小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐報(bào)告一、引言小學(xué)科學(xué)教育以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生親歷科學(xué)探究過(guò)程、建構(gòu)科學(xué)概念的重要載體?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出“探究與實(shí)踐”的課程理念，要求通過(guò)真實(shí)情境中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的觀察、操作與推理能力?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的合理性與實(shí)踐的有效性，直接影響學(xué)生科學(xué)思維的養(yǎng)成。本文以“水的表面張力——硬幣上的水滴”實(shí)驗(yàn)為例，闡述小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)思路與實(shí)踐反饋，為一線教師提供可借鑒的教學(xué)范式。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心原則（一）趣味性與科學(xué)性的共生小學(xué)階段學(xué)生的認(rèn)知以形象思維為主，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需以趣味情境激活探究欲望，同時(shí)堅(jiān)守科學(xué)原理的準(zhǔn)確性。例如“硬幣水滴”實(shí)驗(yàn)，以“挑戰(zhàn)硬幣裝水的極限”為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，既契合學(xué)生“玩中學(xué)”的心理，又能直觀呈現(xiàn)水的表面張力這一抽象概念——水分子間的“拉力”使水面形成“彈性薄膜”，支撐水滴在硬幣表面隆起而不破裂。（二）生活化與探究性的統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)源于生活（如硬幣、滴管、洗潔精），降低認(rèn)知門檻的同時(shí)，幫助學(xué)生建立“科學(xué)源于生活”的認(rèn)知。教學(xué)設(shè)計(jì)中設(shè)置“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié)（清水vs洗潔精水），引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)變量控制（液體類型）、重復(fù)操作（多次滴水計(jì)數(shù)）、數(shù)據(jù)分析（不同液體的水滴數(shù)差異），體驗(yàn)科學(xué)探究的核心邏輯：提出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→收集證據(jù)→得出結(jié)論。（三）安全性與可操作性的并重小學(xué)實(shí)驗(yàn)需嚴(yán)格篩選無(wú)毒、易操作的材料，如用塑料滴管替代玻璃儀器，避免尖銳工具。實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)遵循“小步驟、多引導(dǎo)”原則，例如“擦硬幣”環(huán)節(jié)（去除油污保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性）、“滴水滴”的手法指導(dǎo)（垂直懸空、緩慢擠壓），既保障安全，又培養(yǎng)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。三、“水的表面張力：硬幣上的水滴”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)（一）教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)：通過(guò)觀察水滴在硬幣表面的形態(tài)，初步理解水的表面張力現(xiàn)象；對(duì)比不同液體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推理表面張力與液體成分的關(guān)系。2.能力目標(biāo)：掌握“控制變量法”設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，規(guī)范使用滴管、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過(guò)小組合作，提升觀察、表達(dá)與分析能力。3.情感目標(biāo)：在“挑戰(zhàn)與驗(yàn)證”的過(guò)程中激發(fā)科學(xué)探究興趣，體會(huì)“猜想—驗(yàn)證—修正”的科學(xué)研究態(tài)度。（二）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料：干凈的一元硬幣（每組3枚）、塑料滴管（每組2支）、清水、稀釋后的洗潔精水（體積比1:10）、紙巾、實(shí)驗(yàn)記錄單（含“液體類型”“水滴數(shù)”“現(xiàn)象描述”三欄）。教具：多媒體課件（展示昆蟲水面行走、露珠形態(tài)的圖片）、手機(jī)慢鏡頭拍攝設(shè)備（輔助觀察水滴破裂瞬間）。（三）教學(xué)過(guò)程1.情境導(dǎo)入：?jiǎn)栴}驅(qū)動(dòng)，激活經(jīng)驗(yàn)教師播放“水黽在水面滑行”的視頻，提問(wèn)：“為什么水黽不會(huì)沉下去？是水變‘硬’了嗎？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)（如露珠呈球形、吹泡泡的薄膜），猜想“水的表面可能有看不見的‘力量’”。順勢(shì)引出實(shí)驗(yàn)主題：“今天我們用硬幣和水滴，來(lái)探索水的‘神秘力量’。”2.猜想假設(shè)：聚焦問(wèn)題，明確方向教師展示硬幣與滴管，提問(wèn)：“猜猜這枚硬幣最多能裝多少滴水？水滴會(huì)是什么形狀？”組織學(xué)生小組討論并記錄猜想（如“5滴”“10滴”“水滴會(huì)攤平”），同時(shí)強(qiáng)調(diào)“猜想需要后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”，滲透科學(xué)精神。3.實(shí)驗(yàn)探究：小組合作，親歷過(guò)程步驟1：控制變量，規(guī)范操作教師示范“擦硬幣”（用紙巾去除油污，保證表面潔凈）、“滴水滴”（滴管垂直于硬幣上方1厘米，緩慢擠壓膠頭，使水滴自然落下）。學(xué)生分組操作，一人滴水、一人計(jì)數(shù)、一人記錄，重點(diǎn)觀察“水滴何時(shí)破裂”“破裂前的形態(tài)”。步驟2：對(duì)比實(shí)驗(yàn)，深化認(rèn)知完成清水實(shí)驗(yàn)后，小組換用洗潔精水重復(fù)操作，對(duì)比兩種液體的水滴數(shù)（清水通?？裳b20-30滴，洗潔精水因破壞表面張力，水滴數(shù)顯著減少）。教師巡視指導(dǎo)，糾正“滴管傾斜導(dǎo)致水滴飛濺”“計(jì)數(shù)時(shí)提前終止”等問(wèn)題。步驟3：數(shù)據(jù)記錄，初步分析學(xué)生在記錄單中填寫數(shù)據(jù)，嘗試用簡(jiǎn)單語(yǔ)言描述現(xiàn)象（如“清水的水滴堆得像小山，洗潔精水的水滴很快攤開”）。教師引導(dǎo)小組內(nèi)計(jì)算“平均水滴數(shù)”，為后續(xù)研討做準(zhǔn)備。4.交流研討：思維碰撞，建構(gòu)概念小組匯報(bào)：各小組展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師用板書匯總?cè)嘟Y(jié)果（如清水平均25滴，洗潔精水平均8滴）。深度追問(wèn)：“為什么洗潔精水的水滴數(shù)更少？”引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系“洗潔精洗碗去油污”的生活經(jīng)驗(yàn)，推理“洗潔精破壞了水分子的拉力，使表面張力減弱”。概念建構(gòu)：結(jié)合慢鏡頭視頻（水滴破裂前的“薄膜狀”形態(tài)），總結(jié)“水的表面張力是水分子間的吸引力，使水面形成彈性薄膜，支撐物體或水滴”。5.拓展延伸：聯(lián)系生活，遷移應(yīng)用生活舉例：提問(wèn)“生活中還有哪些表面張力的現(xiàn)象？”（如回形針浮在水面、清晨的露珠、吹泡泡的薄膜），鼓勵(lì)學(xué)生課后用回形針做浮水實(shí)驗(yàn)?？鐚W(xué)科實(shí)踐：結(jié)合數(shù)學(xué)“統(tǒng)計(jì)與圖表”，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制“清水vs洗潔精水的水滴數(shù)柱狀圖”；結(jié)合美術(shù)“形態(tài)觀察”，用彩筆描繪水滴破裂前的隆起形態(tài)。四、實(shí)踐成效與反思（一）學(xué)生發(fā)展：從“操作”到“思維”的進(jìn)階參與度提升：90%的學(xué)生能主動(dòng)參與小組操作，在“挑戰(zhàn)裝更多水滴”的過(guò)程中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的探究欲（如嘗試“擦硬幣更用力”“換用新硬幣”等優(yōu)化策略）。知識(shí)掌握：課后問(wèn)卷調(diào)查顯示，85%的學(xué)生能準(zhǔn)確解釋“水的表面張力”現(xiàn)象，70%的學(xué)生能推理“洗潔精破壞張力”的原因。能力成長(zhǎng)：學(xué)生初步掌握“控制變量”的實(shí)驗(yàn)方法，部分小組在拓展實(shí)驗(yàn)中自主設(shè)計(jì)“不同溫度的清水對(duì)比”（如溫水vs冷水的水滴數(shù)），體現(xiàn)探究能力的遷移。（二）教學(xué)反思：?jiǎn)栴}與改進(jìn)策略材料規(guī)范性問(wèn)題：部分小組因硬幣材質(zhì)（如舊硬幣氧化）導(dǎo)致水滴數(shù)差異大，后續(xù)需統(tǒng)一使用新的、材質(zhì)相同的硬幣，并提前檢查表面潔凈度。探究深度不足：基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生僅關(guān)注“水滴數(shù)”，對(duì)“表面張力的本質(zhì)”理解模糊?？稍O(shè)計(jì)“進(jìn)階任務(wù)卡”，如“嘗試用鹽、糖溶解于水，觀察水滴數(shù)變化”，引導(dǎo)學(xué)生從“現(xiàn)象觀察”走向“原理探究”。評(píng)價(jià)體系優(yōu)化：原評(píng)價(jià)側(cè)重“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”，忽略“過(guò)程表現(xiàn)”。后續(xù)可設(shè)計(jì)“實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)評(píng)價(jià)量表”，從“操作規(guī)范性”“合作有效性”“數(shù)據(jù)分析合理性”“創(chuàng)新嘗試”四維度進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)，結(jié)合學(xué)生自評(píng)、互評(píng)與教師點(diǎn)評(píng)。五、結(jié)語(yǔ)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心價(jià)值，在于讓學(xué)生在“做科學(xué)”的過(guò)程中建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展思維?！八谋砻鎻埩Α睂?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐表明：以生活材料為載體、以探究任