小学一年级科学下册：探究“溶解”现象的奥秘教案

小学一年级科学下册：探究“溶解”现象的奥秘教案

一、课标解读与前沿理念统整

本节内容隶属于物质科学领域，是小学科学教育中“物质的变化与相互作用”主题的起始与奠基环节。根据《义务教育小学科学课程标准（2022年版）》，“物质科学”领域要求低年段学生“观察并描述常见物体的基本特征，辨别生活中常见的材料”，并“知道有些物质在水里能够溶解，有些则很难溶解”。本节课的核心科学概念是“溶解”，属于“物质在水中的分散”这一核心概念的启蒙。

跨学科视野与核心素养定位：

1.科学观念（科学核心概念）：建构“溶解”的初级模型——物质在水中变成肉眼看不见的微粒，均匀地分散开，且不能通过过滤的方法分离出来。这是学生从宏观现象迈向微观思考的第一步。

2.科学思维：重点培养“比较与分类”思维（对比盐、糖、沙子在水中的不同变化）和“推理与解释”思维（基于观察现象，初步推理“消失”与“仍在水中”的矛盾统一）。融入简单的“模型与建模”思想启蒙（物质微粒化分散）。

3.探究实践：通过完整的“提出问题-作出猜想-实验观察-得出结论-表达交流”探究流程，训练学生规范的实验操作技能（如用药匙取放、搅拌方法）、多感官协同观察（看、尝）以及基于证据的描述能力。

4.态度责任：培养对日常生活现象的好奇心与探究欲，形成实事求是、细致观察的科学态度，并初步建立“物质是变化的”辩证唯物主义自然观萌芽。

教学理念前沿性体现：

1.学习进阶（LearningProgression）：本节课是“溶解”概念的“入门级”台阶，为后续年级学习溶解的快慢、溶解度、溶液等概念奠定认知基础。教学设计需严格遵循一年级学生的认知发展水平，从具体现象入手，不涉及抽象术语过度深化。

2.5E教学模型：本设计将深度融合“参与（Engage）”、“探究（Explore）”、“解释（Explain）”、“迁移（Elaborate）”、“评价（Evaluate）”五个环节，形成闭环学习。

3.STEM+教育整合：融入工程技术（设计公平的对比实验）、数学思维（简单描述量的变化）、语言艺术（清晰的口头与图示表达），并关联生活应用（冲饮料、海水制盐），体现学科融合。

4.社会性科学议题（SSI）启蒙：通过讨论“河流污染”等情境，将溶解现象与社会、环境建立初步联系，培养未来公民素养。

二、学情深度分析

学习者特征（一年级下学期）：

1.认知特点：处于皮亚杰认知发展阶段中的“前运算阶段”末期，开始向“具体运算阶段”过渡。思维具有具体形象性，对抽象概念理解困难，但已具备初步的比较、分类和基于直观的推理能力。注意力集中时间较短，但对动手操作和新鲜事物充满热情。

2.前概念调查：通过课前非正式访谈或简单问卷可知，学生普遍具有以下生活经验：

1.3.喝过糖水、盐水，知道糖、盐放入水中会“化掉”、“没了”。

2.4.可能有过沙子放入水中“沉底”的经验。

3.5.常见迷思概念（Misconception）包括：

1.4.6.“消失论”：认为糖、盐“消失”了，不复存在。

2.5.7.“味道替代论”：通过水的味道变化，能模糊感知物质“还在”，但无法说清原因。

3.6.8.“无限溶解论”：认为任何物质都能无限量地在水中“化掉”。

9.技能基础：经过一学期的科学学习，已初步适应小组合作模式，具备基本的观察和简单描述能力，但实验操作的规范性和系统性有待培养，记录与表达多以图画为主。

10.兴趣动机：对“溶解”这一魔术般的生活现象有天然好奇心，喜欢品尝和动手操作，情境化、故事化、游戏化的学习方式能极大调动其积极性。

三、教学目标（三维目标统整表述）

基于课标、学情与核心素养，制定如下可观测、可评价的教学目标：

1.科学知识与观念

1.通过动手操作和观察，知道盐和糖在水中会逐渐“化掉”，这个过程叫做“溶解”。

2.能基于实验现象描述溶解的特征：物质在水中变成肉眼看不见的微粒，均匀分散，且水可能改变颜色或味道。

3.通过对比实验，知道像沙子这样的物质在水中不会溶解，会沉在底部。

2.科学探究与思维

1.能在教师引导下，针对“盐和糖放进水里会怎样”提出可探究的问题。

2.能运用多种感官（视觉、味觉）进行有目的的观察，并比较盐、糖、沙子在水中的不同变化。

3.能尝试用图画、简单的符号或语言描述观察到的现象，并与同伴交流自己的发现。

4.初步学习“对比实验”的思想，意识到比较需要在其他条件相同的情况下进行。

3.科学态度与责任

1.对溶解现象表现出浓厚的探究兴趣，乐于动手实践和分享发现。

2.在实验中能耐心、细致地观察，实事求是地记录现象。

3.认识到科学源于生活，并能举例说出生活中常见的溶解现象及应用。

4.初步建立节约用水、保护水环境的意识。

四、教学重难点

1.教学重点：通过观察和描述盐、糖在水中的变化过程，初步建立“溶解”的概念。

2.教学难点：理解溶解的本质是物质在水中“均匀分散成肉眼看不见的微粒”，并初步区分“溶解”与“不溶解”的现象。突破难点关键在于设计层层递进的观察活动和具有思维冲突的体验（如尝味道）。

五、教学准备（体现专业性与安全性）

1.教师材料：

1.多媒体课件：包含激趣动画（如《糖宝宝和水精灵》）、高清微观示意图或动画（物质微粒分散过程）、生活中溶解现象图片/视频（冲咖啡、海水晒盐、江河入海口泥沙沉积）、记录单范例。

2.演示实验材料：透明玻璃杯3个、热水、药匙、食盐、白砂糖、石英砂（代替普通沙土，更洁净）、搅拌棒、实物投影仪。

3.板书设计工具：磁贴板、关键词卡片（“溶解”、“不溶解”、“化掉”、“均匀”、“看不见”等）、现象图片。

4.安全与卫生用品：一次性手套、消毒湿巾、废弃物收纳盒。

2.学生分组材料（4人一组）：

1.实验材料包（A）：用于观察溶解过程。

1.2.透明塑料杯（带刻度线）3个，分别预装100毫升常温纯净水。

2.3.小型料碟3个，分别盛放少许食盐、白砂糖、石英砂（量约半药匙，足够观察）。

3.4.塑料搅拌棒3根。

4.5.放大镜（观察初始颗粒状态）。

6.实验材料包（B）：用于体验与验证。

1.7.2个干净的小纸杯，一杯装少量纯净水，一杯装少量配制好的浓糖水（安全可尝）。

2.8.一根滴管（用于尝味道体验，更卫生）。

9.记录与交流工具：

1.10.“我的溶解发现”记录单（采用图画+勾选+简单词语的脚手架式设计）。

2.11.彩色铅笔。

3.12.小组讨论牌（笑脸/哭脸牌，用于表达是否同意某种观点）。

六、教学实施过程（详细展开，体现最高专业水准）

第一阶段：情境卷入，问题驱动（Engage）——约8分钟

活动一：魔术激趣，引出话题

1.教师活动：教师扮演“科学魔术师”，出示两杯透明清水。“同学们，今天老师给大家变个魔术。看，这两杯都是普通的水。现在，我向左边这杯里请入一位‘白精灵’（舀入白糖，不搅拌），向右边这杯里请入一位‘盐勇士’（舀入食盐，不搅拌）。猜猜看，会发生什么？”

2.学生活动：观察、猜测并自由发言。（预测：会化掉/沉下去/水变白……）

3.教师活动：“光猜可不行，科学要靠观察。请大家睁大眼睛！”教师用搅拌棒缓缓搅拌。“咦？‘白精灵’和‘盐勇士’怎么都不见了？它们真的消失了吗？”教师请一位学生上前闻一闻、用干净滴管尝一滴左边杯子里的水（提前准备好安全可尝的糖水）。“你发现了什么？”

4.学生活动：上台体验并报告：“水变甜了！糖还在水里！”

5.教师引导：“太有趣了！眼睛说‘不见了’，舌头却说‘还在’。到底怎么回事？今天，就让我们化身小小科学家，一起来解开‘盐和糖去哪儿了’的秘密！”（自然引出优化后的课题）

活动二：聚焦问题，明确任务

1.教师提问：“关于盐和糖放进水里，你最想研究什么问题？”

2.学生可能提出的问题：它们为什么会不见？它们去哪了？所有的东西放水里都会这样吗？……

3.教师梳理与板书核心问题：在黑板上用图文并茂的形式呈现本节课驱动性问题：“盐和糖放进水里，发生了什么变化？”并副标题：“它们真的‘消失’了吗？”

【设计意图】通过魔术创设认知冲突（视觉“消失”与味觉“存在”的矛盾），瞬间激发学生的探究欲望。从学生提出的原始问题出发，尊重其主体性，并引导聚焦到可探究的科学问题上，体现了“问题源自学生”的教学理念。安全、卫生的尝味设计，既提供了关键证据，又培养了良好的实验习惯。

第二阶段：合作探究，建构概念（ExploreExplain）——约25分钟

活动一：初次观察与描述——溶解前的状态

1.教师指导：“要研究变化，得先认识它们原来的样子。请各小组用放大镜仔细观察盘子里的盐、糖和沙子，看看它们分别是什么样子的？用你们喜欢的方式在记录单第一部分画下来或写下来。”

2.学生活动：小组观察、记录（颗粒状、白色、晶莹等）。教师巡视，指导学生使用放大镜，并引导描述“颗粒大小”、“颜色”等属性。

3.交流分享：请1-2个小组展示记录，描述观察结果。教师强调科学观察的客观性。

活动二：动手实验与对比——溶解过程的现象

1.发布探究任务：“现在，请各位小科学家按照实验步骤，亲自将盐、糖、沙子分别放入三杯水中，仔细观察它们的变化。比一比，它们的变化一样吗？”

2.明确实验步骤与规范（投影出示图文步骤）：

1.3.第一步：将一种材料（如盐）轻轻放入对应水杯中，先不要搅拌，静观30秒。

2.4.第二步：用搅拌棒沿同一方向缓慢搅拌（示范正确操作：不触碰杯壁和杯底过猛），持续观察。

3.5.第三步：重复以上两步，完成另外两种材料的实验。

4.6.安全与卫生要求：材料不能随意混合；搅拌后搅拌棒放回原处；实验过程中不尝、不闻不明液体；保持桌面整洁。

7.学生活动：小组合作进行实验。教师巡回指导，重点关注：

1.8.实验顺序和操作规范性。

2.9.引导学生进行多角度观察：物质本身的变化（颗粒变小、消失）、水的变化（是否变浑浊、水位是否变化）、杯底的变化。

3.10.鼓励组内交流：“你看到了什么？”“和你想的一样吗？”“糖和盐的变化有什么相同点？和沙子有什么不同？”

11.记录现象：学生在记录单第二部分，用图示或词语记录三种材料在水中的变化过程（如：画→画↑表示颗粒减少直至消失；画↓表示沉底）。

活动三：深度研讨与概念初建——溶解是怎样的变化

1.组织全班研讨：教师利用实物投影展示几份有代表性的学生记录单。

2.引导比较分析：

1.3.问题1：“盐和糖放进水里，搅拌后，你们看到了什么共同的现象？”（引导说出：颗粒越来越小，最后看不见了；水还是透明的；杯底最后没有了。）

2.4.问题2：“沙子呢？它的变化和盐、糖一样吗？”（引导说出：颗粒还在，沉在杯底；水可能有点浑浊；搅拌时浮起来，停下又沉底。）

3.5.问题3（关键性问题）：“盐和糖真的‘消失’了吗？我们怎么知道它们还在水里？”（回顾导入时的尝味体验，引导学生推理：水变甜/咸了，说明物质还在水里，只是我们看不见了。）

6.概念揭示与建模：

1.7.教师总结：“像盐和糖这样，放入水中后，变成肉眼看不见的极小极小的微粒，均匀地分散到水中的现象，科学上叫做——溶解。”（板书核心概念“溶解”，并贴出相应图片）。

2.8.出示高清微观示意图或简单动画：“看，这是科学家用特殊仪器看到的画面。盐和糖的颗粒在水里‘分身’，变成无数个小到眼睛看不见的‘小宝宝’，它们在水娃娃中间均匀地散开，藏了起来。所以，水看起来还是清的，但味道变了。”

3.9.“像沙子这样，放入水中后，颗粒没有变细、分散，最终沉在水底的现象，我们说它在水中不溶解。”（板书“不溶解”）

10.完善记录：学生根据研讨结果，在记录单上勾选或书写“溶解”或“不溶解”。

【设计意图】这是本节课的核心环节，充分体现了“探究式学习”和“建构主义”理念。首先，通过规范的实验步骤指导，培养低年级学生科学探究的严谨性。其次，设计的观察顺序（先静置后搅拌）有意制造了现象变化的过程感，让学生更清晰地感知“溶解”是一个动态过程。再次，对比实验的设计（盐、糖vs沙子）是科学思维训练的关键，让学生在同中求异、异中求同中，自主建构“溶解”与“不溶解”的区分标准。最后，从宏观现象到微观图示的衔接，是帮助学生跨越认知难点、初步建立科学模型的关键支架，使抽象概念形象化。

第三阶段：迁移应用，拓展延伸（Elaborate）——约10分钟

活动一：生活中的溶解侦探

1.教师提问：“溶解现象在我们的生活中随处可见。你还能举出哪些物质在水中溶解或不溶解的例子？”

2.学生活动：头脑风暴（如：奶粉、咖啡粉会溶解；泥土、香油不溶解）。

3.多媒体展示：播放或出示一组生活图片（冲调果汁、海水晒盐、服用冲剂、和面、泥沙流入黄河），请学生判断哪些涉及溶解现象，并简单说明理由。

活动二：挑战与拓展——溶解的限度

1.创设新情境：“老师这里有一杯水，已经溶解了一勺糖。如果我再往里面加一勺、两勺、三勺……糖会一直溶解下去吗？”

2.学生猜想并简单交流。

3.教师演示或播放视频：展示向一杯水中不断加盐并搅拌，直到盐不再溶解、沉在杯底的现象。

4.简要小结：“原来，一定量的水能溶解的物质是有限的。这留到以后我们继续研究。”

活动三：社会责任启蒙

1.联系生活：“溶解让我们的生活更方便（冲饮料），但也带来一些思考。如果工厂把有害的物质溶解到水里排进河流，会怎样？”

2.引导学生思考：有害物质溶解在水里看不见，但会被鱼虾喝掉，最终可能影响人类。所以我们要保护水资源，不乱排污水。

3.小结：科学知识能帮助我们更好地生活，也能帮助我们保护环境。

【设计意图】将科学概念与真实世界紧密连接，实现知识的生活化和意义化。“生活侦探”活动巩固概念，发展应用能力。“溶解限度”的挑战是学习进阶的伏笔，激发持续探究的兴趣。引入简单的社会性科学议题（水污染），是科学态度与责任目标的具体落实，在一年级孩子心中播下科学伦理的种子，体现了科学教育的人文关怀。

第四阶段：总结评价，反思提升（Evaluate）——约7分钟

活动一：概念图式总结

1.教师引导学生一起回顾板书，形成本节课的概念网络。采用“我们今天发现……”、“我们知道了……”等句式进行总结。

2.齐读或复述“溶解”的核心特征：变成看不见的小微粒，均匀分散在水中。

活动二：多元评价反馈

1.过程性评价：教师口头表扬在探究中表现突出的小组和个人（如“观察最仔细奖”、“合作默契奖”）。

2.作品评价：展示几份优秀的记录单，评价其观察的细致性、记录的准确性和创造性。

3.自我评价：发放“科学之星”贴纸，让学生贴在记录单上，从“认真观察”、“积极发言”、“友好合作”等方面进行自评。

4.形成性评价（小游戏）：教师快速出示物质图片（如味精、面粉、碎石块、红糖），学生用手势比“√”（溶解）或“×”（不溶解）进行判断，检测概念掌握情况。

活动三：布置趣味作业

提供分层作业供选择：

1.基础作业（必做）：回家当小老师，向家长介绍什么是“溶解”，并找一个例子演示。

2.探究作业（选做）：探究“面粉在水中溶解吗？”（这是一个很好的迷思概念挑战，面粉部分悬浮、部分沉降的现象能引发更深思考），用图画记录过程。

3.拓展作业（选做）：和父母一起泡一杯柠檬水或蜂蜜水，感受溶解带来的美味。

【设计意图】总结不是简单的重复，而是知识的系统化、结构化。多元评价贯穿始终，既关注结果也关注过程，既有教师评价也有学生自评互评，符合现代教育评价理念。分层作业尊重学生差异，将探究从课堂延伸至家庭，保持科学学习的延续性和趣味性。

七、板书设计（结构化、可视化）

板书采用图文结合的思维导图形式，随着课堂推进动态生成。

盐和糖去哪儿了？——探究“溶解”

（眼睛：“不见”？舌头：“还在”！）

我们的研究问题：

盐和糖放进水里，发生了什么变化？

动手探究：

材料：盐、糖、沙子

方法：放入→观察（静置、搅拌）

我们的发现：

┌─────────────┬─────────────┐

│盐/糖│沙子│

├─────────────┼─────────────┤

│颗粒变小、消失│颗粒仍在、沉底│

│水仍透明│水可能变浑浊│

│水变味道│水不变味道│

└─────────────┴─────────────┘

科学概念：

★溶解：物质→看不见的微粒→均匀分散在水中

（例如：盐、糖、味精……）

★不溶解：物质颗粒没有分散，沉或浮在水中

（例如：沙子、石子、油……）

生活中处处有科学！

八、教学特色与创新反思

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