一、實(shí)驗(yàn)背景與目標(biāo)：從“使用”到“觀察”的認(rèn)知跨越演講人實(shí)驗(yàn)背景與目標(biāo)：從“使用”到“觀察”的認(rèn)知跨越01實(shí)驗(yàn)過程：從“觀察”到“探究”的階梯式引導(dǎo)02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從“工具”到“資源”的系統(tǒng)搭建03實(shí)驗(yàn)總結(jié)與拓展：從“課堂”到“生活”的科學(xué)啟蒙04目錄2025小學(xué)一年級科學(xué)上冊觀察不同文具科技設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課件作為一線科學(xué)教師，我始終相信：最好的科學(xué)啟蒙，藏在孩子最熟悉的日常里。當(dāng)我們拿起一支鉛筆、一塊橡皮，這些陪伴他們學(xué)習(xí)的“老朋友”，其實(shí)都凝聚著人類智慧的科技設(shè)計(jì)。今天這節(jié)實(shí)驗(yàn)課，我們將帶領(lǐng)一年級的孩子們，用科學(xué)的眼睛重新認(rèn)識這些“熟悉的陌生人”，在觀察中感受科技如何服務(wù)生活，在探究中播下創(chuàng)新的種子。01實(shí)驗(yàn)背景與目標(biāo)：從“使用”到“觀察”的認(rèn)知跨越課程定位與學(xué)情分析小學(xué)一年級科學(xué)上冊的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生“觀察與描述”的科學(xué)探究能力。文具作為學(xué)生每日接觸的學(xué)習(xí)工具，是最貼近生活的觀察對象。根據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“物質(zhì)與材料”領(lǐng)域的要求，一年級學(xué)生需“能對常見物體的外部特征進(jìn)行觀察和簡單描述”，而“文具的科技設(shè)計(jì)”正是這一目標(biāo)的具象化載體。從學(xué)情看，一年級學(xué)生已能熟練使用鉛筆、橡皮、尺子等文具，但對“為什么設(shè)計(jì)成這樣”缺乏主動思考。他們的觀察往往停留在“顏色、大小”等表面特征，需要教師引導(dǎo)其關(guān)注“材料選擇”“功能適配”“安全設(shè)計(jì)”等科技要素，實(shí)現(xiàn)從“感性使用”到“理性觀察”的思維升級。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì)01基于課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)情，本實(shí)驗(yàn)設(shè)定三維目標(biāo)：02科學(xué)知識：認(rèn)識常見文具（鉛筆、橡皮、尺子、卷筆刀、剪刀）的主要組成部分，了解其材料選擇與功能的關(guān)聯(lián)；03科學(xué)探究：掌握“看、摸、聞、比”四步觀察法，能用簡單語言或圖畫記錄觀察結(jié)果；04科學(xué)態(tài)度：激發(fā)對日常物品的觀察興趣，體會科技設(shè)計(jì)“以人為本”的核心思想，初步形成“觀察—提問—思考”的科學(xué)思維習(xí)慣。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從“工具”到“資源”的系統(tǒng)搭建實(shí)驗(yàn)材料的選擇與分類為確保觀察的全面性與對比性，我們精選5類典型文具，按“傳統(tǒng)-現(xiàn)代”“單一功能-復(fù)合功能”維度分類（見表1）：|類別|傳統(tǒng)款|現(xiàn)代款|設(shè)計(jì)特點(diǎn)對比重點(diǎn)||------------|-------------------------|-------------------------|--------------------------------||書寫工具|木桿鉛筆（六邊形）|塑料桿自動鉛筆|材料、握感、續(xù)鉛方式||修改工具|單色橡皮（長方體）|多色可擦筆+修正帶|清潔效果、便攜性、安全性|實(shí)驗(yàn)材料的選擇與分類|測量工具|木質(zhì)直尺（無防滑紋）|塑料直尺（波浪紋邊緣）|材質(zhì)硬度、刻度清晰度、防滑設(shè)計(jì)|1|輔助工具|手動卷筆刀（金屬刀片）|電動卷筆刀（防夾手）|動力來源、安全性、效率|2|切割工具|普通剪刀（尖頭部）|學(xué)生安全剪刀（圓頭部）|刃口角度、尖端設(shè)計(jì)、適用年齡|3注：所有文具均選擇學(xué)生日常使用的常見品牌，避免特殊定制款干擾觀察；現(xiàn)代款優(yōu)先選用符合GB21027-2020《學(xué)生用品的安全通用要求》的產(chǎn)品。4觀察工具的適配性準(zhǔn)備01考慮一年級學(xué)生的操作能力，觀察工具需“簡單、安全、有趣”：基礎(chǔ)工具：放大鏡（兒童安全款，放大倍數(shù)3-5倍）、記錄卡（帶簡筆畫模板）、彩筆；輔助工具：電子顯微鏡（教師演示用，連接投影展示鉛筆木屑的纖維結(jié)構(gòu)）、對比表格（貼在黑板上，學(xué)生共同填寫）；020304安全工具：防刺手套（觀察卷筆刀刀片時使用）、軟尺（測量文具尺寸，替代尖銳的直尺）。學(xué)生分組與分工安全員：提醒組員輕拿輕放，避免文具損傷或傷人；匯報員：整理小組發(fā)現(xiàn)，代表發(fā)言；記錄員：用彩筆在記錄卡上畫/寫觀察結(jié)果；觀察員：負(fù)責(zé)使用放大鏡，帶領(lǐng)組員逐項(xiàng)觀察。采用4人小組制，每組發(fā)放“觀察工具箱”（含5類文具各1件）。組內(nèi)分工明確：03實(shí)驗(yàn)過程：從“觀察”到“探究”的階梯式引導(dǎo)情境導(dǎo)入：喚醒“熟悉的陌生感”（5分鐘）上課伊始，我舉起一支普通木桿鉛筆：“同學(xué)們，這支鉛筆你們每天都在用，可它身上藏著5個‘科技小秘密’，能找到嗎？”孩子們立刻坐直身子，眼睛發(fā)亮——這正是科學(xué)探究最珍貴的起點(diǎn)。接著播放一段“文具的誕生”微視頻（30秒）：原木切割→石墨黏土混合→木片包裹→噴漆印字→裝橡皮頭。視頻結(jié)束時暫停在“橡皮頭如何粘在鉛筆上”的畫面，提問：“猜猜看，這里用了什么特殊材料？”孩子們七嘴八舌：“膠水！”“雙面膠！”“可能是一種粘得特別牢的膠！”——這一步既激發(fā)興趣，又暗示“每一處設(shè)計(jì)都有原因”。觀察方法指導(dǎo)：四步走，學(xué)做“小小科學(xué)家”（8分鐘）0504020301針對一年級學(xué)生“觀察無序、描述零散”的特點(diǎn)，我總結(jié)出“看-摸-聞-比”四步觀察法，并通過“觀察一塊橡皮”示范：看（視覺觀察）：“先看顏色、形狀、有沒有圖案，再看表面是光滑還是粗糙，有沒有小痕跡（比如擦過的橡皮會有碎屑黏著）?！边呎f邊用放大鏡展示橡皮表面的凹凸紋理；摸（觸覺感受）：“輕輕用手指壓一壓，是軟的還是硬的？摸起來像棉花還是像塑料？”請學(xué)生輪流觸摸，對比傳統(tǒng)橡皮（較硬）與現(xiàn)代可擦筆橡皮（較軟）的差異；聞（嗅覺輔助）：“湊近聞一聞，有沒有特別的味道？”提醒“輕聞”而非“猛吸”，并說明“無異味”是合格文具的重要標(biāo)準(zhǔn)；比（對比分析）：“把兩塊橡皮放在一起，比一比大小、厚度，猜猜為什么有的橡皮是長方形，有的是三角形？”引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系“握在手里方不方便”思考。觀察方法指導(dǎo)：四步走，學(xué)做“小小科學(xué)家”（8分鐘）示范結(jié)束后，我舉起記錄卡（圖1）：“我們的發(fā)現(xiàn)要記在這里，不會寫字可以畫圖，比如‘軟’就畫個云朵，‘硬’就畫塊石頭?！焙⒆觽兞⒖潭⒅约旱挠涗浛ㄜS躍欲試。小組實(shí)驗(yàn)：在合作中發(fā)現(xiàn)“科技設(shè)計(jì)密碼”（20分鐘）這是課堂的核心環(huán)節(jié)。我宣布“觀察任務(wù)卡”：每組從5類文具中選2類，用四步法觀察，重點(diǎn)思考“為什么這樣設(shè)計(jì)”，并將發(fā)現(xiàn)記錄在卡上。巡視過程中，我捕捉到許多鮮活的探究場景：第三組的小雨指著自動鉛筆的“彈簧按鈕”喊：“老師！這里一按就能出鉛，像小機(jī)關(guān)！”我蹲下來問：“那和木桿鉛筆比，哪個更方便？”她想了想說：“不用削鉛筆，但是鉛容易斷?！薄@正是“功能與局限”的辯證思考；第五組的浩浩摸著尺子邊緣的波浪紋：“這個凹凸的地方，我捏的時候不會滑！”他的組員立刻補(bǔ)充：“我奶奶的尺子是光溜溜的，拿不穩(wěn)！”——孩子用生活經(jīng)驗(yàn)印證了“防滑設(shè)計(jì)”的實(shí)用性；第一組的小美聞了聞修正帶，皺著眉頭說：“有股香味，但是老師說過香味可能有毒。”我小組實(shí)驗(yàn)：在合作中發(fā)現(xiàn)“科技設(shè)計(jì)密碼”（20分鐘）順勢肯定：“你記得真牢！合格的修正帶應(yīng)該是無味或淡香的，這是安全設(shè)計(jì)的一部分?！边@些即時生成的對話，比預(yù)設(shè)的講解更有教育意義——科學(xué)不是灌輸，而是在觀察中主動發(fā)現(xiàn)問題。（四）全班分享：從“個體發(fā)現(xiàn)”到“集體認(rèn)知”的升華（10分鐘）分享環(huán)節(jié)采用“輪流匯報+集體補(bǔ)充”模式。每組派匯報員上臺，結(jié)合記錄卡講解發(fā)現(xiàn)，其他組可以提問或補(bǔ)充。關(guān)于鉛筆：“木桿鉛筆的六邊形設(shè)計(jì)是為了防止?jié)L動！”“自動鉛筆的塑料桿比木頭輕，握久了手不累！”“橡皮頭和鉛筆之間有金屬圈，應(yīng)該是為了粘得更牢！”關(guān)于剪刀：“安全剪刀的刀尖是圓的，戳不到人！”“刀刃的鋸齒是為了剪紙更省力！”“普通剪刀的刀刃更薄，大人用更快，但我們不能用！”小組實(shí)驗(yàn)：在合作中發(fā)現(xiàn)“科技設(shè)計(jì)密碼”（20分鐘）關(guān)于卷筆刀：“手動的要轉(zhuǎn)手柄，電動的按開關(guān)就行！”“電動的有防夾手按鈕，手伸進(jìn)去就會停！”“手動的卷筆刀有木屑盒，不會撒得到處都是！”當(dāng)有學(xué)生提到“鉛筆上的數(shù)字（如HB、2B）”時，我拿出不同鉛筆現(xiàn)場測試：在白紙上分別畫線條，對比顏色深淺。孩子們驚呼：“2B的顏色更黑！”“HB的更淺，適合寫作業(yè)！”——這意外的延伸，讓“材料配比影響功能”的科學(xué)原理自然滲透。04實(shí)驗(yàn)總結(jié)與拓展：從“課堂”到“生活”的科學(xué)啟蒙核心知識梳理：用“三句話”總結(jié)科技設(shè)計(jì)邏輯通過板書思維導(dǎo)圖（圖2），引導(dǎo)學(xué)生用自己的話總結(jié)：材料選對了：木頭輕、易削，適合鉛筆桿；塑料硬、光滑，適合尺子；橡膠軟、易擦，適合橡皮；功能想全了：六邊形防滾、圓頭防戳、波浪紋防滑，每個設(shè)計(jì)都在解決“不好用”的問題；安全放在心：無異味材料、鈍角設(shè)計(jì)、防夾手裝置，所有設(shè)計(jì)都在保護(hù)我們的安全。課后拓展任務(wù)：做“家庭科學(xué)觀察員”21為延續(xù)觀察興趣，布置分層任務(wù)：親子任務(wù)：和家長一起查資料，了解“古代人用什么寫字”（如竹簡、毛筆），對比古今文具的演變?；A(chǔ)任務(wù)：回家觀察爸爸的鋼筆、媽媽的眉筆，記錄“和我們的鉛筆有什么不同”；挑戰(zhàn)任務(wù)：用硬紙板、橡皮等材料，設(shè)計(jì)“我心中的完美橡皮”，下節(jié)課分享設(shè)計(jì)理由；43情感升華：種下“科技服務(wù)生活”的種子課末，我舉起學(xué)生設(shè)計(jì)的“完美橡皮”草稿：“你們看，從古代的石板到今天的自動鉛筆，從單一功能到安全、便攜、環(huán)保的復(fù)合設(shè)計(jì)，所有科技進(jìn)步都在回答一個問題——‘怎樣讓工具更懂我們’。希望你們以后用文具時，不僅要說‘好用’，還要問‘為什么好用’，因?yàn)橄乱粋€改變世界的小設(shè)計(jì)師，可能就在我們中間！”結(jié)語：在日常中看見科學(xué)的光芒這節(jié)實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時，有個孩子拽住我的衣角說：“老師，我今天才發(fā)現(xiàn)，橡皮上的字母是品牌名，鉛筆上的凹槽是為了捏得更穩(wěn)……原來它們不是隨便長成這樣的！”這句話，比任何教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度都更讓我欣慰?？茖W(xué)教育的本質(zhì)，不是灌輸知識，而是喚醒觀察的眼睛、提問的勇氣、思考