2021年新蘇教版科學六年級上冊第一單元教材分析

Word文檔，下載后可任意編輯年新蘇教版科學六年級上冊第一單元教材分析2021年新蘇教版科學六年級上冊教材分析

第一單元

物質的變化

一、單元設計意圖

1.本單元主題的提出

自然界的事物處在不停的變化中，這些變化與人們的生產生活密切相關。物質的變化可以給人們帶來益處，如食物消化、海水曬鹽、冶煉金屬等；物質的變化也可以給人們帶來危害，如食物腐爛、鐵器生銹、工廠排放有害氣體和粉塵等。研究各種物質變化，能夠幫助學生建立“世界是物質的，物質是變化的，變化是有規(guī)律的”的科學自然觀，形成“人類所有活動都是利用了物質變化”的認識；研究物質變化的學問，有助于了解科學家的工作，明白科學家的科研成果改善了人們的生活，促進了社會的進步。

學生經過幾年的科學學習，積累了大量關于物質變化的經驗和認知，但對物質變化的認知大多停留在表面。在此基礎上，本單元將學生對物質變化的認知進一步引向深入，幫助學生學會按照“是否有新物質產生”的標準對物質變化進行分類，為中學從分子、原子角度解釋物理變化、化學變化的本質奠定基礎。

本單元力圖通過動手制作、實驗驗證、查找資料等多種活動，帶領學生了解更多關于物質變化的知識及其在日常生活中的應用，體會技術包括人們利用和改造自然的方法、程序和產品。本單元在研究鐵釘生銹的原因時，特別安排學生經歷完整的“提出問題—作出假設—設計方案—搜集證據—得出結論”的科學探究過程，并力圖在探究的過程中，讓學生充分體會合作、交流、分享的重要意義，從而提升科學探究能力和高階思維能力，養(yǎng)成尊重事實、尊重數(shù)據的科學態(tài)度。

2.本單元對《課程標準》的落實

(1)本單元通過一系列動手制作、實驗驗證、查找資料等活動，落實《課程標準》高年段的課程目標。

科學知識

初步了解常見的物質的變化。

科學探究

能基于所學的知識，從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度提出可探究的科學問題。

能基于所學的知識，從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度提出有針對性的假設，并能說明假設的依據。

能基于所學的知識，制訂比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力和控制變量的意識，并能設計單一變量的實驗方案。

能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調查、案例分析等方式獲取事物的信息。

能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。

能對探究活動進行過程性反思，及時調整，并對探究活動進行總結性評價，完善探究報告。

科學態(tài)度

表現(xiàn)出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。

在尊重證據的前提下，堅持正確的觀點；當多人觀察、實驗結果出現(xiàn)不一致時，不急于下結論，而是分析原因，再次觀察、實驗，以事實為依據作出判斷。

能大膽質疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、設計與制作，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

科學、技術、社會與環(huán)境

了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發(fā)展的動力，技術的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。

(2)本單元學習內容基于《課程標準》課程內容中“物質科學領域”“技術與工程領域”的高年段要求。

1.5物體在變化時，構成物體的物質可能改變，也可能不改變。

3.2空氣是由氮氣、氧氣、二氧化碳等組成的混合物質。

16.2工程和技術產品改變了人們的生產和生活。

17.2技術包括人們利用和改造自然的方法、程序和產品。

認識生活中保溫、防霉、防銹等技術的應用。

3.本單元在整套教材中與其他單元的關系

4.本單元次級主題的構成及邏輯關系

本單元由四課組成，分別是《蠟燭的變化》《鐵釘生銹》《制作汽水》《化學家的研究》。第一課，總體認識物質變化的種類。第二課，具體探究鐵釘生銹的條件，進一步理解鐵釘生銹產生了新物質，并通過控制變量實驗，提升學生科學探究水平。第三課，以自制汽水活動為載體，通過探究白醋和小蘇打混合產生二氧化碳的現(xiàn)象，進一步認識產生新物質的變化。第四課，從科學家分工的角度，介紹化學家研究物質成分、性質、用途等方面的學問，加深學生對人類生產生活中的很多活動都是利用了物質變化的認識。

二、單元目標

能夠從蠟燭熔化和燃燒的現(xiàn)象中，描述兩類變化的特征。

能夠借助控制變量實驗，歸納鐵釘生銹的條件，解釋防銹的道理。

學會制作汽水，能夠分辨制作過程中產生了哪類變化，意識到人類生產生活可以利用物質變化。

在閱讀科學資料和模仿科學家活動的過程中，了解化學家的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，體會科學研究的重要性。

三、單元活動框架

四、單元課時建議

序號

課題

課時

1

蠟燭的變化

1

2

鐵釘生銹

2

3

制作汽水

1

4

化學家的研究

1

總課時

5

五、分課分析

1.蠟燭的變化

1.教學內容

學生經過幾年的科學學習，已經認識了大量的諸如水、空氣、土壤、動植物、天體等物質變化的具體事實。本課以學生日常生活中非常熟悉的蠟燭為例，進一步研究物質的變化，通過探究發(fā)現(xiàn)物質的變化可以分為不產生新物質的變化(物理變化)和產生新物質的變化(化學變化)兩大類。(不提專業(yè)名詞)

本課教學內容分三部分。第一部分，做一支蠟燭。通常學生見到的蠟燭都是買來的，對于蠟燭是怎么做出來沒想過，更沒有做過。本環(huán)節(jié)讓學生親手做一支蠟燭，在感受制作快樂的同時，認識到蠟燭形態(tài)發(fā)生了變化，但沒有產生新物質。第二部分，先做蠟燭燃燒實驗，通過觀察干燥的燒杯內壁、涂有澄清石灰水的燒杯內壁和白瓷碗底部的變化，認識到蠟燭燃燒后產生了水、二氧化碳、炭黑等新物質。再通過對蠟燭熔化和蠟燭燃燒生成物的比較，認識物理變化、化學變化的特征。(條件允許，可以再做紙片燃燒實驗，讓學生加深認識)第三部分，讓學生用所學知識判斷生產生活中常見的物質變化屬于哪一類，加深對兩類變化的理解，同時意識到物質變化與我們的生活密不可分。

2.教學目標

能從制作蠟燭和燃燒蠟燭的過程中，發(fā)現(xiàn)兩類變化的不同。

能夠說出判斷物質變化屬于哪一類的證據。

能舉出物質變化的實例，體會人類生產生活對物質變化的利用。

3.重點與難點

重點：認識物質的兩類變化。

難點：尋找證據判斷物質的變化屬于哪一類。

4.教學準備

教師材料：教學課件。

學生分組材料：蠟塊、硬紙板、小刀、酒精燈、三腳架、蒸發(fā)皿(或鐵盒、易拉罐)、試管夾、模子、棉芯、蠟燭、燒杯、澄清石灰水、白瓷碗。

2.鐵釘生銹

1.教學內容

鋼鐵生銹是一個普遍現(xiàn)象，據估計，全世界每年生產的鋼鐵大約有1/4被銹“吃掉”。不僅如此，還會因為設備銹蝕，引起停工停產，產品質量下降，造成巨大的經濟損失。因此，研究鐵生銹的原因及防銹方法具有重要意義。本課以學生熟悉的鐵釘生銹為例，讓學生探究鐵釘生銹的過程，明白鐵釘生銹的原因，進而理解各種防銹方法中蘊含的科學道理。

本課教學內容分四部分。第一部分，首先以鐵釘為引子，讓學生用眼看手摸的方法，初步認識鐵銹在顏色、光滑度、軟硬等方面的特征，知道鐵銹是紅褐色、比較松軟、容易脫落的一種物質。其次，引導學生說說在哪里見過生銹的鐵制品，從而了解生銹現(xiàn)象廣泛存在及生銹與鐵制品所處的環(huán)境有關。第二部分，研究鐵銹和鐵的不同。教材提供了用錘子敲、用砂紙磨的方法，讓學生進一步發(fā)現(xiàn)鐵銹與鐵的不同，從而確定它們不是同一物質。第三部分，運用實驗的方法，幫助學生認識鐵生銹的原因。這部分內容由兩個活動組成：第一個活動是探究鐵生銹的條件，第二個活動是做鐵銹生成實驗。教材提供了范例，意在引導學生按照科學探究的過程進行，即從提出問題“鐵在什么條件下容易生銹?”開始，到作出假設“鐵在水里容易生銹”，然后制定實驗方案，在觀察現(xiàn)象和交流研討的基礎上，得出結論“鐵在有水和空氣的條件下容易生銹”。這個活動非常重要，它不僅讓學生經歷完整的科學探究過程，更重要的是落實本單元科學探究能力目標，培養(yǎng)學生分析、綜合、評價等高階思維能力。第四部分，教材提供五幅圖片，介紹各種防銹方法及蘊含的科學道理。

2.教學目標

能用多種方法比較鐵和鐵銹的不同，知道鐵銹是不同于鐵的新物質。

能夠設計實驗方案并進行驗證，理解鐵制品生銹的原因。

能夠理解生產生活中各種防銹方法及其原理，愿意將防銹方法運用到生活中。

在方案設計和修改的過程中，愿意與同伴合作交流，積極反思自己的不足，吸取他人長處。

3.重點與難點

重點：探究鐵生銹的原因。

難點：設計實驗方案，堅持長時間觀察實驗現(xiàn)象。

4.教學準備

教師材料：教學課件、量筒、大燒杯、試管夾、細鐵絲。

學生分組材料：鐵釘、生銹鐵釘、錘子、砂紙、試管、蒸餾水、食用油、干燥劑。

3.制作汽水

1.教學內容

炎熱的夏天，各種汽水成為學生最喜歡的降暑飲品。雖然學生常喝汽水，但他們從未想過自己制作，更沒有認真思考過其中發(fā)生了哪些物質變化。本課帶領學生制作汽水，就是在玩中鞏固對物質變化的認識。

本課教學內容分三部分。第一部分，讓學生思考“汽水中的氣體是如何產生的”，引起學生對氣泡產生原因的猜想，通過不同物質混合實驗，判斷氣泡是白醋和小蘇打混合產生的二氧化碳氣體。第二部分，介紹制作檸檬汽水的方法，引導學生在有趣的體驗活動中，感受制作過程中發(fā)生了哪一類變化，使學生進一步理解兩類變化的特征。在此基礎上，要求學生比較自制汽水與買來汽水的不同，為后續(xù)了解工廠制造的汽水做鋪墊。第三部分，先介紹工廠怎樣制造汽水，幫助學生認識工廠制造汽水與自制汽水的原理不同。然后說明汽水中含有調味劑、咖啡因、色素等，經常飲用會影響健康。

2.教學目標

能用實驗證明汽水中的氣泡是二氧化碳，知道白醋和小蘇打混合產生二氧化碳。

知道制作汽水的原料和方法，學會自制汽水，感受制作的快樂。

通過閱讀資料了解工廠制造汽水的方法，感受科學技術的發(fā)展改善了人們的生活。

3.重點與難點

重點：制作汽水的原料和方法。

難點：制作汽水的原理。

4.教學準備

教師材料：教學課件、可樂(或其他碳酸飲料)、果粒橙(或其他果肉飲料)、檸檬、菜板(或榨汁機)、燒杯、過多飲用碳酸飲料害處圖片。

學生分組材料：紙杯、吸管、白醋、小蘇打、錐形瓶、帶膠塞的導氣管、燒杯、澄清石灰水、干凈的飲料瓶、冷開水、檸檬片、白糖、食用色素、汽水配料表(從飲料瓶外包裝撕下)。

4.化學家的研究

1.教學內容

在前三課學生認識了物質怎樣變化的基礎上，本課要帶領學生認識“為什么要研究物質變化”。課文以眾多科學家中的一類——化學家為例，介紹了他們如何研究物質變化的學問，使學生從更高層次認識研究物質變化的價值。

本課教學內容分三部分。第一部分，介紹眾多科學家中，有一類是化學家。課文利用一幅化學家做實驗的圖片，試圖告訴學生，化學家的工作就是研究物質的性質、成分，并制造新物質。第二部分，指導學生模擬化學家的工作，做研究二氧化碳的性質和分析黑色圓點成分的實驗，進一步理解化學家研究什么及化學家做學問的意義。第三部分，介紹化學家的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)。教材首先以合成橡膠和阿司匹林為例，說明化學家通過研究物質的性質和成分，采用提取、合成等方法，發(fā)明了許多新物質。然后以人體需要的營養(yǎng)素及它們的存在、空氣成分及各自的比例，說明化學家的發(fā)現(xiàn)。最后，要求學生查找資料，了解油漆、塑料、不粘鍋等化學家更多的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，其目的是讓學生感受化學家研究物質變化的意義和價值，體會科學研究成果為社會發(fā)展和人類進步所做出的巨大貢獻。

2.教學目標

知道化學家研究物質的成分、性質、用途并制造新物質。

能夠用驗證性實驗的方法，研究二氧化碳的性質和用途。

能夠用探索性實驗的方法，分析某種混合物質(黑色圓點)的成分。

了解化學家的某些發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，體會科學家及其研究成果的價值。

3.重點與難點

重點：知道化學家研究物質變化的學問。

難點：把我們做的實驗同化學家的實驗建立聯(lián)系。

4.教學準備

教師材料：教學課件。

學生分組材料：白醋、小蘇打、錐形瓶、帶膠塞的導氣管、燒杯、澄清石灰水、蠟燭、吸水紙、黑色水筆。

六、參考資料

物理變化和化學變化

物理變化：指物質的形態(tài)雖然發(fā)生了變化，但一般說來物質本身的組成成分卻沒有改變。例如：位置、體積、形狀、溫度、壓強的變化，以及氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)間相互轉化等。還有物質與電磁場的相互作用，光與物質的相互作用，以及微觀粒子(電子、原子核、基本粒子等)間的相互作用與轉化，都是物理變化。物理變化的實質：保持物質化學性質的最小粒子本身不變，只是粒子之間的距離發(fā)生了變化，沒有生成新的物質。

化學變化：是指產生了新物質的變化，如鐵釘生銹、節(jié)日的焰火、酸堿中和、木條的燃燒等。從宏觀上可以看到各種化學變化都產生了新物質，這是化學變化的特征。從微觀上可以理解化學變化的實質：化學反應前后原子的種類、個數(shù)沒有變化，僅僅是原子與原子之間的結合方式發(fā)生了改變?；瘜W變化常伴有光、熱、氣體、沉淀產生或顏色、氣味改變等現(xiàn)象發(fā)生。但要注意跟物理變化的區(qū)別。物理變化也常伴有發(fā)光(電燈)、發(fā)熱(摩擦)、放出氣體(開啟汽水瓶蓋)、顏色變化(氧氣變成液氧)、產生沉淀物(明礬凈水)等，只是沒有新物質生成，這是物理變化與化學變化的根本區(qū)別。物質在化學變化中表現(xiàn)出來的性質是化學性質?；瘜W變化里一定包含物理變化，物理變化里一定沒有化學變化。

蠟燭燃燒

蠟燭的主要成分是石蠟，石蠟是從石油分餾制得的，是幾種高級烷烴的混合物。石蠟易熔化，受熱熔化為液態(tài)，輕微受熱易揮發(fā)。我們看到的蠟燭燃燒并不是石蠟固體的燃燒，而是點火裝置將棉芯點燃，放出的熱量使石蠟固體熔化，再汽化，生成石蠟蒸氣，石蠟蒸氣是可燃的。蠟燭充分燃燒時，燃燒的產物是二氧化碳和水。

生銹與防銹

銹通常指金屬(包含合金)表面所產生的氧化物，常見的有鐵銹、銅銹、鋁銹等。但未必所有金屬的氧化物都稱為“銹”。概言之，常見的金屬才會用“銹”來指示其氧化物。另外，同一種金屬的氧化物可能不止一種，所以同樣叫作鐵銹，但可以是三氧化二鐵、氫氧化鐵或其混合物等。

生銹是一種化學變化，本質上是金屬的氧化反應。若只視生銹為金屬氧化的話，大部分金屬都會生銹；部分金屬如鋁氧化后會產生致密氧化物，反過來可保護內層金屬。

鐵銹是鐵氧化物的統(tǒng)稱，通常為暗紅色，由鐵和氧氣進行氧化還原反應生成。不同情況下會生成不同形式的鐵銹。鐵銹主要由三氧化二鐵的水合物Fe2O3·nH2O和氫氧化鐵(FeO(OH)，F(xiàn)e(OH)3)組成。足夠的時間后，在氧氣和水充足的情況下，鐵會完全氧化成銹。銹沒有致密的組織，水和氧氣會穿透銹，繼續(xù)使內部的鐵生銹。若要防銹，就需要有可以防止生銹的致密表層。不銹鋼的表面是一層不易反應的三氧化二鉻。若使用鎂、鈦、鋅、鋁，也會產生類似不易反應的致密氧化物表層。鍍鋅是一種常見的防銹處理方式，在要保護的物品上，利用電鍍或熱浸鍍鋅的方式鍍上一層鋅。若在腐蝕性更強的環(huán)境中(例如鹽水中)，會用鎘來代替鋅。

生銹會造成鋼鐵制品結構的劣化。銹的體積比相同質量的鐵大，因此銹會擠壓相鄰未生銹的部位，從而造成損壞。例如1983年美國康涅狄格州的MianusRiverBridge倒塌事件就是銹蝕造成的。其中使用的軸承內部生銹，使得吊桿從栓銷上滑脫，其中一角沒有支撐，造成橋面倒塌。

二氧化碳

二氧化碳是一種碳氧化合物，化學式為CO2，常溫常壓下是一種無色無味的氣體，也是一種常見的溫室氣體，還是空氣的組分之一(約占大氣總體積的0.03%)。在物理性質方面，二氧化碳的熔點為-78.5°C，沸點為-56.6°C(527kPa下)，密度比空氣密度大(標準狀況下)，能溶于水。

在化學性質方面，二氧化碳的化學性質不活潑，熱穩(wěn)定性很高(2000°C時僅有1.8%分解)，不能燃燒，通常也不支持燃燒，屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因與水反應生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。

二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應制得。其他制法：小蘇打(主要成分是碳酸氫鈉)和白醋混合在一起時，發(fā)生復分解反應，放出二氧化碳氣體，相應的化學反應方程式為：

NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑

收集方法：由于二氧化碳密度比空氣大，能溶于水且能與水反應，所以采用向上排空氣法。檢驗方法：將生成的氣體通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁，證明該氣體為二氧化碳。驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口(不能伸入瓶內)，如果火焰熄滅，證明已集滿。

高純二氧化碳主要用于電子工業(yè)、醫(yī)學研究及臨床診斷等。固態(tài)二氧化碳廣泛用于冷藏奶制品、肉類、冷凍食品和其他轉運中易腐敗的食品，在許多工業(yè)加工中作為冷凍劑。氣態(tài)二氧化碳用于碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學加工、食品保存等。液態(tài)二氧化碳用作致冷劑，飛機、導彈和電子部件的低溫試驗，提高油井采收率，橡膠磨光以及控制化學反應，也可用作滅火劑。

汽水及消暑原理

汽水就是帶有氣體的飲料，汽水中的氣體是二氧化碳。市場上銷售的汽水，大約是1體積水中溶有1~4.5體積二氧化碳。當然大部分汽水中除含二氧化碳外，為了改善口味，還加入適量白糖、果汁和香精。二氧化碳在汽水中主要起兩個作用：(1)二氧化碳溶解于水成為碳酸，使液體產生酸味，碳酸對人略有刺激，口感好。有些汽水飲料，如可樂，會在汽水中加入磷酸以增強酸性。(2)二氧化碳會使飲料中各種原料風味更協(xié)調。汽水中溶解的二氧化碳越多，汽水的質量越好。二氧化碳在水中的溶解度主要取決于溫度和壓力兩個因素。二氧化碳在低溫時溶解度更大，在標準大氣壓下，20°C時，1升水可以溶解0.88升二氧化碳；0°C時，1升水可以溶解1.71升二氧化碳。此外，二氧化碳的溶解度隨壓力增加而增加。汽水工廠制造汽水時，通過加壓的方法來增加二氧化碳的溶解度。

二氧化碳無毒，且不能被人吸收。飲用時，在嘴里由于溫度高使一部分二氧化碳從溶液析出，產生刺激帶走口中熱量，所以給飲用者以清涼感。進入胃中后，肚子里的溫度比較高，二氧化碳就會從口腔中排出來。

當二氧化碳被排出來的時候，熱量也被帶了出來，于是人會感覺一身涼爽。二氧化碳不僅會讓人感覺涼爽，而且對胃壁有刺激作用。在二氧化碳的刺激下，胃液分泌加快，從而加快消化。加之果汁果味的適量添加及酸甜味道適當，因此碳酸飲料常盛