小學(xué)科學(xué)實驗課課堂教學(xué)案例###一、案例背景《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》明確要求，小學(xué)中年級學(xué)生需“通過觀察、實驗等活動，認識常見物質(zhì)的基本性質(zhì)”，并“初步體驗科學(xué)探究的過程”。水的表面張力是生活中常見但易被忽視的物理現(xiàn)象，符合學(xué)生“從生活到科學(xué)”的認知規(guī)律。本案例以“水的表面張力”為主題，通過問題驅(qū)動-實驗探究-概念建構(gòu)-生活應(yīng)用的邏輯主線，引導(dǎo)學(xué)生在動手操作中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、建構(gòu)概念，培養(yǎng)科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。###二、教學(xué)目標1.科學(xué)知識：知道水具有表面張力，能描述表面張力對水的形狀或物體的影響。2.科學(xué)探究：能通過“猜測-實驗-記錄-分析”的過程探究水的表面張力現(xiàn)象，學(xué)會使用滴管、記錄數(shù)據(jù)等實驗技能。3.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度（如輕放物體、準確計數(shù)）和合作精神（如分工完成實驗）。4.STSE：聯(lián)系生活中的表面張力現(xiàn)象（如露珠、洗潔精去油污），體會科學(xué)與生活的聯(lián)系。###三、教學(xué)重難點重點：通過實驗觀察水的表面張力現(xiàn)象（如硬幣上的水滴凸起、回形針浮水）。難點：理解“表面張力是水表面的‘隱形膜’”這一抽象概念。###四、教學(xué)準備1.學(xué)生分組材料（4人/組）：硬幣（1枚/組，建議用5角硬幣，大小適中）；滴管（1個/組，提前檢查是否漏液）；回形針（5個/組，選細鐵絲材質(zhì)，重量較輕）；洗潔精（1小瓶/組，帶滴管）；透明塑料杯（1個/組，裝半杯水）；記錄單（1張/組，詳見附錄1）；紙巾（若干，用于擦拭桌面）。2.教師演示材料：大玻璃缸（1個，裝半缸水）；乒乓球（1個，用于演示“水面托舉”）；洗潔精（1瓶，帶滴管）；多媒體課件（含表面張力動畫、生活現(xiàn)象圖片）。###五、教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入：魔術(shù)激趣，提出問題（5分鐘）教師活動：1.展示“回形針浮水”魔術(shù)：將回形針輕輕放在玻璃缸的水面上，回形針未下沉（提前練習(xí)操作技巧）。2.提問：“回形針是金屬做的，比水重，為什么能浮在水面上？難道水有‘隱形的手’托著它？”3.引出課題：“今天我們就來探究水的‘隱形外衣’——表面張力?！痹O(shè)計意圖：用魔術(shù)引發(fā)認知沖突，激發(fā)探究興趣，明確探究主題。（二）探究活動1：硬幣上的“水滴挑戰(zhàn)”——觀察表面張力的形狀（15分鐘）活動目標：通過實驗觀察水滴在硬幣上的凸起現(xiàn)象，感知表面張力的存在。教師活動：1.提出問題：“一枚硬幣上能放多少滴水？水滴會是什么形狀？”2.作出假設(shè)：讓學(xué)生猜測滴數(shù)（如“5滴”“10滴”），并記錄在記錄單上。3.演示實驗操作：用滴管吸取水，垂直對準硬幣中心，緩慢滴加（“一滴一滴數(shù)，不要太快”）；觀察水滴的形狀（“當(dāng)水滴快要溢出時，停止滴加”）。4.學(xué)生分組實驗：分工完成“滴水滴-計數(shù)-觀察形狀”，記錄在《硬幣水滴實驗記錄單》（附錄1）。學(xué)生活動：小組合作：1人滴水滴，1人數(shù)滴數(shù)，1人觀察形狀，1人記錄。分享結(jié)果：各組匯報“實際滴數(shù)”（如15-20滴）和“水滴形狀”（“像小饅頭”“凸起的球”）。分析討論：提問：“為什么水滴沒有流下來，反而凸起成球形？”（引導(dǎo)學(xué)生思考：水的表面有“拉力”拉住水滴）小結(jié)：“水的表面像有一層‘隱形的膜’，能拉住水滴，不讓它散開，這層‘膜’就是水的表面張力。”設(shè)計意圖：通過簡單易操作的實驗，讓學(xué)生直觀感知表面張力的“形狀效應(yīng)”，為后續(xù)概念建構(gòu)鋪墊。（三）探究活動2：回形針“水上漂”——驗證表面張力的“托舉力”（12分鐘）活動目標：通過回形針浮水實驗，進一步驗證表面張力的存在。教師活動：1.提出問題：“回形針比水重，能浮在水面上嗎？”2.演示操作技巧：用鑷子夾住回形針，輕輕放在水面上（“不要用力扔，否則會打破‘隱形膜’”）。3.學(xué)生分組實驗：嘗試讓回形針浮在水面上，記錄“成功次數(shù)”。學(xué)生活動：小組合作：1人用鑷子放回落形針，1人觀察，1人記錄，1人整理材料。分享經(jīng)驗：“要輕一點放”“回形針要平著放”。分析討論：提問：“回形針能浮起來，是水的‘隱形膜’起了什么作用？”（引導(dǎo)學(xué)生回答：“托住了回形針”）演示對比實驗：用滴管在浮有回形針的水面滴1滴洗潔精，觀察回形針下沉。提問：“為什么滴了洗潔精后，回形針沉下去了？”（引導(dǎo)學(xué)生思考：“洗潔精破壞了‘隱形膜’，表面張力消失了”）設(shè)計意圖：通過“成功-失敗”的對比實驗，強化學(xué)生對“表面張力作用”的理解，突破難點。（四）概念建構(gòu)：水的“隱形外衣”——理解表面張力的本質(zhì)（8分鐘）教師活動：1.播放動畫：用微觀視角展示水分子的排列（“水面的水分子像手拉手的小朋友，形成一層緊密的‘膜’”）。2.類比解釋：“表面張力就像氣球的表面，能拉住里面的空氣，保持球形；水的表面張力能拉住水滴，讓它保持球形，也能托住輕小的物體?！?.總結(jié)：“水的表面張力是水表面水分子之間的拉力，使水的表面盡量縮小，形成‘隱形膜’?！睂W(xué)生活動：復(fù)述概念：“水的表面有一層‘隱形膜’，叫表面張力?！迸e例驗證：“硬幣上的水滴凸起，是因為表面張力拉住了水滴；回形針浮水，是因為表面張力托住了它?！痹O(shè)計意圖：用動畫和類比降低概念的抽象性，讓學(xué)生用自己的語言建構(gòu)概念。（五）生活應(yīng)用：尋找“隱形外衣”——聯(lián)系生活中的表面張力（5分鐘）教師活動：1.展示圖片：雨后樹葉上的水珠、清晨草葉上的露珠、洗潔精洗盤子的場景。2.提問：“這些生活現(xiàn)象中，哪些和表面張力有關(guān)？”3.引導(dǎo)回答：“露珠是球形的，因為表面張力讓水滴保持形狀；”“洗潔精能洗盤子，是因為破壞了水的表面張力，讓油污分散在水中?！睂W(xué)生活動：小組討論：“生活中還有哪些現(xiàn)象和表面張力有關(guān)？”（如“洗澡時，水面的泡沫是球形的”“鋼筆尖的水滴不會馬上掉下來”）設(shè)計意圖：將科學(xué)概念與生活聯(lián)系，體現(xiàn)“從科學(xué)到生活”的課程理念，培養(yǎng)STSE素養(yǎng)。（六）總結(jié)評價：回顧與反思（5分鐘）教師活動：1.提問：“今天我們探究了什么？學(xué)到了什么？”（引導(dǎo)學(xué)生回顧實驗過程和概念）2.展示記錄單：評價各組的實驗記錄（“記錄詳細的小組，能更清楚地發(fā)現(xiàn)規(guī)律”）。3.布置作業(yè)：“尋找生活中的表面張力現(xiàn)象，用照片或文字記錄下來，下節(jié)課分享?！睂W(xué)生活動：分享收獲：“我知道了水有表面張力，能托住回形針；”“洗潔精會破壞表面張力?！狈此疾蛔悖骸拔覄偛诺嗡蔚臅r候太快了，導(dǎo)致水滴溢出，下次要慢一點?！痹O(shè)計意圖：通過總結(jié)反思，梳理探究過程，培養(yǎng)元認知能力。###六、教學(xué)反思（一）成功之處1.實驗設(shè)計符合認知規(guī)律：從“觀察形狀”（硬幣水滴）到“驗證作用”（回形針浮水），再到“破壞作用”（洗潔精實驗），層層遞進，逐步深化對表面張力的理解。2.學(xué)生參與度高：分組實驗讓每個學(xué)生都有動手操作的機會，合作學(xué)習(xí)培養(yǎng)了團隊精神。3.聯(lián)系生活實際：通過生活現(xiàn)象的舉例，讓學(xué)生感受到科學(xué)的實用性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。（二）改進方向1.概念解釋需更直觀：部分學(xué)生對“微觀水分子排列”的理解仍有困難，可增加“用肥皂膜模擬表面張力”的演示實驗（如用鐵絲圈蘸肥皂水，形成薄膜）。2.實驗材料可優(yōu)化：硬幣的大小會影響滴數(shù)（如1元硬幣比5角硬幣能放更多滴），可統(tǒng)一使用5角硬幣，減少變量。3.評價方式需多元化：除了記錄單，可增加“實驗操作評分表”（如“滴管使用是否正確”“回形針放置是否規(guī)范”），更全面地評價學(xué)生的實驗技能。###七、拓展延伸1.家庭實驗：讓學(xué)生用家里的材料（如杯子、滴管、硬幣、洗潔精）重復(fù)實驗，記錄不同液體（如牛奶、果汁）的表面張力大小。2.項目式學(xué)習(xí)：以“表面張力的應(yīng)用”為主題，讓學(xué)生調(diào)查生活中利用或破壞表面張力的例子（如農(nóng)藥噴霧添加表面活性劑、防水布料的原理），制作海報展示。###附錄1：硬幣水滴實驗記錄單小組編號猜測滴數(shù)實際滴數(shù)水滴形狀描述我的發(fā)現(xiàn)123###附錄2：回形針浮水實驗操