新版科學(xué)六年級下冊第二單元六下2－7控制鐵生銹的速度研究性

控制鐵生銹的速度【教材簡析】本課是教科版小學(xué)科學(xué)六年級下冊第二單元“物質(zhì)的變化”第七課內(nèi)容，主要分為“科學(xué)討論會(huì)”、“研究鐵生銹的快慢”以及“怎樣防止、減緩鐵生銹”三部分，具體包含了兩次科學(xué)研討和一組對比實(shí)驗(yàn)：對第5課設(shè)計(jì)并通過課外觀察記錄的鐵生銹條件實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研討和鐵生銹速度對比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及研討?！緦W(xué)生分析】知識(shí)掌握維度：通過前面六課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握了物質(zhì)是變化的，分為物理變化和化學(xué)變化，物理變化不產(chǎn)生新的物質(zhì)，化學(xué)變化會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)，以及物質(zhì)變化有快慢之別。探究技能維度：六下年級的學(xué)生通過近四年的科學(xué)學(xué)習(xí)磨練，自己能設(shè)計(jì)簡單的對比實(shí)驗(yàn)，并知道如何控制變量；能對觀察研究結(jié)果進(jìn)行簡單的整理、分析并概括總結(jié)，逐步形成科學(xué)概念。情感態(tài)度價(jià)值觀維度：已具備用證據(jù)說話的觀念和行為習(xí)慣，能體會(huì)到科學(xué)的思維方式可以幫助我們認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)，并認(rèn)識(shí)到科學(xué)和生活是緊密相連的?！窘虒W(xué)處理】本單元第5課有“探索鐵生銹的原因”的方案設(shè)計(jì)活動(dòng)，它和本課研究鐵生銹的快慢是可以而且是建議合二為一的，不然，易發(fā)生下列問題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)變量控制不夠嚴(yán)謹(jǐn)；兩組實(shí)驗(yàn)之間相互交叉關(guān)聯(lián)；觀察周期過短且現(xiàn)象不明顯。因此，將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)整合成一組六種實(shí)驗(yàn)狀態(tài)：將六枚鐵釘分別放置于蒸餾水、油、干燥空氣、常態(tài)空氣、一半水一半空氣和一半鹽水一半空氣中，并放在第5課時(shí)就在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展長周期分組觀察活動(dòng)。本課重在對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行研討，及討論怎樣防止、減緩鐵生銹?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：鐵生銹是水和空氣共同作用的結(jié)果；在平常生活中，鐵生銹的快慢與水的多少關(guān)系很大；把鐵與水、空氣隔絕開是防止鐵生銹的好方法。過程與方法：用“科學(xué)討論會(huì)”的方法進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，互相啟發(fā)，以便更好的得出科學(xué)結(jié)論。情感態(tài)度價(jià)值觀：分辨現(xiàn)象與證據(jù)的關(guān)系，體會(huì)證據(jù)支持結(jié)果的重要性。【教學(xué)重難點(diǎn)】邏輯推理論證鐵生銹的條件和速度，并將學(xué)習(xí)成果應(yīng)用到控制鐵生銹的方法中?！酒鞑臏?zhǔn)備】微視頻、課件【教學(xué)過程】【第5課“探索鐵生銹的原因”的教學(xué)過程】（一）研討設(shè)計(jì)1．“鐵生銹與水有關(guān)嗎”實(shí)驗(yàn)方案的引導(dǎo)要研究鐵生銹是否和水有關(guān)，該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？（預(yù)設(shè)：把一枚鐵釘放在有水的地方，另一枚鐵釘放在沒有水的地方。）（出示一杯水），這是一杯自來水，行嗎？（引導(dǎo)：自來水中還有別的物質(zhì)嗎？）（出示第二杯水），這是一杯蒸餾水，保證沒有雜質(zhì)。行了嗎？（引導(dǎo)：里面還有沒有別的物質(zhì)？）（出示一瓶密封的蒸餾水），這瓶蒸餾水，老師將它煮沸了幾分鐘再冷卻的，這樣做可以盡可能地將溶解在水中的空氣排出。用這水浸沒整枚鐵釘，為了防止空氣再來干擾，再加入菜油封口。（教師邊說邊做）我們把它叫做試管1，它的內(nèi)部環(huán)境是：水分充足，空氣極少。（ppt）好，鐵釘放在有水的環(huán)境里實(shí)驗(yàn)完成了，怎樣放到?jīng)]有水的環(huán)境中？（預(yù)設(shè)：直接放到空試管中。）空試管中其實(shí)有什么？（預(yù)設(shè)：有空氣，還有水蒸氣。）這些我都不想要，怎么辦？（預(yù)設(shè)：真空。）很好，只是真空環(huán)境太麻煩了，不過，我拿來了一些菜油，我們可以怎么做？（預(yù)設(shè)：將鐵釘浸沒在菜油中。）請學(xué)生上臺(tái)操作。我們把它叫做試管2，這里面的環(huán)境是：沒有水。有空氣嗎？也沒有。（ppt）2．“鐵生銹與空氣有關(guān)嗎”實(shí)驗(yàn)方案的引導(dǎo)繼續(xù)研究第二個(gè)問題，鐵生銹是否和空氣有關(guān)，該怎樣設(shè)計(jì)？（預(yù)設(shè)：把一枚鐵釘放入空氣中，另一枚放在沒有空氣的地方。）沒有空氣的環(huán)境前面我們已經(jīng)做了，（將一枚鐵釘放入空試管中），這樣行嗎？剛才說了空氣中還有什么？（預(yù)設(shè)：水蒸氣。）所以，我們要盡可能將試管中的水蒸氣趕跑。（出示一個(gè)電吹風(fēng)）我們可以怎么做？（預(yù)設(shè)：用電吹風(fēng)加熱試管內(nèi)的空氣，讓水蒸氣跑出去。）教師演示：打開電吹風(fēng)吹一分鐘，稍微冷卻后趕緊將鐵釘放入，再放入干燥劑，迅速用試管塞封口。為什么要塞試管塞？（預(yù)設(shè)：以防水蒸氣再次進(jìn)入。）我們把它叫做試管3，它的內(nèi)部環(huán)境是：空氣正常，水分極少。（ppt）3．與自然環(huán)境相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案引導(dǎo)上面我們設(shè)計(jì)了鐵生銹是否與水有關(guān)，與空氣有關(guān)的兩組實(shí)驗(yàn)，三支試管。為了進(jìn)一步探究鐵生銹的原因，我們是不是可以設(shè)計(jì)更多的試管環(huán)境？還可以將鐵釘放在什么樣的環(huán)境中？（預(yù)設(shè)：放在普通的空氣中。）教師演示，我們就把它叫做試管4，這里的環(huán)境應(yīng)該是：空氣充足，水分較少。（ppt）還可以將鐵釘放哪里？比如，有沒有空氣、水分都充足的地方？（預(yù)設(shè)：有，放在潮濕的地方就行了。）是的，用水浸沒半支鐵釘。（邊說邊演示）這就是試管5，里面鐵定的環(huán)境應(yīng)該是：空氣、水分都充足。（ppt）4．放在鹽水中的實(shí)驗(yàn)方案引導(dǎo)老師還突發(fā)奇想，想到了第6支試管，將鐵釘一半浸在鹽水中，一半暴露在空氣中。這樣的環(huán)境是：空氣、水分充足，還有鹽。（ppt）【設(shè)計(jì)意圖：本課的對比實(shí)驗(yàn)有“水和空氣”兩個(gè)變量。按照教材中第一部分“科學(xué)討論會(huì)”中的設(shè)計(jì)，其變量控制是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，結(jié)論推導(dǎo)自然就會(huì)過于牽強(qiáng)。因此，我們盡可能地控制了變量因素，分別將鐵釘放入了煮沸的蒸餾水中、油中、電吹風(fēng)吹過的試管中。這樣的設(shè)計(jì)，無疑在后面研討環(huán)節(jié)中的結(jié)論推導(dǎo)，以及對孩子們科學(xué)精神的培植都是百利無一害的。我們知道將鐵釘置于煮過的蒸餾水中、菜油中、干燥空氣中都是不易生銹的，也就是說如果探究到此為止，問題還是無法解決。所以，有必要繼續(xù)讓鐵釘置于更多的環(huán)境中——普通空氣中、潮濕環(huán)境中（用水浸沒半支鐵釘），鹽水環(huán)境中，同時(shí)還應(yīng)給及時(shí)引導(dǎo)分析這些環(huán)境是怎么樣的？這樣的設(shè)計(jì)，既為結(jié)論的推導(dǎo)做了夯實(shí)的鋪墊，又順帶探究了第二個(gè)問題鐵生銹的快慢?！浚ǘ?shí)驗(yàn)組裝1．6枚鐵釘放在6支試管中，每支試管的環(huán)境各不相同。實(shí)驗(yàn)完成了嗎？實(shí)驗(yàn)過程中一般還要做些什么？（預(yù)設(shè)：觀察記錄。）2．（出示分組活動(dòng)記錄表）能看懂嗎？實(shí)驗(yàn)在哪里完成？什么時(shí)候記錄？誰來記錄？（引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置放在實(shí)驗(yàn)室，記錄的時(shí)間就是每周三節(jié)科學(xué)課上課前5分鐘，由組長記錄。）3．小組合作，組裝實(shí)驗(yàn)裝置?！驹O(shè)計(jì)意圖：探究“鐵生銹”活動(dòng)需要經(jīng)歷一個(gè)相對較長的周期。長周期科學(xué)探究活動(dòng)是對教師組織能力和學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察耐性的考驗(yàn)。確定固定的活動(dòng)場所，固定的觀察時(shí)間，便于促進(jìn)長時(shí)探究有效開展?！?長時(shí)探究每組一個(gè)試管架6支試管，放在實(shí)驗(yàn)室一角。由組長牽頭負(fù)責(zé)，每周3次到實(shí)驗(yàn)室上課前5分鐘作觀察記錄，時(shí)間跨度約1個(gè)月?！驹O(shè)計(jì)意圖：盡管鐵生銹是一個(gè)比較緩慢的過程，但按照教材上“四天”就完成觀察，顯然是不現(xiàn)實(shí)的，所以這里延至1個(gè)月。而且，每周觀察三次也可行?！俊疽粋€(gè)月后，本課的教學(xué)過程】一、回復(fù)導(dǎo)入通過前面的學(xué)習(xí)我們知道了鐵生銹是一種化學(xué)變化，鐵銹是一種不同于鐵的新物質(zhì)。我們還設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對鐵生銹的原因和速度進(jìn)行了研究。（觀看微課視頻“鐵生銹原因和鐵生銹快慢的長周期觀察”，回顧變化過程）二、現(xiàn)象研討下面我們來一起交流分析，揭開其中的奧秘吧。（一）鐵生銹的原因分析1.以小組為單位，對試管1-3進(jìn)行兩兩比較，研討鐵生銹的原因：不同的條件是什么？產(chǎn)生了什么不同結(jié)果？2.全班交流研討，教師適機(jī)引導(dǎo)。（引導(dǎo)語示例：試管1和試管2是為了探究鐵生銹與水有關(guān)嗎？你們觀察到了什么現(xiàn)象？說明了什么？（兩個(gè)試管里的鐵釘都沒有生銹。說明了鐵在沒有水的地方不會(huì)生銹，在有水、空氣極少的地方也不容易生銹。）試管2和試管3是為了探究鐵生銹與空氣有關(guān)嗎？你們觀察到了什么現(xiàn)象？說明了什么？（這兩個(gè)試管里的鐵釘都沒有生銹。說明了鐵在沒有空氣的地方不會(huì)生銹，在有空氣、水蒸氣很少的地方也不容易生銹。）鐵生銹到底和什么因素有關(guān)呢？我們再看看試管4——普通空氣，試管5——一半浸入水中的鐵釘怎么樣了？（普通空氣中的鐵釘開始生銹了，一半浸入水中的鐵釘生銹很厲害。）這又說明了什么呢？（鐵生銹和水有關(guān)。）可是，試管1將鐵釘完全浸沒在蒸餾水中怎么就沒有生銹呢？當(dāng)中少了什么？（空氣。）那綜合起來分析，鐵生銹應(yīng)該和什么因素有關(guān)？（和水、空氣都有關(guān)。））3.小結(jié)：科學(xué)家的研究結(jié)果和我們相近，鐵生銹是水和空氣共同作用的結(jié)果。（二）鐵生銹快慢的分析1.學(xué)生分小組用剛才的方法，比較試管1-5。2.全班交流研討，教師適機(jī)引導(dǎo)到鐵生銹的快慢：在潮濕、空氣充足的環(huán)境下容易生銹，在干燥、沒有空氣的環(huán)境下不容易生銹。3.試管6，還發(fā)現(xiàn)了什么？（在鹽水中生銹最厲害。）為什么？（潮濕、空氣充足，還有鹽。）是啊，鹽有腐蝕作用，所以在海水中的鐵應(yīng)該——更容易生銹。4師生小結(jié)：①鐵生銹是水和空氣共同作用的結(jié)果，兩者缺一不可；②鐵在潮濕的環(huán)境下更容易生銹；③如果在潮濕環(huán)境下加入鹽，鐵生銹的程度會(huì)加深、速度會(huì)加快?！驹O(shè)計(jì)意圖：鐵生銹原因的推導(dǎo)過程中要科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、規(guī)范、簡練，要尊重證據(jù)用數(shù)據(jù)說話。微視頻和實(shí)驗(yàn)記錄表是研討的依據(jù)，呈現(xiàn)了一個(gè)月鐵釘生銹的過程，便于信息的歸類整理，能幫助學(xué)生理順?biāo)悸?，得出鐵生銹的原因，為后續(xù)控制生銹方法埋下了伏筆；引導(dǎo)學(xué)生圍繞互動(dòng)交流的主線，使研討層層深入，從表面深入到本質(zhì)，提煉總結(jié)形成結(jié)論?！慷?、應(yīng)用生活1．顯而易見，鐵生銹是一種化學(xué)變化。那么，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，你覺得生活中鐵生銹這種化學(xué)變化是緩慢的還是非常迅速的？（預(yù)設(shè)：緩慢。）2．你覺得有必要預(yù)防鐵生銹嗎？（學(xué)生各抒己見，ppt呈現(xiàn)資料）3．應(yīng)該怎樣預(yù)防或減緩鐵生銹的速度呢？預(yù)設(shè)：放在干燥的地方。（追問為什么要這樣做？引出隔絕水）預(yù)設(shè)：放在沒有空氣的地方。（怎么樣才能夠隔絕空氣？引出涂油漆、電鍍等方法，強(qiáng)調(diào)其實(shí)這樣做同時(shí)也隔絕了水，效果更佳。）4．同學(xué)們都很出色，分析了預(yù)防、減緩鐵生銹的方法，我們再來看看科學(xué)家對鐵生銹還有哪些高見？（閱讀：資料庫P42。）【設(shè)計(jì)意圖：通過提供真實(shí)的資料，給學(xué)生思想上帶來強(qiáng)大的震撼，緊接著再來研討“延緩鐵生銹的方法”，這樣設(shè)計(jì)增強(qiáng)了學(xué)以致用的迫切性，真正體現(xiàn)了科學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值所在。預(yù)防鐵生銹并不是要同時(shí)隔絕空氣和水，只要隔絕其中一樣也可起到效果，當(dāng)然，空氣和水同時(shí)隔絕效果更佳。到這里，前面設(shè)計(jì)嚴(yán)格控制變量的試管1、2、3的價(jià)值再一次得到了體現(xiàn)。】三、歸納小結(jié)1．學(xué)習(xí)了資料庫中的內(nèi)容，你還有什么新的發(fā)現(xiàn)？2．小結(jié)：科學(xué)無處不在，只要你做個(gè)有心人，樂于探究，一定能有更多的發(fā)現(xiàn)。3．完成作業(yè)本上的練習(xí)?！驹O(shè)計(jì)意圖：小學(xué)階段“鐵生銹”內(nèi)容的學(xué)習(xí)只