雨的形成科学教案：小学科学教学步骤与实验设计（附PPT课件下载）

一、教学目标分析

1. 知识目标：掌握自然界降水形成的完整过程，理解蒸发、凝结、降水三大关键环节

2. 能力目标：通过实验观察，培养科学探究能力与数据分析能力

3. 情感目标：树立生态保护意识，认识水循环对人类生活的影响

二、教学重难点突破

重点：水循环中降水形成的具体机制

难点：云层中水汽凝结的微观过程可视化

突破方法：采用"宏观现象-微观原理-实践验证"三步教学法，结合AR模拟技术动态演示

三、教学准备清单

1. 实验器材：透明烧杯（4个）、热水（500ml）、冰块（200g）、玻璃板、喷壶、温度计

2. 多媒体资源：水循环动态演示视频（5分钟）、降水形成过程PPT课件

3. 教具材料：自制水循环模型（PVC管道+水泵）、气象站观测记录表

4. 安全提示：实验操作规范（重点防护热水烫伤）

四、教学过程设计（90分钟）

▶ 导入环节（10分钟）

1. 生活情境导入：展示暴雨前后校园对比照片，引发认知冲突

2. 问题链设计：

- 为什么夏季雷雨频繁？

- 云朵为什么会有不同形状？

- 雨水能直接从地面蒸发吗？

3. 概念预判：组织学生绘制"雨水来源"思维导图，收集前概念

▶ 新知探究（40分钟）

【实验一：简易水循环模拟】

步骤1：烧杯A注入热水，烧杯B放置冰块，中间用玻璃板分隔

步骤2：用喷壶向玻璃板均匀喷水，观察水珠运动轨迹

步骤3：记录温度变化（A杯60℃→45℃/B杯-5℃→2℃）

关键现象：水蒸气在玻璃板内侧形成水珠（凝结现象）

【实验二：云层微观模拟】

材料：透明塑料袋（装水）、吹风机（冷热风模式）

操作：装水的塑料袋吹热风产生水蒸气，吹冷风形成水滴

原理链接：热力对流与平流凝结的微观模拟

【实验三：降水类型观测】

分组任务：

1. 持续喷水观察：持续性中雨（层状云）

2. 脉冲式喷水：短时强降雨（积雨云）

3. 冷热混合喷水：锋面雨（锋面云）

数据记录：降水强度（小雨/中雨/暴雨）与云形关联表

▶ 知识建构（25分钟）

1. 概念图绘制：水循环四阶段（蒸发→输送→凝结→降水）

2. 情景模拟：设计不同海拔（1000m/3000m）的降水差异

3. 拓展延伸：厄尔尼诺现象对降水模式的影响（播放NASA卫星云图）

▶ 巩固应用（15分钟）

1. 情景判断：城市内涝成因分析（地表硬化影响径流）

2. 创意设计：制作简易雨水收集装置（PVC管+漏斗）

3. 方案制定：校园雨水花园建设建议书

▶ 提升（10分钟）

1. 三维度法：自然规律（科学）、社会影响（人文）、技术应用（实践）

2. 悬念设置：引入人工降雨原理（碘化银催化实验预告）

3. 课后实践：连续7天降水观测记录（附电子表格模板）

1. 可视化升级：添加热成像仪拍摄水蒸气运动轨迹

2. 跨学科融合：数学统计降水数据，地理分析气候类型

3. 虚实结合：使用PhET模拟软件进行参数化实验

六、教学评估体系

1. 过程性评价：实验记录本（30%）+课堂参与（20%）

2. 表现性评价：雨水收集装置作品（25%）+研究报告（25%）

3. 创新性评价：提出2个改进型降水观测方案

七、教学反思要点

1. 技术适配性：AR设备不足时的替代方案（手绘动态图）

2. 差异化教学：为特殊学生设计触觉感知实验（温感变色材料）

八、课件资源下载

1. PPT课件（23页）：含动态演示与互动问答

2. 实验视频包（4个）：涵盖基础实验与拓展观察

3. 扩展阅读：中国气象局《降水形成科普手册》电子版