教科版小学科学五年级下册第三单元第6课《资源重生：纸张循环与低碳使命》教学设计

教科版小学科学五年级下册第三单元第6课《资源重生：纸张循环与低碳使命》教学设计

一、教材与课程定位的深度解读

本课隶属于“环境与我们”单元，是在学生认识了地球上的水资源、空气和生物多样性之后，聚焦于固体废弃物资源化利用的核心课节。【基础】本课内容在课程体系中起着承上启下的关键作用：既是对前几课“有限资源”认知的具体化延伸，又为后续学习“垃圾分类”和“环境保护”奠定实践基础。教材以“纸张”这一学生最熟悉、每天接触的材料作为切入点，通过“了解古法造纸—模拟制作再生纸—对比现代造纸流程—探讨节约用纸”四个递进活动，引导学生从技术史的角度理解资源再生的可能性，从物质循环的视角建立“垃圾是放错位置的资源”这一科学观念。【非常重要】依据2022年版《科学课程标准》，本课精准对应核心素养中“科学观念”的应用意识（认识到人类活动对资源环境的影响）以及“态度责任”中的环保意识与实践创新。

二、学情精准画像与认知冲突点预设

五年级学生经过前几年的学习，已经具备了基本的观察、实验和记录能力。在生活中，他们对“节约用纸”有模糊的概念，但大多停留在“不要浪费”的道德说教层面，对于“为什么节约”“节约下来的纸去了哪里”“再生纸到底是如何制造的”等深层问题缺乏系统性认知。【难点】学生普遍存在一个认知鸿沟：将“资源”视为遥不可及的矿产或森林，而未能将自己手中的一张废纸与森林砍伐、能源消耗、碳排放等宏观环境议题联系起来。同时，学生对“可再生资源”与“不可再生资源”的概念容易产生混淆，尤其对于“纸张是可再生资源，但其原料木材来源于不可再生森林（若过度砍伐）”这一辩证关系需要教师引导厘清。【热点】当前社会“双碳”目标和“无废城市”建设是热门话题，学生在新闻中有所耳闻，本课正是将这些宏观政策具象化、生活化的绝佳载体。

三、教学目标与核心素养指向

1.科学观念：【基础】知道纸张、玻璃、金属等是可以再生利用的资源，而煤、石油等是不可再生的；理解资源再生产对节约能源、减少污染、降低碳排放的重要意义。

2.科学思维：【重要】能够通过对比分析，归纳出再生纸生产相较于原生木浆造纸在流程上的简化与环保优势；能够运用批判性思维审视生活中的用纸浪费现象。

3.探究实践：【核心】能够模拟古法造纸或现代简易工艺，利用废纸成功制作出再生纸，并在过程中体验材料形态的变化（固体→纸浆→固体）。

4.态度责任：【高频考点】在实践活动中培养珍惜资源、废物利用的意识；能提出至少三条以上校园或家庭节约用纸的可行性建议，并愿意向他人宣传资源再生的意义。

四、跨学科融合与设计理念

本节课以STEM教育理念为引领，深度融合：

技术维度：学习并实践从“废纸”到“再生纸”的工艺流

程，包含撕碎、打浆、抄造、干燥等技术环节。

数学维度：计算制作一张A4大小的再生纸需要消耗多少克废报纸，对比生产同规格原生纸所需的水、电、木材消耗量（以数据图表形式呈现），进行量化分析。

道德与法治维度：探讨作为社会公民的消费责任，理解生产者责任延伸制度的内涵。

设计理念：秉持“做中学”与“真实问题解决”的原则，不把课堂局限于实验室的手工制作，而是将教室模拟为一个“微型资源再生工厂”，让学生经历从“原料回收（收集废纸）”—“生产加工（制作纸浆）”—“质量检测（评价成品）”—“产品应用（再生纸作画/书写）”的完整产业链体验，从而深度建构“资源循环”的系统观。

五、教学准备

教师准备：古法造纸流程图解PPT、现代造纸厂（含再生纸生产线）视频资料、各种再生纸制品（如牛皮纸袋、蛋托、卫生纸卷筒芯、再生纸笔记本）、不同质地的纸张样品、数据对比图表（展示生产1吨纸所需的木材、水、电及碳排放量）。

学生准备（分组）：废报纸或使用过的作业纸、大水盆、搅拌器（或手持打蛋器）、粉碎后的纸屑、抄纸网（可用旧丝袜和铁丝框自制）、干毛巾、吸水布、淀粉（可选，用于增加纸张韧性）、量杯、电子秤。

环境准备：教室四周布置“资源回收角”和“再生纸成品展示区”，营造浓厚的探究氛围。

六、教学实施过程（核心环节，占比70%以上）

（一）聚焦·真实情境导入：从“一杯牛奶盒”引发的思考

上课伊始，教师手持一个学生们熟悉的、喝完的牛奶盒或饮料纸盒，提出问题：“同学们，喝完牛奶，这个盒子最终的归宿通常是哪里？”（学生回答：垃圾桶）。教师继续追问：“但是，在杭州有一所学校，他们做了一个有趣的实验，把全校的牛奶盒收集起来，最后它们竟然变成了崭新的笔记本和课间游戏的篮球架。你们猜猜，这中间发生了什么？”【热点】通过这个来自北京师范大学社会性科学议题学习项目中的真实案例-2，迅速打破学生的思维定势，激发认知冲突，顺势引出本课课题——《资源重生：纸张循环与低碳使命》。

（二）探索·技术溯源与对比分析：古法造纸中的智慧

在动手之前，教师引导学生进行一场“穿越时空的探索”。【基础】播放一段关于《天工开物》中记载的“斩竹漂塘”、“煮楻足火”、“荡料入帘”等古法造纸步骤的动画或图片-1-8。“为什么古人要把竹子放在水里泡上百天？为什么要用石灰水蒸煮？”通过问题链引导学生理解，造纸的核心在于“纤维的分离与重组”。这一环节不仅是技术的回顾，更是科学的启蒙——让学生明白，无论是昂贵的宣纸还是粗糙的草纸，其本质都是植物纤维的再编织。同时，教师展示现代造纸厂砍伐原始森林的视频片段，与古法利用可再生竹木形成对比，初步渗透“可持续利用”的理念。

（三）实践·模拟工厂：亲手缔造一张再生纸

这是本课的核心实践环节，也是【重要】的操作技能习得过程。教师将全班分为若干“再生纸生产车间”，每组需完成“原料预处理—打浆—抄造—干燥”的全流程。此环节并非简单的照方抓药，而是融入工程思维的挑战。

1.原料预处理（撕碎与称重）：学生将带来的废报纸撕成指甲盖大小的碎片。【基础】这里引入数学测量：每组称量20克干纸屑，并用量杯量取200毫升清水。教师提问：“为什么水要远远多于纸屑？”引导学生理解“纸浆”是纤维在水中的悬浮液，浓度直接影响成纸厚度与均匀度。

2.打浆工艺（机械搅拌与纤维帚化）：将纸屑与水混合后，学生使用搅拌器进行搅拌。【难点】教师指导学生观察水体的变化：“刚开始水是清澈的，纸屑是碎片；搅拌几分钟后，水变得浑浊粘稠，纸屑‘消失’了，这说明了什么？”引导学生理解搅拌的物理作用是将纤维切断、压溃，使其“水化”并产生“帚化”，增加纤维间的结合力。这是决定再生纸是否牢固的关键。

3.抄造成型（手工与技巧）：将搅拌好的纸浆倒入水盆，再加水稀释。学生将抄纸网倾斜着缓缓插入水中，然后水平端起，轻轻摇晃使纸浆均匀铺满网面。【重要】这一步考验耐心与精细度。教师展示失败案例（堆积过厚或薄厚不均），让学生讨论如何控制“一层纸膜”的均匀性。

4.脱水干燥（物理挤压）：将抄好的纸网覆盖上一块干布，用毛巾或海绵从背面轻轻吸走大部分水分，然后用力按压或用擀面杖擀压，进一步脱水。最后，将带有湿纸膜的网放置在通风处晾晒，或用电吹风低温吹干。当学生小心翼翼地将干燥后的再生纸从网上揭下来时，那种成功的喜悦将转化为对资源价值的深刻认同。

（四）思辨·效益评估：再生纸背后的绿色账本

当各组的“产品”展示在讲台上时，教学进入深度思辨阶段。【非常重要】教师引导学生对比手中的再生纸与普通的打印纸、宣纸，从外观（颜色、平滑度）、质感（厚薄、硬度）进行描述。再生纸通常发黄、粗糙，这恰恰是节约了漂白、打磨等工序的证明。

随后，教师抛出一组核心数据：“生产1吨原生木浆纸，需要砍伐17棵20年树龄的大树，消耗100吨水和1.2吨标准煤，排放大量废水；而生产1吨再生纸，可以节约多少呢？”此时，教师出示数据图表：节约木材3立方米（约等于17棵树）、节水50%、节煤40%、减少75%的空气污染-8。这组数据将感性认识上升为理性分析，是【高频考点】中常出现的“资源再生意义”的量化体现。

教师进一步追问：“既然再生纸这么好，为什么我们还要用原生纸？为什么所有的书和本子不用再生纸来做？”【难点】引导学生辩证思考：再生纸纤维短、强度低，不适合长期保存或精细印刷；同时，回收、运输、再加工本身也消耗能源。因此，资源再生的真正意义在于“整体最优”，即在满足使用需求的前提下，最大限度地减少对原生资源的攫取和对环境的负荷。

（五）拓展·从纸张到生活：构建“无废”行动方案

课堂的尾声，必须回归学生的真实生活。教师展示生活中常见的再生纸产品：蛋托、快递纸箱、卫生纸卷筒等，打破“再生纸就是廉价纸”的偏见。同时，介绍更广泛的资源再生领域：从牛奶盒的“铝塑分离”技术，到废旧手机提炼黄金的“城市矿山”概念-2-9。

最后，发起“我的低碳用纸计划”倡议活动。【热点】结合国家“固体废物综合治理行动”中关于垃圾分类与资源循环的要求-10，让学生以小组为单位，为学校或班级设计一条切实可行的“纸张资源闭环利用”建议。例如：设置专门的“单面纸回收箱”用于草稿或再生纸原料；拒绝过度包装的文具；推广电子化作业与阅读；用手帕代替纸巾等-8。这些建议将成为本课最有价值的生成性成果，推动学生从“知识的接受者”转变为“环保的行动者”。

七、板书设计（结构化的知识网络）

左侧区域（概念区）：资源二分法

中心区域（流程区）：再生纸诞生记

右侧区域（价值区）：低碳账本

下方区域（行动区）：我们倡议

八、作业设计（分层与长周期）

基础性作业：完成《活动手册》中关于再生纸制作过程的记录与反思，梳理出自己制作的再生纸的优点与不足，并提出改进方案（如：加入少量淀粉增加硬度、使用更细的抄纸网等）。

探究性作业（选做）：【重要】家庭小实验——尝试用不同原料（如鸡蛋托、旧纸箱、纸巾）制作再生纸，比较它们成品的质感差异；或者尝试用榨汁机代替手工搅拌，体验现代技术对生产效率的提升。

社会实践作业（长周期）：【热点】开展为期一个月的“家庭废纸回收与再利用”打卡活动。记录家庭一周产生的废纸量，将其分类（报纸、杂志、包装盒），并尝试将这些废纸送到附近的回收站，了解回收价格与去向。最终形成一份图文并茂的《家庭废纸循环利用调查报告》。

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