一、课程概述
本课程旨在通过对水结冰现象及背后原理的探究，激发学生对科学的好奇心与探索欲，培养其科学知识与创新能力，践行 “科豚筑梦” 教育理念。课程目标是让学生理解水结冰体积膨胀的原理，并能运用该知识解释生活中的相关现象。适用年龄为 10 - 12 岁的小学中高年级学生，课程级别为基础科学探究课程，涵盖物理科学领域。课程遵循 “科豚筑梦” 理念，在保障教育质量的同时降低成本，让更多孩子受益。
二、教育理念
“科豚筑梦” 秉持筑梦孩子成长，降低教育成本的理念。通过精心设计课程内容，采用常见、易获取的材料开展教学，减少昂贵设备依赖，让更多孩子享受高质量科学教育。课程设计着重培养孩子科学兴趣，通过有趣实验和生活实例引发好奇；锻炼创新思维，鼓励学生大胆假设、创新方法；提升解决问题能力，引导学生在实践中分析问题、寻找解决方案。
三、上课流程1号配资
（一）课堂导入（5 分钟）
展示一个因水结冰而破裂的 10mm 不锈钢罐照片或视频。 提问学生：“大家知道为什么这个不锈钢罐会破裂吗？和水结冰有什么关系呢？” 引导学生自由发言，激发兴趣。（二）知识讲解（20 分钟）
讲解水分子结构：利用图片或动画展示水分子由两个氢原子和一个氧原子组成，呈 V 字形结构。 对比液态水与冰的分子排列：阐述液态水中分子距离近且可灵活移动；水温降到零度以下结冰时，水分子排列成类似六角形蜂巢的有序晶格结构，此结构比液态水时空间大，所以水结冰后体积膨胀、密度变小。举例冬天水管破裂现象，帮助学生理解。 说明膨胀压力：告知学生水结冰时体积大约膨胀 9%，产生约 209 兆帕压力。在有限空间内，如不锈钢罐，膨胀无处释放就会撑破罐体。（三）小组讨论（10 分钟）
将学生分成小组，每组 4 - 5 人。 提出问题：“生活中还有哪些因水结冰膨胀导致的现象？如何防止这些现象带来危害？” 各小组讨论，教师巡视，适时引导、鼓励学生发言。（四）实验演示（5 分钟）
实验材料：透明塑料瓶（带盖）、水、冰箱。 实验步骤： 将塑料瓶装满水，盖上盖子拧紧。 放入冰箱冷冻室，等待一段时间后取出。 展示结冰后膨胀甚至破裂的塑料瓶。 讲解实验原理：水结冰后体积膨胀，塑料瓶空间有限，从而产生向外压力，导致瓶子变形或破裂，就像不锈钢罐被撑破一样。（五）学生实验（15 分钟）
给每个学生发放一个小塑料瓶、水和标签。 学生在塑料瓶上贴上自己名字标签，然后装满水，拧紧盖子。 将塑料瓶放入教师准备好的冷冻区域（可提前准备小型冰柜或与学校食堂冰箱协调）。 学生观察等待过程中，思考并记录可能出现的现象，如瓶子外观变化等。（六）休息时间（10 分钟）1号配资
学生休息放松。 教师准备下半节实验手工所需教具：小塑料盒、水、食用色素、小木棍、盐、绳子等。（七）实验手工（15 分钟）
制作盐水冰柱实验： 实验材料：小塑料盒、水、食用色素、小木棍、盐、绳子。 实验步骤： 在小塑料盒中倒入适量水，滴入几滴食用色素搅拌均匀。 将小木棍一端系上绳子，放入塑料盒中。 在塑料盒周围撒上盐，加速周围水的融化吸热，促使中间水更快结冰。 等待一段时间后，观察冰柱形成，学生可轻轻拉动绳子提起冰柱。 引导学生思考：为什么撒盐能让冰柱更快形成？与水结冰膨胀原理有什么联系？（八）成果展示（5 分钟）
请学生展示自己制作的盐水冰柱。 分享在实验过程中的发现、遇到的问题及解决方法。（九）总结反思（10 分钟）
总结课程内容：回顾水结冰膨胀的原理，包括水分子结构变化、体积膨胀及压力产生，以及实验和手工中的现象。 引导学生反思：提问学生在实验和讨论中的收获与不足，鼓励提出新问题，如不同浓度盐水结冰有什么不同等。四、课堂特色
课堂以学生为中心，通过动手实验与实践培养批判性思维和问题解决能力。学生在实验记录过程中，观察、分析现象，思考原因，提升逻辑思维。实验成功或解决问题后，学生获得成就感与自信心，增强对科学兴趣。分享心得体会激发创新欲望，鼓励从不同角度思考问题、提出独特见解。
五、课程目标
学习科学知识：学生了解水分子结构，掌握水结冰体积膨胀、密度变化及膨胀压力原理。 培养解决问题能力：通过实验与讨论，学生学会运用所学知识分析生活中因水结冰导致的问题，并提出解决方案。 形成科学思维：在实验记录、分析现象及小组讨论中，学生锻炼逻辑推理、批判性思维等科学思维能力。 自然生出创新能力：学生在实践与分享中，敢于突破常规，创新方法，提出独特想法，培养创新能力。这四个目标层层递进，从知识学习到能力培养，帮助学生建立科学知识体系，培养未来创新思维与能力。六、教学资源
实验材料：透明塑料瓶、小塑料盒、水、食用色素、小木棍、盐、绳子。 教学工具：图片、动画资料、展示用的破裂不锈钢罐照片或视频、冰柜或与学校食堂协调使用冰箱。 参考资料：小学科学教材相关章节、网络科普文章与视频。所有材料安全无毒，容易获取。七、评估与反馈
评估策略： 课堂表现评估：观察学生在小组讨论、实验操作中的参与度、合作能力、问题解决能力。 实验报告评估：检查学生实验记录，了解对实验现象观察、分析及原理理解。 提问评估：课堂提问，考查学生对知识点掌握及知识运用能力。 反馈机制： 及时反馈：课堂上对学生表现及时评价，肯定优点，指出不足并给予建议。 课后反馈：批改实验报告后，针对普遍问题集中讲解，个别问题单独沟通。同时收集学生对课程意见与建议，调整教学方法与内容。八、注意事项
实验安全：强调使用冰箱及接触盐等材料时的安全事项，防止冻伤、误食等。 符合教育政策与理念：课程内容遵循中国教育政策，融合 STEAM 教育理念，注重跨学科知识融合与实践能力培养。 鼓励引导：教学中多使用鼓励性语言，对学生想法给予肯定，引导积极思考、大胆创新。发布于：辽宁省辉煌优配提示：文章来自网络，不代表本站观点。
