小学科学实验课程教学设计实例

小学科学实验课程教学设计实例小学科学实验课程是培养学生科学素养、动手能力和探究精神的重要载体。一个精心设计的实验教学方案，不仅能够帮助学生直观理解科学概念，更能激发其对科学世界的好奇心与探索欲。本文以“水的表面张力”为例，呈现一份小学中年级科学实验课的教学设计实例，力求体现科学性、探究性与趣味性的统一。一、课程概述本课程选自小学科学教材中“物质的状态与性质”单元，旨在引导学生通过观察和实验，初步认识水的表面存在一种使其表面尽可能缩小的力——表面张力。课程时长为40分钟，授课对象为小学四年级学生。本实验所需材料简单易得，操作安全，现象明显，非常适合小学生进行自主探究。二、教学目标（一）科学概念目标学生能够通过观察实验现象，感知水的表面存在一种特殊的力，并知道这种力叫做表面张力。初步了解表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。（二）科学探究目标引导学生经历“提出问题—作出假设—设计实验—动手操作—观察记录—分析现象—得出结论”的科学探究过程。培养学生运用感官进行细致观察的能力，以及使用简单工具（如滴管）进行定量实验操作的技能。（三）情感态度与价值观目标激发学生对水的奇妙现象的好奇心和探究兴趣，培养学生实事求是的科学态度和乐于合作、乐于分享的精神。引导学生关注生活中的科学现象，体会科学就在身边。三、教学重难点（一）教学重点通过实验观察水的表面张力现象，理解表面张力是水表面存在的一种收缩力。（二）教学难点如何引导学生从直观的实验现象（如硬币上能容纳的水滴数量、水面上的回形针）抽象出“表面张力”这一科学概念，并尝试用自己的语言解释现象。四、教学准备（一）教师准备PPT课件（包含生活中的表面张力现象图片或短视频，如露珠、水面上的昆虫等）、演示用实验材料（大号硬币、滴管、清水、有色墨水少量、回形针、培养皿）、实验记录单（电子版及纸质版）、板书设计。（二）学生准备每小组：相同大小的硬币若干（每人至少一枚）、滴管若干、小烧杯（内装清水）、记录纸、铅笔、抹布（或纸巾）。五、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，水是我们非常熟悉的朋友。但你们知道吗，看似普通的水，其实藏着很多有趣的秘密。今天，老师带来了一个小挑战：大家觉得，一枚小小的硬币上，最多能滴多少滴水而不让水溢出来呢？”2.学生猜测：引导学生大胆猜测，并将不同的猜测数字记录在黑板一侧。（此时学生的猜测可能差异较大，有的可能说几滴，有的可能说十几滴）3.引出课题：“大家的意见很不统一，到底谁猜得更接近呢？今天，我们就通过亲手实验来揭开这个关于水的秘密，探究水的一种特殊性质。”（板书：水的秘密——表面张力）（二）探究新知，动手实验（约25分钟）1.实验一：硬币上的水滴*提出问题：“一枚硬币上究竟能容纳多少滴水？水在硬币上会呈现什么形状？”*作出假设：引导学生根据刚才的猜测，对实验结果作出自己的假设。*设计实验：*教师演示规范操作：“如何正确使用滴管？（强调垂直、悬空、逐滴挤压）如何计数？（滴一滴数一下，直到第一滴水滴溢出硬币边缘为止，记录溢出前的滴数）滴的时候要注意什么？（动作轻、保持硬币平稳、不要晃动）”*强调实验注意事项：“实验时要小心，不要把水洒出来；小组内成员要分工合作，可以轮流操作，共同观察，及时记录。”*动手操作与观察记录：*学生分组进行实验，教师巡视指导，及时纠正不规范操作，提醒学生仔细观察水滴在硬币上的形状变化。*要求学生将每次实验的滴数（可进行2-3次重复实验取平均值，培养严谨性）和观察到的水滴形状记录在记录纸上。*交流分享：*实验结束后，各小组汇报实验结果（平均滴数）和观察到的现象（如水滴在硬币上形成一个鼓鼓的“水馒头”）。*教师引导学生对比最初的猜测和实验结果，发现实际滴数远多于很多同学的猜测。2.现象分析，引出概念（约5分钟）*教师提问：“同学们，我们观察到，水滴在硬币上并没有立刻散开，而是像被一个无形的‘袋子’包裹着，形成了一个凸起的曲面，直到再也装不下更多的水才溢出来。是什么力量在帮助水面‘拉’在一起，形成这个‘水袋子’呢？”*播放微视频/图片辅助：展示水的表面张力示意图（简化版，用箭头表示水分子间的相互吸引力），或生活中的表面张力现象（如小虫子在水面行走、荷叶上的水珠滚来滚去）。*揭示概念：“这种存在于水的表面，使水面尽可能收缩成最小面积的力，我们称之为‘水的表面张力’。正是这种看不见的力量，让硬币上的水滴能够‘抱’在一起，形成我们看到的‘水馒头’。”（板书核心概念：表面张力——水表面的收缩力）3.拓展体验：回形针“水上漂”（约5分钟，可选，根据课堂时间灵活调整）*教师演示：“既然水有表面张力，那它能托起比水重的物体吗？比如这个回形针。”（教师演示将回形针小心地平放在水面上使其漂浮的技巧）*学生尝试：鼓励学生小组内尝试。（提示学生：回形针要干净，放置时动作要轻，最好用镊子辅助或让其水平接触水面）*现象解释：引导学生用刚学的“表面张力”概念解释回形针能漂浮的原因——水的表面张力像一张绷紧的膜，把回形针托在了水面上。（三）巩固提升，联系生活（约5分钟）1.讨论与分享：“生活中，你们还见过哪些现象可能与水的表面张力有关呢？”（引导学生思考，如雨后树叶上的水珠、清晨草叶上的露珠、用肥皂泡吹泡泡等——此处可引申，若时间允许，可简单提及表面活性剂对表面张力的影响）2.教师小结：“同学们，今天我们通过有趣的实验认识了水的表面张力，知道了是这种看不见的力量让硬币能承载那么多水滴，让小虫子能在水面漫步。科学就在我们身边，只要我们善于观察，勤于思考，勇于动手，就能发现更多大自然的奥秘。”（四）课堂总结，布置拓展（约5分钟）1.回顾本节课学习内容：水的表面张力及其现象。2.布置课后拓展任务：*“回家后，大家可以和爸爸妈妈一起，尝试用不同的液体（比如肥皂水、糖水）在硬币上做同样的实验，看看结果会有什么不同？这又说明了什么呢？”*“继续观察生活中的表面张力现象，把你的发现记录下来，下节课和大家分享。”六、板书设计水的秘密——表面张力*挑战：硬币上能滴多少滴水？*猜测：（学生数字）*实验结果：（小组汇报数字范围）*现象：水滴成“水馒头”（凸起）*揭秘：表面张力——水表面的收缩力（像一张绷紧的膜）*生活中的例子：露珠、水面上的昆虫、……七、教学反思与拓展本教学设计以学生为主体，通过问题驱动和实验探究，引导学生主动建构“表面张力”的初步概念。实验材料简单，操作安全，确保了每位学生都能参与其中。在实际教学中，教师需注意：1.滴管使用指导：这是保证实验准确性的关键，尤其是低年级学生，需要耐心示范。2.差异化指导：对操作较慢或理解有困难的小组，教师应及时给予帮助和引导。3.时间掌控：“硬币滴水”实验是核心，应保证充足时间。“回形针漂浮”可作为拓展，视课堂情况而定。4.概念的适度性：对于“表面张力”的科学原理（分子间作用力