小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)案例在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，水的表面張力是一個(gè)抽象卻又與生活緊密關(guān)聯(lián)的概念。傳統(tǒng)的“硬幣滴水”實(shí)驗(yàn)雖能直觀(guān)呈現(xiàn)現(xiàn)象，但學(xué)生對(duì)“張力”的理解往往停留在視覺(jué)感知。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了“水的表面張力探秘”系列創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，通過(guò)“硬幣托水”與“漂浮回形針”的聯(lián)動(dòng)實(shí)踐，讓學(xué)生從“觀(guān)察現(xiàn)象”走向“探究本質(zhì)”，同時(shí)融入材料創(chuàng)新、方法創(chuàng)新與生活應(yīng)用，提升科學(xué)探究的深度與趣味性。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：從現(xiàn)象感知到能力養(yǎng)成本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期望達(dá)成三層目標(biāo)：知識(shí)認(rèn)知：幫助學(xué)生直觀(guān)感知水的表面張力現(xiàn)象，初步理解“水分子間的相互吸引力支撐水面形成‘彈性薄膜’”的核心原理；能力發(fā)展：培養(yǎng)細(xì)致觀(guān)察、對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)記錄的科學(xué)探究能力，學(xué)會(huì)從“意外現(xiàn)象”（如回形針直接下沉）中優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法；情感激發(fā)：激發(fā)對(duì)生活中科學(xué)現(xiàn)象的好奇心，體會(huì)“動(dòng)手做科學(xué)”的樂(lè)趣，建立“生活處處有科學(xué)”的認(rèn)知。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：生活化材料的巧妙運(yùn)用實(shí)驗(yàn)材料（每組配置）：潔凈的1元硬幣1枚（或5角硬幣，材質(zhì)差異可對(duì)比）、滴管1支（或用吸管替代，需提前練習(xí)控制水量）；靜置24小時(shí)的清水（減少氣泡干擾）、不銹鋼回形針3-5枚（需干燥，可用紙巾擦拭）；洗潔精少量（滴管式取用，避免過(guò)量）、淺口塑料盤(pán)1個(gè)、紙巾若干、放大鏡（可選，輔助觀(guān)察水面細(xì)節(jié)）。材料選擇兼顧易獲取性與安全性，如用塑料盤(pán)替代玻璃盤(pán)防止破碎，洗潔精用量以“滴”為單位，避免浪費(fèi)與污染。三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從“嘗試”到“探究”的進(jìn)階活動(dòng)一：硬幣托水的“極限挑戰(zhàn)”1.猜想與假設(shè)：先讓學(xué)生猜測(cè)“一枚硬幣上最多能滴多少滴水？水會(huì)是什么形狀？”，鼓勵(lì)用便簽記錄預(yù)測(cè)值（如“我覺(jué)得能滴15滴”）。這個(gè)環(huán)節(jié)旨在激活學(xué)生的前認(rèn)知，引發(fā)認(rèn)知沖突。2.操作與觀(guān)察：將硬幣平穩(wěn)放在塑料盤(pán)中（避免晃動(dòng)），用滴管垂直懸空（距離硬幣約2cm），緩慢向硬幣表面滴水（水滴需“輕輕落下”，避免沖擊）。引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察：水在硬幣上逐漸形成“凸起的水球”，邊緣高于硬幣邊緣卻未滴落。當(dāng)某一滴水落下后，水突然溢出——記錄這個(gè)“極限滴數(shù)”（如28滴、35滴等，因硬幣材質(zhì)、光滑度略有差異）。3.對(duì)比與思考：換用5角硬幣（或塑料幣）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比滴數(shù)差異。提問(wèn)：“為什么不同硬幣的滴數(shù)不同？是材質(zhì)更光滑，還是面積更大？”引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“硬幣表面的光滑度、接觸面積”對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響?；顒?dòng)二：回形針的“水上漂”魔法1.初次嘗試的“失敗”：讓學(xué)生直接用手將回形針平放在水面，幾乎所有回形針都會(huì)因重力或水的沖擊力下沉。此時(shí)引導(dǎo)思考：“回形針比水重，為什么有的昆蟲(chóng)（如水黽）能在水面行走？我們的方法哪里錯(cuò)了？”2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)：借助紙巾的“緩沖”：取一張干燥紙巾，將回形針平放于紙巾中央，用鑷子（或手指捏住紙巾邊緣）緩慢水平放入水中（避免垂直按壓）。待紙巾完全浸濕、自然下沉后，學(xué)生驚喜地發(fā)現(xiàn)：回形針竟然“懸浮”在水面！用放大鏡觀(guān)察，會(huì)發(fā)現(xiàn)回形針周?chē)乃娉省跋掳嫉谋∧ぁ睜?，仿佛被一張“彈性網(wǎng)”托住。3.破壞張力：洗潔精的“魔力”：在回形針附近滴1-2滴洗潔精，觀(guān)察回形針的運(yùn)動(dòng)——它會(huì)迅速下沉！提問(wèn)：“洗潔精做了什么？為什么水面的‘彈性網(wǎng)’消失了？”四、現(xiàn)象分析：從“看到”到“理解”的科學(xué)思維實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)源于水的表面張力：水分子間存在相互吸引的“內(nèi)聚力”，這種力在水面形成一層“看不見(jiàn)的彈性薄膜”（類(lèi)似被拉緊的橡皮筋）。硬幣托水：表面張力支撐了水的重量，使水在硬幣上“堆成小山”而不溢出；硬幣越光滑、水越純凈，“薄膜”的支撐力越強(qiáng)，能容納的水滴越多。回形針漂?。夯匦吾樀闹亓勘槐砻鎻埩Φ摹袄Α逼胶猓ň拖癖∧ね凶×溯p物）；紙巾的作用是“緩沖”，避免回形針直接破壞水面的張力平衡。洗潔精的作用：洗潔精中的“表面活性劑”會(huì)削弱水分子的內(nèi)聚力，讓“彈性薄膜”失去張力，因此回形針失去支撐而下沉。五、教學(xué)延伸：從課堂到生活的創(chuàng)新拓展1.材料創(chuàng)新：探索“不同液體的張力”用糖水、鹽水、酒精替代清水重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄滴數(shù)差異。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：溶液濃度越高（如濃糖水），表面張力越強(qiáng)（可聯(lián)系“海水比淡水更‘托物’”的生活經(jīng)驗(yàn)）。2.方法創(chuàng)新：班級(jí)“滴數(shù)挑戰(zhàn)賽”分組記錄不同硬幣（1元、5角、舊硬幣vs新硬幣）的最大滴數(shù)，繪制柱狀圖對(duì)比。滲透“重復(fù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”的科學(xué)方法，讓學(xué)生理解“實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性需要多次驗(yàn)證”。播放“水黽在水面行走”的視頻，讓學(xué)生用“表面張力”原理解釋?zhuān)ㄋw的腳會(huì)按壓水面，但張力“薄膜”能支撐其體重）；聯(lián)系“洗衣液去污”的場(chǎng)景：洗衣液中的表面活性劑降低水的張力，使水更容易滲透衣物纖維，“拉”出污漬。六、活動(dòng)反思與優(yōu)化建議1.常見(jiàn)問(wèn)題與解決滴管操作不熟練：部分學(xué)生因滴水過(guò)快或角度傾斜，導(dǎo)致水提前溢出。可提前安排“滴管滴水練習(xí)”，用燒杯練習(xí)“緩慢、垂直、懸空”滴水，掌握力度?；匦吾槼睗瘢撼睗竦幕匦吾槙?huì)因水的吸附力直接下沉。需提醒學(xué)生用紙巾擦拭回形針，確保干燥；或準(zhǔn)備備用回形針。2.概念深化的優(yōu)化對(duì)于抽象的“表面張力”，可結(jié)合動(dòng)畫(huà)演示（如水分子的“手拉手”模型），或用“彈簧床”類(lèi)比：水分子像彈簧床的彈簧，表面的分子因“缺少上方的拉力”，相互吸引更緊密，形成“彈性床面”托住輕物。結(jié)語(yǔ)：讓科學(xué)探究從“有趣”到“有理”“水的表面張力探秘”實(shí)驗(yàn)通過(guò)兩個(gè)聯(lián)動(dòng)活動(dòng)，將抽象的科學(xué)概念轉(zhuǎn)化為可觀(guān)察、可操作的實(shí)踐體驗(yàn)。學(xué)生在“猜測(cè)—嘗試—失敗—改