教案：灯火实验探秘与求证

《“灯火实验”的探秘和求证》课例及教学反思基本信息姓名张文胜-化学教师孙欣-生物教师中国人民大学附属中学学科科学（化学、生物）联系电话及邮箱1364124252zhangws@rdfz.c年级早培六年级教材信息自编讲义学习领域超长学生早期培养科学课程范畴课时教学设计2课时课题“灯火实验”探秘与求证课型新授课1.教学内容分析（1）基于实际问题作出有依据的猜想与假设、设计实验验证并通过反思和质疑，提出新的问题继续探究，实践体验科学探究过程。（2）通过对具体问题分析探究，运用并发展了动植物的呼吸过程的物质转化，燃烧与氧气的关系，二氧化碳的性质与检验，气体收集方法等相关化学和生物知识技能。2.学习者分析（1）知识水平背景分析：六年级学生属于小学生，在小学科学课程标准中，有认识空气这一主题，要求学生能认识到空气的客观存在，知道空气是由混合气体组成。燃烧是学生生活中的常见现象，对燃烧的化学过程小学生是比较模糊的。氧气是学生可能最能知道的的空气成分之一，动物的呼吸需要氧气，但植物呼吸与氧气的关系学生比较模糊，另外，对于氧气与燃烧的关系也是说不清楚的。本节课基于以上学生的认知背景，以一个实际问题的作为学习线索和任务驱动，通过一系列的分析探究，在解决问题的过程中，发展学生的相关认知水平，并引导学生从物质性质的角度来分析变化的原因，利用物质的性质来解释现象这一化学思维过程的形成。（2）科学探究背景水平分析：小学科学课程标准中，对科学探究的目标、能力要求和科学态度都有明确的说明和水平要求，通过小学科学课，学生具备了最初始的认识和意识，知道实验是获取知识和验证科学问题的重要途径，基本了解科学探究的主要环节。本节课是在小学基础上继续发展学生科学探究素养，在提出猜想、验证猜想着重训练，培养学生实证意识，特别强调实际问题与科学知识的关联，并提倡质疑精神，培养学生创新能力。（3）早培班学生特点分析：早培班学生具有思维活跃，好奇心强，知识面较广的特点，但思维易于跳跃，深度分析和系统思维是重要发展方向。基于此，本节课特别重视探究的完性和思维深度，提出了一些对于该年龄段学生有挑战的问题和任务驱动。3.学习目标分析（1）通过对人进入地窖死亡事件原因分析、实验验证、对“灯火实验”化学原理的揭示和可靠性求证等一系列学习活动，培养同学们如何基于情境提出探究问题、做出有依据猜想、设计实验证明猜想，并有基于反思提出新的问题，继续探究性问题的完整科学研究的过程。（2）通过对实际问题分析和实验探究，运用并发展了学生如下科学认知水平。①呼吸作用与蜡烛燃烧过程有类似的物质转化过程，都有氧气的消耗和二氧化碳的产生。②氧气能支持燃烧，当空气中氧气浓度降低到一定程度时就不能再支持燃烧。二氧化碳不支持燃烧。③人在氧气浓度低和二氧化碳浓度高时都会有生命危险。④可以利用物质的性质来进行物质存在的检验。⑤混合物中的各组分的含量会影响混合物的性质。（3）通过对一个实际问题的分析和实验探究的过程，培养学生灵活运用知识分析解决问题的能力和实验验证的实践能力。.学习重难点重点：基于实际问题提出猜想、设计实验验证猜想的过程。难点：对“灯火实验”可靠性分析和验证.学习评价设计科学知识水平评价，科学探究水平评价，科学态度水平评价.6.学习活动设计教师活动|学生活动国节二：情境引入3出问题：做出猜想写假设教师活动1教师活动1.讲故事、引问题。故事要从老北京人冬储大白菜开始，那冬暖夏凉，温度、湿度适宜的地窖竟成了“夺命之窖”，为什么人进入地窖有生命危险呢？.组织学生讨论活动1内容：讨论：导致人进入窖死亡的原因可能有哪些？请提出你的猜想和假设，并说明的你的猜想依据。.聚焦最主流猜想，引出实验验证环教师活动1.讲故事、引问题。故事要从老北京人冬储大白菜开始，那冬暖夏凉，温度、湿度适宜的地窖竟成了“夺命之窖”，为什么人进入地窖有生命危险呢？.组织学生讨论活动1内容：讨论：导致人进入窖死亡的原因可能有哪些？请提出你的猜想和假设，并说明的你的猜想依据。.聚焦最主流猜想，引出实验验证环教师活动1.教师活动1.讲故事、引问题。故事要从老北京人冬储大白菜开始，那冬暖夏凉，温度、湿度适宜的地窖竟成了“夺命之窖”，为什么人进入地窖有生命危险呢？.组织学生讨论活动1内容：讨论：导致人进入窖死亡的原因可能有哪些？请提出你的猜想和假设，并说明的你的猜想依据。.聚焦最主流猜想，引出实验验证环学生活动1：.看图听故事。（这些事有些老了，离现在的生活也有些远了，咱还真不知道，好像书里讲过。）.做出猜想与假设，发言、交流.联系地窖用途和小学生物知识，基本认同：窖藏植物的呼吸作用使地窖内氧气浓度降低，二氧化碳浓度增大是导致人死亡的常见原因。识水平和推理水平。识水平和推理水平。力，依据实际情况分析问题的能力。）生物知识，分析解决问题的能力），取决于学生生活经历和阅读经历。活动意图说明：.从大白菜与老北京人的生活说起，逐渐聚焦问题，避免突兀。.图片与新闻报道，感受情境真实。3.推理依据的回答，能反映出学生的知（1）考虑地窖的用途（反映获取信息能（2）植物呼吸作用原理利用（考查应用4.预计障碍点：学生对问题猜想的角度预期回答：缺氧、窒息、有毒气等

生猜想并不等于没有依据的瞎猜。环节二：设计实验，验证猜想学生活动21学生活动21.在老师的指导和同学们发言中逐步知道要怎样去做实验。.小组合作动手做实验。.及时做记录实验.积极汇报小组实验结果.理解原理，得出初步结论.设计思路交流①怎样模拟地窖环境？②密封蔬菜时间多久？长还是短？③如何证明密封罐内气体成分变化.为学生提供实验仪器、药品、用品，提前几天准备好密封蔬菜罐。实验具体指导和注意事项提醒。（生物老师出为）.实验过程中巡视指导（两位老师共同组织）.组织实验后的汇报交流（生物老师）5.最后总结点评分析，做出结r/lz当旦4[[而、活动意图说明：.通过实验验证环节，培养学生科学探究中的实证意识。.通过密封罐来模拟菜窖，培养学生的建模思想。.通过对比实验的设计，培养学生的对比思想。.通过实验活动，培养学生的合作与动手能力。第一节课结束，课间休息10分钟学生活动3思考、讨论、交流学生活动3思考、讨论、交流.提出新问题：为防止人进入地窖发生危险，你能想出哪些有效的办法和措施？你的措施主要针对解决什么问题。.“灯火实验”视频播放.其他角度的安全说明活动意图说明：.抓住机会，对学生进行安全教育、生命教育。.多角度采取安全措施，与活动1找安全隐患相对应，解决相应问题。3.灯火实验真正出场，自然过渡到质疑环节。环节四：“灯火实验”可靠性探究教师活动4环节四：“灯火实验”可靠性探究教师活动41.启发学生从定量角度思考实验原理，引导学生分析数据，找到问题的关学生活动41.重新思考“灯火实验”的目的和原理，找到问题差异所在。键。从而提出对“灯火实验”能否确保安全的质疑。.组织学生讨论，设计验证实验方案。.组织学生进行实验探究活动。.思考如何设计实验，探究这个问题.小组合作，解决如何收集一定体积分数的二氧化碳气体。.进行“灯火实验”的验证9活动意图说明：.从定性判断到定量分析是思维水平飞跃。而现实的科学问题几乎都与定量密切相关。通过次活动培养学生的定量意识，在老师的启发引导下，能从定量的角度分析和理解问题，解决一些简单的定量问题。.有理由、有依据的提出质疑是重要的科学素养，人类科学就是在不断被质疑被推翻，被修正、完善中发展进步的。通过此活动培养学生的质疑和批判精神和意识。.通过教师演示排水集气法，收集一满瓶的二氧化碳气体，启发学生想到如何收集含二氧化碳6%的一瓶气体，培养学生的迁移能力。.此活动对6年级的学生来说，挑战性性确实非常大，教师一定是给组资料，搭好台阶，启发得当才能比较好突破这个难点。环节五：课堂小结教师活动5组织学生回头梳理这两节课的过程，梳理科学探究的整个过程和必要的环车通过点评学生的探究经历，分析说明科学探究的要点和要求。学生活动5回忆本次完整探究的整个过程。体会科学探究的各个环节。体验科学探究的真正目的和基本方法。活动意图说明帮助学生对科学探究的过程形成全貌认识。体会每个探究环节的特点和作用。同时对一些化学和生物学的核心知识进一步理解和落实。7.板书设计第四课：“灯火实验”探秘与求证提出问题:人进入地窖为什么有死亡危险？做出猜想:危险原因猜想依据1①毒气中毒菜腐烂等产生有害气体②缺氧窒息植物呼吸消耗氧气③动物咬伤凶狠动物进入④倒塌被埋年久失修塌方

位验验证猜想②位验验证猜想②位验验证猜想②位验验证猜想②位验验证猜想②（1）实验方案设计实验目的位验验证猜想②（1）实验方案设计实验目的①证明氧气浓度降低证明二氧化碳浓度增大、，（2）实验过程记录:操作一现象一结论实*结论|：窖藏植物的呼吸作用导致地窖内氧气浓度降低和二氧化碳浓度增大是人进入地窖死亡的原因之一解必措施：①通风供氧气②携带氧气③“灯火实验”验证等质疑与求证.作业与拓展学习设计如何用实验证明燃烧需要氧气？.教学反思.本节课是基于真实问题背景下的探究性学习。课程素材和问题设计源于生活，问题是真实的。教学过程的设计层层递进，思路严谨，引导学生自主探究学习，促进学生探究能力的提升。.跨学科融合。解决真实的问题时，常涉及多学科知识进行综合分析判断。本节课与生物学科自然结合，提升学生跨学科分析问题的能力。.突出学科育人。在整个教学中，注意引导学生了解历史，关注生活，传承文化与记忆注重安全教育，培养安全意识，通过思考设计预防措施，并对安全措施进行严谨的论证4.体现科学探究和科学思维。在教学过程中将科学探究和真实问题解决相融合，通过真实问题驱动学生开展探究，探究结果又用于解决真实问题；学生有充分的思考和实践机会，教师通过板书外显了科学探究的思路与要素.突