湘科版小学科学四年级下册第一单元《变与不变》教学设计

湘科版小学科学四年级下册第一单元《变与不变》教学设计单元整体分析单元概述本单元是湘科版小学科学四年级下册的开篇单元，聚焦于物质世界的基本属性——“变与不变”。从学生熟悉的日常生活现象入手，引导他们通过观察、比较、实验、分析等科学探究方法，认识周围世界中普遍存在的变化现象，初步区分物理变化和化学变化的主要特征（尽管小学阶段不做严格概念界定，但通过实例建立初步感知），理解有些变化可以恢复，有些变化则不能。本单元旨在培养学生的观察能力、分析能力和初步的科学思维，为后续学习物质的性质、物质的变化等内容奠定基础。学情分析四年级的学生对周围世界充满好奇，已经具备了一定的观察能力和生活经验，能够注意到身边发生的各种变化，如天气变化、动植物生长、物质形态的改变等。他们乐于动手操作，喜欢通过实验来探究未知。然而，他们对变化的认识往往停留在表面现象，缺乏对变化本质的思考，也未曾系统地对变化进行分类和归纳。同时，他们的抽象思维能力正在发展，但仍需借助具体形象的事物和直观的实验现象来支持理解。因此，本单元的教学应注重引导学生从生活实例出发，通过亲身体验和探究活动，逐步建构对“变与不变”的科学认知。单元教学目标1.知识与技能：*能举例说明周围环境中常见的变化现象。*能通过观察、比较，发现不同变化的主要特征。*初步区分两种基本的变化类型：一类是只改变物质的状态、形状等，而物质本身不变；另一类是产生了新的物质。*学习使用简单的工具和材料进行实验，观察并记录实验现象。2.过程与方法：*通过观察、比较、实验、讨论等方式，主动探究物质的变化。*学习从现象中提出问题，并尝试通过探究找到答案。*培养记录、整理和分析信息的能力，以及用自己的语言描述探究过程和结果的能力。3.情感态度与价值观：*激发对周围事物变化现象的探究兴趣和好奇心。*培养实事求是的科学态度，尊重证据。*体会到物质的变化是有规律的，科学就在我们身边。*在小组活动中培养合作与交流的意识。单元教学重难点*重点：认识生活中常见的变化现象，能区分物质的两种基本变化类型（形态变化和产生新物质的变化）。*难点：理解“产生新物质”是某些变化的本质特征，以及如何通过现象判断是否产生了新物质。课时安排建议本单元建议安排2-3课时（不含拓展活动）。*第一课时：身边的变化（初步感知变化的普遍性，观察记录常见变化）*第二课时：变化的不同类型（通过实验探究，区分两种基本变化类型）*第三课时（可选）：拓展与应用（深入探究或解决实际问题，巩固所学知识）分课时教学设计第一课时：身边的变化一、课题：身边的变化二、课时目标1.能结合生活经验，列举出身边常见的变化现象。2.学习用感官或简单工具观察并记录变化的主要特征。3.初步感受自然界和生活中变化的普遍性和多样性，激发探究兴趣。三、教学准备*教师准备：多媒体课件（包含各种变化现象的图片或短视频，如：季节更替、植物生长、水的结冰与融化、蜡烛燃烧、食物变质、铁生锈、折纸、撕纸等）、记录表（或空白纸）。*学生准备：科学记录本、铅笔。四、教学过程(一)创设情境，导入新课(约5分钟)1.谈话导入：师：同学们，我们生活的世界是一个不断变化的世界。每天清晨醒来，你可能会发现窗外的景色和昨天有所不同；上学路上，你也能看到许多事物在发生着变化。你们能说说，最近你观察到了哪些事物发生了变化吗？（引导学生自由发言，如：天气变暖和了、小草发芽了、家里的水果坏了等）2.揭示课题：师：同学们观察得真仔细！我们身边的变化可真不少。今天，我们就一起来学习和探究“身边的变化”。（板书课题：身边的变化）(二)观察讨论，列举变化(约15分钟)1.图片/视频观察：师：老师这里也准备了一些关于变化的图片和短片，请大家仔细观察，看看这些事物发生了怎样的变化。（播放课件：季节更替、植物生长、水的状态变化、蜡烛燃烧、食物变质、铁生锈、折纸、撕纸、冰块融化等）提问：刚才你看到了哪些变化？这些变化是怎样发生的？（引导学生描述所看到的现象）2.小组讨论与记录：师：其实，在我们的教室、校园、家里，还有更多的变化等着我们去发现。现在，请大家小组讨论一下，你还能想到哪些身边的变化？并试着把它们记录在科学记录本上，可以用文字，也可以用简单的图画。（学生分组讨论，教师巡视指导，鼓励学生尽可能多地列举，并提示他们可以从不同方面思考，如：自然界的变化、生活中的变化、我们自身的变化等。）3.交流分享：师：哪个小组愿意分享一下你们发现的变化？（各小组代表发言，教师将学生提到的典型变化简要记录在黑板上，或引导学生分类记录，如“自然现象的变化”、“物体形态的变化”、“生命的变化”等）(三)聚焦特征，初步分类(约15分钟)1.引导观察变化的特征：师：同学们列举了这么多变化，真了不起！这些变化各不相同，它们有什么不一样的地方呢？我们先来看看黑板上的这些变化（或选取几个典型例子，如：冰块融化、折纸、蜡烛燃烧、铁生锈）。提问：*冰块融化成水，它从什么状态变成了什么状态？变化后还是水吗？*一张纸被折成了纸飞机，它的什么变了？什么没有变？*蜡烛燃烧时，我们看到了什么现象？燃烧后的蜡烛变成了什么？还是原来的蜡烛吗？*铁钉生锈了，颜色和原来一样吗？摸起来感觉一样吗？它还是原来的铁钉吗？2.初步分类尝试：师：通过刚才的讨论，我们发现有些变化，比如冰块融化、折纸，它们好像只是样子或者状态发生了改变，但物质本身没有变成别的东西。而有些变化，比如蜡烛燃烧、铁钉生锈，似乎产生了一些和原来不一样的东西。（教师可根据学生回答情况，引导他们进行初步的分类，不必强求准确，为下一课做铺垫）师：是不是所有的变化都会产生新的东西呢？这个问题我们下一节课将通过实验来深入研究。(四)课堂小结与拓展(约5分钟)1.总结：师：今天我们一起寻找和讨论了身边的许多变化，知道了我们生活的世界充满了各种各样的变化。有些变化只是形态或状态的改变，有些变化则可能产生了新的物质。2.拓展延伸：师：课后，请大家继续做个有心人，观察家里或上学路上还有哪些有趣的变化，把它们记录下来，下节课我们一起交流。同时思考一下，这些变化对我们的生活有什么影响呢？是好是坏？五、板书设计身边的变化*我们发现的变化：（根据学生回答列举，如）*季节变化（春、夏、秋、冬）*植物生长（发芽、开花、结果）*水结冰、化水*蜡烛燃烧*折纸、撕纸*铁生锈*……*变化的特点？*样子/状态变了？*变成别的东西了？六、教学反思（课后填写）*学生是否对列举身边的变化表现出浓厚兴趣？*学生能否准确描述所观察到的变化现象？*在初步分类环节，学生的理解程度如何？需要在下节课如何调整？---第二课时：变化的不同类型一、课题：变化的不同类型二、课时目标1.通过实验观察，认识到有些变化只改变物质的形态、大小等，物质本身不变；有些变化会产生新的物质。2.能根据变化中是否产生新物质，对常见的变化进行初步分类。3.培养细致观察、准确记录和分析归纳的能力。三、教学准备*教师准备：多媒体课件、实验材料清单。*分组实验材料（每小组）：*第一组材料（形态变化）：冰块、透明杯子、热水（或允许学生用手捂）、橡皮泥、纸张、剪刀。*第二组材料（产生新物质变化）：蜡烛、火柴（或打火机，教师操作或严格指导）、小碟子（承接蜡油）、生锈的铁钉和未生锈的铁钉、一小块馒头（或面包）、培养皿（或透明塑料袋）。*实验记录表（或让学生在科学记录本上自行设计）。*学生准备：科学记录本、铅笔、橡皮。四、教学过程(一)复习回顾，提出问题(约5分钟)1.复习：师：上节课我们一起寻找了身边的变化，知道世界上充满了变化。谁能举一个你课后观察到的变化例子？2.提出问题：师：我们还发现，有些变化好像只是样子变了，有些变化却好像产生了新东西。那么，我们怎么才能知道一个变化有没有产生新的物质呢？这节课，我们就通过动手实验来探究这个问题。（板书课题：变化的不同类型）(二)实验探究，观察现象(约25分钟)1.明确实验要求：师：今天我们要进行几组实验，请大家在实验过程中，注意：*仔细观察实验前、实验中和实验后物质的状态、颜色、形状等有什么不同。*把你的发现及时记录在实验记录表上。*注意安全，特别是涉及用火和热水时。（强调安全注意事项）*小组内要分工合作，共同完成实验和记录。2.分组实验与观察：（教师将学生分成若干小组，每组可重点完成1-2组实验，或轮换进行。教师巡视指导，确保实验安全有序进行，并引导学生细致观察。）*实验一：冰的融化与水的凝固（可选）*材料：冰块、透明杯子、热水（或环境温度）。*步骤：将冰块放入杯中，观察冰块的变化；（若做凝固，可将水放入冰箱或冰水中观察结冰）。*观察要点：冰是什么状态？温度升高后变成了什么？状态如何？变化前后，它还是水吗？如果把水再降温，还能变成冰吗？*实验二：捏橡皮泥/折纸、撕纸*材料：橡皮泥、纸张、剪刀。*步骤：将橡皮泥捏成不同形状；将纸张折成不同形状或剪成碎片。*观察要点：橡皮泥/纸张的形状、大小发生了什么变化？它们的颜色、软硬等其他方面有没有变化？变化后，它们还是橡皮泥/纸吗？还能变回原来的样子吗（部分能，如折纸；部分不能，如撕成碎片但还是纸）？*实验三：蜡烛燃烧*材料：蜡烛、火柴、小碟子。*步骤：（教师演示或指定学生在教师指导下操作）点燃蜡烛，观察蜡烛的变化，将小碟子放在火焰上方片刻，观察碟子底部。*观察要点：蜡烛燃烧时，烛芯和蜡块有什么变化？有没有新的物质产生（如：光、热、烟、碟子上的黑色物质、蜡油）？蜡油冷却后变成了什么？它和原来的蜡块一样吗？燃烧后的蜡烛还能变回原来完整的蜡烛吗？*实验四：观察铁锈*材料：生锈的铁钉、未生锈的铁钉。*步骤：对比观察两根铁钉的颜色、表面光滑度等。*观察要点：生锈的铁钉和原来的铁钉在哪些方面不一样了？铁锈还是铁吗？能用简单的方法（如擦、敲）把铁锈变回原来的铁吗？*实验五：食物变质（课前准备）*材料：新鲜的小块馒头（或面包）、变质的馒头（或面包）。*步骤：对比观察。*观察要点：变质的食物和新鲜食物在颜色、气味、质地等方面有什么不同？变质的食物还能吃吗？它还是原来的食物吗？3.记录与讨论：师：实验结束了，请各小组整理好实验材料，并根据你们的观察记录，小组内讨论一下：你们做的这些实验中，物质发生的变化有什么相同点和不同点？(三)分析比较，归纳总结(约10分钟)1.小组汇报交流：师：哪个小组愿意分享你们的实验发现和讨论结果？（各小组代表发言，重点描述实验前后物质的变化，特别是是否产生了“新东西”）教师引导学生将实验现象记录在黑板上，例如：实验名称变化前变化中现象变化后变化后还是原来的物质吗？有没有产生新物质？:-----------:-----------:---------------:-------------:-----------------------:-----------------冰的融化固态（冰）吸热，逐渐变小液态（水）是否捏橡皮泥块状形状改变各种形状是否折纸/撕纸一张纸形状/大小改变纸飞机/纸片是否蜡烛燃烧固体蜡烛发光、发热、冒烟蜡油、水、二氧化碳（看不见）、黑烟、灰烬否是铁钉生锈银白色铁钉（缓慢过程）红褐色铁锈否是2.归纳两类变化：师：通过以上实验和讨论，我们能不能把这些变化分成两大类呢？它们最大的区别是什么？（引导学生总结）*第一类变化：像冰融化成水、捏橡皮泥、折纸这样的变化，只是物质的形态、大小、形状等发生了改变，但物质本身没有变成别的物质，我们把这类变化叫做“形态变化”（或“不产生新物质的变化”）。*第二类变化：像蜡烛燃烧、铁钉生锈、食物变质这样的变化，会产生新的物质，这些新物质和原来的物质不一样，我们把这类变化叫做“产生新物质的变化”。（教师板书：两类变化及其特征）3.巩固理解：师：谁能用自己的话说说，你认为怎样判断一个变化有没有产生新物质？（引导学生从颜色、状态、气味、能否恢复原状等方面进行判断，但要指出能否恢复原状不是唯一标准，如纸烧成灰不能恢复，属于产生新物质；纸撕成碎片不能恢复原状，但还是纸，属于形态变化。）(四)联系生活，巩固应用(约5分钟)1.举例辨析：师：我们生活中还有很多变化，它们属于哪一类呢？请判断：*水烧开变成水蒸气。（形态变化）*生鸡蛋煮熟。（产生新物质的变化）*木