1、第三单元 物质的变化3.1糖的变化【教学分析】本课通过探究白糖在生活中常见的几种变化现象，认识物体变化的两种类型。学生在三年级“溶解的秘密”单元中探究过白糖的变化，观察到白糖溶解在水中逐渐消失不见，随着水分蒸发，白糖会重新结晶。在生活中，学生也常常看到白糖的各种变化，但可能没有思考过变化后的白糖还是不是白糖。我们要鼓励学生在已有知识的基础上，自行设计实验，对比观察不同变化，根据实验结果得出结论。本课的另一目标是学习撰写探究报告,要让学生在表述探究过程的基础上，根据探究报告模板尝试填写关键信息，完成探究报告。【教学目标】(1)科学观念：通过探究白糖的各种变化,认识到物体可能在外部特征和内在属性方
2、面发生变化。(2)科学思维：了解探究报告的基本体例,学习撰写探究报告。(3)探究实践：认识到物体的变化分两种：有的产生了新物质，有的没有产生新物质。学会判断物体变化中是否产生了新物质。(4)态度责任：养成细心观察、及时记录的习惯,能实事求是地汇报观察到的现象。【教学准备】(1)材料准备：白糖、研钵、烧杯、水、搅拌棒、酒精灯、蜡烛、三脚架、陶土网、蒸发皿、铁勺、火柴等。(2)活动场地：实验室。【教学过程】(1)创设情境，提出问题，作出假设。师：同学们,你们喜欢吃甜品吗？厨师们用白糖做了各种甜品。(课件出示：撒上糖粉的甜甜圈、糖画、绿豆糖水、焦糖布丁等图片)师：你还知道哪些甜品？你知道这些甜品的制
3、作过程中白糖都有哪些变化吗？生1：甜甜圈在和面的时候加入了白糖，烤好后上面有一层白色的，是糖块磨成的粉。生2：绿豆糖水就是在煮绿豆时加入白糖，白糖溶解到水里,甜甜的，很好吃。生3：我在街上看过有些老艺人把白糖加热熔化成糖浆，可以做冰糖葫芦、糖画。生4：还有拔丝地瓜。生5：把白糖用火枪烤成焦糖，做成焦糖布丁。生6：对,那白糖的颜色都烤得焦黄焦黄的了，又香又甜。不过也有的烤过头了，吃起来就有点苦了。师：看来同学们都是善于观察的小科学家，留意到了白糖这么多的变化。老师想问问大家，白糖经历这些变化之后还是白糖吗？生1：当然是，它还是甜甜的呢。生2：糖水中的水分蒸发完后，糖会重新结晶的。生3：对，加热熔
4、化的糖浆，冷了以后还是结成固体的糖块。生4：可是原来白糖没有香味，火枪烤了之后就很香,这还跟原来的白糖一样吗？熬糊的糖浆颜色变了，冷却成的糖片还发苦,这就不是白糖了吧？（2）事实证据。师：同学们都有自己的猜想。要想知道真相，还需要像科学家一样深入探究。老师给同学们提供了以下材料，请小组同学互相讨论一下可以通过哪些实验来验证自己的猜想。（教师课件展示实验材料，学生分小组讨论设计实验，学生代表汇报交流）师：各小组都有自己的实验方案了，老师要提醒几点注意事项。（课件展示：做蒸发实验时不要取太多糖水，糖水太多不容易观察到结果。使用酒精灯加热白糖时一定要规范操作，戴好护目镜，防止糖浆溅起烫伤。在实验室，
5、未经老师允许是严禁用舌头尝的方式进行观察的，今天的实验比较特殊,老师提供的白糖虽已达到卫生安全标准，同学们可以用舌头来尝，但也要注意只能轻轻地、少量地尝，并且禁止呑咽，尝完后要立即吐出并漱口）（学生实验，教师巡视指导）（3）表达交流。师：老师发现，大多数同学都具备了良好的规范意识,不仅善于合作，懂得边观察边记录，实验结束还能及时整理好实验材料。科学家们还有一项非常重要的能力表达交流，就是把自己的探究过程和结果呈现出来，与他人进行交流。有时是口头的，更多是文字的，比如探究报告。（呈现探究报告模板）探究报告通常包含探究者、探究时间、探究的问题、猜想假设、事实证据、研究结论等。同学们可以按这个模板，
6、先尝试与同组同学交流、讨论，完成自己关于本次探究的报告。（学生小组交流，参考模板填写探究报告）（4）得出结论。师：我们分别请几位同学和大家分享不同的探究报告,同学们认真听，他们的探究报告写得完整吗？探究问题和结论是否表达清楚了？证据是否充分？（学生代表展示探究报告）生1：我们探究的问题是“糖磨成粉后还是糖吗”。我们假设它还是白糖。我的事实证据是：白糖加热熔化后再冷却结成一大块，或是把大块的白糖研碎成小颗粒、粉末状,都只是改变了它的大小、形状，颜色、味道并没有变化，所以我们认为还是白糖，就像把一大张纸撕成碎片，它还是纸。生2：你们研究的问题是“糖磨成粉后还是糖吗”，但是在事实证据中提到“白糖加热
7、熔化”以及“把白糖研碎成粉末状”这两个实验。我认为不符合要求，因为“白糖加热熔化”实验和研究的问题没有关系。生1：确实，这里我们需要修改一下。师：在一份探究报告中，它的题目、实验、结论等，都要围绕一个内容，做到前后一致。生3：我们探究的问题是“白糖溶解到水中还是白糖吗”。我们认为它还是白糖。以前学过溶解，我们知道，白糖只是均匀分布到水中，我们肉眼看不见而已。如果把水蒸干了，白糖又会重新结晶。所以溶解的白糖还是白糖。生4：我们也做了这个探究,把白糖放入水中溶解成糖水后,又把糖水蒸干,发现蒸发皿中出现白色粉末状的东西,和研磨成粉状的白糖很像。我们尝了一下，有甜味。我认为你们要在探究报告中把探究步骤
8、和观察到的现象写清楚，而不是只写“如果把水蒸干，白糖又会重新结晶”。这样会让人误以为这些只是你们的假设，而不是事实证据。生3：谢谢你的提醒，我们会做修改。生5：我们探究的问题是“白糖熬糊以后还是白糖吗”。因为我们发现白糖刚加热时熔化成液体,颜色是透明的，并且伴有一丝丝香甜的气味,和白糖很像。这时停止加热，白糖冷却后结成了块状，像是拼凑在一起的一大块白糖。我们认为这时的白糖还是白糖。但是我组的张凡同学加热的时间比较久，白糖散发出很浓的香甜味，液体开始冒出很多气泡,而后气泡越来越多，越来越小,液体颜色开始变黄。之前的白糖虽然也能闻到气味，但是是清甜的气味,和这种香味不同，颜色也不同。所以我们怀疑这
9、时的白糖和原来的白糖不一样了。后来我们继续加热，发现颜色越来越深，气味也由原来的香甜气味变成了一股烧焦的气味。我们还观察到有烟冒出来，糖浆最后变成黑色的了。尝了一下,味道是苦的。我们认为这时肯定不是白糖了，而是一种又黑又苦、像炭一样的另外一种东西了。生6：我觉得他们的探究报告写得很详细,操作过程写得很清楚,观察到的现象也记录得很具体。生7：我觉得他们的探究报告有一点很好,就是观察到白糖加热成黄色透明液体时,只是怀疑这时的白糖和原来的白糖不一样。说明他们并没有充足的证据得出明确的结论，用了“怀疑”这个词，说明结论还有待验证。师：同学们说得都很好，实验观察得很仔细，也初步学会了填写探究报告时把探究
10、过程和观察到的现象写具体。因为这些都是我们得出结论的事实证据。确实，仅凭我们今天课堂上的实验,还很难分清白糖经历各种变化后还是不是白糖。在有疑问的情况下，我们还可以查阅资料，借助前人研究的成果加以分析判断。请大家阅读教材中熬糊的白糖不再是白糖探究报告及补充材料白糖加热的变化过程。科学家们通过更多更深入的研究发现，白糖加热到一定温度时，会脱水变成焦糖，所以当白糖加热成焦黄色液体时就已经变成另外一种物质，不再是白糖了。通过今天的科学探究，对于白糖的变化,你有什么认识？生1：白糖会发生几种不同的变化。生2：白糖的变化有的只是形状、大小的变化，这时的白糖还是白糖。生3：有时白糖变化后已经和原来的白糖不
11、一样了，变成了新的颜色，出现了新的气味,产生了新的物质。师：是的。我们研究发现：白糖加热后会发生各种变化,有的只是白糖的形状、大小发生了变化,构成白糖的物质没有改变。有时白糖发生变化时，构成白糖的物质也发生了改变,产生了新的物质。生活中,还有许多物体在变化,你还知道哪些变化产生了新物质？生1：纸烧成灰也产生了新物质。生2：面粉做成了馒头。生3：米煮熟变成了米饭。师：这些物体无论在形状、大小方面还是内在属性方面都发生了变化，产生了新物质。下课后,我们可以继续观察生活中的变化,看看哪些变化产生了新物质。【教学反思】这节课，学生要养成细致观察并实事求是地汇报的科学态度,学会填写探究报告,学会基于证据
12、进行交流、质疑与评价。在教学中，学生基于已有的知识展开充分讨论后提出假设,然后设计实验验证自己的假设,在获得事实证据后交流研讨得出结论，接着阅读文献资料进一步补充证据、夯实观点。本课从学生熟悉的生活常识入手，引导学生观察生活中常见的物体白糖的变化，建构“物质变化”的概念。整个探究过程学生都紧紧围绕证据展开：有依据的假设一基于实验现象的论证一撰写探究报告一基于证据的交流、质疑与评价。本课教学在达成“能基于所学的知识,采用探究报告等方式,呈现探究的过程与结论;能基于证据质疑并评价别人的探究报告”的探究目标方面作了较好的尝试，具有以下两个方面的特点：(1)联系实际生活,培养探究兴趣。教师从学生熟悉的
13、食品入手，观察生活中的现象引发思考，组织学生讨论白糖的变化,激发探究热情,让学生感受到科学就在身边。(2)营造研讨氛围，让学生愿说、敢说。“表达交流”能力的训练是本单元的目标之一。教师从学生熟知的生活现象引发讨论,并且一步一步地铺垫引导,所以无论是基于现象提出问题,还是针对问题作出假设,以及后面基于事实证据展开讨论,学生都能言之有物。3.2铁锈还是铁吗【教学分析】本课通过探究“铁锈还是铁吗”，学习从物体的外部特征及内在属性方面发现物体的区别，知道铁锈是铁变化后产生的新物质。上一节课学生已经知道,认识一个物体的变化，可以从颜色、气味、形状等外部特征进行对比观察，但要鉴定是否产生了新的物质，往往还
14、需要了解其内在属性的变化。本课，学生要多角度地研究铁和铁锈，发现两者的异同，有依据地判断出铁锈不是铁。【教学目标】(1)科学观念：能对比研究铁与铁锈的不同性质，知道铁锈是一种不同于铁的新物质。(2)科学思维：能基于证据质疑并评价别人的探究报告。(3)探究实践：学会从物体的外部特征与内在属性方面比较物体的变化。(4)态度责任：激发对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。【教学准备】(1)材料准备：铁片、铁锈、放大镜、滴管、水、铁锤、磁铁、电池、导线、小灯泡等。(2)活动场地：实验室。【教学过程】(1)提出问题，作出假设。师：同学们在生活中见过铁生锈吗？铁锈是什么样的？(课件出示生锈
15、的铁门、铁锁、铁钉、用手擦拭过铁锈留下的痕迹等图片)生1：铁锈是红棕色的。生2：铁锈长在铁表面上,薄薄的一层,一碰就碎了。生3：铁锈很脆弱,不像铁很硬。师：那铁锈还是铁吗？生4：不是,它应该是铁变化后产生的新物质。生5：铁锈名字里带有铁，应该还是有铁的成分吧。生6：我们知道铁是可以导电的，如果能用实验证明铁锈不导电，就能证明它们不是同一种物质。(2)计划组织。师：同学们都很善于观察、善于思考,能提出自己的假设。我们可以根据学过的关于铁的性质的知识，小组讨论制订研究计划,对比铁和铁锈有哪些相同或不同的特性，再来判断铁锈还是不是铁。(学生分组讨论制订研究计划)师：哪个小组先来说说你们的研究计划？生
16、1：我们会对比它们的颜色、光泽、硬度、结构等生2：我们想看看它们能不能渗水生3：还可以看看它们会不会导电生4：用磁铁看看它们能不能被吸起来师：同学们考虑得很仔细,能从多个方面进行对比观察,搜集的证据越多,我们的结论也会越准确。接下来请同学们开始动手做实验吧。(3)事实证据。(学生分组实验，填写记录表)师：同学们，通过实验,你们都有哪些发现？生1：铁和铁锈的颜色、光泽、韧性等都不一样生2：铁的结构比较紧密,不透水。铁锈的结构比较松散，有很多小空隙,水会渗进去。生3：磁铁可以吸引铁，不能吸引铁锈。生4：铁是可以导电的，铁锈不像铁那样导电,证明它们不是同一种物质。(4)得出结论。师：同学们，我们通过
17、实验搜集了很多证据,发现铁和铁锈有很多不同的特性,你能得出结论吗？生1：铁很结实坚硬,不吸水，但是铁锈很疏松，易碎吸水,所以我认为它们不是同一种物质。生2：我们发现了铁和铁锈无论是颜色、光泽、硬度等外部特征，还是导电性、能否被磁铁吸引等内在属性都不相同，所以我认为铁和铁锈不是同一种物质。师：的确，铁和铁锈有很多的不同。但要判断它们是不是同一种物质,还要看它们的结构成分。科学家们也对它们做了深入的对比研究，发现铁是一种单一的物质，而铁锈是铁被氧化后产生的一种混合物,主要成分是氧化铁。所以，铁锈和铁是不同的物质。师：通过本课的探究，你知道怎样判断物体变化是否产生了新物质吗？生：可以先对比观察物体的
18、外部特征，比如颜色、形状、大小、软硬、粗糙程度等，再观察对比它们的内在属性，比如导电性、能否被磁铁吸引等。师：对。虽然新物质的产生往往伴随着物体形状、颜色、状态等外部特征方面的变化，但这些通常还不足以证明产生了新物质。物体内在属性方面的变化才是产生新物质的更有效的证据。要准确断定是不是产生了新物质,还需要借助科学家对物体组成成分的研究成果来判断，物体组成成分的变化是判断产生新物质的最终标准。(5)阅读。师：生活中有很多用铁制成的物品，如果铁生锈了会有什么影响呢？生1：坚硬的铁生锈后就像物体慢慢腐烂一样，变得很脆弱，最后甚至变成粉末，都不成形了。生2：铁窗生锈了就不牢固了，会很危险。生3：有的水
19、管生锈了，还会漏水。生4：我们有很多铁做的桥、轮船，怎么不怕它生锈呢？师：这个问题提得很好。这些铁做的桥、轮船都做了防锈处理，人们在生产生活中发明了很多预防铁生锈的方法。要想预防铁生锈,首先要明白铁生锈需要什么条件。请同学们根据自己的生活经验,尝试提出自己的假设。生1：我发现铁都是从外部开始生锈的,我猜想铁生锈应该和接触空气有关。生2：我发现浴室里的水管、厨房的铁锅更容易生锈,我猜想铁生锈可能和潮湿的环境有关，也就是说铁生锈要有水。生3：我认为这两个条件都要满足铁才会生锈,也就是说既要有水，也要有空气,铁才会生锈。生4：师：我们下节课准备通过实验来研究铁生锈需要哪些条件。不过,铁生锈是一个缓慢
20、的过程,所以我们需要提前进行实验，下节课上课时交流实验结果。为了方便同学们进行实验,老师为每个小组准备了一些同样的铁钉、4个带盖的透明瓶子。请同学们下课后根据自己的假设和老师提供的材料设计并完成实验来验证自己的想法。同学们在实验过程中如果遇到什么问题，可以随时和老师交流。【教学反思】课程标准强调科学课以学生自主探究为主要学习方式。本课从聚焦问题到猜想假设、设计实验、得出结论都是学生自主完成的。教师在课堂上适时点拨引导，学生有序实验，乐于表达，善于交流。本节课的难点在于材料的准备，铁锈似乎随处可见，但是课堂上要用到的成块的铁锈还真不好找，所以同时准备了大量铁锈的照片作为补充。考虑到下一节课要探究
21、铁生锈的因素,所以在找铁锈图片时，也有意识地收集体现铁锈周边环境的图片，比如潮湿环境下的铁门、铁锁等。在给学生准备实验材料时,发现锈蚀不充分的铁钉还是能被磁铁吸住，所以可以直接购买铁锈粉(氧化铁)提供给学生做磁铁能否吸铁锈的实验。3.3怎样防止铁生锈【教学分析】前一课中,学生认识到铁锈是铁变化后产生的新物质，对生产生活具有一定的危害。本课将引导学生探究影响铁生锈的因素,从而探寻科学的防锈技术。有了上节课的学习基础，学生在教师的引导下能很快作出假设，采用对比实验进行验证。不过这两组实验的结果呈现需要较长的时间，教师可以引导学生在课前实验,并做好观察记录。本课另一重点是指导学生完成完整的探究报告，
22、教师在课堂上要创设交流氛围,给予学生充分表达的机会。通过学生间的交流评价，完善探究报告。【教学目标】(1)科学观念：细致观察生活中的铁生锈现象,有依据地作出铁生锈原因的假设。(2)科学思维：探究影响铁生锈的因素,坚持观察并记录探究过程。(3)探究实践：调查防锈技术在生活中的运用。(4)态度责任：能整理探究过程与结果，完成探究报告。能基于事实证据质疑、评价他人的探究报告。【教学准备】(1)材料准备：铁钉、玻璃瓶、水、橡胶塞。(2)组织学生提前一周进行“探究铁锈生成条件”的对比实验，每天观察记录。【教学过程】(1)交流实验方案。师：同学们，通过上节课的学习，我们知道铁锈和铁是两种不同的物质,铁锈松
23、脆，会给生产生活带来危害。然后,我们对铁生锈的条件作出了假设。我们请每个小组课后根据自己的假设和老师提供的材料设计实验来验证自己的想法。哪位同学先来解释一下你的实验设计思路？生1：上节课同学们提出了三种假设：一是铁生锈需要空气，二是需要水，三是空气和水都需要。我的实验对这三种假设都进行了验证。上周，我已经分别将铁钉放在3个不同的玻璃瓶中，这3个瓶中的铁钉分别处于不同的环境中。号瓶保持干燥，用橡胶塞密封。号瓶中将铁钉完全浸泡在水中，用橡胶塞密封。号瓶中的铁钉一半浸泡在水中,一半露出水面，不密封。生2：我认为既然铁生锈可能涉及水和空气两个条件,就应该分成四组对比实验来验证,分别是无空气无水、有空气
24、无水、无空气有水、有空气有水，这样才能具体看出空气和水分别对铁生锈的影响，以及它们同时出现或者同时不出现对铁生锈有什么影响。所以我用密封起来的瓶子模拟无空气的环境,用不密封的瓶子模拟有空气的环境生3：我和他的实验方案差不多,但是我认为号瓶虽然密封起来了，里面仍然会有一部分空气，所以应该把这部分空气完全抽掉才更严谨。由于找不到抽气机，所以选用真空袋代替号瓶生4：(2)撰写探究报告。师：太好了，同学们关于实验方案就有这么多不同的观点,实验过程和实验结论一定会有更多不同的意见,我期待同学们能够基于自己的知识和通过实验获得的证据展开更热烈的讨论。现在请同学们拿出你们的实验记录表,先在小组内交流过去一周
25、里你们都观察到哪些现象,这些现象说明什么,然后整理成一份完整的探究报告，完成之后我们再进行展示，并且相互交流自己的意见。(学生小组交流，撰写探究报告)(3)表达交流，反思评价。师：哪位同学愿意先和大家分享你的探究报告？其他同学认真听,思考他的探究报告结构是否完整、实验方案是否严谨、证据是否可靠、结论是否准确,然后发表你的意见和建议。生1：大家好！下面我和大家分享我的探究报告。我探究的问题是：铁生锈与哪些因素有关？我的假设是：铁生锈与潮湿环境或是否接触空气这两个因素有关。我设计的实验方案刚才已经和大家汇报过了经过一周的观察,我发现：号瓶、号瓶的铁钉都没有生锈，号瓶的铁钉上能看到铁锈。我的结论是只
26、有空气铁钉不会生锈，只有水铁钉也不会生锈,既有空气又有水时铁钉才会生锈。生2：他用密封的瓶子来模拟有空气的环境不太合适，因为铁生锈是个持续的过程，可能需要一直消耗空气,密封起来就不能使生锈的过程持续下去了,极有可能铁钉没有明显生锈之前就把空气消耗完了生3：我和他的实验方案类似,但是我发现号瓶中也有一点点的铁锈。我查了资料，发现水中也溶解有空气，只是空气的量比较少。所以我的结论和他的是一样的一铁钉在既有空气又有水的环境中才会生锈生4：师：一份看起来已经很完整的探究报告，还被同学们提出这么多的意见和建议,不过相信汇报人会有很多收获。生1：是的，很感谢同学们提出的意见和建议，我会对实验进行改进和完善
27、。师：还有谁愿意汇报一下你的探究报告？生：我来师：同学们都太棒了。大家的证据意识都很强，对于实验现象能实事求是地观察、记录，对于一些困惑也能通过合适的方式寻找答案。你们真不愧是小小科学家！师：科学家们已经做过了大量的科学研究,证实了我们的观点,并且更加深入地发现铁锈是铁在空气中的氧气、水的共同作用下生成的新物质。所以,只有水分,或是只有空气，都不会生成铁锈。(4)调查。师：我们知道铁锈生成的原因了，是不是也就知道如何防锈了呢？生1：只要保持干燥，不让铁接触水。生2：或者隔绝空气中的氧气，就能防止铁生锈了。生3：我认为，既隔绝空气又隔绝水的情况下，防锈效果最好。师：我们调查了解一下，生活中你都发
28、现了有哪些防锈的方法？生1：我看到妈妈会给门上的铁插销涂上一层油，说是可以防止生锈。生2：那是因为油可以隔绝氧气吧。生3：我们家有一个搪瓷盆，就是给铁裹上一层搪瓷，可以防水，也可以隔绝氧气。生4：还有很多是直接刷上油漆，像汽车、轮船等，也可以隔绝氧气和水。生5：自行车的车轮镀了一层锌，是用电镀的方式防锈的。师：同学们平常都很善于观察,发现了不少防锈技术在实际生活生产中的应用。科技真是无处不在，了解了铁锈的成因，就很容易找到破解的方法。做好防锈，可以避免金属资源的浪费，节约资源，保护环境。【教学反思】铁生锈是个复杂漫长的过程，没办法在课堂上完成实验，所以教师提前安排学生做实验，做好观察记录。教师
29、巧妙地处理了探究实验与现象分析、得出结论的矛盾,针对教学内容和学生实际认知水平，环环相扣,步步深入,引导学生积极、主动参与,学生表现出良好的实证意识和质疑精神,科学素养得到很好的培养。对于结论的表达追求科学、准确，表现出严谨的科学态度。“表达交流”是本单元的训练重点,本课指导学生基于所学知识，采用探究报告的形式呈现探究的过程与结论，与他人分享交流，并基于证据质疑、评价别人的探究报告,不断修改观点，形成共识。课堂围绕着“表达交流”这一训练点，在设计实验、得出结论、表达交流、反思评价几个环节中组织不同层次的研讨,营造了良好的表达交流氛围，无论是表达、倾听,还是质疑、评价，每个学生都在课堂中得到了锻
30、炼。第一次研讨是交流对比实验的条件与目的。虽然已提前做了实验，但为什么这样做，实验的目的是什么，通过实验可以验证什么猜想，学生可能并没有深入思考。通过研讨可以帮助学生明确实验目的，有助于后续分析实验现象得出结论。第二次研讨放在完成探究报告环节，学生先在小组间互相交流，在交流的基础上填写探究报告。这一环节学生有15分钟时间进行充分的表达交流,每个学生都有机会发言，都能在发言后听取别人的意见，进行反思、完善自己的观点。第三次研讨放在反思评价环节，也就是在小组内交流的基础上,进行组间的交流,在这一环节教师注意引导学生关注证据,以证据支撑自己的观点，说服别人，培养了学生的证据意识。3.4空气的成分【教
31、学分析】六年级学生已经知道人类会吸入氧气、呼出二氧化碳,也知道绿色植物的光合作用,对于空气污染等也有一定的了解，由此引导学生认识空气是一种混合物质并不难。但要通过实验探究空气的主要成分，对六年级学生来说仍存在一定困难。教材通过蜡烛燃烧、二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的实验来验证氧气和二氧化碳的存在,再通过对生活中常见现象的分析和阅读科学史资料，了解空气的主要成分及各种成分所占的比例,最后通过阅读红磷燃烧实验，帮助学生了解氧气在空气中所占比例，从而达成“知道空气是一种混合物，氮气和氧气是空气的主要成分”的科学知识目标。需要注意的是，红磷燃烧实验不易操作,且具有一定的危险性,可以通过虚拟实验或视频向学
32、生作介绍。【教学目标】(1)科学观念：知道空气是一种混合物，主要成分是氮气和氧气。(2)科学思维：能根据观察到的实验现象和搜集到的证据，运用分析、逻辑推理证明自己的观点。(3)探究实践：能基于证据质疑和评价别人的探究报告。(4)态度责任：知道空气是宝贵的自然资源，要净化和保护空气，热爱自然。【教学准备】(1)材料准备：蜡烛、广口瓶、火柴、玻璃片、澄清石灰水。(2)活动场地：实验室。【教学过程】(1)提出问题。师：通过上节课的学习我们知道：铁生锈是铁与水以及空气中的氧气共同作用下发生的一种缓慢的变化。空气中除了氧气还有哪些成分？你还知道哪些关于空气的知识？生1：空气中还有二氧化碳、氢气等。生2：
33、我们会吸入氧气，呼出二氧化碳。地球上大部分生物没有氧气就无法生存。生3：氧气可以支持燃烧，灭火就是要隔绝氧气。139生4：二氧化碳是植物光合作用所需要的原料。生5：二氧化碳可以做成干冰,快递雪糕时可以用它保温。生6：空气中还有氮气，医院里常用液态氮作冷冻治疗。生7：(2)实验。师：同学们对空气知识了解得真多。关于空气，你还想知道什么？生1：我们呼吸需要吸入氧气，呼出二氧化碳,所以空气中一定会含有二氧化碳。我们还知道物体燃烧也需要氧气，那么物体燃烧时会放出二氧化碳吗？还是会放出别的什么？生2：怎样验证物体燃烧时有没有放出二氧化碳呢？师：二氧化碳有一个特殊的性质,那就是它能使澄清石灰水变浑浊，科学
34、上常利用这一性质来判定二氧化碳的存在。老师为大家准备了蜡烛、广口瓶、火柴、玻璃片和澄清石灰水，请大家利用老师提供的材料，设计一个实验，来验证蜡烛燃烧会不会放出二氧化碳。（学生小组讨论，设计实验方案）师：请同学们根据实验方案，按步骤完成实验，观察并记录实验现象。在实验中要注意以下几点：实验步骤1中要注意把蜡烛固定好，以免在步骤2中脱落下来。步骤2把瓶子倒过来时，要注意保持瓶盖密封,以免瓶中气体泄漏。实验过程中注意用火安全。实验结束后和小组同学讨论分析这一现象说明了什么。（学生分组实验,并做好记录）师：实验结束。请各小组快速整理好实验材料。谁来说说看，你观察到了什么？你认为这些现象能说明什么？生1
35、：在实验步骤1中，我观察到用瓶子罩住燃烧的蜡烛，蜡烛很快就熄灭了，并且产生了一些烟雾。说明瓶子里的空气中能支持燃烧的氧气用完了，没有新的空气补充进来，蜡烛就熄灭了。从时间上推测，瓶子里的氧气含量不多。生2：在步骤2中，我观察到把澄清石灰水倒入号瓶轻轻摇晃后，澄清石灰水变浑浊了。生3：我们在步骤3中把澄清石灰水倒入号空瓶里，同样轻轻摇晃,澄清石灰水并没有变浑浊。生4：我知道了，号瓶里有二氧化碳,所以澄清石灰水变浑浊了。生5：空气中也有二氧化碳，为什么号瓶的澄清石灰水没有变浑浊？生6：因为号瓶里有蜡烛燃烧过，是不是燃烧会产生更多的二氧化碳，所以号瓶里的澄清石灰水会变浑浊？号瓶没有变化说明空气本身含
36、有的二氧化碳不是很多，所以号瓶中的澄清石灰水没有变化？师：看来同学们都已经具备了科学家的基本素质了，观察仔细，善于分析推理。科学家也像同学们一样，在实验中观察现象，分析推理，再多次反复验证,搜集证据,最终得出结论。这3个实验的确如同学们所分析的，空气中含有大量的氧气和少量的二氧化碳，其中氧气可以支持物体燃烧。在我们的实验中,蜡烛燃烧消耗了氧气，产生了二氧化碳。二氧化碳与澄清石灰水混合,使澄清石灰水变浑浊，所以号瓶中的澄清石灰水变浑浊了。但是空气中的二氧化碳含量很少,所以号瓶中的澄清石灰水没有变浑浊。做完了这组实验，关于空气,你还想了解什么？生：是不是所有物体燃烧都会放出二氧化碳呢？师：要想知道
37、某一物体燃烧有没有放出二氧化碳，我们都可以通过刚才的实验来进行验证。但是科学家告诉我们，只有那些本身含有碳元素的物体燃烧才可能放出二氧化碳，那些不含碳的物体燃烧是不会放出二氧化碳的。生1：我想知道除了氧气和二氧化碳，空气中还有哪些成分呢？科学家们是如何发现和证实的呢？生2：空气中哪种气体含量最多？师：科学家和同学们一样对这些问题感到好奇，他们想了很多方法对空气的成分进行各种实验研究。请大家阅读教材第35-36页,想一想，我们能从这些故事中收集到哪些信息？这些信息说明了什么？（学生阅读，小组讨论）师：哪位同学愿意来分享一下你的学习成果？生1：我知道了普里斯特利发现的气体应该是氧气，因为氧气能支持
38、物体燃烧，使蜡烛燃烧得更旺盛，也能使老鼠更加活跃。生2：我知道了空气中含有多种气体,主要成分是氮气,约占空气总体积的78%；其次是氧气，约占21%；二氧化碳确实很少,约占空气总体积的0.03%。怪不得刚才号瓶里的澄清石灰水没什么变化。生3：我觉得科学家们太厉害了，空气看不见、摸不着，又没有味道，也不能把它们分开来称量，但是通过红磷燃烧实验就能计算出氧气在空气中的含量。师：我们先来认识一下红磷,红磷燃烧后只产生固体，不会产生气体。它燃烧时会冒出大量的白烟,这些白烟其实是燃烧产生的新物质,即非常细小的五氧化二磷颗粒,由于颗粒很小，看起来像是白色的烟。红磷属于易燃易爆物品，存在安全隐患,没办法让同学
39、们进行分组实验。不过老师可以给大家演示虚拟实验，来看看科学家们是怎样做的。教师通过中央电化教育馆虚拟实验教学服务系统演示实验）师：你观察到什么现象？这些现象说明了什么？生：我观察到红磷在瓶中燃烧冒出大量白烟，冷却后打开止水夹,会有水进入密封的瓶子里面，水量大概占瓶子体积的1/5。师：为什么水会进入瓶子里呢？生：因为红磷在瓶中燃烧会消耗掉氧气，而红磷燃烧后只是生成五氧化二磷固体颗粒,不会产生其他气体，所以瓶子里就有空间腾出来了。当止水夹打开后，水就会进入瓶中，填充这部分空间。师：红磷燃烧后生成的五氧化二磷固体颗粒不是也占空间吗？为什么会有空间腾出来呢？生：固体和液体占的空间相对气体很少,就像固体
40、的冰和液体的水占的空间差不多，但是一点点水就能产生很多水蒸气。师：你真善于触类旁通。那为什么通过测量瓶中的水量就能知道氧气在空气中的含量呢？生：因为能进多少水，取决于瓶子有多少空间，瓶子的空间又取决于瓶中空气消耗掉的氧气,所以进多少水就说明瓶子里原来的氧气占了多少空气。师：刚才有同学说很佩服科学家,老师也很佩服你们。你们能把观察到的现象、收集的信息和自己已有的知识结合起来进行分析推理，得出结论。看来你们不仅能做实验,也会做实验分析，已经走上了科学研究的道路了。最后我们来回顾一下，这节课你有哪些收获？生1：我知道了空气是一种混合物，空气的主要成分是氮气和氧气,氮气比较多,约占空气总体积的78%,
41、氧气约占21%。这和我原来想的不一样，我还以为空气中氧气是最多的，然后是二氧化碳。生2：我还学会了研究空气的几种实验。生3：我以为所有物体燃烧都会产生二氧化碳，今天才知道红磷燃烧不会产生二氧化碳气体,只会产生五氧化二磷固体。师：看来同学们都有很多收获。空气中氧气含量虽然不是最多的,但对我们来说却是最重要的，是我们赖以生存的气体,所以我们要爱护环境，防止空气污染。空气中还有很多奥秘，有兴趣的同学课后还可以继续深入了解，进行更多的探究。【教学反思】本课教学从学生已知入手,在交流对氧气与二氧化碳的认知的过程中，帮助学生建构起“空气是混合物”的概念。然后通过蜡烛燃烧与澄清石灰水变浑浊的实验让学生亲历科
42、学探究过程，亲身感受到氧气和二氧化碳的存在是可以通过科学实验来证明的。再通过阅读资料了解空气的其他成分及其发现过程,进而引导学生观看红磷实验，了解测量氧气在空气总体积中所占比例的科学方法。在建构科学概念的同时，教师还注重培养学生的实证意识和理性精神。整节课都紧紧抓住了“基于证据”这一核心，让学生感受到再抽象的科学认知也可以基于证据运用分析、推理等思维方法得出结论，从而强化学生的实证意识和理性精神，提升科学素养。课堂氛围轻松，学生自主探究意识较强，各个环节的设计环环相扣，教师不断引导学生收集信息，并进行分析和逻辑推理，从中培养了学生科学观察、分析判断、规范表达的能力，培养了学生实事求是、严谨的科学态度。
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