例整合科学探究、工程设计与环保教育，打破单一实验的局限，为小学科学综合实验教学提