小學(xué)五年級科學(xué)創(chuàng)新實驗教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)背景與設(shè)計理念小學(xué)五年級學(xué)生對生活中的物理現(xiàn)象充滿好奇，已具備初步觀察與探究能力，但抽象思維仍需具象實驗支撐。依據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”學(xué)習(xí)領(lǐng)域要求，本實驗以“液體表面張力”為核心，通過生活化材料設(shè)計系列探究活動，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”中建構(gòu)科學(xué)概念，培養(yǎng)實證意識與創(chuàng)新思維。二、教學(xué)目標（一）知識與技能1.認識液體表面張力的存在，能結(jié)合實驗現(xiàn)象解釋“表面張力使液體表面收縮”的特點；2.對比清水、肥皂水、食用油等液體的表面張力差異，歸納影響因素。（二）過程與方法1.學(xué)會設(shè)計對比實驗，規(guī)范使用滴管、硬幣等工具，準確記錄實驗數(shù)據(jù)；2.通過小組合作，分析實驗現(xiàn)象，用科學(xué)語言推導(dǎo)結(jié)論，提升邏輯推理能力。（三）情感態(tài)度與價值觀1.激發(fā)對生活中科學(xué)現(xiàn)象的探究熱情，體會“科學(xué)源于生活”的道理；2.培養(yǎng)團隊協(xié)作精神與創(chuàng)新意識，在實驗改進中感受科學(xué)的趣味性與實用性。三、實驗材料準備生活化材料（每組配置）：液體：清水（提前靜置除氣泡）、肥皂水（洗潔精+水?dāng)嚢瑁?、食用油、糖水（白?水溶解）；工具：干凈硬幣（1元或5角）、醫(yī)用滴管（或吸管剪短代替）、白色瓷盤（或透明塑料盤）、牙簽（光滑無毛刺）、棉花簽、小量杯（標記刻度）；輔助：實驗記錄單（附表格，記錄液體類型、滴數(shù)、現(xiàn)象描述）、放大鏡（可選）。四、教學(xué)過程設(shè)計（一）情境導(dǎo)入：“水做的小饅頭”引發(fā)猜想教師活動：神秘演示“硬幣裝水”——“同學(xué)們，老師這里有一枚硬幣，和一杯水。誰能猜猜，這枚小小的硬幣，最多能‘吃’下多少滴水？”邀請學(xué)生嘗試（故意滴得很快，讓水很快溢出），再緩慢滴水至水面鼓起如“小饅頭”卻不溢出。提問：“水像被一層‘隱形的膜’兜住了，這層膜有什么秘密？生活中，露珠為什么是圓的？小蟲子為什么能在水面‘散步’？”學(xué)生活動：好奇觀察，結(jié)合生活經(jīng)驗（如“荷葉上的水珠滾來滾去，不會散開”）提出猜想，躍躍欲試想要探索“隱形的膜”。（二）核心探究：三層實驗，解構(gòu)表面張力實驗一：“硬幣的水倉庫”——探究清水的表面張力操作步驟：1.小組分工：“小管家”持硬幣（平穩(wěn)放桌面，手指別碰表面），“小水滴”用滴管垂直懸在硬幣上方約1厘米處，緩慢滴水（每滴盡量圓潤，像喂“小水珠”）；“小記錄員”數(shù)滴數(shù)，“小觀察員”盯著水面，直到水溢出，記錄“溢出前水面的樣子”（如“像鼓起的小饅頭，邊緣亮亮的”）。2.重復(fù)3次，取滴數(shù)的平均數(shù)（如第一次15滴、第二次16滴、第三次14滴，平均15滴），填到記錄單的“清水”欄。關(guān)鍵提問：“水滴數(shù)到多少時‘小饅頭’破了？破之前，水面為什么能鼓得那么高？這說明水的表面有什么力在‘拉住’水分子？”設(shè)計意圖：用“喂水珠”的形象比喻，降低實驗操作的陌生感，讓學(xué)生在定量觀察中感知“表面張力的支撐作用”。實驗二：“液體拔河賽”——對比不同液體的張力操作步驟：1.在瓷盤中央倒1勺清水，滴1滴食用油（觀察油的形態(tài)：浮在水面，呈圓形油膜）；2.用棉花簽蘸少量肥皂水，輕觸油膜邊緣，觀察油膜的變化（如“油膜被‘拉’開，向四周擴散”）；3.換用糖水重復(fù)實驗，對比油膜的擴散速度與形態(tài)。關(guān)鍵提問：“為什么肥皂水能‘打散’油膜？糖水和清水的效果有差異嗎？這說明不同液體的表面張力一樣嗎？”設(shè)計意圖：通過“干擾油膜”的對比實驗，突破“表面張力大小與液體成分有關(guān)”的難點，滲透“對比實驗控制變量”的思想。實驗三：“牙簽的舞蹈”——應(yīng)用表面張力設(shè)計趣味實驗操作步驟：1.在瓷盤里倒適量清水，將牙簽（5-6根）擺成“花瓣狀”（尖端朝中心，尾部分開）；2.用滴管在牙簽中心滴1滴洗潔精，觀察牙簽的運動（如“瞬間向四周散開，像花朵綻放”）；3.換用糖水重復(fù)，對比牙簽的反應(yīng)。原理引導(dǎo)：“洗潔精破壞了水的表面張力，導(dǎo)致牙簽‘失去支撐’而運動。糖水的張力大，會有不同效果嗎？”設(shè)計意圖：將抽象的“表面張力”轉(zhuǎn)化為可見的“物體運動”，培養(yǎng)學(xué)生“用科學(xué)原理解釋現(xiàn)象”的能力。（三）小組拓展：“我的創(chuàng)新實驗”任務(wù)：小組自主設(shè)計實驗，探究“溫度、溶質(zhì)（鹽、糖）對液體表面張力的影響”（如“熱水和冷水，哪種能裝更多水滴？”“加鹽的水，表面張力會變大還是變?。俊保?。教師支持：提供熱水、食鹽、攪拌棒等材料，引導(dǎo)學(xué)生控制變量（如“對比實驗中，硬幣、滴管、滴水方式要保持一致”），并提示安全注意事項（如熱水防燙）。（四）總結(jié)升華：從實驗到生活師生互動：梳理結(jié)論：“表面張力是液體表面的收縮力，不同液體的張力大小與成分、溫度等有關(guān)。”生活聯(lián)結(jié)：“洗衣液利用‘降低水的表面張力’原理，讓油污更容易脫離衣物；雨后荷葉的水珠滾動，也是表面張力的功勞。你還能想到哪些例子？”創(chuàng)新延伸：“能否利用表面張力設(shè)計小發(fā)明？比如‘自動聚攏的小船’（用牙簽和鋁箔制作，利用水的張力讓船靠攏）。”五、教學(xué)評價設(shè)計采用“三維評價表”，從“實驗操作、思維發(fā)展、合作創(chuàng)新”三方面評價：評價維度評價指標（示例）星級評定（☆-☆☆☆☆☆）---------------------------------------------------------------------------------實驗操作能規(guī)范使用滴管，實驗數(shù)據(jù)記錄準確、真實思維發(fā)展能結(jié)合現(xiàn)象推導(dǎo)結(jié)論，提出合理的拓展問題合作創(chuàng)新小組分工明確，能設(shè)計并完成創(chuàng)新實驗六、教學(xué)反思與改進1.操作細節(jié)優(yōu)化：學(xué)生滴水滴數(shù)時易受“滴水速度”影響，可統(tǒng)一要求“每滴間隔1秒”，或用手機播放“滴答”聲輔助計時，確保實驗公平性。2.認知深化策略：對“表面張力”的抽象概念，可結(jié)合動畫（如“水分子手拉手”的微觀模擬）輔助理解，幫助抽象思維較弱的學(xué)生建構(gòu)概念。3.創(chuàng)新實驗延伸：可提供“吸管、回形針”等材料，挑戰(zhàn)“讓回形針浮在水面