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2021新苏教版六年级上册科学2.铁钉生锈(平铺式教案).docx

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2021新苏教版六年级上册科学2.铁钉生锈(平铺式教案).docx

2铁钉生锈【课标落实】1.本单元通过一系列动手制作、实验验证、查找资料等活动,落实课程标准高年段的课程目标。科学知识初步了解常见的物质的变化。科学探究能基于所学的知识,从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题。能基于所学的知识,从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设,并能说明假设的依据。能基于所学的知识,制订比较完整的探究计划,初步具备实验设计的能力和控制变量的意识,并能设计单一变量的实验方案。能基于所学的知识,通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。能基于所学的知识,运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论,判断结论与假设是否一致。能对探究活动进行过程性反思,及时调整,并对探究活动进行总结性评价,完善探究报告。科学态度表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。在尊重证据的前提下,坚持正确的观点;当多人观察、实验结果出现不一致时,不急于下结论,而是分析原因,再次观察、实验,以事实为依据作出判断。能大胆质疑,从不同视角提出研究思路,采用新的方法、利用新的材料,完成探究、设计与制作,培养创新精神。科学、技术、社会与环境了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力,技术的发展和应用影响着社会发展。2.本单元学习内容基于课程标准课程内容中“物质科学领域”“技术与工程领域”的高年段要求。1.5物体在变化时,构成物体的物质可能改变,也可能不改变。3.2空气是由氮气、氧气、二氧化碳等组成的混合物质。16.2工程和技术产品改变了人们的生产和生活。17.2技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。认识生活中防锈等技术的应用。【教材分析】铁钉生锈是苏教版科学六年级上册第1单元物质的变化的第2课。通过本单元第1课蜡烛的变化的学习,学生已经认识了物质变化的种类。本课带领学生具体探究铁钉生锈的条件,进一步理解铁钉生锈产生了新物质,并通过控制变量实验,提升学生科学探究水平。钢铁生锈是一个普遍现象,据估计,全世界每年生产的钢铁大约有1/4被锈“吃掉”。不仅如此,还会因为设备锈蚀,引起停工停产,产品质量下降,造成巨大的经济损失。因此,研究铁生锈的原因及防锈方法具有重要意义。本课以学生熟悉的铁钉生锈为例,让学生探究铁钉生锈的过程,明白铁钉生锈的原因,进而理解各种防锈方法中蕴含的科学道理。本课教学内容分四部分。第一部分,首先以铁钉为引子,让学生用眼看手摸的方法,初步认识铁锈在颜色、光滑度、软硬等方面的特征,知道铁锈是红褐色、比较松软、容易脱落的一种物质。其次,引导学生说说在哪里见过生锈的铁制品,从而了解生锈现象广泛存在及生锈与铁制品所处的环境有关。第二部分,研究铁锈和铁的不同。教材提供了用锤子敲、用砂纸磨的方法,让学生进一步发现铁锈与铁的不同,从而确定它们不是同一物质。第三部分,运用实验的方法,帮助学生认识铁生锈的原因。这部分内容由两个活动组成:第一个活动是探究铁生锈的条件,第二个活动是做铁锈生成实验。教材提供了范例,意在引导学生按照科学探究的过程进行,即从提出问题“铁在什么条件下容易生锈?”开始,到作出假设“铁在水里容易生锈”,然后制定实验方案,在观察现象和交流研讨的基础上,得出结论“铁在有水和空气的条件下容易生锈”。这个活动非常重要,它不仅让学生经历完整的科学探究过程,更重要的是落实本单元科学探究能力目标,培养学生分析、综合、评价等高阶思维能力。第四部分,教材提供五幅图片,介绍各种防锈方法及蕴含的科学道理。【学情分析】学生经过几年的科学学习,已经认识了大量的诸如水、空气、土壤、动植物等物质变化的经验和认知,但这些对物质变化的认知大多停留在表面。本单元将学生对物质变化的认知进一步引向深入,在对蜡烛变化的研究中,学生已经总体认识了物质变化可以分为两类:一种是不产生新物质的变化,另一种是产生新物质的变化。本课要引导学生对铁钉生锈现象的探究,进一步认识产生新物质的变化。铁生锈虽然是学生日常生活中的常见现象,但学生对铁锈的认识非常笼统、模糊。课堂上要为学生提供丰富的生锈铁制品,让学生运用多种方法对铁锈和铁进行比较,明确认识铁锈是不同与铁的一种新物质,从而理解铁生锈是产生新物质的变化。六年级学生已经具备了一些实验设计和探究的能力,在研究铁钉生锈的原因时,要让学生经历完整的“提出问题作出假设设计方案搜集证据得出结论”的科学探究过程,特别是实验设计过程,要让学生充分交流,积极反思,不断修正完善自己的实验设计,充分体会合作、交流、分享的重要意义。同时,在实验过程中,要引导学生持续观察,认真记录实验现象,积极表达分析结果,从而提升科学探究能力和高阶思维能力,养成尊重事实、尊重证据的科学态度。联系对生活中防锈方法的观察,分析其中的防锈原理,体会关于物质变化的知识及其在日常生活中的应用,感受科学技术对人类生活的积极作用。【教学目标】科学知识:1知道铁钉生锈是一种产生新物质的变化。2通过实验,知道铁与水和空气接触容易生锈,了解防锈的原理和基本方法。科学探究:1能用多种方法研究比较铁锈与铁的不同。2会设计实验探究铁钉生锈的原因,并能够通过实验进行验证。3能够持续观察铁钉生锈的过程,认真记录实验现象,表达分析结果,提出防锈建议。科学态度:1在科学探究中,能意识到要用实验证明自己的猜想。2在探究铁钉生锈原因的实验方案设计中,愿意与同伴交流、分享,积极反思,不断修正。科学、技术、社会与环境:1认识到铁生锈给人们的生产、生活带来的不利影响。2结合生活中常见的防锈实例,寻找其中的原理,并积极思考是否可以进行改进。【教学重点】探究铁生锈的原因。【教学难点】设计实验并能坚持观察记录。【教学准备】教师材料:课件和视频。学生材料:生锈的铁制品,不生锈的铁制品,放大镜,小锤子,砂纸,检测电路,铁钉,塑料试管,水,食用油,一次性滴管,标签,橡胶手套。【教学时间】2课时【教学过程设计】第一课时一、认识生锈现象1出示生锈的铁钉谈话:同学们,今天老师为大家带来了铁钉,它有什么特别的地方?(生锈了)你是怎么看出来的?(表面颜色等)2你能找出图中生锈的铁制品吗?(表面有斑点)3生活中,你还见过哪些铁生锈的现象?(什么?哪里?)小结:看来,铁生锈是我们生活中的一种常见现象,铁制品生锈的部分叫铁锈。今天我们一起来研究铁生锈的问题。揭题:铁钉生锈。设计意图:从学生日常生活中熟悉的生锈铁钉引入,引导学生观察并回忆生活中铁制品生锈的现象,关注铁生锈这一话题。二、研究铁锈和铁的不同1谈话:刚才我们看到的铁锈和铁是同一种物质吗?为了更准确地认识,我们可以通过实验来观察比较。2出示材料:生锈的铁制品和没有生锈铁制品为了更好地实验,小组先讨论:可以从哪几方面进行观察比较?可能需要什么工具?交流观察的方法、工具的使用及要点。(1)从颜色、光泽、硬度等方面进行比较。(2)借助小锤子、砂纸、放大镜等工具。3活动要求:由易到难,有序操作;小组合作,及时记录。实验时注意安全,避免皮肤直接和铁锈接触受伤。小组活动,及时记录发现。汇报交流。小结:通过实验,我们发现,铁锈是一种暗红色的疏松物质,容易剥落,它和铁有很多不同。铁锈是一种不同于铁的新物质。我们把铁生锈的变化就叫做产生新物质的变化。4铁生锈有什么害处?(易断,强度下降,无法正常工作,甚至变成废品)说一说,读一读铁生锈危害的小资料。小结:铁生锈以后就会失去铁的特性,生锈是人们不希望发生的事情。设计意图:通过使用多种方法观察比较铁锈和铁的不同特点,使学生了解铁锈和铁不同,铁生锈是一种产生新物质的变化。通过铁锈和铁不同性质的比较,以及生锈危害资料的拓展阅读,使学生意识到生锈会影响铁制品的正常使用,甚至危害人们的生命和财产安全,产生寻找生锈原因的迫切需要。三、实验探究生锈的原因1谈话:铁怎么会变成铁锈呢?什么条件下,铁容易生锈?(1)铁生锈可能与空气有关。(2)铁生锈可能与水有关。(3)铁生锈可能与空气和水都有关。2小组讨论:可以怎样进行实验。各小组选择相应的条件进行假设,设计方便操作的实验方案。3交流实验方案,引导控制有水和无水,有空气和无空气等实验条件。4小组组装实验装置。(1)没有水:将铁钉放在试管中,加入干燥剂。(2)一半水一半空气:将铁钉放入试管中,加水至铁钉的一半。(3)浸在水中:将铁钉放入试管中,加水淹没铁钉,再滴入两滴食用油。5小结:铁生锈需要一定的时间,我们的假设是否正确要过几天后才能见分晓,接下来的时间里,请同学们每天观察,及时记录变化,下节课我们再来交流。设计意图:引导学生联系生活中对铁生锈环境的观察,提出铁在什么条件下容易生锈,作出对铁生锈原因的假设,并控制条件设计实验方案,通过小组之间的交流和分享,修正完善实验方案,并组织实验实施,让学生能完整经历科学探究的过程,并自己寻求问题的答案,提升科学探究的能力。【板书设计】2铁钉生锈空气?水?第二课时一、 交流分析,得出结论1谈话:同学们,上节课我们针对铁钉为什么生锈,提出了几个假设,我们认为生锈可能和水或者空气有关,并做了3组探究实验,让铁钉分别暴露在有空气、有水、有空气又有水的环境中,经过一周时间,实验出现了怎样的现象,我们来交流一下。2出示实验装置,交流汇报:完全浸泡在水中的铁钉,有生锈现象,但是生锈非常轻微;一半浸泡在水里,一半暴露在空气中的铁钉,有生锈现象,在空气和水的交界处,铁钉生锈比较严重;仅仅是暴露在空气中的铁钉,没有生锈;浸泡在油中的铁钉,没有生锈。3小结:铁钉在有空气、有水的条件下容易生锈,所以空气和水两者都是导致铁钉生锈的原因,缺一不可。浸泡在水中的铁钉,之所以也有轻微的生锈,是因为水中也有溶解的氧。设计意图:铁是一种活泼的化学物质,它遇到水和氧气会生成氧化铁,也就是铁锈。通过这几组实验现象的观察比较分析,学生对引起铁生锈的原因能有一个比较清楚的认识。二、持续探究,深入发现1上节课结束后,老师也做了一个铁生锈的实验,老师的方法和你们的有什么不一样?让我们来看看。2出示实验图片,师解释实验方法:老师采用了一小团细铁丝,把它们塞入试管底部,倒扣在加水的烧杯中,让试管内外的水面齐平,记下水面位置。思考讨论:为什么老师要采用一团细铁丝?为什么要把试管倒扣放入水中?设计意图:本实验是上述探究铁钉生锈实验的拓展,目的是进一步发现生锈过程会消耗一部分空气,实际就是会消耗氧气。采用细铁丝的好处是好塑形便于推入试管底部,而且细铁丝表面积更大,更容易看到生锈现象。为了让实验有效果,选取的试管口径要小,否则空气量的变少不易从水位上升中察觉。一周下来,老师的这个实验发生了怎样的现象呢?我们继续来观察(出示实验现阶段的图片或者实验视频)。前后对比,你们发现了什么变化?引导交流:试管内水位上升,说明了什么?小结:在铁丝生锈的过程中,会消耗一部分空气,准确地说消耗的是空气中的氧气,铁生锈其实是一种生成新物质的氧化反应。故事分享:不要进入存放铁器的密室讨论:故事中的科学原理是什么?三、探寻方法,防止生锈1生锈是一件让人讨厌的事,因为生锈,铁变得疏松脆弱,失去了原来的特性,通过这两节课的学习,从生锈的原理出发,你能想一想,用哪些方法可以避免生锈吗?2交流分享,生活中的各种铁制品是采用了什么方法防止生锈?擦去水分、喷漆、覆盖瓷釉、加入其他物质制成不锈钢等。3你还了解哪些防锈新方法,关于防锈,你还有什么新的想法?(比如:控制湿度低于一定值,就可以减少或避免锈的形成;在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如锌、锡、铬、镍等,这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀;用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜,如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等.)设计意图:从探究实验中得出的结论出发,从生锈的源头上考虑,学以致用,分析各种铁物品的防锈方法。了解和创想防锈新方法,目的在于开拓认知,激发思维。四、课外拓展,调查发现1调查你生活中的各种铁制品,它们是使用了那种方法来防锈。设计意图:在习以为常的生活中,学生往往会缺失观察力和思考力。引导学生关注生活中的物品,让他们去深入了解物品设计背后的科学,用探究的眼光、用解析的思维去寻找和发现。2铁钉生锈空气 水 附:故事不要进入存放铁器的密室2007年9月23号,国际上并没有发生什么大事,但对于3位水手来说,这一天却异常凶险。大叔 Robert Ebertowski、Bob OBrien 和 Findlay MacFadyen 都是经验丰富的海员,其中 Ebertowski 是一位40岁的工程师,OBrien 是一位59岁的医疗官,MacFadyen 在英国商船上做了很多年的机匠。这三人登上了应急救援船 Viking Islay 号。他们不会想到,这次普通的差旅竟然会成为死亡之行。这艘船要前往英国约克郡附近的石油钻井平台 Ensco 92。在9月21号,船员们调试了一下锚。船上的锚的使用频率并不高,平常都是封起来的,船员们也不常进入安放锚的锚链舱。没想到这次测试为三人的悲剧命运埋下了伏笔。Viking Islay 号载着一行人向石油钻井平台行驶。这天的浪有点大,MacFadyen 的船舱旁边正好是锚链舱,锚敲打链条的声音让他难以入睡。由于通往锚链舱的路上有一个用螺栓拴上的检修孔,体型庞大、过洞有困难的 MacFadyen 就拜托 Ebertowski 和 OBrien 去锚链舱处理一下噪音问题,他在外面和他们通过无线电沟通。他们卸掉了封闭锚链舱的螺栓,然后爬了进去。很快,首先进入锚链舱的 Ebertowski 就因为失去意识跌落在地板上。Bob OBrien 用无线电通知了 MacFadyen 后,想要进入锚链舱营救队友,结果他也晕了过去。心急如焚的 MacFadyan 喊了两个水手前去查看,发现二人躺在地上不省人事。两个水手意识到空气有问题,于是马上去拿可以独立供氧的自给式呼吸器 (SCBA)。着急救人的 MacFadyen 想带上自给式呼吸器进入锚链舱,但是他吨位太大,爬不进去。于是他脱掉了自给式呼吸器,戴上了小型的紧急逃生呼吸装置 (EEBD),然后爬到了锚链舱里。不过,他戴的紧急逃生呼吸装置无法给他庞大的身躯提供足够的氧气,他也晕倒了。 船长把船员们都叫了起来,并向海岸警卫队呼叫救援。一番忙乱后,三人终于都被抬了出来。不过这一切都太迟了,他们已经没有了呼吸和心跳。船员们都对三个老水手死在锚链舱里一事感到十分不解,他们的经验和所受的训练无法为这件事提供合理的解释:锚链舱里只有锚,别的危险物品一概没有,怎么看也不会是个要命的地方啊。谁也不会想到,是锚链舱上的锈杀了这三人。2008年7月,英国海上事故调查局 (MAIB)公布了调查报告。报告指出,铁锈制造的缺氧环境是三名海员死亡的主要原因。 实际上,Viking Islay 号的锚链舱是一个封闭空间,供人出入的检修孔平时都被封好了,空气无法在锚链舱里自由流通,这就为锈创造了绝好的杀人契机。海上的空气十分咸湿,五行缺氧的“锈儿”在这样友好的生存环境里茁壮成长,逐渐耗尽了锚链舱里的氧气。英国海上事故调查局估计,事发时锚链舱里的氧气含量低于10%。要知道,对人来说当氧气含量只有6-8%时,人就会感到晕眩。当氧气含量降至6%以下,人会立刻昏厥,大脑会受到严重损害,哪怕是三个大力水手也无力回天。苏教版小学科学六年级上册 第1单元物质的变化 9

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