小学科学创新实验课设计范例

小学科学创新实验课设计范例一、课程概述小学科学教育的核心在于激发学生对自然现象的好奇心与探究欲，培养其科学素养与动手能力。创新实验课则是实现这一目标的重要途径，它不仅要求学生“动手做”，更强调“动脑想”，引导学生从生活中发现科学问题，通过自主探究寻找答案。本课以“水的表面张力”这一常见却又奇妙的物理现象为切入点，设计一系列层层递进的探究活动，旨在让学生在亲身体验中理解科学概念，提升科学探究能力，并感受科学与生活的密切联系。二、设计理念与原则1.生活化导向：选取学生日常生活中易于观察和接触的材料（如水、硬币、滴管等），使科学探究从生活中来，到生活中去。2.探究式学习：以问题为驱动，鼓励学生大胆猜想、设计实验、动手操作、观察记录、分析归纳，体验科学探究的完整过程。3.创新性思维培养：设置开放性问题和挑战性任务，引导学生突破思维定势，尝试不同的实验方法，激发创新意识。4.安全性与可行性：严格筛选实验材料，确保实验过程安全无虞，同时实验设计应符合小学生的认知水平和操作能力。5.合作与交流：鼓励学生小组合作，分享发现，共同解决问题，培养团队协作精神和表达能力。三、实验课具体设计（一）课程名称：奇妙的水膜——探索水的表面张力（二）适用年级：小学中年级（3-4年级）（三）课时建议：1课时（约40分钟）（四）教学目标1.科学知识：初步认识水具有表面张力，了解表面张力是液体表面像一张绷紧的橡皮膜一样的力；知道一些生活中与表面张力相关的现象。2.科学探究：能通过观察、提问、实验等方式进行探究；学习使用滴管、培养皿等简单工具；能对实验现象进行简单描述和解释。3.科学态度与价值观：激发对科学现象的探究兴趣；培养细致观察、认真思考、乐于合作、勇于尝试的科学品质；感受科学世界的奇妙。（五）教学重点与难点*重点：通过实验感知水的表面张力现象。*难点：理解表面张力的概念，并解释生活中的相关现象。（六）教学准备*教师准备：多媒体课件（包含生活中表面张力现象的图片或短视频，如露珠、水面上的昆虫等）、演示用材料（大号硬币、滴管、清水、洗洁精、不同种类的液体如酒精、食用油等，可选）。*学生分组材料：*活动一：小硬币若干（每人或每组1-2枚，建议5角或1元硬币，边缘平整）、一次性塑料滴管若干、小烧杯（或一次性水杯）盛清水、记录纸、铅笔、抹布。*活动二（可选，视时间和学生能力而定）：培养皿（或浅盘）、回形针若干、清水、洗洁精、滴管。*活动三（拓展）：不同形状的小物件（如小纸片、轻小塑料玩具等）、清水、水盆。（七）教学过程1.情境导入，激发兴趣（约5分钟）*教师活动：*（出示图片/视频）同学们，请看这些图片/视频：荷叶上滚动的露珠为什么是圆的？小虫子为什么能在水面上行走而不沉下去？*引导学生观察并提问：“你们有没有想过这是为什么呢？水里面是不是藏着什么秘密？”*“今天，我们就一起来探索水的一个奇妙本领，先来做一个小挑战！”*设计意图：通过生动的生活现象引发学生认知冲突和好奇心，自然导入本课主题。2.动手探究，感知现象（约20分钟）活动一：硬币上的“水上高楼”——初探表面张力*教师引导：*“老师给每个同学/小组准备了一枚硬币、一个滴管和一些水。我们的挑战是：不用任何其他工具，仅仅用滴管往平放的硬币上滴水，看看一枚硬币上最多能滴多少滴水而不溢出来？”*提问：“在滴水之前，请大家先猜一猜，你觉得能滴多少滴？把你的猜想记录下来。”（引导学生进行预测并记录）*讲解滴管使用方法和注意事项：“用滴管吸水时，不要吸太满，以免漏水；滴的时候，滴管要垂直悬空在硬币上方，轻轻挤压胶头，一滴一滴地滴。”*学生活动：*分组进行实验，一人操作，其他人观察、计数并记录。*提醒学生仔细观察水面的形状变化：“水滴在硬币上形成了什么形状？它像什么？”（引导学生观察到水面形成一个凸起的“水膜”）*交流分享：*“你们成功了吗？最多滴了多少滴？和你的猜想一样吗？”*“当滴到一定数量时，硬币上的水面是什么样子的？（鼓鼓的，像个小馒头/小雨伞）为什么水没有马上流下来呢？”*（教师可根据情况进行演示，强调观察水面的凸起）*设计意图：通过“猜-做-看-思”的过程，让学生在惊讶中直观感知水的表面张力作用下形成的“水膜”现象。活动二：让回形针“漂”起来——再探表面张力（可选，根据时间调整）*教师引导：*“刚才我们让硬币上站满了水珠。现在，老师这里有一些回形针，它们能像小虫子一样浮在水面上吗？”（多数学生会认为金属回形针会沉）*“想不想挑战一下，让回形针漂在水面上？”*提供建议：“可以想想办法，比如小心地把回形针平放在水面上，或者借助一张小纸片。”（如果学生困难，教师可做简要示范或提示）*学生活动：*尝试用不同方法让回形针漂浮在水面上（培养皿或浅盘中装适量水）。*成功后，引导学生观察回形针周围水面的凹陷。*教师提问：“回形针明明比水重，为什么能漂在水面上而不沉下去呢？是谁‘托’住了它？”*设计意图：进一步强化学生对水表面存在一种“无形的力”的感知，为理解表面张力概念做铺垫。3.分析讨论，形成概念（约7分钟）*教师引导：*“通过刚才的两个实验，我们发现水好像有一种特殊的本领，能让水滴在硬币上堆起来，能让回形针漂在水面上。这种看不见的‘力量’叫做‘表面张力’。”*用形象的比喻解释：“可以把水的表面想象成一张被拉伸的、有弹性的橡皮膜，或者一张紧绷的小床，这种拉力就是表面张力，它使得水的表面尽量收缩，形成一个最小的面积。”*结合实验现象解释：“硬币上的水滴能鼓起来，就是因为水的表面张力在起作用，它把水往中间拉；回形针能漂着，也是因为表面张力这张‘小床’托住了它。”*学生活动：倾听，思考，尝试理解。*设计意图：在学生充分感知的基础上，适时引出科学概念，并通过形象比喻帮助学生初步理解。4.拓展延伸，联系生活（约5分钟）*教师活动：*“表面张力的本领可大了，它在我们生活中无处不在。”（出示课前准备的图片/视频，如：雨后树叶上的水珠、草叶上的露珠、水面上的油花等）*“谁能说说，你还在生活中见过哪些可能和表面张力有关的现象？”（鼓励学生自由发言，如：杯子里的水可以稍微高出杯口而不溢出等）*（可选小实验）“如果我们在漂着回形针的水面上滴一滴洗洁精，会发生什么呢？”（引导学生观察回形针下沉，简单解释洗洁精破坏了表面张力）*学生活动：观察，思考，联系生活实际进行分享。*设计意图：将课堂所学与生活实际紧密联系，让学生感受到科学的实用性和趣味性，激发持续探究的欲望。5.总结回顾，深化认识（约3分钟）*教师引导：*“今天我们一起探索了水的什么奇妙本领？（表面张力）”*“通过哪些实验发现的？”*“表面张力给你留下了什么印象？”*“科学的世界真奇妙，希望同学们能带着今天的发现和思考，继续去观察生活，探索更多科学的奥秘！”*设计意图：梳理本课知识点，巩固学习效果，升华科学情感。（八）板书设计（示例）奇妙的水膜——探索水的表面张力*猜想：硬币上能滴（）滴水？*实验：*硬币上的水：鼓鼓的（水膜）*回形针漂浮：水面“托”住了*发现：水有表面张力（像绷紧的橡皮膜）*生活中的现象：露珠、荷叶上的水珠……（九）教学反思与拓展建议*教学反思：*学生的参与度和探究兴趣是否被充分调动？*实验操作的规范性和安全性如何？*学生对“表面张力”概念的理解程度如何？是否需要更通俗的解释或更多的实例？*时间分配是否合理？哪些环节可以调整？*小组合作的效果如何？*拓展建议：*家庭小实验：鼓励学生回家后和家长一起尝试用不同的硬币（如一角、五角、一元）进行滴水实验，比较结果有何不同；尝试用不同的液体（如肥皂水、牛奶）进行类似实验，观察表面张力的差异。*阅读与查找：引导学生查阅资料，了解更多关于表面张力的知识及其在科技、生活中的应用（如肥皂泡的形成、船体设计等）。*艺术创作：利用表面张力原理进行艺术创作，如“水上作画”（在水面滴入不同颜色的