小学二氧化碳实验教学设计案例

一、教学设计背景与意义小学科学课程以培养学生科学素养为核心，“物质的变化与性质”是重要内容领域。二氧化碳作为学生生活中常见却抽象的物质，通过直观实验探究其性质，能帮助学生建立“物质可通过实验探究其特性”的科学认知，提升观察、推理与合作能力，为后续化学学习埋下兴趣的种子。二、教学目标（一）知识与技能目标1.认识二氧化碳是无色无味的气体，能通过实验感知其“不支持燃烧”“能使澄清石灰水变浑浊”的特性。2.了解二氧化碳的产生途径（如小苏打与白醋反应、生物呼吸）。（二）过程与方法目标1.学会设计并操作“产生二氧化碳”“验证二氧化碳性质”的简单实验，规范使用实验器材（如倾倒液体、收集气体）。2.能通过观察实验现象（气泡、蜡烛熄灭、溶液浑浊），运用推理、归纳的方法总结二氧化碳的性质。（三）情感态度与价值观目标1.激发对物质世界的探究兴趣，体会“生活处处有科学”的乐趣。2.培养小组合作意识与严谨的实验态度，初步形成“基于证据得出结论”的科学思维。三、实验准备（一）材料准备分组材料：白醋（小瓶）、小苏打（小袋）、透明塑料瓶（带盖）、短蜡烛（2支，高低不同）、小烧杯（2个）、澄清石灰水（小试管，教师提前配制）、吸管、清水、湿巾（用于清洁）。演示材料：大号烧杯、二氧化碳发生装置（锥形瓶+分液漏斗，教师用）、多媒体课件（展示二氧化碳在自然界的循环）。（二）安全提示1.白醋具有弱酸性，若不慎沾到皮肤，立即用清水冲洗；实验后及时盖紧瓶盖，避免挥发。2.使用蜡烛时需有教师或家长陪同，实验后用湿抹布熄灭，禁止用嘴吹灭。四、教学过程设计（一）情境导入：从生活现象“提问”播放“打开碳酸饮料，气泡涌出”的视频片段，提问：“这些气泡是什么气体？它藏在哪里？我们能‘抓住’它吗？”结合学生经验（如“汽水喝多了会打嗝”“植物晚上呼出的气体会不会和它有关？”），引发探究欲望，顺势提出核心问题：二氧化碳有什么秘密？我们如何通过实验发现它？（二）探究活动一：“捕捉”二氧化碳——气体的产生1.实验设计与操作每组领取白醋、小苏打、塑料瓶。教师示范：“取一勺小苏打放入瓶中，缓慢倒入少量白醋，迅速盖紧瓶盖，观察现象。”学生分组实验，记录现象（瓶内产生大量气泡，瓶子变凉）。2.思考与讨论引导提问：“气泡是什么？如何证明它不是空气？”（预设：空气不会因两种物质混合突然大量产生）推理延伸：“生活中还有哪些地方会产生二氧化碳？”（如馒头发酵、烧煤取暖、人的呼吸）（三）探究活动二：“熄灭的蜡烛”——二氧化碳的性质（一）1.实验升级：收集与验证教师演示“向上排空气法”收集气体（将塑料瓶中的气体沿烧杯壁缓慢倒入放有高低蜡烛的烧杯中），学生观察现象：低处的蜡烛先熄灭，高处的后熄灭。2.分析与归纳小组讨论：“蜡烛为什么熄灭？为什么低处的先灭？”（引导得出：二氧化碳不支持燃烧，且密度比空气大）生活联系：“灭火器为什么能灭火？和这个实验有什么关系？”（强化性质与应用的关联）（四）探究活动三：“变浑浊的水”——二氧化碳的性质（二）1.实验拓展：呼出气体的秘密每组领取澄清石灰水和吸管，学生用吸管向石灰水中吹气（提醒：缓慢吹，避免液体倒吸），观察现象：澄清石灰水逐渐变浑浊。2.推理与验证对比提问：“如果用空气吹石灰水，会变浑浊吗？”（教师演示用空气吹石灰水，无明显变化）结论推导：“只有呼出的气体能让石灰水变浑浊，说明呼出气体中含有较多的二氧化碳”，进而归纳二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性。（五）总结与拓展1.知识梳理师生共同梳理：二氧化碳是无色无味的气体，能由小苏打和白醋反应产生，不支持燃烧、密度比空气大，能使澄清石灰水变浑浊。2.生活拓展播放“温室大棚中二氧化碳施肥”“灭火器原理”的图片，提问：“二氧化碳只对人类有害吗？”引导学生辩证看待物质（如温室效应与植物光合作用的关系）。3.课后任务“家庭小实验：把菜窖里的蜡烛点燃放进去，观察现象（家长陪同，注意安全），思考为什么菜窖要通风。”五、教学反思（一）实验改进点1.小苏打与白醋的用量需提前调试（如1勺小苏打+30ml白醋，确保气体产生量适中，避免喷溅）。2.澄清石灰水可提前用纱布过滤，避免杂质影响现象观察。（二）学生表现与指导部分学生操作时会因“好奇”加快倒白醋的速度，导致液体溢出，需加强“慢操作、细观察”的习惯培养；小组讨论时，可通过“任务卡”（如“记录员”“发言人”分工）提升合作效率。（三）教学延伸思考可结合“碳中和”“低碳生活”等社会热点，设计长周期探究活动（如“记录家庭一周的碳排放”），将科学探究与社会责任意识培养结合。设计亮点：通过“生活现象→实验探