一、教學背景：從生活現(xiàn)象到科學問題的自然銜接演講人01教學背景：從生活現(xiàn)象到科學問題的自然銜接02教學目標：三維目標下的能力與素養(yǎng)雙提升03實驗準備：安全、直觀與可操作性的三重考量04實驗過程：從現(xiàn)象觀察到概念建構的階梯式探究05現(xiàn)象解析：從宏觀觀察到微觀機制的通俗轉化06總結與延伸：讓科學思維扎根生活土壤目錄2025小學二年級科學下冊研究水的表面張力實驗課件作為一名從事小學科學教育十余年的教師，我始終相信：最好的科學課，是讓孩子用雙手觸摸現(xiàn)象，用眼睛發(fā)現(xiàn)規(guī)律，用心靈感受自然的奇妙。今天要和大家分享的“研究水的表面張力”實驗課，正是這樣一節(jié)充滿探索趣味的課程。它不僅能幫助二年級學生從日常熟悉的“水”出發(fā)，揭開微觀世界的小秘密，更能在動手操作中播下科學思維的種子。接下來，我將從教學背景、目標設計、實驗實施、現(xiàn)象解析到拓展應用，完整呈現(xiàn)這節(jié)課的設計思路與實踐過程。01教學背景：從生活現(xiàn)象到科學問題的自然銜接1學生認知基礎分析二年級學生（7-8歲）已通過《水的初步認識》《水的狀態(tài)變化》等單元，對水的流動性、無色無味等宏觀特性有了直觀認知。他們在生活中觀察過露珠“滾”在荷葉上、雨滴“掛”在窗戶玻璃上、螞蟻“站”在水面上的現(xiàn)象，但受限于認知水平，往往將這些現(xiàn)象簡單歸因于“水很黏”或“東西很輕”。這種基于直覺的解釋，恰好為“表面張力”概念的引入提供了天然的認知沖突點。2教材與課標要求依據(jù)《義務教育科學課程標準（2022年版）》中“物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的變化”學習主題，小學低段需通過觀察、比較和描述，認識物體的外部特征及常見材料的基本性質(zhì)。本實驗課聚焦“水的表面張力”這一具體性質(zhì)，既是對“水的特性”單元的深化，也是引導學生從“觀察現(xiàn)象”向“解釋現(xiàn)象”過渡的關鍵環(huán)節(jié)。3教學價值定位01020304這節(jié)課的核心價值不僅在于讓學生知道“表面張力”這一科學概念，更在于：01體驗“提出假設—設計實驗—觀察現(xiàn)象—得出結論”的科學探究流程；03培養(yǎng)“從日常現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)科學問題”的敏銳性；02建立“微觀分子作用影響宏觀現(xiàn)象”的樸素科學觀。0402教學目標：三維目標下的能力與素養(yǎng)雙提升教學目標：三維目標下的能力與素養(yǎng)雙提升基于上述背景分析，我將本節(jié)課的教學目標設定為以下三個維度：1知識目標能通過實驗現(xiàn)象描述水的表面存在一種“收縮”的力（表面張力）；01舉例說明生活中表面張力的常見表現(xiàn)（如露珠形狀、水面托物等）；02初步理解表面張力會因外界干擾（如添加清潔劑）而減弱或消失。032能力目標通過小組討論解釋現(xiàn)象差異，培養(yǎng)基于證據(jù)的推理能力。用畫圖、文字或簡單符號記錄實驗現(xiàn)象，發(fā)展觀察記錄能力；掌握“定量滴水”“輕放物體”等實驗操作技巧，提升動手實踐能力；3情感態(tài)度目標感受科學實驗的趣味性，激發(fā)對“水的秘密”的探究興趣；01體會“微小力量”對宏觀現(xiàn)象的影響，形成“從細節(jié)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律”的科學態(tài)度；02在小組合作中學會傾聽與分享，增強團隊協(xié)作意識。0303實驗準備：安全、直觀與可操作性的三重考量實驗準備：安全、直觀與可操作性的三重考量為確保實驗效果與課堂安全，我從材料選擇、分組安排到預實驗驗證三個方面進行了細致準備。1實驗材料清單（每組）|類別|物品|數(shù)量|選擇依據(jù)||------------|---------------------|------|--------------------------------------------------------------------------||基礎材料|一元硬幣（干凈）|1枚|表面平整，便于觀察水層堆積；金屬材質(zhì)與水無反應|||塑料滴管（10mL）|1支|口徑均勻，便于控制滴水量；塑料材質(zhì)不易生銹|||透明塑料片（模擬葉片）|1片|輕便易操作，透光性好，便于觀察水珠形狀|1實驗材料清單（每組）01|實驗物品|回形針（未生銹）|5枚|體積小、質(zhì)量輕，適合測試水面承重；金屬材質(zhì)對比明顯|02||食用色素（藍色）|少量|增加水的可見度，便于觀察水層形狀變化；食用級安全|03|輔助材料|洗潔精（稀釋液）|5mL|用于破壞表面張力，驗證變量影響；稀釋后降低刺激性|04||吸水紙巾|2張|清理實驗溢出的水，保持桌面整潔|05|記錄工具|實驗記錄單（含畫圖區(qū)）|1張|分步驟引導觀察，含“我的發(fā)現(xiàn)”“我的疑問”欄目，符合低段學生記錄習慣|2分組與安全提示分組：4人一組（二年級學生合作能力有限，小組人數(shù)不宜過多），每組指定1名“材料管理員”“記錄員”“匯報員”，角色輪換培養(yǎng)責任意識。安全提示（課前提問式強調(diào)）：“滴管的水可以滴在硬幣上，但如果滴到衣服上，媽媽可能要多洗一次衣服哦！”“回形針要輕輕放，就像對待小螞蟻一樣，否則會戳破‘水的膜’！”“洗潔精有一點滑，倒的時候要慢慢擠，別弄得到處都是～”3預實驗驗證課前我用不同材質(zhì)的硬幣（新幣與舊幣）、不同品牌的洗潔精進行了5次預實驗，發(fā)現(xiàn)：新硬幣因表面更光滑，能容納更多水滴（約25-30滴），舊硬幣因劃痕較多，僅能容納15-20滴；因此統(tǒng)一使用新硬幣，并提前用酒精擦拭去除油污。回形針需“水平輕放”（用鑷子夾著邊緣，緩慢貼近水面后松開）才能成功漂浮，若垂直放置則會下沉；因此需在實驗前示范正確操作。稀釋洗潔精（1:5兌水）既能快速破壞表面張力，又不會因濃度過高導致泡沫過多影響觀察。04實驗過程：從現(xiàn)象觀察到概念建構的階梯式探究實驗過程：從現(xiàn)象觀察到概念建構的階梯式探究本節(jié)課以“問題鏈”驅動，設計了三個層層遞進的實驗，引導學生從“看現(xiàn)象”到“探原因”，最終自主建構“表面張力”的概念。1實驗一：硬幣上的“小水塔”——感知表面張力的存在實驗目標：通過定量滴水，觀察水在硬幣表面堆積成“小水塔”的現(xiàn)象，初步感知水的表面有“收縮”的力。1實驗一：硬幣上的“小水塔”——感知表面張力的存在1.1實驗步驟小組合作用滴管吸水（每次吸滿，確保每滴水體積相同）。1一名組員將硬幣平放在桌面，另一名組員用滴管從硬幣正上方2-3厘米處垂直滴加水滴，其余組員計數(shù)并觀察。2當水從硬幣邊緣溢出時停止，記錄總滴數(shù)（例如：28滴）。3用藍色色素滴1滴在“水塔”頂部，觀察色素擴散方向（會向四周擴散，但水層邊緣依然保持弧形）。41實驗一：硬幣上的“小水塔”——感知表面張力的存在1.2觀察與討論231學生常見發(fā)現(xiàn)：“水堆得像小山，邊緣鼓鼓的，還沒流下來！”“最后一滴水滴上去，水突然‘塌’了，流得到處都是?！苯處熞龑釂枺骸盀槭裁此谟矌派喜皇瞧戒伋杀”∫粚?，而是堆成小山？”“如果是酒精，還能堆這么高嗎？（課后可嘗試）”關鍵認知點：水的表面有一層“看不見的膜”，這層膜拉著水分子，不讓它們輕易流走。2實驗二：水面“托”回形針——驗證表面張力的承重能力實驗目標：通過嘗試讓回形針漂浮在水面，理解表面張力能支撐輕小物體，并觀察表面張力被破壞后的現(xiàn)象。2實驗二：水面“托”回形針——驗證表面張力的承重能力2.1實驗步驟21取一個干凈的燒杯（提前裝3/4杯水），用鑷子夾起回形針，水平貼近水面（注意：不能垂直下壓?。徛砷_鑷子，觀察回形針是否漂浮。向燒杯中滴入1滴稀釋洗潔精，攪拌后再次嘗試放同規(guī)格回形針，觀察現(xiàn)象（回形針迅速下沉）。若成功，再嘗試放第2枚、第3枚，記錄最多能放幾枚（通常3-5枚）。32實驗二：水面“托”回形針——驗證表面張力的承重能力2.2觀察與討論231學生常見困惑：“我剛才輕輕放，回形針浮起來了！但一用力按，它就沉下去了?！薄凹恿讼礉嵕螅匦吾樅孟癖弧啤氯チ?！”教師引導提問：“回形針比水重，為什么能浮在水面？”“洗潔精對‘水的膜’做了什么？”關鍵認知點：表面張力像一張“彈性網(wǎng)”，能支撐輕小物體；洗潔精會“撕破”這張網(wǎng)，使表面張力消失。3實驗三：露珠的“圓”秘密——理解表面張力的收縮特性實驗目標：通過觀察不同表面上的水珠形狀，認識表面張力會使水收縮成表面積最小的形狀（球形）。3實驗三：露珠的“圓”秘密——理解表面張力的收縮特性3.1實驗步驟在塑料片（模擬荷葉）、玻璃片（模擬窗戶）、紙巾（模擬棉布）上各滴1滴水。1用放大鏡觀察水珠形狀：塑料片上的水珠圓滾滾的，玻璃片上的水珠稍扁，紙巾上的水珠完全攤開。2用手指輕觸塑料片上的水珠，觀察其滾動時的形狀變化（始終保持近似球形）。33實驗三：露珠的“圓”秘密——理解表面張力的收縮特性3.2觀察與討論STEP3STEP2STEP1學生常見發(fā)現(xiàn)：“荷葉上的水珠最圓，像小玻璃球！”“紙巾上的水‘跑’開了，一點都不圓?！苯處熞龑釂枺骸盀槭裁此樵诠饣砻娓鼒A？”“如果在太空中滴水，會是什么形狀？（播放宇航員在空間站滴水成球的視頻）”關鍵認知點：表面張力讓水分子“手拉手”收縮，球形是相同體積下表面積最小的形狀，因此水珠最圓。05現(xiàn)象解析：從宏觀觀察到微觀機制的通俗轉化1表面張力的科學解釋（簡化版）通過三個實驗，我們觀察到水的表面有“堆高不溢”“托起重物”“收縮成球”的現(xiàn)象，這些都源于水分子之間的“吸引力”。水內(nèi)部的水分子，周圍都有同伴拉著它，受力平衡；水表面的水分子，上方?jīng)]有同伴（空氣分子距離遠，吸引力?。?，所以下方和周圍的同伴會更用力拉它，形成向內(nèi)部收縮的力——這就是“表面張力”。2生活中的表面張力現(xiàn)象（學生舉例+教師補充）1自然現(xiàn)象：露珠、雨滴、水黽（水蚊子）在水面滑行；2日常應用：鋼筆尖的墨水“掛”著不滴落（表面張力大于重力）、打濕的頭發(fā)粘成一縷（表面張力讓水收縮）；3反例應用：洗潔精洗碗（破壞表面張力，讓油污與水分離）、農(nóng)藥添加“展著劑”（降低表面張力，讓藥液均勻鋪在葉片上）。06總結與延伸：讓科學思維扎根生活土壤1課堂總結（師生共同完成）通過今天的實驗，我們發(fā)現(xiàn)：水的表面有一層“看不見的膜”，這層膜的力叫“表面張力”；表面張力能讓水堆高、托起重物、收縮成球；洗潔精等物質(zhì)會破壞表面張力。就像科學家牛頓說的：“我不知道世人怎樣看我，但我自己以為我不過像一個在海邊玩耍的孩子，不時為發(fā)現(xiàn)比尋常更為美麗的一塊卵石或一片貝殼而沾沾自喜?！苯裉?，你們就是在“水的海邊”玩耍的小科學家，發(fā)現(xiàn)了“表面張力”這塊美麗的“卵石”！2課后延伸任務觀察任務：回家用吸管吹泡泡，觀察泡泡為什么是圓的？（表面張力讓肥皂膜收縮成球形）挑戰(zhàn)任務：用細鐵絲彎一個小圈（直徑約3厘米），蘸肥皂水后輕輕提起，觀察圈上的肥皂膜——如果用牙簽戳破膜的一側，另一側會怎樣？（表面張力會拉著膜收縮）記