六年级下册科学教案 -2.4 小苏打和白醋的变化｜教科版

教科版小学科学六年级下册小苏打和白醋的变化教学设计【教学内容分析】《小苏打和白醋的变化》是教科版科学六年级下册《物质的变化》单元,本单元主要研究物质的化学变化，从化学变化伴随的现象中，寻找化学变化的本质:产生了新物质,本课所属第四课时内容。它属于小学科学课程标准中的“物质变化”的范畴，本课内容主要分为“观察小苏打和白醋”、“小苏打和白醋的反应”、“产生了什么气体”3部分，通过实验和观察认识小苏打和白醋混合后产生新的物质，是化学变化。这是一堂典型的培养学生描述能力的课，先描述小苏打和白醋的外形，紧接着描述小苏打和白醋混合后的实验现象，再描述“气体检验”的实验现象，最后从现象描述基础上抽象得出化学变化的概念。本课通过小苏打和白醋剧烈反应的过程，体会到化学变化的奇妙和有趣。学生通过观察现象、做出假设、寻找证据验证自己的假设、得出结论，从而达到提升学生科学探究能力的目的。学生通过科学的实验操作，才能做出科学的判断，得出科学的结论，才能相信科学、应用科学，对科学感兴趣。从学生认识发展的角度，我们并不要求学生掌握化学变化的类型和化学变化生成的具体新物质，这对学生来说为时尚早，他们将在中学时继续学习。我们要求的是，学生能够从种种变化的现象出发，推断物质的变化是否产生了新物质，然后寻找各种证据验证自己的假设，从而达到提升科学探究能力的目的。因此，在教学过程中，引导学生学习科学的思维和掌握科学的研究方法是很重要的。学生通过学习，在科学思维和科学方法上能有所发展，在理解科学、理解科学的思想和观点、树立科学的价值观方面能有所提高。【学情分析】通过前期的调查，学生对白醋的认识稍多一点，而对小苏打的认识比较少，对这两种物质混合后会产生什么现象，知道得更少。因此，对小苏打和白醋的反应，学生是没有经验的。小学生具有强烈的好奇心理，而本课实验小苏打和白醋的剧烈反应过程，可充分满足学生的好奇心，进一步体会到化学变化的奇妙和有趣。也需要学生的仔细观察，认真记录。对二氧化碳的确定，是通过书籍的阅读、教材的预习等方面，对所产生的气体有所了解，再通过实验观察比较，发现该气体的一些性质，从而做出初步的判断，再结合教科书提供的资料，“教材上：科学家经过研究，确定这是二氧化碳”。重点向学生表达研究的内涵，让学生明白，科学研究时，需要的是证据，而且证据要越充分越好，不能盲目的凭借几个现象就轻易地下判断。这是一个严谨的分析、推理过程，它可以提醒学生，分析、推理的结论是否正确、必须经过实验验证。【教学方法】1、体现学生的主体性。以解决问题为核心，整个问题的解决过程就是学生主动参与学习的过程，学生是学习过程的主体。教师不再是直接的教授知识，学生也不再是被动的接受知识，而通过探究或者小组合作来分析问题并解决问题。建构主义学生论关注学生在学习过程中的主体地位，强调教学不能脱离学生的日常生活、学习中已经形成了丰富的经验。维果斯基的“最近发展区”认为学生的发展有两种水平,独立活动时所能达到的解决问题的水平；另一种是学生可能的发展水平，也就是通过教学所获得的潜力。两者之间的差异就是最近发展区。在教学前期，教师要客观准确地了解学生的生活经验，设计有一定难度但又能让学生掌握的知识，也就是常说的“跳起来能摘到桃子”。2、注重实践，教学内容以动态的问题探究为主；著名的儿童心理学家皮亚杰所创立的发展阶段理论，将儿童的认知发展过程分为感知运动、前操作、具体操作和头像操作四个阶段。小学生一般处于认知发展的前操作和具体操作阶段，在具体真实的学习情境中动手操作比用抽象的语言更加适合儿童的认知发展，儿童比较容易接受亲自体验所获得的知识。3、重视儿童体验；打破讲解实验目的、实验步骤、学生动手操作实践及都是用相同的实验方法，都是用相同的实验方法和仪器得出新的结论，凸显真实有效的科学实践和问题探究。4、营造民主、平等的教学氛围；教师应创设一个宽松的学习氛围，让学生敢于、勇于发表自己的见解，不能让学生因担心回答错误而闭口不言；其次，教师要设置一定的教学情境，运用生动活泼的教学方法，围绕核心问题，鼓励并激发学生对新问题进行猜想和解释，引导学生互相进行质疑和辩论，以求充分暴露学生的前概念。【教学目标】科学概念：能说出小苏打和白醋会发生化学反应，产生至少两种新的物质，其中一种物质二氧化碳，它是具有特殊性质的气体。过程与方法：1、在实验操作过程中，探究醋和小苏打的混合实验，并对实验现象进行充分观察和如实描述的基础上，尝试解释实验中的现象。2、对观察中新产生的问题（剩下的透明液体、沉淀物质是不是新物质）能进一步设计实验进行探究，并能迁移之前实验中“混合后会冒泡”这一现象来检验杯中留下的物质是什么。情感态度与价值观：参与到小组合作活动中，懂得只有足够的证据才能作出正确的判断，得出科学结论需要严密的逻辑推理。[设计意图]：《课程标准》对教学目标的实现所指向的表现方式通常是指学生通过一段时间的学习后所产生的行为变化的最低表现水准或学习水平，用以评价学习表现或学习结果所达到的程度。目标行为的主体是学生而不是教师。本目标的设计，具有层次性、累积性、独立性的特点。行为动词是可理解的、可观察的。【教学重点】小苏打和白醋的混合后物质以及产生气体的判断。【教学难点】为新物质的身份寻找证据。[设计意图]：书写教学目标，可用“理解”、“掌握”等行为动词，连接知识、方法等内容，但教学重点、教学难点，只是教学过程中最重要、最困难的一个知识点，因此，书写教学重点、教学难点，应该去掉描述内容前面的行为动词，直接陈述相关的知识点。【教学准备】学生准备：小苏打、白醋、打火机、蜡烛、烧杯、玻璃片纯净水、竹签（点火用）[设计意图]：教学准备作为教师应充分做好预实验，为课程的顺利进行提供保障。【说教学设计】一、导入新课（课前谈话）同学们好，同学们喜欢科学课吗？为什么喜欢科学课？。——科学课可以做实验；很有趣……今天老师给小朋友们带来了礼物大家猜猜看是什么？（准备礼物盒）——蛋糕——鸡腿……接下来是解开谜底的时候啦！（空的礼物盒）不要失望哦！相信上完这节课，你的收获一定会把它装的满满的。课前谈话缓解学生紧张的学习环境，调动学生的学习氛围，营造宽松、愉快的学习环境。在生活中，科学无处不在，也会有很多奇妙的现象，老师今天从厨房中请来了两位朋友大家想见吗？它们分别是小苏打和白醋。教师分别出示小苏打和白醋（教师演示）。今天我们一起来研究这两种物质的变化。[设计意图]：在课堂伊始创设轻松愉悦的氛围，调动学生的学习兴趣。为后续课堂的开展埋下伏笔。研究小苏打和白醋的变化是整节课的总体任务，紧紧围绕这样的一个共同的任务，在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的主动运用，进行自主探究和互动协作的学习。科学实验中提供有结构的材料，特别强调来自于厨房中材料，学生并不陌生科学就是从生活中来的，通过对材料的摆弄、操作、思考探索出材料所包含的概念，然后在小组内讨论，用自己的语言谈各人的具体认识，再集中起来形成极为丰富的完整形象，使每个小组对从探究中所获取的信息进行分析，从而内化为概念，并逐渐由模糊而变为精确。二、活动一：观察小苏打和白醋，汇报特点（1）问题揭课，猜测现象在研究之前，我们要仔细观察它们，我们可以用哪些观察的方法呢？——看、听、摸、闻、尝……在使用这些方法的时候我们需要注意些什么呢？——对于不明物体，不能尝，我们可以采用扇闻的方法闻)请同学们将你观察到的这两种物质的特点有最简单的文字记录在任务单一上，实验结束后，请材料员将实验器材放到桌子中间，准备汇报。现在开始观察。观察小苏打和白醋的特点观察报告单第组物质名称颜色形态气味小苏打白醋提示：请用最简单的文字记录。哪位科学家能够把你的发现分别说一说？——小苏打：白色、粉末、固体，白醋：无色、透明、酸味、液体还有补充或不同意见吗？教师板书：小苏打白醋白色、粉末、固体无色、透明、酸味、液体小苏打是白色粉末状的固体，白醋是无色透明的液体，并具有酸味。实验创新设计:设计的任务应具有培养学生的思维能力和创新意识，给学生一定的独立思考、探索的空间，而不是直接强调对于不明物体，不能尝，我们可以采用扇闻的方法闻，而是让学生通过思考得出，不能直接的灌输给学生。充分挖掘学生的发散性思维，不能要求学生都是一个模式、一个标准。“在使用这些方法的时候我们需要注意些什么呢？”问题设置不仅为教学目标的实现埋下伏笔。更具有针对性、有效性、目标明确。教师适时指导学生观察是非常重要的，而形成科学的观察方法、严谨的观察态度又尤为重要。教师特别强调了“在不知道一种物质是什么的情况下，绝对不可以随便尝摸”，又是对学生的人文关怀和生命意识的教育同时对教材中的报告单进行改进，实验报告单的设计体现开放性，拓展学生的思维。三、活动二：猜测两种材料混合后的现象并实践如果把小苏打和白醋在这个塑封袋里混合在一起，可能会产生什么现象呢？——可能会变色、可能有气泡…………实验创新设计:问题情境的设定，注重问题的真实性，通过猜测了解学生的认知冲突，给学生机会，于是儿童们的奇思妙想泉涌而出，并且是他们通过一定的努力可以得以验证，并解决。把时间留给学生，让学生带着对问题的预测，在自己的研究中找到合理的解释。今天老师为大家准备了白醋、小苏打、塑封袋（2）、小勺、记录单。你能利用这些材料进行观察混合小苏打和白醋的实验吗？怎么做？——将小苏打、白醋，分别倒入塑封袋中，并将塑封袋密封。观察实验现象，填写实验报告单（预设：小苏打倒入白醋中或白醋倒入小苏打中）小苏打倒入多少合适呢？——一小满勺即可。（教师演示，明确取多少）刚有同学在预测会有气体产生，我们该怎么做呢？今天可要好好的把里面的气体加以保护啊！活动中我们还应该注意些什么？——保持安静，小心地将小苏打倒入有醋的集气瓶中，马上封好塑封袋。（课件出示实验要求）观察现象我们可以用什么方法？听一听，看一看，摸一摸——用手触摸塑封袋外壁，先摸上部，再摸下部。——全神贯注观察变化，并将实验现象记录下来。——把实验材料放回原处，摆整齐。实验创新设计:本实验未采用集气瓶、毛玻璃片等教材中体现的实验材料，而是采用塑封袋。是出于实验材料的简化、生活化。科学离我们并不遥远，生活中处处蕴藏着科学，生活中的材料就是科学实验的材料，拉近了科学与生活的距离，让学生感受到科学的亲切感。教材中将小苏打和白醋在玻璃杯中并盖上一块玻璃片观察会发生什么变化。观察中可以明显的看出产生气泡由多变少，但并没有清楚看到产生气体，学生不一定会想到有气体的产生。而才有塑封袋能够清楚的看到塑封袋由小变大的膨胀过程。方便、简约。采用六人一小组，三人实验，材料方便进行。制取两个塑封袋的气体为后续实验备用。问题的设置，让学生的描述均指向寻找小苏打和白醋实验的考虑，力图让学生通过自己的描述，规范实验操作的严谨性，学生在自我激励、独立思考、进行自我引导的学习、将新建构的知识应用到复杂的问题解决之中，将会成为独立自主的思考着和学习者。“材料引起学习，材料引起活动”，学习材料是学生解决科学问题，获得科学知识，提高探究能力的主要载体，是学生感受科学与生活的联系。本实验为采用集气瓶、毛玻璃片等教材中体现的实验材料，而是采用塑封袋。是出于实验材料的简化、生活化。科学离我们并不遥远，生活中处处蕴藏着科学，生活中的材料就是科学实验的材料，拉近了科学与生活的距离，让学生感受到科学的亲切感。看看那个小组的发多，实验结束后立马坐端正，知道了吗？现在开始实验。——自主实验，教师指导。请各小组把材料放回原处，谁愿意把你们的发现向大家说说，观察到了什么现象？创新设计：把材料放回原处，是一个细节，是许多教师上课没有注意到的，却又恰恰是实验课上学生教学秩序混乱的大敌。学生在许多实验材料的吸引下，会不由自主地去玩，这是孩子的天性。而把材料收起来，就避免了材料吸引学生，从而让学生将注意力集中到实验现象的汇报和交流上来。——产生了大量气泡，然后慢慢消失了。有嗤嗤的响声，塑封袋的外部有点凉。（板书：气泡、嗤嗤的响声、有点凉）通过实验过程中还有什么疑惑吗？——为什么小苏打和白醋混合后能冒泡泡——冒完泡泡后，为什么再加点白醋还能继续泛泡？大家提出了许多有价值的问题，今后我们还会继续研究。刚才在实验中大家都看到白醋和小苏打混合以后会产生气泡，这些气泡可能是什么？——气体你看到的气体有什么特点？——无色、无味、透明的可是生活中，没有颜色的气体很多。老师准备了一份阅读资料，里面都是无色透明的气体，希望你们能够从中找到灵感，设计一个实验来证明这种气体。（学生阅读资料：氧气、氮气、氢气……）通过资料你发现了什么？——一些气体可燃、不可燃，和空气相比重量不同实验创新设计:教材中直接引入了将燃烧的木条伸进玻璃杯中，观察现象；把玻璃杯中的气体倒在蜡烛的火焰上，会有什么现象？而本环节的改进在于引入资料卡，充分落实“懂得只有足够证据才能做出正确判断，得出科学结论需要严密逻辑推理”这一情感态度价值观，充分演绎了郁波教授倡导的用“推理”、“论证”来经历科学家相似的科学实践过程，从而促进“化学变化生成新物质”这一核心概念的构建。传统的实验教学基本上是教师说学生做，学生只是被动的接受知识，又或者采用放羊式的教学，把实验过程放给学生，让学生操作。课程改革要求实验教学既要把主动权放给学生，又要提高实验的教学效率，教师采用“有扶到放”、“探究—体验”课的教学策略，强调培养学生的问题意识、猜想意识和方案设计的意识。我们先来研究产生的气体是否可燃，这是一个空塑封袋，里面装满了普通的空气，这是是我们事先收集的小苏打和白醋混合后产生的气体。老师准备了打火机、竹签、空塑封袋以及小苏打和白醋混合后产生的气体科学家们我们该如何做这个实验？——点燃一根火柴，分别放入第一个空塑封袋和第二个反应后的塑封袋中。观察什么？——观察火焰产生的现象。也就是说比较空气和新产生气体会使火焰发生什么变化。还需要特别注意的吗？——塑封袋的封口在竹签点燃后，伸过来的时候才能打开……用剩下的竹签熄灭后，请放到托盘中的空瓶里面，实验的过程请特别注意安全，小心被火烧着了。利用二氧化碳不支持燃烧的特点。如果火柴熄灭的话，可以证明什么？如果是可燃的呢？——学生实验实验结束，请材料员将实验器材放到桌子中间。你看到了什么现象？——火柴放到塑封袋里就灭掉了——可能是二氧化碳各位科学家们你们确定吗？出示氮气，不支持燃烧。实验创新设计:教材中用玻璃片盖上，学生对教材比较感兴趣，很容易将玻璃片打开，气体可能会流失，而造成实验的失败。本环节依旧采用塑封袋，上一个环节中小苏打和白醋反应后产生的气体依然保存在塑封袋中，打开，将燃着的竹签伸入塑封袋中。（出示剩下的资料）通过资料卡，我们还可以验证什么呢？——比空气轻还是重如何证明？——如果比空气重，会沉下来，如果轻，会飘上去。老师给大家提供了打火机、蜡烛、烧杯，以及刚刚我们小苏打和白醋反应的另一个收集到大的气体，哪位科学家可以说说该怎样验证呢?——点燃一支小蜡烛，把第二个杯子里的气体倒到火焰边上，观察火焰产生的现象。观察什么？——火焰发生的变化。科学家们在做实验的过程中，有哪些注意的地方？谁来说说？——①塑封袋口与火焰的距离要怎样？②倾斜塑封袋口的时候时候，要注意些什么？（杯子里的液体不能倒出来。）③如何打开塑封袋呢？④烧剩下的火柴杆放到哪里？（放到空瓶里面。）⑤注意安全。实验结束后，请同学们思考气体的这个特点究竟是什么？轻声开始研究吧。学生实验，教师指导。实验结束。请把实验器材放到桌子中间。谁来说下，观察到了什么现象？——蜡烛火焰熄灭了……为什么火焰会熄灭？——……我们在玩充满了氢气的气球的时候，放开手会怎样？——……说明氢气比空气……——轻。那小苏打和白醋产生的气体从较高位置的杯子里跑到较低位置的火焰上，说明这种气体比空气……——重。实验创新设计:教材中通过实验得出二氧化碳比空气重这一特点选用的材料是点燃的蜡烛，将集气瓶中的二氧化碳倒在火焰上。通过课前实验发现此种方法不易成功，而选择蜡烛要短小，点燃后放在一个小杯子中，然后向杯子中的火焰倒，基本次次成功！如果采用集气瓶需用玻璃片盖住，而学生操作容易出现滑落、盖不严等情况的出现，本实验的改进依然采用塑封袋效果较好。仅仅通过2个实验已经没有办法在实验室里证明这种气体是什么气体了，但是我们的科学家经过实验和分析，证明这种气体就是二氧化碳。小朋友们，你们知道谁发明了电灯吗？谁来讲讲他发明电灯的故事？——：爱迪生发明电灯做了一千五百多次实验都没有找到适合做电灯灯丝的材料。——是啊！有人嘲笑他说：“爱迪生先生,你已经失败了一千五百多次了。”爱迪生回答说：“不,我没有失败,我的成就是发现一千五百多种材料不适合做电灯的灯丝。”所以作为科学家会经历实验的失败，但需要拥有有严谨的实验，还要有持之以恒的毅力，我们的小科学家们也要这样，你们一定都很棒！实验创新设计:教材中通过两个实验得出气体的特点，指出：虽然我们的实验证据还不足以判明产生的是什么气体，但是科学家经过大量的研究已经确定这种气体是二氧化碳。而此处是渗透情感教育非常好的契机。一项发现，不是经过几个实验就可以完成的，在这里引入爱迪生发明灯泡的实验，让学生有所认识，做一个科学家不仅要有严谨的实验，还要有持之以恒的毅力，激发学生的情感意识。重点向学生表达研究的内涵，让学生明白，科学研究时，需要的是证据，而且证据要越充分越好，不能盲目的凭借几个现象就轻易地下判断。这是一个严谨的分析、推理过程，它可以提醒学生，分析、推理的结论是否正确、必须经过实验验证。我们在生活中什么地方接触过二氧化碳气体呢？——我们呼吸时呼出的气体中也含有二氧化碳，蜡烛燃烧也有二氧化碳气体产生。——当打开汽水瓶盖时冒出的气泡也是二氧化碳是啊！雪碧等碳酸饮料中也含有二氧化碳气体，如果将二氧化碳气体通入石灰水中，会有什么现象呢？接下来我们请三位同学上来演示，小伙伴们仔细观察石灰水有没有变化学生演示。得出二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊经过科学家的实验研究发现二氧化碳“二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊”。实验创新设计:教材中对小苏打和白醋的生成物实验证据不足以判明产生的是什么气体，鉴于此，通过小学生知识层面学生对物质化学变化一般停留在对现象的观察和描述的认识，充分利用雪碧饮料标签信息，知道饮料中溶解的气体有二氧化碳。提出雪碧等碳酸饮料中也含有二氧化碳气体，如果将二氧化碳气体通入石灰水中，会有什么现象呢？在设计实验方案进行验证。得出二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。给学生一个较明确的结论而不留遗憾。此外，二氧化碳与石灰水的实验绿色环保、无毒无污染、现象明显：实验过程安全、无危险隐患；药品和仪器在生活中都能找到，方便学生探究。小苏打和白醋混合后，产生了一种新物质——二氧化碳气体，这样的变化属于化学变化。我们也可以表述为小苏打和白醋发生了化学变化。剩下的这个液体，是白醋吗？沉在瓶底的是小苏打吗？我们该如何证明？我们暂时叫“不知名液体”，后续我们在进行研究。[设计意图]：德国物理学家海森堡说：“提出正确的问题，往往等于解决了问题的大半。”科学探究源于问题，学生是否具有发现问题、提出问题的能力，将直接影响到科学探究的真正开展。依据教学目标，遵循学生的认知规律，让学生在问题情境中感知问题、寻找问题并提出问题。培养猜想意识，牛顿曾说过：“没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发现和发明。”猜想作为科学探究的一部分，是有效培养学生的创造性思维的一种手段。在实际教学中，针对要研究的问题，让学生运用已有的知识和经验进行预测或假设，引导学生展开想象并畅所欲言。从实验中得到的实验现象，提出自己的疑惑。猜想后引导学生进一步的设计实验，它是科学探究中重要的一部分，它将探究者从实验操作的角度，把猜想和假设具体化、程序化。在具体操作中，教师要靠上去，做好引导、指导与点拨。在教学中探究完产生的气体后，可以引导学生来研究固体和液体。比如学生会提问：杯内的白色固体是反应后的沉淀物还是小苏打？这里的关键是要让学生自己想出研究的方法。学生经过思考会想出可以继续加入白醋，观察是不是会发生相同的变化，学生按照这个办法操作，可以发现再放入白醋后又产生气体了，那么可以确定白色沉淀物就是没有反应完的小苏打。同样学生会提问透明液体是白醋吗？学生这个时候自然而然会想到可以放入小苏打。学生按照这个方法操作，又会出现两种情况，一种是继续产生气体，小苏打消失了，一种是没有气体产生，小苏打没有变化。这个时候学生会自己分析判断。这个后续探究过程是有价值的。这个价值首先体现在能帮助学生建立小苏打和白醋混合是化学变化的科学概念：原来的所有物质都消失了，产生了气体，产生了新的液体；其次是这个活动能很好地满足学生的求知欲，学生对剩下的物体是什么有强烈的好奇心；再次这个活动还体现在引领学生思维深入发展，平时我们都在强调要引领思维发展，但是怎