小学科学探索实验课程教案

小学科学探索实验课程教案一、课程概述本课程旨在引导小学中高年级学生通过一系列简单易操作的探究活动，感知并初步理解水的表面张力这一奇妙的物理现象。课程强调学生的亲身体验与自主发现，鼓励他们像科学家一样提出问题、作出假设、动手实验、观察记录、分析现象并尝试得出结论。通过对水的表面张力的探索，激发学生对自然现象的好奇心和探究欲望，培养其科学观察能力、动手实践能力以及初步的科学思维方式。二、教学目标（一）科学知识与概念1.学生能够通过观察实验现象，感知水具有一种能使其表面尽量缩小的力——表面张力。2.学生能够列举生活中与水的表面张力相关的现象。（二）科学探究能力1.引导学生针对“硬币上能滴多少滴水”等问题进行有依据的猜测。2.指导学生学习使用滴管等工具进行简单的定量实验操作，并尝试规范记录实验现象和数据。3.培养学生细致观察、主动提问、分析现象以及与同伴交流合作的能力。（三）情感态度与价值观1.激发学生对水的特性的好奇心和探究兴趣，体验科学探究的乐趣。2.培养学生严谨认真的实验态度、实事求是的科学精神以及乐于与他人分享发现的合作意识。3.引导学生关注生活中的科学现象，初步建立“生活即科学”的观念。三、教学重点与难点（一）教学重点1.学生通过亲身实验，直观感知水的表面张力现象。2.学习提出问题、设计简单实验、观察记录并进行交流的科学探究方法。（二）教学难点1.理解“表面张力”是水表面存在的一种相互拉力，并用自己的语言描述所观察到的现象。2.引导学生从实验现象中抽象出对“表面张力”的初步认识，而非简单记忆概念。四、教学准备（一）教师准备1.演示材料：洁净的硬币若干（不同面值，如一角、五角、一元，方便对比）、滴管（或医用注射器，去除针头）若干、清水、洗洁精（或肥皂水）、小烧杯、记录表（白板或大张纸）、抹布、PPT课件（可选，用于展示生活中的表面张力现象或实验步骤示意图）。2.教学资源：相关的表面张力现象图片或短视频（如昆虫在水面行走、露珠的形状等）。（二）学生准备（可分组进行）1.每人或每组：洁净的硬币1-2枚（建议使用同一面值，减少变量）、滴管1个、小水杯（装清水）、一小块抹布（或纸巾）、实验记录单（每人一份，包含简单的表格和画图区域）、铅笔或彩笔。2.教师统一提供：少量洗洁精（置于小滴瓶中，每组一份，标明“实验用”）。五、教学过程（一）情境导入，激发兴趣（约5分钟）1.现象观察：教师展示一张荷叶上滚动的露珠图片，或播放一段小昆虫（如水黾）在水面上行走自如的短视频。2.提出问题：“同学们，请看这些图片/视频，你们有什么发现？露珠为什么是圆圆的，而不是方方的？小虫子那么轻吗，为什么能站在水面上而不沉下去呢？水里面是不是藏着什么秘密武器？”3.引出主题：“今天，我们就一起来探索水的奇妙特性，揭开这些现象背后的科学奥秘。我们的探索将从一个小小的硬币和一滴水开始。”（二）动手实践，探究发现（约25-30分钟）活动一：硬币上的“水城堡”——初探水的表面张力1.作出猜想：*教师出示一枚硬币和滴管：“如果我们用滴管往这枚平放的硬币上滴水，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？”*引导学生大胆猜想，并将不同的猜测数字记录在黑板上的“我们的猜想”区域。鼓励学生说明自己猜想的理由。2.设计实验与指导：*教师演示正确的滴水方法：“滴管要垂直悬空在硬币正上方，轻轻挤压胶头，让水滴缓慢地、一滴一滴地落在硬币中央。注意，不要让滴管碰到硬币或水面。”*强调观察重点：“在滴水的过程中，要仔细观察水面的形状变化，数清楚一共滴了多少滴，直到第一滴水滴溢出硬币边缘为止。”*提醒实验注意事项：保持桌面整洁，水滴溢出及时用抹布擦拭；实验结束后，硬币和滴管要清洗干净（若后续有对比实验）。3.学生分组实验与记录：*学生分组进行实验，每人可轮流操作或分工合作（一人滴水、一人计数、一人观察记录）。*要求学生将自己小组的实验次数、最终滴数以及观察到的水面形状（如：鼓鼓的、像小馒头一样等）记录在实验记录单上，可以用文字描述，也可以画图。*教师巡视指导，及时纠正不规范操作，鼓励学生细致观察。4.交流与分享：*实验结束后，邀请各小组汇报实验结果（滴数），教师将数据记录在黑板上。*引导学生讨论：“为什么同样的硬币，大家滴的水滴数量会有所不同？”（可能因素：滴水的技巧、硬币是否洁净、水滴大小是否均匀等）*“在水滴即将溢出时，硬币上的水面是什么样子的？”（引导学生描述水面的凸起现象）活动二：打破“水城堡”——探究表面张力的变化1.提出新问题：“刚才我们看到硬币上的水面像一个鼓鼓的小馒头，是什么力量让水面能鼓起来而不立刻散开呢？如果我们在这个‘水城堡’上加入一点点洗洁精，会发生什么变化呢？”2.再次猜想：学生根据已有经验进行猜测。3.对比实验：*教师指导：“请同学们将刚才实验用过的硬币清洗干净，或者换一枚新的洁净硬币。按照刚才的方法，先在硬币上滴同样数量的水（或者滴到水面再次形成鼓鼓的形状），然后用牙签蘸一点点洗洁精，轻轻接触一下硬币上的水面中央，注意不要搅动，仔细观察会发生什么现象。”*学生进行对比实验，并将观察到的现象（如水面瞬间破裂、水迅速溢出等）记录在实验单上。4.讨论分析：*“加入洗洁精后，硬币上的水面发生了什么变化？”*“这说明了什么？洗洁精对水的这种‘让水面鼓起来的力量’有什么影响？”（三）归纳总结，形成概念（约5-7分钟）1.引出概念：教师结合学生的实验现象，用通俗易懂的语言解释“表面张力”：“水的表面好像有一层看不见的‘皮’，或者说有一种相互拉扯的力，使得水的表面尽量收缩，这就是‘水的表面张力’。正是这种力量，让硬币上的水滴能鼓起来，形成一个小小的‘水城堡’；也让小虫子能站在水面上。”2.解释现象：“当我们加入洗洁精后，洗洁精破坏了水表面的这种相互拉扯的力，表面张力变小了，所以‘水城堡’就塌了，水就溢出来了。”3.生活联系：“同学们，你们还能想到生活中哪些现象可能与水的表面张力有关吗？”（引导学生回忆或举例，如：叶子上的水珠、刚洗完的玻璃杯内壁上挂着的水珠、下雨时雨伞上的水珠等。教师可展示课前准备的相关图片或视频辅助说明。）（四）拓展延伸，保持好奇（约3-5分钟）1.思考与提问：“如果我们用不同的液体，比如酱油、食用油，它们在硬币上能形成类似的‘城堡’吗？它们的表面张力和水一样吗？”2.趣味挑战：“课后大家可以尝试一下，用不同的硬币（比如一角和一元的），看看哪一种能滴更多的水？或者，有没有什么办法能让硬币上的水滴得更多一些呢？”（提示：保持硬币和水的洁净非常重要。）3.鼓励学生将自己的发现或新的疑问记录下来，下节课可以继续分享和探究。六、板书设计建议课题：奇妙的水——探索水的表面张力左侧：核心概念与过程右侧：实验记录与发现:---------------------------:---------------------------**我们的问题：****硬币滴水实验：**1.硬币上能滴多少滴水？我们的猜想：（记录数字）2.洗洁精会怎样影响水滴？我们的发现：（记录滴数范围）**科学名词：**水面形状：（简笔画：凸起）**表面张力****加入洗洁精后：**（水表面像有一层“皮”，有相互拉扯的力）现象：（水迅速溢出/水面变平）**生活中的例子：****结论：**（贴图片：露珠、水黾等）洗洁精会减小水的表面张力七、教学反思（此部分由授课教师课后填写）1.本节课的实验设计是否能有效激发学生的探究兴趣？学生参与度如何？2.教学目标的达成情况如何？大部分学生是否能理解“表面张力”的含义并列举相关现象？3.在实验操作指导上，是否清晰明确？学生遇到的主要困难是什么，如何解决的？4.课堂时间分配是否合理？哪些环节可以调整优化？5.学生的观察记录是否规范有效？如何