呂鑫

本課是冀人版小學(xué)《科學(xué)》教材四年級(jí)的內(nèi)容。本冊(cè)主題是圍繞變化展開(kāi)的，金屬生銹屬于物質(zhì)的變化，這種變化有什么規(guī)律呢？這節(jié)課會(huì)引領(lǐng)學(xué)生探尋常見(jiàn)金屬生銹的秘密。

教材在學(xué)生已有日常生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，安排了觀察生銹的物品、鐵釘生銹、防止生銹三個(gè)活動(dòng)，目的是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)金屬生銹的現(xiàn)象，針對(duì)可引起金屬生銹的因素設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，能對(duì)不同物體提出不同的防銹方法。本課的教學(xué)重點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生探究物體生銹的原因，教學(xué)難點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。

片段一：觀察生銹的物品

師：日常生活中有些物品會(huì)生銹，今天我們就來(lái)一起探究有關(guān)生銹的一些問(wèn)題。仔細(xì)觀看視頻并思考：這些物品是什么材料制成的？生銹后是什么顏色？

（通過(guò)視頻播放，展示一些不同材質(zhì)的文物以及日常生活中易生銹的物品。）

生：鐵制水管閥，銅制錢(qián)幣，鐵鍬，銅制門(mén)扣，銀制手鐲。

生：鐵銹是紅褐色的。

生：銅銹是綠色的。

生：銀銹是黑色的。

師：鐵、銅、銀都是金屬，不同的金屬物品，銹的顏色也是各不相同的。在日常生活中，你們還見(jiàn)過(guò)哪些生銹的金屬物品？

生：我家自行車的鏈條容易生銹。

生：我家原來(lái)的刀生銹了。

生：我家的彈簧生銹了。

師：看來(lái)我們身邊生銹的金屬物品真不少。

設(shè)計(jì)意圖：直接點(diǎn)題，介紹本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。生銹是大多數(shù)學(xué)生已知的現(xiàn)象，這里直接由生銹這種現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生思考：哪些材料的物品會(huì)生銹？銹的顏色有什么不同？生活中還有哪些物品生銹了？三個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注事物的變化，在交流中激發(fā)學(xué)生的探究興趣，同時(shí)為揭示本節(jié)課的探究主題做鋪墊。

片段二：猜想金屬生銹與哪些因素有關(guān)

師：你們認(rèn)為金屬生銹與什么有關(guān)？

生：我認(rèn)為金屬生銹可能與水有關(guān)。夏天切過(guò)菜的刀，第二天就會(huì)生銹。

生：我覺(jué)得金屬生銹的原因可能跟空氣有關(guān)，我發(fā)現(xiàn)小區(qū)墻上的鐵釘時(shí)間長(zhǎng)了變成深褐色了。

生：也許還和溫度有關(guān)系，夏天氣溫高，鐵就容易生銹。

設(shè)計(jì)意圖：猜想是訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維的一個(gè)重要組成部分，是科學(xué)探究課中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。長(zhǎng)期運(yùn)用，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)。同時(shí)，教師能及時(shí)了解學(xué)生對(duì)生銹前概念的認(rèn)知水平。

師：大家猜想了很多因素，猜想是否正確要用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。這節(jié)課上，我們就先針對(duì)空氣和水這兩個(gè)因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。大家想想，要研究空氣和水這兩個(gè)因素，每次只改變其中的一個(gè)因素，能出現(xiàn)幾種不同的情況？

（小組交流討論，教師巡視指導(dǎo)。）

師：哪位組長(zhǎng)來(lái)匯報(bào)一下你們組的想法？

生：我們認(rèn)為一共有四種情況：第一種情形是只有空氣，第二種情形是有空氣也有水，第三種情形是只有水，第四種情形是既沒(méi)有空氣也沒(méi)有水。

師：只有空氣就是日常生活中的干燥環(huán)境。有空氣、有水就是日常生活中的潮濕環(huán)境。只有水、沒(méi)有空氣就是日常生活中的水中環(huán)境。無(wú)空氣、無(wú)水的環(huán)境我們可以用油中環(huán)境來(lái)模擬。為了創(chuàng)設(shè)這四種環(huán)境，老師為大家準(zhǔn)備了一些實(shí)驗(yàn)材料，請(qǐng)看屏幕。

（實(shí)驗(yàn)材料：鐵釘4枚、試管4支、干燥劑、試管塞、盛有水的燒杯、盛有食用油的燒杯、試管編號(hào)簽。）

師：先拿出1號(hào)實(shí)驗(yàn)單。想一想，為鐵釘創(chuàng)設(shè)干燥環(huán)境（只有空氣、無(wú)水的環(huán)境）時(shí)，你想選用哪些實(shí)驗(yàn)材料呢？選擇這種實(shí)驗(yàn)材料的原因是什么？

生：可以把干燥劑放入試管中。我選用干燥劑的原因是干燥劑可以使空氣變得干燥，從而形成干燥環(huán)境。

生：我們還要選用試管和鐵釘。

師：對(duì)，這兩件是我們要完成實(shí)驗(yàn)的基本材料。

生：我們認(rèn)為還要選用試管塞，就是讓外頭的空氣進(jìn)不來(lái)，里面的空氣出不去，保持一個(gè)密封的空間。

師：你想得真全面，我要為你們組的表現(xiàn)點(diǎn)贊，獎(jiǎng)勵(lì)你們組一面“小紅旗”。下面把我們選用的實(shí)驗(yàn)材料貼圖，貼到設(shè)計(jì)單中“環(huán)境”一欄的后面，這樣就完成了我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。接下來(lái)，各組小聲交流完成剩余的三種環(huán)境的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

（教師巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并指導(dǎo)。）

師：討論時(shí)間結(jié)束，請(qǐng)一位組長(zhǎng)介紹一下你們的設(shè)計(jì)。

生：我們討論的是潮濕環(huán)境時(shí)，準(zhǔn)備選用盛水的燒杯、試管和鐵釘。

師：你們?cè)鯓幼瞿茏尳饘勹F釘處于有水、有空氣的環(huán)境中呢？

生：向試管內(nèi)倒入水。

師：其他小組有什么想法？

生：可以往試管中倒入少量的水，不要沒(méi)過(guò)鐵釘?shù)拈L(zhǎng)度，這樣它就既能接觸到空氣，又能接觸到水。

師：你們組在這個(gè)環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)得真巧妙，幫我們又解決一個(gè)難題，給你們加一面“小紅旗”。

生：對(duì)于水中環(huán)境，我們選用了盛水的燒杯、試管、鐵釘。試管中放入釘子后給試管加入適量的水，沒(méi)過(guò)鐵釘，就可以讓鐵釘接觸不到空氣。油中環(huán)境，我們選用了盛有食用油的燒杯、試管、鐵釘。為了保證無(wú)水、無(wú)空氣，操作時(shí)加入的油要沒(méi)過(guò)鐵釘。

師：你們組很善于學(xué)習(xí)和總結(jié)，也給你們加一面“小紅旗”。聽(tīng)完大家的交流，各組馬上整理一下你們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)，讓學(xué)生明白光有猜想是不夠的，要想驗(yàn)證自己的猜想，就必須根據(jù)猜想進(jìn)行合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取合適的實(shí)驗(yàn)材料。由于四年級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力有限，因此，教師采取由扶到放的方法降低實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)難度，引導(dǎo)學(xué)生合理、高效地完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案的呈現(xiàn)，選用貼圖的方式，既直觀又方便，大大提高了效率。通過(guò)小組交流活動(dòng)，鍛煉了學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練了他們的語(yǔ)言表達(dá)能力，同時(shí)讓他們學(xué)習(xí)傾聽(tīng)他人的意見(jiàn)及想法。

師：同學(xué)們初步完成了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，下面我們來(lái)看具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟。

（播放操作視頻）如果還不清楚操作步驟的可以看屏幕?，F(xiàn)在發(fā)放實(shí)驗(yàn)器材，拿到實(shí)驗(yàn)器材的小組先檢查實(shí)驗(yàn)器材是否齊全，然后再開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。

（學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，糾正實(shí)驗(yàn)中不正確的操作。操作完成迅速且規(guī)范的小組獎(jiǎng)勵(lì)一面“小紅旗”。）

師：剛才看到每個(gè)小組在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)都很認(rèn)真。但是，鐵生銹是需要一段時(shí)間的。為了能夠使大家快速地看到這一變化，老師也用同樣的實(shí)驗(yàn)方法，在前一段時(shí)間做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，最后觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是這樣的（出示視頻剪輯）。說(shuō)一說(shuō)你們看到了什么？能得出什么結(jié)論？

生：2號(hào)和3號(hào)試管中水發(fā)紅了。干燥的環(huán)境下鐵釘沒(méi)有生銹，潮濕的環(huán)境下鐵釘生銹了，水中的環(huán)境下鐵釘也生銹了。

生：我們的結(jié)論是，在潮濕環(huán)境和水中環(huán)境下鐵會(huì)生銹。

師：也就是說(shuō)，鐵生銹的原因與空氣和水有關(guān)。要想清楚地觀察到鐵釘生銹的現(xiàn)象，課后需要大家以小組為單位按照記錄單的要求，每天進(jìn)行觀察，并把觀察到的現(xiàn)象填寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上對(duì)應(yīng)的位置。各小組長(zhǎng)也要及時(shí)對(duì)組內(nèi)同學(xué)的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并填寫(xiě)在評(píng)價(jià)表中，到時(shí)一并交給我?？匆豢茨銈兊膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象和我的是否一樣。

設(shè)計(jì)意圖：此環(huán)節(jié)中，教師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷了“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—操作實(shí)驗(yàn)—觀察現(xiàn)象—得出結(jié)論”的探究過(guò)程，這是科學(xué)認(rèn)識(shí)事物的一種方法。本課用視頻的形式展示操作過(guò)程，讓學(xué)生通過(guò)用模仿學(xué)習(xí)來(lái)規(guī)范動(dòng)作。一堂完整的實(shí)驗(yàn)課，分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究后的現(xiàn)象也是必不可少的。由于鐵釘生銹這一過(guò)程比較緩慢，一節(jié)課的時(shí)間并不能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此，課前教師用視頻剪輯的方式將實(shí)驗(yàn)方法及過(guò)程完整地記錄下來(lái)，讓學(xué)生在課上能初步觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而總結(jié)出本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。由于課堂時(shí)間有限，教師安排學(xué)生課后繼續(xù)以小組為單位進(jìn)行觀察，以此培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)探究的興趣。

片段三：防止生銹

師：剛才同學(xué)們也發(fā)現(xiàn)了身邊有很多生銹的物品，可是你們知道嗎，我們國(guó)家每年因金屬生銹造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3000多億元。既然我們知道了金屬生銹的原因，日常生活中你有什么好辦法能防止金屬生銹呢？

生：可以把金屬放入油中，隔絕空氣和水。

師：這是一個(gè)好注意。

生：可以給金屬噴上油漆，這樣讓它隔絕水和空氣。

師：你的方法真好！說(shuō)得有理有據(jù)！老師給你們帶來(lái)了幾件物品的圖片，你會(huì)采取什么方法來(lái)防銹呢？

生：自行車鏈條，可以給它上油，這樣一來(lái)可以使它隔絕水和空氣，防止它生銹，同時(shí)可以潤(rùn)滑鏈條，讓它的性能變得更好。

生：鐵船可以給它涂油漆。

生：金屬文物可以使用干燥劑，保持空氣干燥。

師：保持空氣干燥，最好就是沒(méi)有空氣，事實(shí)上青銅器可以用真空保存的方法防止生銹。

生：1角硬幣刷透明油漆。

生：給硬幣刷油漆并不是一個(gè)好主意，造價(jià)高。

師：實(shí)際生活中我們使用合金來(lái)制作1角硬幣?，F(xiàn)在我們知道了，不同的物品，要從它的功能及實(shí)用性能出發(fā)，選用不同的防銹方法。

設(shè)計(jì)意圖：獲取知識(shí)的目的之一是運(yùn)用，利用知識(shí)解決生活中的問(wèn)題是我們學(xué)習(xí)的目的。因此，師生交流討論防止生銹的方法，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)科學(xué)的意義。

點(diǎn) ? ?評(píng)

本節(jié)課是一節(jié)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課，參照2017版《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。課程標(biāo)準(zhǔn)指出，學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，讓學(xué)生親歷探究過(guò)程體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣。本課突出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與強(qiáng)調(diào)課堂動(dòng)手操作，力求讓學(xué)生經(jīng)歷探究學(xué)習(xí)的全過(guò)程。

在實(shí)驗(yàn)之前，教師利用多媒體技術(shù)制作師生互動(dòng)課件，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中材料的選取可以“拖動(dòng)電子實(shí)驗(yàn)器材”在白板上展示給全體師生。學(xué)生以小組為單位自由選擇實(shí)驗(yàn)器材，每組都有一張彩色的實(shí)驗(yàn)器材貼圖，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單上，他們利用彩色貼圖的形式，動(dòng)手動(dòng)腦自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的趣味性，提高了課堂教學(xué)效率。

后面小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案，全班交流，這樣對(duì)實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)、合理有了更明確的認(rèn)識(shí)。

教師用播放視頻的方法來(lái)展示實(shí)驗(yàn)操作步驟，學(xué)生按照規(guī)范的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在此過(guò)程中既鍛煉了科學(xué)思維，又提高了表達(dá)、交流、動(dòng)手實(shí)踐的能力，實(shí)現(xiàn)了“做中學(xué)科學(xué)”。在探究過(guò)程中，教師運(yùn)用了視頻、動(dòng)畫(huà)等多媒體技術(shù)，直觀形象、生動(dòng)有趣，豐富了學(xué)習(xí)過(guò)程，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

課程標(biāo)準(zhǔn)增加了科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)，讓學(xué)生將科學(xué)探究中所形成的知識(shí)應(yīng)用到真實(shí)情境中，以解決實(shí)際問(wèn)題。為了更好地落實(shí)這一目標(biāo)，課堂最后，教師設(shè)計(jì)了“防止生銹”的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)到的金屬生銹的原因，想辦法防止金屬生銹：自行車車鏈條用上油的方法防銹;鐵船可以給它涂油漆;青銅器文物可以用抽成真空保存的方法防止生銹;1角錢(qián)硬幣用合金制作來(lái)防銹。這樣，學(xué)生知道不同的物品，要從它的功能及實(shí)用性能出發(fā)，同時(shí)還要考慮到防銹選用物品造價(jià)的問(wèn)題，選用不同的方法來(lái)防止或延緩金屬生銹。這一環(huán)節(jié)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生感受到生活中無(wú)處不在的科學(xué)技術(shù)，產(chǎn)生對(duì)科技的親近感和對(duì)科學(xué)探究的興趣。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)是將科學(xué)課與技術(shù)和工程相結(jié)合，充分體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的整合理念。