粒粒沙中窥世界-苏教版一年级科学下册《探秘沙子的奇妙之旅》教学设计

粒粒沙中窥世界——苏教版一年级科学下册《探秘沙子的奇妙之旅》教学设计

一、【基础】教材与课标解读：在“玩”中构建物质科学的初步概念

本课《探秘沙子的奇妙之旅》隶属于苏教版一年级科学下册第一单元“石头与泥土”，是在学生学习了《捡石头》之后，对天然物质探究的进一步延伸。依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》，本课精准对应“物质的结构与性质”这一核心概念，特别是其中“物质具有一定的特性与功能”的学习内容。教材编排匠心独运，并未直接以冷冰冰的“观察沙子”为题，而是以一个充满童趣的“玩”字统领全局，这深刻揭示了低年级科学教学的本质——顺应儿童天性，让探究在愉悦的体验中自然发生。本课旨在引导学生从宏观的石头观察转向对更细微颗粒——沙子的探究，通过亲历性的“玩”沙活动，调动多种感官，初步学习运用比较与分类的方法，认识沙子的颜色、颗粒大小、干湿变化等外部特征，并初步感知物质的形态与其功能之间的关联，为后续学习泥土、水以及更复杂的物质科学知识奠定坚实的基础。【基础】本课不仅是对单一物体的认知，更是对学生科学观察习惯和探究兴趣的第一次系统化培养，在整个单元中起着承上启下的关键作用，实现了从“认识单一物体”向“比较不同物质”的跨越。

二、【基础】学情精准画像：基于前概念与认知起点的教学设计

一年级下学期的小学生，正处于前运算阶段向具体运算阶段过渡的关键期。他们的思维具有极强的具体形象性，注意力以无意注意为主，且难以持久。对于“沙子”，学生普遍拥有丰富的感性经验：在沙滩筑过城堡、在沙坑挖过隧道。这些快乐的记忆是本课宝贵的教学资源，构成了学生关于沙子的“前概念”。然而，这种经验往往是零散、模糊甚至是不科学的，例如，他们可能只知道沙子好玩，却不明白为什么湿沙子能塑形而干沙子不能。因此，【难点】在于如何将学生无意识的“玩”转化为有目的的“探究”，引导他们从关注“好玩不好玩”的表象，深入到思考“为什么会这样”的科学本质。此外，一年级学生的小肌肉群发育尚不完全，精细动作如筛沙子、控制沙漏流速等存在一定困难，这要求教学设计必须在安全、卫生的前提下，提供有结构的材料，并给予充分、耐心的操作指导。学生在第一课《捡石头》中已经初步学会了用眼睛看、用手摸等观察方法，这为本课运用多种感官和简单工具（如放大镜、筛子）观察沙子提供了技能上的铺垫。

三、【重要】教学目标分层架构：指向核心素养的全面达成

基于对课标和学情的分析，本课以培养学生的科学核心素养为旨归，制定了以下四维融合的教学目标：

（一）科学观念

1.认识沙子的基本特征：知道沙子是由细小的颗粒组成的，颜色多样（常见的有黄色、白色、黑色等），质地有粗糙和细腻之分。【基础】

2.理解干沙与湿沙的区别：通过实践，认识到干沙松散、不具可塑性；湿沙黏稠、具有可塑性，能够初步理解水是改变沙子性质的关键因素。【重要】

3.知道沙子是重要的自然资源：了解沙子在日常生活、建筑、艺术乃至高科技领域（如芯片制造）的广泛应用，建立科学与技术、社会与环境初步联系的观念。【基础】

（二）科学思维

4.观察与比较能力：能够运用多种感官（眼、手）和工具（放大镜、筛子），有序、细致地观察不同沙子（干/湿、粗/细）的特征，并尝试用科学的语言进行描述和比较。【重要】

5.归纳与概括能力：能够将对沙子的零散观察结果，归纳概括出沙子的普遍特性（如颗粒状、不溶于水等）。【基础】

6.批判性思维：在制作沙漏的工程实践中，能够根据“计时60秒”的要求，分析影响流速的因素，并尝试提出改进方案。【高频考点】

（三）探究实践

7.经历完整的探究过程：在“比较沙子”的活动中，经历“提出问题—猜想方法—动手实验—记录现象—交流发现”的科学探究流程。【重要】

8.掌握基本的实验技能：学会安全使用放大镜观察、使用筛子进行分离、用滴管给沙子加水搅拌等基本实验操作。【基础】

9.工程技术实践初体验：能够根据图纸或说明，小组合作制作一个简易沙漏，并尝试通过调整沙量来控制计时时长，体验“测试—改进—再测试”的工程循环。【热点】

（四）态度责任

10.激发探究兴趣：保持和发展对自然界的好奇心和探究热情，体验到“玩中学”的乐趣。【基础】

11.培养合作与分享精神：在小组活动中，愿意倾听他人意见，乐于分享自己的发现和玩法，初步形成团队合作意识。【重要】

12.增强安全与环保意识：在玩沙过程中，养成不乱扬沙、保护自己眼睛、实验后清理桌面的良好习惯，初步形成保护自然沙石资源的意识。【基础】

四、【难点】教学重难点突破：从感性体验到理性认知的跨越

（一）教学重点

1.组织学生运用多种感官和工具，对沙子的颜色、颗粒、干湿状态等外部特征进行系统观察和比较。

2.引导学生在“玩”的过程中，清晰描述并区分干沙与湿沙的不同特性。

（二）教学难点

3.引导学生理解沙子干湿状态变化的内在原理，即水填充了沙子颗粒间的空隙，并利用水的表面张力将颗粒粘合在一起，从而使其具有可塑性。这对于一年级学生的抽象思维是巨大挑战，需要教师通过直观演示和反复体验来化解。

4.如何在开放性的“玩沙”活动中，始终维持学生的科学探究焦点，避免活动滑向单纯的、无序的嬉戏，实现“玩”与“思”的深度融合。

五、【重要】教学准备：有结构的材料是无声的引导

（一）教师准备

1.不同种类的沙子：准备至少两种特征鲜明的沙子，如颗粒较粗、颜色灰暗的建筑用沙和颗粒细腻、颜色金黄的河沙或海沙。每种沙子需提前烘干，并分别装在密封盒中。

2.干沙与湿沙样本：提前调制好湿度适中的湿沙，供学生对比观察。

3.观察工具：为学生小组配备手持放大镜、不同孔径的小塑料筛、白色塑料盘、一次性滴管、小水杯、搅拌棒。

4.工程实践材料：为每组准备制作沙漏的材料包（两个相同的透明塑料瓶、配套的瓶盖（教师需提前在瓶盖中心钻好一个约3-4mm的小孔）、宽胶带、小漏斗、计时器（手机或秒表））。

5.多媒体资源：包含沙滩、沙漠、建筑工地、沙雕艺术展、沙画创作、沙子用于制造玻璃和芯片等内容的图片和短视频。

（二）学生准备

6.生活经验准备：回忆自己在哪里玩过沙子，是怎么玩的。

7.物品准备：建议学生带一份自己从沙滩或沙坑收集的沙子（装在密封袋中，写好名字），增加学习的亲切感。

六、【核心】教学实施过程：四阶递进，深度玩转科学

（一）【基础】唤醒经验，聚焦问题（预计用时5分钟）

1.情境导入：上课伊始，教师面带微笑，用充满感染力的语气提问：“同学们，快乐的假期里，很多人都去过海边或者公园的沙坑。谁来跟大家分享一下，你当时是怎么玩沙子的？心情怎么样？”【重要】这一开放性问题旨在激活学生的生活记忆，让他们自由表达，营造轻松愉悦的课堂氛围。学生可能会回答“堆沙堡”“挖陷阱”“用铲子挖河”等等。

2.引发认知冲突：在学生热情高涨之时，教师出示两瓶沙子（一瓶是细腻的干海沙，一瓶是粗糙的建筑干沙），故作神秘地说：“今天老师也带来了两瓶‘宝贝’，你们看，它们都是沙子，但它们是一样的吗？如果让你用它们来堆沙堡，结果会一样吗？”【难点】这一问题旨在挑战学生的前概念，让他们意识到沙子与沙子之间可能存在不同，从而聚焦本课的核心问题，激发探究动机。教师顺势引出并板书优化后的课题：《探秘沙子的奇妙之旅》。

（二）【重要】多元比较，探秘干沙（预计用时15分钟）

1.明确方法与规则：教师引导学生讨论：“要想发现这两份沙子的秘密，我们可以用什么方法？”学生可能会说“看一看”“摸一摸”。教师在此基础上，介绍并演示使用放大镜和筛子的方法：【基础】“用放大镜时，我们要对准一小撮沙子，眼睛靠近观察镜，慢慢调焦，就能看到一个放大的世界；用筛子时，要轻轻摇晃，看看什么漏下去了，什么留在了上面？”同时，强调实验规则：沙子不能离开托盘；工具要轻拿轻放；观察到的现象要及时告诉小组长，可以用简单的词语记在心里或用图画画下来。

2.小组合作探究：学生以4-6人小组为单位，领取材料和记录单，开始对两份干沙进行对比观察。教师巡视各小组，适时介入指导：有的小组可能只关注颜色，教师可引导“除了颜色，用手捻一捻感觉一样吗？”；有的小组筛沙子方法不对，教师可示范正确动作。鼓励学生用“看一看（颜色、颗粒大小）、捻一捻（粗糙还是光滑）、筛一筛（哪种沙子更容易筛下去）”等多种方式进行全方位比较。【重要】

3.汇报交流，建构特征：探究结束后，教师组织小组汇报。请小组代表拿着材料到讲台前，指着实物分享发现。学生可能会说：“1号沙子颜色浅，颗粒看起来大一些，摸起来有点扎手，筛的时候有很多大颗粒留在上面。2号沙子颜色黄，颗粒特别小，摸起来像面粉一样滑，一下子就筛下去了。”教师引导其他小组补充或质疑，并适时板书，提炼出沙子特征的词汇：颗粒有大有小、颜色深浅不一、触感有的粗糙有的细腻。最后，教师总结：原来，沙子虽然都叫沙子，但因为来自不同的地方，它们的颗粒大小、颜色、粗糙程度都是不一样的。【基础】

（三）【热点】干湿对比，揭秘塑形（预计用时10分钟）

1.魔术激趣，引出变量：教师在刚才比较过的两份干沙中，各取一些放在盘子里。然后提问：“如果我现在给这些干沙加点水，它们会变成什么样？还能堆成城堡吗？”学生猜测后，教师演示加水搅拌，将干沙变成湿沙。

2.亲身实践，感受变化：教师给每个小组发放适量的水（或用滴管），让学生亲手将自己盘中的一部分干沙加水混合，再次进行观察和塑形尝试：“现在试试看，用湿沙能不能捏成小球？和刚才的干沙有什么不一样？”【高频考点】这一环节是学生最兴奋的时刻，教师要维持好秩序，引导学生有目的地体验：用手捏一捏，感受湿沙的黏性；在手心里团一团，看能不能成球；再试着把它压扁，看看会不会散开。

3.交流讨论，揭示原理：体验结束后，围绕核心问题展开讨论：“为什么干沙捏不成球，湿沙却能？”【难点】教师引导学生从颗粒的角度进行思考，最终通过形象的比喻帮助学生理解：干沙的颗粒就像一个个独立的、光滑的小球，彼此站不稳；而加了水之后，水就像胶水一样，把无数个小颗粒粘在了一起，所以就能塑形了。教师顺势板书：干沙：松散、不具可塑性；湿沙：黏稠、具有可塑性。

（四）【热点】工程实践，巧做沙漏（预计用时10分钟，此环节可与下一环节灵活调整时间）

1.创设任务情境：教师展示一个精美的沙漏，并提问：“沙子不仅好玩，还能帮我们计时。你们想不想也做一个属于自己的、能计时60秒的沙漏？”【热点】这一任务驱动立刻点燃了学生的创造热情。

2.指导制作，强调安全：教师通过大屏幕展示沙漏的制作步骤图，并配合实物讲解：第一步，用胶带将两个已经打好孔的瓶盖背对背粘牢；第二步，借助小漏斗，在一个瓶子里装入适量细沙；第三步，将粘好的瓶盖拧到装有沙子的瓶子上，再将另一个空瓶子倒过来拧到瓶盖的另一边；第四步，将瓶子翻转，开始计时！【重要】教师必须反复强调安全：瓶盖上的孔已经由老师提前打好，严禁学生自己用尖锐工具操作。

3.测试调整，深化思维：学生分组制作并初次测试，记录沙子全部流下的时间。这时，教师抛出挑战：“现在请大家看看，你们的沙漏计时是大于60秒、小于60秒还是正好？如果不正好，我们该怎么办？”引导学生讨论改进方法：时间长了，可以增加沙子；时间短了，可以减少沙子；或者把沙子的粗细换一换。【难点】学生再次动手调整、测试，直到尽可能接近60秒。这个“测试—分析—改进”的循环过程，是工程思维的核心，远比单纯做出一个沙漏更有价值。

（五）【基础】拓展延伸，链接生活（预计用时3分钟）

1.观看视频，大开眼界：在学生意犹未尽之时，教师播放一段精心剪辑的短视频，展示沙子在不同领域的应用：雄伟的建筑、精美的沙雕、流动的沙画、制造玻璃的原料，乃至现代芯片制造中用到的高纯度硅砂。【基础】视频的视觉冲击力，将学生对沙子的认知从“脚下的玩物”提升到“宝贵的资源”的高度。

2.总结升华，布置任务：教师总结：“今天我们通过看一看、捻一捻、筛一筛，不仅认识了干沙和湿沙的秘密，还亲手制作了沙漏，知道了沙子有这么多神奇的用途。原来，最普通的沙子里，也藏着大大的科学！课后，请同学们尝试用沙子、胶水和卡纸，创作一幅属于自己的沙画作品，下节课我们来举办一场‘沙画艺术展’。”【重要】这一实践性作业，将课堂探究延伸至课外，实现了科学与艺术的跨学科融合。

七、【重要】板书设计：思维的可视化呈现

探秘沙子的奇妙之旅

特征：颗粒（大/小）颜色（深/浅）触感（粗糙/细腻）

干沙：松散不黏手不能塑形

湿沙：黏稠能黏手可以塑形

（加水）

用途：建筑艺术计时（沙漏）高科技

八、【热点】教学评价体系：关注过程，激励发展

本课采用过程性评价与结果性评价相结合的方式，重点关注学生在探究活动中的表现。

（一）过程性评价

1.参与度评价：观察学生在小组活动中的参与热情、合作态度和专注程度。能否主动动手操作，能否倾听同伴发言。

2.技能评价：能否正确使用放大镜、筛子等工具；能否按照要求完成沙漏的制作与调试。

3.思维评价：在观察、比较和讨论中，能否提出自己的见解，能否对他人的观点进行补充或质疑，能否初步解释干湿沙不同的原因。

（二）结果性评价

4.记录评价：检查学生（或小组）的记录单，是否能用简单的词语或图画记录下关键观察结果。

5.作品评价：评价学生制作的沙漏是否完成，以及计时调试的准确度。对于课后完成的沙画作品，从创意和制作两方面进行鼓励性评价。

6.自我评价：鼓励学生在课后用“我发现了……”“我学会了……”“我