小学生科普课教学设计案例

水的奇妙旅程——一堂小学生水的三态变化科普课设计一、教学设计背景与理念水，是孩子们日常生活中最熟悉的物质之一，也是地球上生命赖以生存的基础。本堂科普课旨在引导小学中年级学生（约9-10岁）通过观察、实验和简单推理，探索水的三种基本状态——固态、液态和气态，以及它们之间相互转化的简单条件。课程设计以学生为主体，强调“做中学”和“玩中学”，通过生动有趣的活动激发学生对科学现象的好奇心和探究欲望，培养其初步的科学观察能力和动手实践能力，并渗透节约用水、爱护水资源的环保意识。二、教学对象小学三年级或四年级学生三、教学时长一课时（约40分钟）四、教学目标（一）知识与技能1.知道水有三种常见状态：固态（冰）、液态（水）、气态（水蒸气，能感知但看不见）。2.初步了解水的三种状态在一定条件下可以相互转化，并能举例说明生活中的常见现象。3.学习使用简单的实验器材进行观察和记录。（二）过程与方法1.通过观察教师演示和参与小组简易实验，体验科学探究的基本过程。2.学习运用感官（眼、手）进行观察，并尝试用语言描述观察到的现象。3.培养初步的分析和归纳能力，能将实验现象与所学知识联系起来。（三）情感态度与价值观1.激发对水的变化现象的好奇心和探究兴趣。2.培养细致观察、乐于提问、积极思考、合作交流的科学态度。3.初步建立节约用水、保护水资源的意识。五、教学重难点（一）教学重点水的三种状态（固态、液态、气态）及其名称；水的状态变化与温度有关。（二）教学难点1.理解气态的水（水蒸气）是看不见的，我们看到的“白气”并非水蒸气本身。2.理解水的状态变化是可逆的，以及温度在变化中的作用。六、教学准备（一）教师准备1.演示材料：透明玻璃杯（若干）、冰块、热水（安全温度）、冷水、保温桶、小金属盘（或玻璃片）、酒精灯（或热水浴，视安全条件和学生年龄而定）、火柴、三脚架、石棉网、抹布、废液桶。2.学生分组材料（每小组）：透明小塑料杯2-3个、小冰块若干、滴管、记录纸（或简单的观察记录表）、彩笔。3.多媒体资源：PPT课件（包含水的三种状态图片、生活中的水状态变化实例图片或短视频，如烧水、下雨、结冰等）。4.其他：板书用的关键词卡片（如“固态”、“液态”、“气态”、“冰”、“水”、“水蒸气”、“加热”、“冷却”等）。七、教学过程（一）情境导入，激发兴趣（约5分钟）1.教师提问：“同学们，我们每天都要喝水、用水，你们知道水是什么样子的吗？”（引导学生自由发言，描述水的常见形态和特征）2.出示实物：教师展示一杯清水和一块冰块。“大家看，这是什么？它们一样吗？”（引导学生观察并说出水和冰的不同，如冰是硬的、固体，水是可以流动的、液体）。3.引出课题：“水和冰是我们常见的样子，那么水还有没有其他‘神奇’的样子呢？今天，我们就一起来探索水的奇妙旅程，看看水到底有多少种变化。”（板书课题：水的奇妙旅程）（二）探究新知，实验观察（约20-25分钟）1.认识水的三种状态*活动一：观察冰（固态）*教师引导：“请各小组拿出冰块，仔细看一看、摸一摸（注意提醒学生冰很凉，不要长时间触摸），然后在记录纸上画出你看到的冰块，并写下它的特点。”*学生活动：分组观察、触摸冰块，讨论并记录。*分享交流：邀请小组代表描述冰块的特点（如：无色、透明、有固定形状、摸起来很冷、硬等）。*教师小结：像冰这样，有固定形状和体积的状态，我们称之为“固态”。（板书：固态——冰，并贴上关键词卡片）*活动二：观察水（液态）*教师引导：“现在，请同学们将一小块冰放入空的小塑料杯中，我们静静地观察一会儿，看看会发生什么变化？”（若环境温度较低，可适当用手捂住杯子底部加速融化）*学生活动：观察冰块融化过程，并用文字或图画记录。*分享交流：“冰块怎么样了？杯子里现在是什么？”（冰块变小了，融化成了水）“水又有什么特点呢？”（引导学生描述水的特点：无色、透明、没有固定形状、会流动、有一定体积等）。*教师小结：像水这样，没有固定形状、会流动，但有一定体积的状态，我们称之为“液态”。（板书：液态——水，并贴上关键词卡片）*活动三：“捕捉”水蒸气（气态）——演示实验*教师提问：“如果我们继续给水加热，水又会变成什么呢？”（教师演示：将装有少量水的烧杯放在三脚架上（垫石棉网），用酒精灯加热至沸腾。提醒学生注意安全，不要触摸烧杯和火焰。）*引导观察：“大家看到了什么？”（水开了，有“白气”冒出来）“这些‘白气’是什么呢？”（引导学生思考，可能会误认为是水蒸气）*深入探究：教师用一块冷的小金属盘（或玻璃片）放在“白气”上方。“大家再看，盘子下面有什么？”（小水珠）*教师讲解：“其实，我们看到的‘白气’并不是真正的水蒸气，而是水蒸气遇到冷空气凝结成的小水珠。真正的水蒸气是无色、无味、看不见的气体，就像空气一样，它充满在我们周围。我们把这种没有固定形状、没有固定体积、会流动的气体状态叫做‘气态’，水的气态就是水蒸气。”（板书：气态——水蒸气，并贴上关键词卡片，强调水蒸气是看不见的）。*联系生活：“生活中，你们在哪里还见过水蒸气变成小水珠的现象？”（如：冬天呼出的“白气”、冷饮杯外壁的水珠、浴室镜子上的雾气等）。2.探究水的状态变化条件*教师引导：“我们刚才看到了冰变成水，水变成水蒸气。那么，是什么让它们发生了变化呢？”（引导学生关注“加热”这个条件）*师生共同总结：*“冰（固态）→水（液态）：需要‘加热’（或放在温暖的地方），这个过程叫做‘融化’。”（板书：冰→水加热/融化）*“水（液态）→水蒸气（气态）：需要‘加热’，这个过程叫做‘蒸发’，水开了我们也叫‘沸腾’，是剧烈的蒸发。”（板书：水→水蒸气加热/蒸发/沸腾）*逆向思考：“那水蒸气能变回水，水能变回冰吗？需要什么条件呢？”（引导学生思考，得出“冷却”或“降温”的条件）*“水蒸气（气态）→水（液态）：需要‘冷却’（遇冷），这个过程叫做‘凝结’。”（板书：水蒸气→水冷却/凝结）*“水（液态）→冰（固态）：需要‘冷却’（温度降到0℃以下），这个过程叫做‘凝固’。”（板书：水→冰冷却/凝固）*小游戏/图示总结：教师出示水的三态变化示意图（或用箭头和关键词卡片在黑板上组织），带领学生回顾水的三种状态及其相互转化的条件。（三）巩固拓展，联系生活（约7-8分钟）1.图片/视频欣赏：播放PPT，展示生活中更多水的状态变化实例，如：冬天湖面结冰（凝固）、春天冰雪消融（融化）、湿衣服晾干（蒸发）、烧水冒“白气”（先蒸发后凝结）、冰箱冷冻室结冰等。引导学生判断这些现象属于哪种状态变化。2.“我是小法官”：教师描述一些现象，让学生判断水的状态变化类型及条件。*“夏天，小明从冰箱里拿出一瓶饮料，过一会儿瓶壁上出现了小水珠。这是怎么回事？”（空气中的水蒸气遇冷（饮料瓶）凝结成小水珠）*“冬天，室外的水坑里的水慢慢不见了，地面变干了。”（水蒸发变成水蒸气）3.环保教育渗透：“水有这么多奇妙的变化，它对我们的生活太重要了！地球上的水资源是有限的，而且不是所有的水都能直接饮用。所以，我们应该怎样对待水资源呢？”（引导学生说出要节约用水、保护水源等）（四）课堂小结，回顾提升（约3-5分钟）1.师生共同回顾：“今天我们一起探索了水的奇妙旅程，你学到了什么新知识？”（引导学生总结水的三种状态、变化条件等）2.教师总结：“水是生命之源，它以固态、液态、气态三种形式存在于我们身边，并且在一定条件下可以相互转化，形成了自然界中奇妙的水循环。希望同学们今后能继续带着好奇心去观察生活中的科学现象，做一个爱科学、学科学、用科学的小侦探！”（五）布置作业（延伸探究）（约1分钟）“课后小任务：请同学们回家后，和爸爸妈妈一起做一个小实验：在一个透明的杯子里装一些水，做上记号，然后把它放在窗台上，观察几天，看看杯里的水有什么变化，并想一想为什么。明天来和小伙伴分享你的发现哦！”八、板书设计水的奇妙旅程*固态(sùtài)：冰(bīng)——有固定形状、体积*液态(yètài)：水(shuǐ)——无固定形状、有体积、会流动*气态(qìtài)：水蒸气(shuǐzhēngqì)——看不见、无固定形状、无固定体积变化与条件：*冰→水（加热/融化）*水→水蒸气（加热/蒸发/沸腾）*水蒸气→水（冷却/凝结）*水→冰（冷却/凝固）节约用水，从我做起！九、教学反思（预设与展望）本教学设计力求通过直观的实验和生活实例，帮助小学生建立对水的三态变化的初步认识。在实际操作中，需要特别注意实验安全，尤其是涉及加热的环节，教师需全程监督指导。对于“水蒸气是看不见的”这一难点，通过冷盘凝结小水珠的实验对比