一、實(shí)驗(yàn)背景與目標(biāo)定位：為何要做材料特性對(duì)比實(shí)驗(yàn)？演講人01實(shí)驗(yàn)背景與目標(biāo)定位：為何要做材料特性對(duì)比實(shí)驗(yàn)？02實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：從材料選擇到安全規(guī)范的細(xì)致考量03實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：從觀察到對(duì)比的科學(xué)思維進(jìn)階04實(shí)驗(yàn)實(shí)施：從操作細(xì)節(jié)到思維碰撞的全程引導(dǎo)05數(shù)據(jù)分析與結(jié)論推導(dǎo)：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維升華06拓展與應(yīng)用：從課堂實(shí)驗(yàn)到生活實(shí)踐的遷移07結(jié)語(yǔ)：材料特性對(duì)比實(shí)驗(yàn)的核心價(jià)值重現(xiàn)目錄2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)材料特性對(duì)比實(shí)驗(yàn)課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十年的教師，我始終堅(jiān)信：讓孩子在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中感知科學(xué)規(guī)律，是打開科學(xué)之門最生動(dòng)的鑰匙。今天，我將以“材料特性對(duì)比實(shí)驗(yàn)”為主題，結(jié)合2025年新版小學(xué)科學(xué)教材要求，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)邏輯、操作要點(diǎn)到思維培養(yǎng)，帶大家走進(jìn)這堂既充滿探究趣味又蘊(yùn)含科學(xué)本質(zhì)的實(shí)踐課。01實(shí)驗(yàn)背景與目標(biāo)定位：為何要做材料特性對(duì)比實(shí)驗(yàn)？1教材邏輯與學(xué)情分析新版四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)“材料與結(jié)構(gòu)”單元明確要求學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)等方法，認(rèn)識(shí)常見材料（如塑料、金屬、木材、布料、陶瓷等）的主要物理特性，并能基于特性解釋其用途。這一內(nèi)容既是低年級(jí)“物體與材料”認(rèn)知的延伸，也是高年級(jí)“材料性能優(yōu)化”學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。從學(xué)情看，四年級(jí)學(xué)生已具備基本的觀察能力和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”的變量控制意識(shí)較弱，常將“觀察”等同于“實(shí)驗(yàn)”。因此，本實(shí)驗(yàn)的核心目標(biāo)不僅是認(rèn)識(shí)材料特性，更要滲透“控制變量”“數(shù)據(jù)記錄”等科學(xué)思維方法，幫助學(xué)生完成從“直觀感知”到“實(shí)證探究”的認(rèn)知躍升。2實(shí)驗(yàn)價(jià)值的三重維度知識(shí)維度：掌握硬度、吸水性、導(dǎo)熱性、柔韌性等材料特性的觀察與測(cè)量方法；能力維度：提升對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、數(shù)據(jù)記錄分析能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；素養(yǎng)維度：培養(yǎng)“用證據(jù)說(shuō)話”的科學(xué)態(tài)度，建立“材料特性決定用途”的關(guān)聯(lián)思維。記得去年帶學(xué)生做初步探究時(shí)，有個(gè)孩子舉著一塊海綿問(wèn)：“老師，為什么擦桌子用海綿而不用鐵片？”這個(gè)問(wèn)題讓我更確信：當(dāng)孩子能主動(dòng)將材料特性與生活應(yīng)用關(guān)聯(lián)時(shí)，科學(xué)才真正“活”了起來(lái)。02實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：從材料選擇到安全規(guī)范的細(xì)致考量1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與分類為確保實(shí)驗(yàn)的典型性和可操作性，我篩選了5類常見材料作為研究對(duì)象（見表1），每類材料選取2-3種典型樣本，兼顧“同類別差異”與“跨類別對(duì)比”。|材料類別|實(shí)驗(yàn)樣本|選擇依據(jù)||----------|---------------------------|--------------------------------------------------------------------------||金屬|(zhì)鋁片、鐵片、銅片（?。﹟常見金屬，導(dǎo)熱性、硬度差異明顯||塑料|塑料尺、塑料瓶（軟）、CD片|涵蓋硬塑料、軟塑料，柔韌性差異大||木材|木片（干燥）、竹片|天然材料，吸水性、硬度有區(qū)別|1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與分類|布料|棉布、尼龍布、絲綢|纖維材質(zhì)不同，吸水性、柔韌性差異顯著||陶瓷|瓷磚碎片、陶瓷杯（小塊）|脆性材料代表，對(duì)比其與其他材料的硬度、導(dǎo)熱性|2實(shí)驗(yàn)工具清單與功能說(shuō)明工欲善其事，必先利其器。本次實(shí)驗(yàn)需準(zhǔn)備的工具分為基礎(chǔ)工具、測(cè)量工具和輔助工具三類（見表2），每種工具的使用方法需在實(shí)驗(yàn)前通過(guò)演示明確。|工具類別|具體工具|功能說(shuō)明||------------|-------------------------|--------------------------------------------------------------------------||基礎(chǔ)工具|剪刀（圓頭）、鑷子|裁剪布料、夾持小物件，避免直接用手接觸尖銳材料||測(cè)量工具|刻度量筒（50ml）、秒表|測(cè)量吸水量（量筒）、記錄吸水時(shí)間（秒表）|2實(shí)驗(yàn)工具清單與功能說(shuō)明|輔助工具|熱水（50℃）、溫度計(jì)|導(dǎo)熱性實(shí)驗(yàn)中提供熱源，溫度計(jì)用于監(jiān)測(cè)水溫變化||記錄工具|實(shí)驗(yàn)記錄表（如表3）、彩筆|分維度記錄現(xiàn)象，彩筆用于標(biāo)注關(guān)鍵數(shù)據(jù)|3實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范的“三階段”強(qiáng)調(diào)小學(xué)實(shí)驗(yàn)安全無(wú)小事，我將安全要求分解為“實(shí)驗(yàn)前-實(shí)驗(yàn)中-實(shí)驗(yàn)后”三個(gè)階段，通過(guò)“講解+演示+問(wèn)答”強(qiáng)化記憶：實(shí)驗(yàn)前：檢查材料邊緣是否尖銳（如金屬片需提前打磨），確認(rèn)工具是否完好（剪刀是否靈活）；實(shí)驗(yàn)中：使用熱水時(shí)“三不”——不觸碰杯壁、不傾斜倒水、不將臉湊近杯口；測(cè)量導(dǎo)熱性時(shí)，用鑷子夾持材料，避免直接用手接觸；實(shí)驗(yàn)后：金屬、陶瓷碎片放入“可回收銳器盒”，布料、木材放入普通垃圾桶，熱水冷卻后倒入水槽。去年有個(gè)小插曲：一名學(xué)生因急于觀察，未用鑷子直接拿金屬片接觸熱水，手指被輕微燙傷。這次事件讓我更深刻認(rèn)識(shí)到：安全規(guī)范不是“紙上條文”，而是需要通過(guò)反復(fù)強(qiáng)調(diào)和情景模擬，內(nèi)化為學(xué)生的行為習(xí)慣。03實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：從觀察到對(duì)比的科學(xué)思維進(jìn)階1確定對(duì)比維度：基于教材與生活的雙向選擇根據(jù)教材要求和生活應(yīng)用場(chǎng)景，我們確定了4個(gè)核心對(duì)比維度（見表3），每個(gè)維度對(duì)應(yīng)一種材料特性，且均能通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證。1確定對(duì)比維度：基于教材與生活的雙向選擇|對(duì)比維度|對(duì)應(yīng)特性|實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)述||------------|----------------|------------------------------------------------------------------------------||硬度|抗劃痕能力|用同一硬幣（或指甲）在材料表面劃動(dòng)，觀察是否留下痕跡||吸水性|吸收水分能力|取相同大小材料，浸入等量水中10秒，取出后用吸水紙吸干表面水，測(cè)量剩余水量||導(dǎo)熱性|傳遞熱量能力|將材料一端浸入50℃熱水中，另一端貼手背，感受升溫快慢（或用溫度計(jì)測(cè)量溫度變化）||柔韌性|彎曲變形能力|將材料彎曲成弧形，測(cè)量能承受的最大彎曲角度（或觀察是否斷裂）|2控制變量：對(duì)比實(shí)驗(yàn)的核心邏輯對(duì)比實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是“只改變一個(gè)變量，其他條件相同”。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我會(huì)通過(guò)“問(wèn)題鏈”引導(dǎo)學(xué)生思考：“測(cè)吸水性時(shí)，為什么材料大小要相同？”（排除面積對(duì)吸水量的影響）“測(cè)導(dǎo)熱性時(shí)，為什么熱水量和初始溫度要一致？”（確保熱源條件相同）“測(cè)硬度時(shí)，為什么要用同一力度劃動(dòng)？”（控制劃痕力度變量）通過(guò)這樣的追問(wèn)，學(xué)生逐漸理解：只有控制變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才有可比性。記得有個(gè)學(xué)生提出：“如果用不同硬幣劃，結(jié)果會(huì)不會(huì)不一樣？”這正是變量控制意識(shí)萌芽的體現(xiàn)。3實(shí)驗(yàn)記錄表的設(shè)計(jì)：從無(wú)序觀察到有序記錄為避免學(xué)生“看熱鬧式”實(shí)驗(yàn)，我設(shè)計(jì)了分層記錄表（見表4），第一部分為“預(yù)測(cè)”（培養(yǎng)假設(shè)能力），第二部分為“觀察記錄”（訓(xùn)練實(shí)證意識(shí)），第三部分為“結(jié)論推導(dǎo)”（發(fā)展邏輯思維）。|材料\維度|硬度（√有劃痕/×無(wú)）|吸水性（吸水量ml）|導(dǎo)熱性（快/中/慢）|柔韌性（可彎曲/易斷裂）|我的結(jié)論：該材料適合做______，因?yàn)開_____||-----------|---------------------|---------------------|---------------------|-------------------------|------------------------------------------|3實(shí)驗(yàn)記錄表的設(shè)計(jì)：從無(wú)序觀察到有序記錄2|棉布||||||3|…||||||1|鋁片||||||04實(shí)驗(yàn)實(shí)施：從操作細(xì)節(jié)到思維碰撞的全程引導(dǎo)1分組與分工：讓每個(gè)孩子都成為“實(shí)驗(yàn)主角”為確保全員參與，我將學(xué)生分為4人小組，明確分工：01操作員：負(fù)責(zé)實(shí)際操作（如劃硬度、浸材料）；02記錄員：填寫實(shí)驗(yàn)記錄表，標(biāo)注關(guān)鍵數(shù)據(jù)；03計(jì)時(shí)員：使用秒表控制實(shí)驗(yàn)時(shí)間（如吸水性實(shí)驗(yàn)的10秒）；04匯報(bào)員：整理小組結(jié)論，參與全班交流。05這種分工不是固定的，每輪實(shí)驗(yàn)后角色輪換，讓每個(gè)孩子都能體驗(yàn)不同崗位的職責(zé)。062分維度實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)與指導(dǎo)策略2.1硬度測(cè)試：從“經(jīng)驗(yàn)判斷”到“標(biāo)準(zhǔn)觀察”指導(dǎo)要點(diǎn)：提醒學(xué)生“力度要均勻”（可演示“輕輕用力，剛好能劃動(dòng)”的狀態(tài)）；對(duì)比金屬（無(wú)劃痕）與布料（有劃痕）的差異，引導(dǎo)思考“為什么菜刀用金屬而不用布料”。①用硬幣（或指甲）以相同力度在材料表面劃動(dòng)（從左到右，長(zhǎng)度約2cm）；③記錄“√有劃痕”或“×無(wú)劃痕”。②用放大鏡觀察劃痕是否明顯；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容操作步驟：在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容2分維度實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)與指導(dǎo)策略2.2吸水性測(cè)試：從“定性描述”到“定量測(cè)量”操作步驟：①裁剪5cm×5cm的材料樣本（布料需壓實(shí)，避免蓬松影響吸水）；②用量筒量取20ml水倒入培養(yǎng)皿；③將材料完全浸入水中，計(jì)時(shí)10秒后取出；④用吸水紙吸干材料表面水，將培養(yǎng)皿中剩余水倒入量筒，記錄剩余水量（吸水量=20ml-剩余水量）。指導(dǎo)要點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)“材料完全浸入”（避免部分暴露導(dǎo)致吸水量不準(zhǔn)確）；對(duì)比棉布（吸水量大）與尼龍布（吸水量小），聯(lián)系生活“為什么毛巾用棉布而防水衣用尼龍”。2分維度實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)與指導(dǎo)策略2.3導(dǎo)熱性測(cè)試：從“感官體驗(yàn)”到“數(shù)據(jù)驗(yàn)證”在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容操作步驟：01在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容②用鑷子夾持材料一端（約2cm）浸入熱水，另一端（約5cm）貼手背；03指導(dǎo)要點(diǎn)：提醒“貼手背時(shí)輕觸”（避免燙傷）；對(duì)比金屬（導(dǎo)熱快）與木材（導(dǎo)熱慢），解釋“鍋柄用木材而鍋身用金屬”的原理。④記錄“快（<5秒）”“中（5-10秒）”“慢（>10秒）”。05在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容③計(jì)時(shí)從浸入到感覺(jué)到熱的時(shí)間（或用溫度計(jì)測(cè)量材料末端溫度變化）；04在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容①準(zhǔn)備50℃熱水（約100ml）倒入燒杯；022分維度實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)與指導(dǎo)策略2.4柔韌性測(cè)試：從“直觀彎曲”到“角度測(cè)量”指導(dǎo)要點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)“緩慢彎曲”（避免用力過(guò)猛導(dǎo)致材料斷裂，影響結(jié)果判斷）；對(duì)比塑料尺（可彎曲）與陶瓷片（易斷裂），討論“為什么塑料用于做尺子而陶瓷用于做碗”。在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容②雙手捏住兩端，緩慢向中間彎曲，直到材料無(wú)法再?gòu)澢驍嗔眩虎偃?0cm×2cm的材料條（金屬片需選擇薄片，避免斷裂）；③用量角器測(cè)量彎曲后的角度（或觀察是否斷裂）；④記錄“可彎曲（角度>90）”“易斷裂（角度<90或斷裂）”。在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容操作步驟：3實(shí)驗(yàn)中的生成性問(wèn)題與引導(dǎo)策略01實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生常會(huì)提出意想不到的問(wèn)題，這正是思維活躍的體現(xiàn)。例如：02“老師，木材泡久了會(huì)不會(huì)吸水更多？”——引導(dǎo)延伸思考“吸水性與時(shí)間的關(guān)系”，建議課后用更長(zhǎng)時(shí)間（如30秒、60秒）做拓展實(shí)驗(yàn)；03“金屬導(dǎo)熱快，那為什么冬天金屬比木頭涼？”——聯(lián)系“導(dǎo)熱性”與“熱容量”的區(qū)別，用“金屬更快導(dǎo)走手上的熱量”解釋；04“絲綢的吸水性比棉布差，但為什么夏天穿絲綢更舒服？”——引入“透氣性”這一關(guān)聯(lián)特性，為后續(xù)學(xué)習(xí)埋下伏筆。05這些生成性問(wèn)題如同實(shí)驗(yàn)中的“火花”，需要教師以“問(wèn)題支架”引導(dǎo)學(xué)生深入探究，而不是簡(jiǎn)單給出答案。05數(shù)據(jù)分析與結(jié)論推導(dǎo)：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維升華1數(shù)據(jù)整理：從零散記錄到結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組將數(shù)據(jù)匯總到班級(jí)大表（見表5），通過(guò)橫向（同一維度不同材料）和縱向（同一材料不同維度）對(duì)比，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。|材料|硬度（有劃痕/無(wú)）|吸水量（ml）|導(dǎo)熱性（快慢）|柔韌性（可彎曲/易斷裂）||--------|-------------------|--------------|----------------|-------------------------||鋁片|無(wú)|0.5|快|可彎曲（角度120）||棉布|有|15.2|慢|可彎曲（角度180）||塑料尺|無(wú)|1.2|中|可彎曲（角度150）||瓷磚|無(wú)|0.3|中|易斷裂（角度30）|2結(jié)論推導(dǎo)：基于證據(jù)的科學(xué)表達(dá)01引導(dǎo)學(xué)生用“因?yàn)椤浴钡木涫奖硎鼋Y(jié)論，例如：02“因?yàn)殇X片導(dǎo)熱快、硬度高，所以適合做鍋具；”03“因?yàn)槊薏嘉唷⑷犴g性好，所以適合做毛巾；”04“因?yàn)榇纱u硬度高、吸水性差，所以適合鋪地面?！?5這種表述方式既強(qiáng)化了“特性-用途”的關(guān)聯(lián)，又培養(yǎng)了邏輯表達(dá)能力。3誤差分析：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度實(shí)驗(yàn)中難免出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差（如吸水量測(cè)量時(shí)的殘留水），我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生討論：“哪些操作可能導(dǎo)致誤差？如何改進(jìn)？”通過(guò)這