四年級(jí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)一、課程基本信息*課程名稱：水的“魔力”——探秘表面張力*適用年級(jí)：四年級(jí)*課時(shí)建議：1課時(shí)（約40分鐘）*課程類型：科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課二、課程理念與設(shè)計(jì)思路本課程以《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》為指導(dǎo)，秉持“探究為本，素養(yǎng)為重”的理念。四年級(jí)學(xué)生對(duì)周圍世界充滿好奇，動(dòng)手能力和觀察能力已有一定發(fā)展，但抽象思維仍在形成中。本課選取學(xué)生生活中常見的“水”作為研究對(duì)象，通過“問題驅(qū)動(dòng)-動(dòng)手實(shí)踐-觀察記錄-分析研討-拓展延伸”的探究流程，引導(dǎo)學(xué)生在親身體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)水的表面張力現(xiàn)象，初步建構(gòu)對(duì)這一科學(xué)概念的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力、觀察分析能力和合作交流精神。教學(xué)過程注重趣味性與科學(xué)性的結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想、小心求證，讓科學(xué)學(xué)習(xí)真正發(fā)生在學(xué)生的指尖與思維深處。三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.通過觀察和實(shí)驗(yàn)，初步感知水具有表面張力的特性。2.能描述水的表面張力在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出的現(xiàn)象。3.學(xué)習(xí)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材（如滴管、硬幣等）進(jìn)行規(guī)范操作。（二）過程與方法1.經(jīng)歷“提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—?jiǎng)邮植僮鳌^察記錄—得出結(jié)論”的科學(xué)探究過程。2.培養(yǎng)細(xì)致觀察、準(zhǔn)確記錄和初步分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。3.在小組活動(dòng)中發(fā)展合作與交流能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.激發(fā)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲望。2.培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和樂于合作、樂于分享的精神。3.感受科學(xué)與生活的密切聯(lián)系，意識(shí)到科學(xué)就在身邊。四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)*教學(xué)重點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)感知并認(rèn)識(shí)水的表面張力現(xiàn)象。*教學(xué)難點(diǎn)：理解“表面張力”是水表面存在的一種相互拉力，以及解釋觀察到的部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。五、教學(xué)準(zhǔn)備*教師準(zhǔn)備：多媒體課件（包含相關(guān)圖片、視頻片段）、演示用實(shí)驗(yàn)器材（大號(hào)硬幣、滴管、清水、有色水、抹布、記錄表）、實(shí)物展臺(tái)。*學(xué)生準(zhǔn)備（每小組）：小號(hào)硬幣若干（每人1-2枚）、滴管若干、小燒杯（內(nèi)裝清水）、記錄紙、鉛筆、抹布或紙巾。六、教學(xué)過程（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題（約5分鐘）1.情境導(dǎo)入：師：同學(xué)們，我們每天都和水打交道，洗手、喝水、澆花……水是我們生活中不可或缺的朋友。今天，老師給大家?guī)硪粋€(gè)關(guān)于水的小挑戰(zhàn)。（出示一枚硬幣）請(qǐng)看，這是一枚普通的硬幣，如果我們用滴管往這枚平放的硬幣上滴水，大家猜一猜，這枚小小的硬幣上最多能滴多少滴水而不讓水溢出來？2.引發(fā)猜想：師：請(qǐng)大家大膽猜測(cè)一下，并把你的猜想悄悄地告訴你的同桌。（學(xué)生自由猜測(cè)，教師巡視，傾聽學(xué)生的想法）3.提出問題：師：看來大家的想法各不相同。有的同學(xué)說幾滴，有的同學(xué)說十幾滴。那么，硬幣上到底能容納多少滴水呢？水在硬幣上又會(huì)呈現(xiàn)出怎樣的狀態(tài)呢？這就是我們今天要一起探究的科學(xué)奧秘。（板書課題：水的“魔力”——探秘表面張力）（二）探究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)手實(shí)踐（約20分鐘）1.作出假設(shè)與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：師：在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前，我們先來思考一下，要做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要注意些什么呢？（引導(dǎo)學(xué)生思考：硬幣要放平、滴水時(shí)滴管要垂直且離硬幣近一些、每一滴水要盡量均勻、仔細(xì)觀察水面的變化、數(shù)清楚滴數(shù)等）師：請(qǐng)各小組討論一下，你們打算如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)中要觀察和記錄哪些內(nèi)容？（學(xué)生小組討論，教師引導(dǎo)形成基本的實(shí)驗(yàn)方案和記錄要點(diǎn)，如記錄滴數(shù)、觀察水的形狀等）2.明確實(shí)驗(yàn)要求與安全提示：*實(shí)驗(yàn)時(shí)要保持安靜，認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察。*注意節(jié)約用水，小心操作，避免水灑出。*實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將器材整理好。3.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)與教師指導(dǎo)：*活動(dòng)一：“硬幣上的水滴”1.學(xué)生分組，每人或兩人合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2.將硬幣平放在桌面上（可用紙巾擦干硬幣和桌面，確保干燥）。3.用滴管吸取清水，小心地、一滴一滴地滴在硬幣的正面中央。4.邊滴邊觀察水面的變化，數(shù)到水剛剛溢出硬幣邊緣時(shí)，停止滴水，記錄滴數(shù)。5.小組內(nèi)可重復(fù)實(shí)驗(yàn)1-2次，取平均值或觀察現(xiàn)象的一致性。6.提醒學(xué)生將觀察到的水面形狀（如是否鼓起來）畫在記錄紙上。*教師巡視各小組實(shí)驗(yàn)情況，對(duì)操作不規(guī)范的學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生仔細(xì)觀察，及時(shí)記錄。例如，引導(dǎo)學(xué)生觀察：“水滴在硬幣上是不是像一個(gè)小小的‘水饅頭’一樣鼓起來了？”（三）研討交流，分析現(xiàn)象（約10分鐘）1.小組匯報(bào)：師：哪個(gè)小組愿意分享一下你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？你們?cè)谟矌派系瘟硕嗌俚嗡?？觀察到了什么特別的現(xiàn)象？（各小組代表發(fā)言，教師將主要數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在黑板上或課件表格中）2.現(xiàn)象分析與概念建構(gòu)：師：同學(xué)們，通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，硬幣上能容納的水滴數(shù)量比我們最初猜測(cè)的要多得多，而且當(dāng)水滴達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，水面會(huì)明顯地鼓起來，像一個(gè)小水球一樣，直到再也撐不住才溢出來。這是為什么呢？（引導(dǎo)學(xué)生思考，嘗試解釋）師：其實(shí)，這是因?yàn)樗谋砻娲嬖谝环N特殊的力量，叫做“表面張力”。（板書：表面張力）可以把水的表面想象成一張被拉緊的、有彈性的“皮”，這種“皮”會(huì)把水緊緊地“拉”在一起，不讓它隨便散開，所以水滴才能在硬幣上鼓起來而不馬上溢出。（可播放一段關(guān)于水表面張力的微觀動(dòng)畫片段，幫助學(xué)生理解，不必深入講解分子間作用力，只需建立感性認(rèn)識(shí)）3.生活聯(lián)系：師：生活中，你們還見過哪些現(xiàn)象可能與水的表面張力有關(guān)呢？（引導(dǎo)學(xué)生回憶：葉子上的露珠是圓的、小蟲子能在水面上行走、水面上漂浮的回形針等）（四）拓展延伸，深化理解（約3分鐘）1.小挑戰(zhàn)：如果我們?cè)谒嫔陷p輕放上一些非常輕的小東西，比如一枚干凈的回形針，它能浮起來嗎？（教師可演示或引導(dǎo)學(xué)生課后嘗試，強(qiáng)調(diào)操作技巧：將回形針平放，用鑷子或紙巾輔助輕輕放在水面中央）這也是表面張力的功勞哦！2.思考：如果在水中加入一些洗潔精，硬幣上能容納的水滴數(shù)量會(huì)變多還是變少呢？這個(gè)問題我們可以在課后繼續(xù)探究。（五）總結(jié)回顧，梳理知識(shí)（約2分鐘）師：今天我們一起做了有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，探究了水的什么秘密？（學(xué)生回答：表面張力）通過實(shí)驗(yàn)，我們知道了水的表面張力能讓水面形成一個(gè)小小的“水膜”，使水滴在硬幣上鼓起來。希望同學(xué)們能帶著今天的發(fā)現(xiàn)，繼續(xù)留心觀察生活中的科學(xué)現(xiàn)象，做一個(gè)愛觀察、愛思考的小小科學(xué)家！七、教學(xué)評(píng)價(jià)建議*過程性評(píng)價(jià)：關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與度、操作規(guī)范性、觀察的細(xì)致程度、與小組成員的合作情況以及記錄的完整性。*表現(xiàn)性評(píng)價(jià)：觀察學(xué)生在小組匯報(bào)和研討交流中的發(fā)言積極性、表達(dá)清晰度以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋能力。*作品評(píng)價(jià)：檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄單，包括數(shù)據(jù)記錄和現(xiàn)象描繪的準(zhǔn)確性。*鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)：對(duì)學(xué)生的每一個(gè)發(fā)現(xiàn)、每一次嘗試都給予積極的肯定和鼓勵(lì)，保護(hù)其探究熱情。八、教學(xué)反思與建議*本課實(shí)驗(yàn)材料簡(jiǎn)單易得，操作安全，現(xiàn)象明顯，能有效激發(fā)學(xué)生的探究興趣。教師應(yīng)充分放手讓學(xué)生自主探究，只在關(guān)鍵處進(jìn)行引導(dǎo)。*對(duì)于“表面張力”這一抽象概念，四年級(jí)學(xué)生只需形成初步的感性認(rèn)識(shí)即可，不宜過多涉及微觀原理，以免增加理解難度。*實(shí)驗(yàn)過程中，硬幣和桌面的干燥程度、滴管口的大小、滴水的速度和位置等都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師應(yīng)提醒學(xué)生注意控制變