一堂探索“水的魔力”的科學(xué)課——小學(xué)四年級(jí)“水的表面張力”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)引言小學(xué)科學(xué)教育的核心在于激發(fā)學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心，培養(yǎng)其觀察、探究和動(dòng)手實(shí)踐能力。本教學(xué)設(shè)計(jì)以“水的表面張力”為主題，旨在通過(guò)一系列貼近生活、生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)四年級(jí)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)水的這一奇妙特性，初步建立科學(xué)探究的思維模式。整個(gè)教學(xué)過(guò)程注重學(xué)生的親身體驗(yàn)與合作交流，力求將抽象的科學(xué)概念轉(zhuǎn)化為直觀的感知，讓學(xué)生在“做科學(xué)”的過(guò)程中享受發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣。一、實(shí)驗(yàn)課題名稱水的“隱形外套”——探索水的表面張力二、適用年級(jí)小學(xué)四年級(jí)三、實(shí)驗(yàn)類型探究型實(shí)驗(yàn)、分組合作實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)40分鐘（一課時(shí)）五、實(shí)驗(yàn)背景與目標(biāo)（一）實(shí)驗(yàn)背景水是學(xué)生日常生活中最熟悉的物質(zhì)之一，但水所蘊(yùn)含的科學(xué)奧秘卻常常被忽略?！氨砻鎻埩Α笔撬囊粋€(gè)重要物理性質(zhì)，雖然學(xué)生難以用精確的物理術(shù)語(yǔ)來(lái)描述，但他們?cè)谏钪锌赡苡^察過(guò)類似現(xiàn)象，如露珠呈球狀、某些昆蟲(chóng)能在水面行走等。本課從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，通過(guò)設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)和理解水的這一“隱形”特性。（二）實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.知識(shí)與技能：*初步感知并認(rèn)識(shí)水具有表面張力這一特性。*能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作觀察到水表面張力的現(xiàn)象。*學(xué)習(xí)使用滴管、硬幣等工具進(jìn)行定量觀察，并嘗試記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.過(guò)程與方法：*經(jīng)歷“提出問(wèn)題——作出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——?jiǎng)邮植僮鳌^察記錄——分析現(xiàn)象——得出結(jié)論”的科學(xué)探究過(guò)程。*培養(yǎng)觀察能力、動(dòng)手操作能力以及與同伴合作交流的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：*激發(fā)對(duì)水的特性的好奇心和探究欲望。*體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。*感受自然界的奇妙，增強(qiáng)保護(hù)水資源的意識(shí)。六、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備：*演示用：大燒杯、清水、回形針、硬幣、滴管、肥皂水、PPT課件（包含生活中表面張力現(xiàn)象的圖片或短視頻，如露珠、水面上的昆蟲(chóng)等）。*實(shí)驗(yàn)記錄表（每組一份，可提前打印）。*獎(jiǎng)勵(lì)用的“小小科學(xué)家”貼紙。學(xué)生分組準(zhǔn)備（4-5人一組）：*培養(yǎng)皿或小碟子（1個(gè)）*一元硬幣（1-2枚，確保干凈）*塑料滴管（1-2個(gè)）*清水（少量，裝在小燒杯或一次性水杯中）*記錄表（教師提供）*抹布或紙巾（用于擦拭溢出的水）*牙簽（1根）*一小塊肥皂（備用，用于拓展實(shí)驗(yàn)）七、實(shí)驗(yàn)安全提示1.實(shí)驗(yàn)用水為清水，注意不要灑在桌面上，以免滑倒。若不慎灑出，立即用抹布擦干。2.硬幣、滴管等物品要輕拿輕放，防止掉落損壞或誤傷。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將材料整理好，保持桌面整潔。4.嚴(yán)禁將實(shí)驗(yàn)物品放入口中。八、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)（一）情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣（約5分鐘）教師活動(dòng)：1.（出示PPT圖片：荷葉上滾動(dòng)的露珠、水面上停留的小昆蟲(chóng)）提問(wèn)：“同學(xué)們，請(qǐng)看這些圖片。露珠為什么能像珍珠一樣圓圓的，而不是平攤在葉子上呢？小蟲(chóng)子那么輕嗎，為什么能站在水面上而不沉下去？”2.引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)言，鼓勵(lì)他們大膽猜想。3.總結(jié)學(xué)生的猜想，引出主題：“看來(lái)水的表面似乎有一種我們看不見(jiàn)的‘力量’在起作用，今天我們就一起來(lái)探索水的這種‘魔力’，給它找一件‘隱形外套’，好不好？”（板書(shū)課題：水的“隱形外套”——探索水的表面張力）學(xué)生活動(dòng)：觀看圖片，思考老師提出的問(wèn)題，積極參與猜想和討論。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)生動(dòng)的圖片和啟發(fā)性問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣和好奇心，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。（二）提出問(wèn)題，作出假設(shè)（約3分鐘）教師活動(dòng)：1.“如果我們把一枚硬幣平放在桌上，大家猜一猜，我們能用滴管往這枚硬幣上滴多少滴水，水才會(huì)溢出來(lái)呢？”（強(qiáng)調(diào)是“滴”，且水滴要盡量均勻）2.引導(dǎo)學(xué)生思考，并讓他們?cè)谛〗M內(nèi)輕聲討論，將自己的猜測(cè)數(shù)字寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)記錄表的“我的猜測(cè)”一欄。3.選取幾個(gè)小組代表說(shuō)出猜測(cè)的數(shù)字，并追問(wèn)：“你為什么這么猜呢？”學(xué)生活動(dòng)：思考問(wèn)題，小組內(nèi)討論，記錄自己的猜測(cè)，并嘗試解釋猜測(cè)的依據(jù)。設(shè)計(jì)意圖：明確探究的核心問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生基于已有經(jīng)驗(yàn)作出初步假設(shè)，培養(yǎng)其預(yù)測(cè)能力。（三）設(shè)計(jì)方案，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)（約15分鐘）教師活動(dòng)：1.引導(dǎo)學(xué)生思考：“要驗(yàn)證我們的猜測(cè)，應(yīng)該怎么做呢？”與學(xué)生共同討論實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。*如何拿滴管？（捏緊膠頭，深入水中，緩慢松開(kāi)吸??；滴加時(shí)滴管尖離硬幣約1厘米，垂直滴下，輕輕擠壓。）*如何計(jì)數(shù)？（一滴一滴數(shù)清楚，直到第一滴水溢出硬幣邊緣。）*硬幣要放在哪里？（平整的桌面上，最好下面墊一張紙巾，方便觀察和吸水。）*實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意什么？（保持安靜，小組合作，仔細(xì)觀察，及時(shí)記錄。）2.分發(fā)實(shí)驗(yàn)材料，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)紀(jì)律和安全。3.巡視各小組實(shí)驗(yàn)情況，對(duì)有困難的小組給予適當(dāng)指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意觀察水面的形狀變化。例如：“大家注意看，硬幣上的水面是不是像一個(gè)小小的‘饅頭’一樣鼓起來(lái)了？”學(xué)生活動(dòng)：1.小組內(nèi)分工合作（如：1人滴加水，1人數(shù)數(shù)，1人觀察，1人記錄）。2.按照討論的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將硬幣擦干放在培養(yǎng)皿或桌面上，用滴管吸取清水，小心地往硬幣上滴加，并計(jì)數(shù)。3.仔細(xì)觀察水滴在硬幣上的變化，特別是水面達(dá)到最大量即將溢出時(shí)的狀態(tài)。4.將實(shí)驗(yàn)結(jié)果（滴數(shù)）記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表的“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”一欄。5.可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)1-2次，取平均值或觀察是否有差異。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，明確操作規(guī)范。通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力和合作精神。（四）觀察記錄，分析討論（約10分鐘）教師活動(dòng)：1.待大多數(shù)小組完成實(shí)驗(yàn)后，組織學(xué)生停止實(shí)驗(yàn)，整理好材料。2.提問(wèn)：“哪個(gè)小組愿意分享一下你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？你們滴了多少滴水？和你們最初的猜測(cè)一樣嗎？”3.引導(dǎo)學(xué)生觀察硬幣上未溢出的水面：“大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水滴越來(lái)越多時(shí)，硬幣上的水面并不是平的，而是怎么樣的？”（引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出“鼓起來(lái)”、“凸起”）4.追問(wèn)：“為什么水沒(méi)有馬上溢出來(lái)，反而能像‘小山’一樣鼓起來(lái)呢？是什么力量把水‘拉’在一起的？”5.播放關(guān)于水表面張力的科普小動(dòng)畫(huà)或圖片，用形象的語(yǔ)言解釋：“這是因?yàn)樗肿又g有一種相互吸引的力，叫做‘表面張力’。正是這種力，使得水的表面就像被一張看不見(jiàn)的‘皮’緊緊地拉著，形成了我們看到的凸起的水面，這就是水的‘隱形外套’?！?.引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與“表面張力”聯(lián)系起來(lái)：“正是因?yàn)橛辛诉@層‘隱形外套’（表面張力），硬幣才能‘托’住那么多滴水?！睂W(xué)生活動(dòng)：1.各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果與猜測(cè)的差異。2.再次觀察硬幣上凸起的水面，描述觀察到的現(xiàn)象。3.圍繞老師的問(wèn)題進(jìn)行思考和討論，嘗試解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。4.觀看動(dòng)畫(huà)，傾聽(tīng)老師的解釋，初步理解“表面張力”的概念。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入分析和討論，通過(guò)多媒體輔助和教師講解，幫助學(xué)生建立“表面張力”的初步概念，將感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。（五）得出結(jié)論，拓展延伸（約5分鐘）教師活動(dòng)：1.總結(jié)：“通過(guò)今天的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，看似普通的水，其實(shí)有一股神奇的力量——表面張力，它讓水的表面形成了一層‘隱形外套’，能讓硬幣托住比我們想象中多得多的水。”2.拓展提問(wèn)：“生活中還有哪些現(xiàn)象也和水的表面張力有關(guān)呢？”（引導(dǎo)學(xué)生回憶導(dǎo)入時(shí)的圖片，或舉例：下雨時(shí)荷葉上的水珠、草葉上的露珠、一些小蟲(chóng)子能在水面行走等。）3.（可選）趣味小實(shí)驗(yàn)：“如果我們?cè)诠钠鸬乃嫔陷p輕放一小片碎紙片或者一根細(xì)針（教師演示或指導(dǎo)學(xué)生小心操作），會(huì)怎么樣呢？”（紙片或針會(huì)浮在水面上。）“如果我們用牙簽蘸一點(diǎn)點(diǎn)肥皂水，輕輕點(diǎn)一下鼓起的水面邊緣，又會(huì)發(fā)生什么？”（水面會(huì)迅速破裂，水溢出，說(shuō)明肥皂水能減弱表面張力。）這個(gè)可以作為課后探究活動(dòng)。4.鼓勵(lì)學(xué)生課后繼續(xù)觀察生活中的表面張力現(xiàn)象，做個(gè)有心人。學(xué)生活動(dòng)：1.回顧本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和發(fā)現(xiàn)，形成結(jié)論。2.聯(lián)系生活實(shí)際，思考更多與表面張力相關(guān)的現(xiàn)象。3.對(duì)拓展實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出好奇，激發(fā)持續(xù)探究的興趣。設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生梳理總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并將所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際相聯(lián)系，拓展其知識(shí)面和探究視野，培養(yǎng)持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。九、實(shí)驗(yàn)記錄與成果展示*實(shí)驗(yàn)記錄表（示例）：實(shí)驗(yàn)小組我的猜測(cè)（滴）第一次實(shí)驗(yàn)（滴）第二次實(shí)驗(yàn)（滴）我們的發(fā)現(xiàn):-------:-------------:---------------:---------------:---------第（）組*成果展示：可以將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄表張貼在班級(jí)“科學(xué)角”，或讓學(xué)生用繪畫(huà)、文字描述等方式記錄實(shí)驗(yàn)中的精彩瞬間和發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行班級(jí)分享。十、板書(shū)設(shè)計(jì)建議水的“隱形外套”——探索水的表面張力1.問(wèn)題：硬幣上能滴多少滴水？2.猜測(cè)：（學(xué)生的典型猜測(cè)數(shù)字）3.實(shí)驗(yàn)：滴、數(shù)、看、記4.現(xiàn)象：水面鼓起來(lái)了！像個(gè)小饅頭。5.結(jié)論：水有表面張力（“隱形外套”）6.生活中的例子：露珠、荷葉上的水珠……十一、教學(xué)反思與拓展*教學(xué)反思：*學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與度和興趣如何？*實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了哪些預(yù)料之外的情況？如何處理的？*“表面張力”的概念學(xué)生理解到什么程度？是否需要更形象的比喻或演示？*小組合作的效果如何？是否需要調(diào)整分組方式或加強(qiáng)分工指導(dǎo)？*教學(xué)拓展：*