呂鑫

本課是冀人版小學《科學》教材四年級的內(nèi)容。本冊主題是圍繞變化展開的，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)課會引領學生探尋常見金屬生銹的秘密。

教材在學生已有日常生活經(jīng)驗的基礎上，安排了觀察生銹的物品、鐵釘生銹、防止生銹三個活動，目的是引導學生認識金屬生銹的現(xiàn)象，針對可引起金屬生銹的因素設計并完成實驗，能對不同物體提出不同的防銹方法。本課的教學重點是指導學生探究物體生銹的原因，教學難點是設計實驗方案，動手實驗。

片段一：觀察生銹的物品

師：日常生活中有些物品會生銹，今天我們就來一起探究有關生銹的一些問題。仔細觀看視頻并思考：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，銅制錢幣，鐵鍬，銅制門扣，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，你們還見過哪些生銹的金屬物品？

生：我家自行車的鏈條容易生銹。

生：我家原來的刀生銹了。

生：我家的彈簧生銹了。

師：看來我們身邊生銹的金屬物品真不少。

設計意圖：直接點題，介紹本節(jié)課學習的內(nèi)容。生銹是大多數(shù)學生已知的現(xiàn)象，這里直接由生銹這種現(xiàn)象引導學生思考：哪些材料的物品會生銹？銹的顏色有什么不同？生活中還有哪些物品生銹了？三個問題引導學生關注事物的變化，在交流中激發(fā)學生的探究興趣，同時為揭示本節(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

師：你們認為金屬生銹與什么有關？

生：我認為金屬生銹可能與水有關。夏天切過菜的刀，第二天就會生銹。

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

生：也許還和溫度有關系，夏天氣溫高，鐵就容易生銹。

設計意圖：猜想是訓練學生科學思維的一個重要組成部分，是科學探究課中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。長期運用，可以培養(yǎng)學生的科學意識。同時，教師能及時了解學生對生銹前概念的認知水平。

師：大家猜想了很多因素，猜想是否正確要用實驗來驗證。這節(jié)課上，我們就先針對空氣和水這兩個因素進行實驗設計。大家想想，要研究空氣和水這兩個因素，每次只改變其中的一個因素，能出現(xiàn)幾種不同的情況？

（小組交流討論，教師巡視指導。）

師：哪位組長來匯報一下你們組的想法？

生：我們認為一共有四種情況：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，第四種情形是既沒有空氣也沒有水。

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、沒有空氣就是日常生活中的水中環(huán)境。無空氣、無水的環(huán)境我們可以用油中環(huán)境來模擬。為了創(chuàng)設這四種環(huán)境，老師為大家準備了一些實驗材料，請看屏幕。

（實驗材料：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、試管編號簽。）

師：先拿出1號實驗單。想一想，為鐵釘創(chuàng)設干燥環(huán)境（只有空氣、無水的環(huán)境）時，你想選用哪些實驗材料呢？選擇這種實驗材料的原因是什么？

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，這兩件是我們要完成實驗的基本材料。

生：我們認為還要選用試管塞，就是讓外頭的空氣進不來，里面的空氣出不去，保持一個密封的空間。

師：你想得真全面，我要為你們組的表現(xiàn)點贊，獎勵你們組一面“小紅旗”。下面把我們選用的實驗材料貼圖，貼到設計單中“環(huán)境”一欄的后面，這樣就完成了我們的實驗設計。接下來，各組小聲交流完成剩余的三種環(huán)境的實驗設計。

（教師巡視，及時發(fā)現(xiàn)問題并指導。）

師：討論時間結束，請一位組長介紹一下你們的設計。

生：我們討論的是潮濕環(huán)境時，準備選用盛水的燒杯、試管和鐵釘。

師：你們怎樣做能讓金屬鐵釘處于有水、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，不要沒過鐵釘?shù)拈L度，這樣它就既能接觸到空氣，又能接觸到水。

師：你們組在這個環(huán)節(jié)中設計得真巧妙，幫我們又解決一個難題，給你們加一面“小紅旗”。

生：對于水中環(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，沒過鐵釘，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。為了保證無水、無空氣，操作時加入的油要沒過鐵釘。

師：你們組很善于學習和總結，也給你們加一面“小紅旗”。聽完大家的交流，各組馬上整理一下你們的實驗設計。

設計意圖：通過實驗設計活動，讓學生明白光有猜想是不夠的，要想驗證自己的猜想，就必須根據(jù)猜想進行合理的實驗設計，選取合適的實驗材料。由于四年級學生實驗設計的能力有限，因此，教師采取由扶到放的方法降低實驗設計難度，引導學生合理、高效地完成實驗設計。設計方案的呈現(xiàn)，選用貼圖的方式，既直觀又方便，大大提高了效率。通過小組交流活動，鍛煉了學生的科學思維，訓練了他們的語言表達能力，同時讓他們學習傾聽他人的意見及想法。

師：同學們初步完成了實驗設計，下面我們來看具體的實驗操作步驟。

（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)放實驗器材，拿到實驗器材的小組先檢查實驗器材是否齊全，然后再開始實驗。

（學生實驗，教師巡視指導，糾正實驗中不正確的操作。操作完成迅速且規(guī)范的小組獎勵一面“小紅旗”。）

師：剛才看到每個小組在實驗操作時都很認真。但是，鐵生銹是需要一段時間的。為了能夠使大家快速地看到這一變化，老師也用同樣的實驗方法，在前一段時間做了這個實驗，最后觀察到的實驗現(xiàn)象是這樣的（出示視頻剪輯）。說一說你們看到了什么？能得出什么結論？

生：2號和3號試管中水發(fā)紅了。干燥的環(huán)境下鐵釘沒有生銹，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：我們的結論是，在潮濕環(huán)境和水中環(huán)境下鐵會生銹。

師：也就是說，鐵生銹的原因與空氣和水有關。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，每天進行觀察，并把觀察到的現(xiàn)象填寫在實驗報告單上對應的位置。各小組長也要及時對組內(nèi)同學的表現(xiàn)進行評價，并填寫在評價表中，到時一并交給我?？匆豢茨銈兊膶嶒灛F(xiàn)象和我的是否一樣。

設計意圖：此環(huán)節(jié)中，教師引導學生經(jīng)歷了“設計實驗—操作實驗—觀察現(xiàn)象—得出結論”的探究過程，這是科學認識事物的一種方法。本課用視頻的形式展示操作過程，讓學生通過用模仿學習來規(guī)范動作。一堂完整的實驗課，分析總結實驗探究后的現(xiàn)象也是必不可少的。由于鐵釘生銹這一過程比較緩慢，一節(jié)課的時間并不能清楚地觀察到實驗現(xiàn)象，因此，課前教師用視頻剪輯的方式將實驗方法及過程完整地記錄下來，讓學生在課上能初步觀察到實驗現(xiàn)象，從而總結出本次實驗的結論。由于課堂時間有限，教師安排學生課后繼續(xù)以小組為單位進行觀察，以此培養(yǎng)學生持續(xù)探究的興趣。

片段三：防止生銹

師：剛才同學們也發(fā)現(xiàn)了身邊有很多生銹的物品，可是你們知道嗎，我們國家每年因金屬生銹造成的經(jīng)濟損失達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！說得有理有據(jù)！老師給你們帶來了幾件物品的圖片，你會采取什么方法來防銹呢？

生：自行車鏈條，可以給它上油，這樣一來可以使它隔絕水和空氣，防止它生銹，同時可以潤滑鏈條，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，最好就是沒有空氣，事實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好主意，造價高。

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

設計意圖：獲取知識的目的之一是運用，利用知識解決生活中的問題是我們學習的目的。因此，師生交流討論防止生銹的方法，使學生感受到學習科學的意義。

點 ? ?評

本節(jié)課是一節(jié)科學實驗課，參照2017版《義務教育小學科學課程標準》的要求進行設計。課程標準指出，學生的科學學習要以探究為核心，讓學生親歷探究過程體驗學習科學的樂趣。本課突出實驗設計與強調(diào)課堂動手操作，力求讓學生經(jīng)歷探究學習的全過程。

在實驗之前，教師利用多媒體技術制作師生互動課件，實驗設計過程中材料的選取可以“拖動電子實驗器材”在白板上展示給全體師生。學生以小組為單位自由選擇實驗器材，每組都有一張彩色的實驗器材貼圖，在實驗設計單上，他們利用彩色貼圖的形式，動手動腦自主設計實驗方案，增強了設計實驗的趣味性，提高了課堂教學效率。

后面小組匯報實驗方案，全班交流，這樣對實驗方案是否科學、合理有了更明確的認識。

教師用播放視頻的方法來展示實驗操作步驟，學生按照規(guī)范的操作步驟完成實驗。學生在此過程中既鍛煉了科學思維，又提高了表達、交流、動手實踐的能力，實現(xiàn)了“做中學科學”。在探究過程中，教師運用了視頻、動畫等多媒體技術，直觀形象、生動有趣，豐富了學習過程，調(diào)動了學生學習的積極性。

課程標準增加了科學、技術、社會與環(huán)境目標，讓學生將科學探究中所形成的知識應用到真實情境中，以解決實際問題。為了更好地落實這一目標，課堂最后，教師設計了“防止生銹”的教學環(huán)節(jié)，讓學生根據(jù)學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角錢硬幣用合金制作來防銹。這樣，學生知道不同的物品，要從它的功能及實用性能出發(fā)，同時還要考慮到防銹選用物品造價的問題，選用不同的方法來防止或延緩金屬生銹。這一環(huán)節(jié)運用所學知識解決實際問題，讓學生感受到生活中無處不在的科學技術，產(chǎn)生對科技的親近感和對科學探究的興趣。這樣的教學設計是將科學課與技術和工程相結合，充分體現(xiàn)了課程標準的整合理念。