小学科学探究课程教学案列

小学科学探究课程教学案例：水的表面张力探秘一、案例背景与设计理念在小学科学教学中，引导学生从生活现象出发，主动参与探究过程，是培养科学素养的关键。“水的表面张力”这一概念，虽略显抽象，但其相关现象却普遍存在于日常生活中，如清晨叶片上的露珠、水面上漂浮的小昆虫等。本案例旨在通过一系列递进式的探究活动，让学生在观察、猜测、实验、讨论和总结的过程中，直观感受水的表面张力，并初步理解其作用。教学对象为小学四年级学生，他们已具备一定的观察能力和动手操作能力，对新奇的自然现象充满好奇，这为探究活动的开展奠定了良好基础。二、教学目标（一）知识与技能1.通过观察和实验，感知水具有表面张力的现象。2.能初步描述水的表面张力作用下的一些常见现象。3.学习使用简单的实验器材（如滴管、硬币、回形针等）进行科学探究。（二）过程与方法1.经历“提出问题—作出假设—设计实验—进行实验—收集证据—得出结论—交流分享”的完整探究过程。2.培养观察、比较、分析和归纳的能力。3.学习与同伴合作，共同完成探究任务。（三）情感态度与价值观1.激发对水的奇妙特性的探究兴趣和好奇心。2.培养实事求是的科学态度和严谨细致的实验习惯。3.感受科学与生活的密切联系，乐于用所学知识解释生活中的现象。三、教学重点与难点*重点：引导学生通过实验感知水的表面张力现象。*难点：帮助学生从具体现象中抽象出“表面张力”的初步概念，并理解其对水的形态和物体漂浮的影响。四、教学准备（一）教师准备1.多媒体课件（包含露珠、水面昆虫、硬币滴水等图片或短视频）。2.演示实验材料：大烧杯、水、硬币、滴管、回形针、肥皂水。3.实验记录单（每组一份）。（二）学生准备（每小组）1.小烧杯或一次性水杯（盛水）。2.干净的硬币若干（一元或五角）。3.塑料滴管若干。4.回形针若干。5.牙签若干。6.少量洗洁精或肥皂水。7.抹布（用于清理桌面）。五、教学过程（一）创设情境，提出问题（约5分钟）1.情境导入：（教师播放一段清晨荷叶上滚动露珠的视频，或展示相关图片。）师：同学们，请看这些图片/视频，你们有什么发现？露珠为什么能像珍珠一样圆润地躺在荷叶上，而不是散开呢？（引导学生自由发言，初步感知水的特殊形态。）2.聚焦问题：师：今天，我们就来探索水的一个奇妙“本领”。老师这里有一枚硬币和一个滴管（出示实物），如果我们用滴管往硬币表面滴水，大家猜一猜，这枚小小的硬币上最多能滴多少滴水而不让水溢出来？（板书：硬币上能滴多少滴水？）（二）作出假设，设计实验（约10分钟）1.大胆猜测：师：请大家先在小组内讨论一下，大胆猜测一下这个数字。并思考，你们的猜测是根据什么来的？（学生小组讨论，记录员记录各组猜测的数值范围，并选取代表分享。教师将典型猜测值记录在黑板上。）2.设计方案：师：猜测之后，我们需要通过什么方法来验证呢？（实验）师：那么，我们在做这个“硬币滴水”实验时，需要注意些什么才能让实验结果更准确呢？请各小组讨论，设计一个简单的实验步骤，并思考实验中需要注意的事项。（引导学生思考：如何拿滴管？滴水时滴管离硬币的高度？水滴的大小是否要尽量一致？如何判断水即将溢出？实验是否需要重复？）（学生小组讨论，共同制定实验步骤和注意事项，教师巡视指导，帮助完善。）（师生共同总结实验要点：①硬币要平放；②用干净的滴管；③滴水时滴管垂直，尖端接近硬币但不接触；④一滴一滴地滴，仔细观察水面变化；⑤当水面即将溢出或刚有一滴溢出时停止计数；⑥实验重复2-3次，取平均值或最接近的数值。）（三）进行实验，收集证据（约15分钟）1.动手操作：师：现在，请各小组按照我们共同设计的实验方案，开始实验吧！注意分工合作，仔细观察水滴在硬币上的形态变化，并及时记录实验数据。（学生分组实验，教师巡视，提醒学生注意操作规范和安全，鼓励学生仔细观察水面的形状，特别是水满之后的“鼓起来”的现象。）（实验记录表参考：实验次数滴水量（滴）水面现象描述:-------:-----------:-------------------第一次第二次第三次我们组的发现：2.发现新问题：师：在实验过程中，除了滴水量，你们还有没有其他特别的发现？（引导学生关注到水面鼓起的现象，像“小馒头”一样。）（四）分析现象，得出结论（约10分钟）1.数据分享与分析：师：请各小组派代表分享你们的实验结果和观察到的现象。（各小组汇报，教师将各组数据简要记录，并引导学生比较实际结果与最初猜测的差异。）师：大多数小组的实验结果都比我们最初的猜测要多得多，而且我们都观察到，当水滴到一定数量时，硬币上的水面会鼓起来，像一个小小的“水馒头”。这是为什么呢？水为什么没有马上流下来？2.引出概念：师：其实，这是因为水的表面存在一种相互拉着的力，我们把它叫做“表面张力”（板书：表面张力）。正是这种看不见的力，像一层薄薄的“弹性皮肤”一样，把水紧紧地“包裹”在硬币上，使得水面能够鼓起来而不易溢出。3.深化理解：师：我们再来做一个小实验，感受一下这层“弹性皮肤”。（演示：将一枚回形针小心地平放在水面上，使其漂浮。）大家看，金属做的回形针明明比水重，为什么能浮在水面上呢？（引导学生联系“表面张力”进行解释。）师：谁能尝试用“表面张力”的观点来解释一下课前我们看到的露珠为什么是圆的呢？（五）拓展延伸，实践应用（约10分钟）1.“破坏”表面张力：师：如果我们想破坏这层“弹性皮肤”，让硬币上的水更容易溢出来，或者让漂浮的回形针沉下去，你们有什么办法吗？（引导学生思考，如加入洗洁精、搅动等。）师：我们来试一试。请各小组在刚才的硬币水面边缘，用牙签轻轻蘸一点点洗洁精，再观察会发生什么现象？（学生实验，观察到水面迅速破裂，水溢出。）师：这说明什么？（洗洁精可以减弱水的表面张力。）2.生活联系：师：生活中，还有哪些现象与水的表面张力有关呢？（学生举例，如雨后水洼里的水膜、某些昆虫在水面行走等。教师可补充相关图片或视频。）师：我们洗碗时用的洗洁精，就是利用了它能减弱水的表面张力的特性，使油污更容易被洗掉。（六）总结回顾，深化认识（约5分钟）1.课堂小结：师：今天我们一起探索了什么？通过实验，我们知道了水有什么奇妙的本领？（表面张力）你能用自己的话说说什么是表面张力吗？师：在探究过程中，我们是怎样一步步找到答案的？（回顾探究步骤：提出问题—猜测—实验—发现—结论。）2.鼓励探索：师：科学的世界奇妙无穷，水除了表面张力，还有很多有趣的特性等着我们去发现。希望同学们能带着今天的好奇心和探究精神，继续去观察生活，发现问题，探索更多的科学奥秘。六、教学评价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、实验操作的规范性以及能否积极思考和表达。2.成果性评价：通过学生实验记录单的填写情况、课堂发言的质量以及对现象的解释能力，评估学生对“表面张力”概念的理解程度和探究能力的发展。3.鼓励性评价：对学生在活动中的每一个闪光点，如大胆的猜测、细致的观察、独特的想法等，都给予及时的肯定和鼓励。七、教学反思本案例通过围绕“硬币上能滴多少滴水”这一核心问题展开，层层递进，引导学生经历了完整的科学探究过程。学生在动手操作中体验，在观察思考中发现，有效地突破了“表面张力”这一抽象概念的教学难点。1.成功之处：*选题贴近学生生活，能有效激发探究兴趣。“硬币滴水”实验材料简单易得，操作安全，现象明显，能给学生带来强烈的认知冲突和惊喜感。*注重引导学生主动建构知识，通过猜测、实验、观察、讨论等环节，让学生在亲身体验中逐步理解“表面张力”的存在及其作用。*拓展延伸环节设计巧妙，通过“破坏”表面张力的实验，进一步加深了学生对概念的理解，并联系生活实际，体现了科学的应用性。2.不足与改进：*部分学生在滴加液体时操作不够规范，导致实验结果有较大误差。未来教学中，应加强对实验操作技能的指导，可在课前进行简单的滴管使用培训。*对于“表面张力”的微观解释（水分子间的相互作用力），考虑到四年级学生的认知水平，不宜过多展开，但可以尝试用更形象的比喻帮助学生理解。*课堂时间的分配需要更灵活。若学生在某个探究环节讨论热烈，思维活跃，可适当调整后续环节的时间，给予学生更充分的思考和表达空间。*可以考虑增加一些学生自主