4.21《制作“冰琥珀”》教学设计

中小学教育资源及组卷应用平台 新青岛版三上科学第三单元第21课《制作“冰琥珀”》教学设计 一、活动主题 冰晶艺术家———封印时光的水之魔法 （单元大情景：实验室举办"冰晶艺术展"，需制作凝固自然之美的冰琥珀） 二、课程标准依据 《义务教育科学课程标准（2022年版）》核心概念13.3： "1~2年级学生能利用材料特性制作简单作品，3~4年级学生能基于科学原理进行简单工程设计" 三、教材分析 1.知识整合： 2.跨学科融合： （1）艺术：冰晶光学美学 （2）工程：低温封装技术 （3）传统文化：古代冰鉴工艺 四、教学目标 科学观念 理解冰琥珀制作是水的三态变化综合应用（干燥→凝结→凝固） 科学思维 通过对比实验优化工艺参数（水温/冷冻速度/材料配比） 探究实践 完成"零气泡冰晶"作品，用显微摄影记录晶体生长 态度责任 感悟"匠心造物"的科学精神，培养文化遗产保护意识 五、教学重难点 1.重点：控制结晶过程避免气泡 2.难点：理解"过冷水"现象（零下不结冰） 3.突破策略： （1）对比蒸馏水/自来水结晶差异（杂质影响） （2）使用晶核诱发剂（花瓣/棉线） （3）梯度冷冻法（先-5℃后-18℃） 六、教学准备 1.教师： （1）冷冻实验套件（硅胶模具/滴管/放大镜） （2）晶核诱发材料（干花/彩砂/食用色素） （3）故宫博物院"清代冰鉴"图片 2.学生：4人小组（角色：配液师/冷冻师/质检员/策展人） 3.数字资源： （1）延时摄影《冰晶生长72小时》 （2）哈尔滨国际冰雪节作品集 七、教学过程 ▌ 导入：冰晶邀请函 教师： "紧急通知！实验室收到'冰晶艺术展'参展邀请！（展示冰雕展海报） 我们需要制作能封印时光的'冰琥珀'——— 将露珠、花瓣、彩砂封印在晶莹冰体中！ 请领取'冰晶艺术家三件套'： （1）时光模具（硅胶模型） （2）自然标本（干花/彩砂） （3）零度魔法箱（冷冻设备）" 学生活动： （1）触摸不同模具感受导热差异 （2）填写《任务单》创意卡："我想封印_____" 设计理念：创设艺术创作情境，激发审美表达欲望 ▌ 新授：冰晶工坊（30分钟） ■ 任务1：配方实验室（原理应用） 教师： "破解透明冰晶密码！请对比三组方案： A组：自来水+快速冷冻（-18℃直冻） B组：凉开水+梯度冷冻（-5℃预冷） C组：蒸馏水+晶核诱发（花瓣引晶） 预测哪种能做出'水晶级'冰琥珀？" 学生活动： （1）配液师调制不同水质溶液 （2）质检员记录初始浊度（透光仪测试） （3）填写《学习任务单1》配方预测表 ■ 任务2：冰晶生长间（工程实践） 教师： "看冰魔法生效！（播放冰晶生长延时视频） 成功关键： （1）注液时用滴管沿壁_____（缓慢流下） （2）预冷阶段保持_____（静止状态） （3）深度冷冻需_____（密封防升华）" 学生活动： （1）分层注入溶液与标本（先1/3液→放标本→补液） （2）用保温箱实施梯度冷冻（-5℃ 2小时→-18℃ 4小时） ■ 任务3：瑕疵修复站（问题解决） 教师： "遭遇'冰雾危机'怎么办？（展示气泡冰雕） 急救方案： 方案A：超声波除泡（振动排出气泡） 方案B：加热重塑（局部熔化再凝固）" 学生活动： （1）用温水修复表面裂纹 （2）用牙签引导内部气泡上浮 ▌ 升华：永恒之美 教师： "这不仅是科学，更是千年智慧的传承！（展示故宫'乾隆御用冰鉴'） 古人用青铜鉴装冰镇酒，今天我们让冰本身成为艺术品！ 请创作'冰晶艺术家宣言'： 第一句：自然馈赠（例：'露珠是天空的礼物'） 第二句：科学匠心（例：'零度封印时光'） 第三句：文化传承（例：'冰鉴魂今犹在'）" 学生活动： （1）小组朗诵宣言并拍摄"冰晶艺术品" （2）举办"班级冰晶微展览" 设计理念：从古代工艺智慧到现代科学艺术，培养文化自信 八、作业设计 创意实践工单 基础作业 制作简易冰琥珀 工艺完整性 ★★★ 提升作业 撰写《冰晶观察日记》（3天） ... ...