小学六年级科学《自热的“暖宝宝”》教学设计（苏教版科学六年级上册）

小学六年级科学《自热的“暖宝宝”》教学设计（苏教版科学六年级上册）一、教学依据与设计理念本课选自苏教版科学六年级上册“物质的变化”单元，是学生系统认识化学变化的起始课之后的一节生活化探究课。义务教育科学课程标准明确指出，科学课程要以探究实践为主要方式，引导学生从熟悉的生活现象中发现问题、提出假设、设计实验、获取证据、形成解释。暖宝宝是冬季学生触手可及的物品，撕开包装袋便会发热，这一现象天然带有矛盾感：没有火、没有电，热量从哪里来。这一认知冲突正是本课教学的出发点。设计理念上，本课坚持三条主线。其一为证据主线，学生的每一个结论都必须由亲手测得的数据支撑，测量温度、对比现象、分析数据贯穿始终。其二为思维主线，围绕“铁生锈也能放热”这一超出学生经验的事实，引导学生经历从感性惊奇到理性建构的完整思维过程。其三为素养主线，将物质的化学变化可以伴随能量转化这一核心观念，与能量观念、工程意识相勾连，让学生初步理解科学原理如何服务生活。二、教材与学情分析教材在此前的内容中已经引领学生认识了物理变化与化学变化的基本区别，知道化学变化的本质是产生了新物质。暖宝宝发热的本质是铁粉与空气中的氧气发生缓慢的氧化反应，属于放热的化学变化，这既是对化学变化概念的深化，也是为后续学习能量转化埋下伏笔。教材编排意图十分清晰，即以真实物品为探究载体，打通“现象观察—原理探究—应用理解”的学习链条。六年级的学生已经具备使用温度计的基本技能，能够进行简单的对比实验设计，对“变化伴随能量”有朦胧的前概念，但普遍存在三点迷思：一是认为“发热必然需要火或者电”；二是把生锈仅仅理解为铁被腐蚀变坏的消极过程，从未把生锈与放热联系起来；三是在阅读产品配料信息方面几乎是空白，缺乏从商品标签中提取科学信息的意识。本课的教学着力点，正在于攻破这三个认知障碍。三、教学目标科学观念目标：知道暖宝宝发热是铁与氧气发生缓慢氧化反应的结果，这种变化生成了新物质，属于化学变化，并能列举生活中其他伴随放热的化学变化实例。科学思维目标：能基于测量数据与对比实验现象，运用比较、推理、归纳的方法分析暖宝宝发热的条件，初步建立“控制变量”的思维模型。探究实践目标：能规范使用温度计测量温度随时间的变化，会设计并实施简单的对比实验，能对实验数据进行整理与表述。态度责任目标：养成从生活物品中发现科学问题的习惯，增强阅读产品说明、关注使用安全的意识，体会科学技术改善生活的价值。四、教学重难点教学重点：通过实验探究认识暖宝宝发热是化学变化，理解铁生锈这一缓慢氧化过程会放出热量。教学难点：理解“铁粉、氧气共同作用才能持续放热”的条件关系，并能运用控制变量的思想解释对比实验中的现象差异。五、教学准备教师准备：暖宝宝若干片、电子温度计、铁粉、洁净铁钉、食盐、醋、活性炭、小烧杯、自封袋、棉线、秒表、多媒体课件。每组准备实验记录单。课前布置：请学生回家观察一包未拆封的暖宝宝，记录包装上的配料表信息，并写下自己的一个疑问。六、教学过程（一）情境激疑，引出核心问题（约6分钟）上课伊始，教师将一包完整的暖宝宝递给学生传看，请学生说说它是什么、什么时候用过它。学生很容易说出冬天取暖、贴在衣服上会暖和等经验。教师随即撕开包装，将暖宝宝贴在黑板一侧的电子温度计探头上，请学生注视温度示数的变化。教室里安静了几秒，数字开始缓缓上升，从室温二十多摄氏度一路爬升。学生的好奇被实实在在地点燃了。教师追问：它没有插电，没有被点燃，为什么会发热。请学生把课前记录的配料表读出来，大家会发现配料主要有铁粉、活性炭、盐、蛭石等。教师顺势板书核心问题：暖宝宝里的这些物质，是怎样变出热来的。学生自由猜想，课堂上常见的猜想有“是里面的东西起了反应”“可能和空气有关，因为一拆封才热”“铁粉会不会是关键”。教师不置可否，只告诉学生：猜想是否正确，要靠实验说话。设计意图：通过真实现象制造认知冲突，利用学生课前搜集的配料信息直接引出探究对象，让问题从学生自己的观察和疑问中生长出来，而非教师强加。（二）聚焦关键物质，作出假设（约6分钟）教师引导学生对配料逐个审视。活性炭疏松多孔，食盐是厨房常见物，蛭石像小颗粒的保温填充料，而铁粉这组物质在学生的经验里最有“故事”——铁会生锈。有学生提出：铁生锈会不会和发热有关。教师相机提问：如果把铁粉换成木屑，暖宝宝还能热吗。如果把暖宝宝一直密封在袋里，它能热吗。两个追问把学生的思维推向“条件”层面。各组在记录单上明确写出本组假设，例如：我们组认为，暖宝宝发热是铁粉与空气中的氧气发生了缓慢的反应；或者：我们认为铁粉是发热的根本，盐和活性炭只是帮忙加速。教师将各组假设要点简写在黑板一侧，留作课末对照检验。设计意图：假设环节不是走过场，而是让学生把模糊的猜想表述成可以被实验检验的具体陈述，为后续的对比实验设计锚定方向。（三）分组实验探究，获取证据（约18分钟）这是本课的主体环节，包括两个相互衔接的探究活动。探究活动一：测量暖宝宝发热过程的温度变化。每组领取一片新拆封的暖宝宝和温度计，将暖宝宝平放桌面，温度计探头夹在其内层，从拆封时刻起每隔两分钟记录一次温度，连续记录十分钟。学生会发现温度曲线呈现出先快速上升再趋于平缓的特点。教师提醒学生思考：为什么不是瞬间变烫，而是慢慢升温。这个问题为理解“缓慢氧化”埋下伏笔。探究活动二：对比实验——铁生锈的条件与放热。每组按图示做三组对照：杯一放少量铁粉加几滴醋（教师说明醋可加快反应便于短时间观察），接触空气；杯二放等量铁粉，加满水并盖上盖子尽量隔绝空气；杯三放等量的木屑加几滴醋接触空气。学生将温度计探头分别轻插入三个杯子，观察五分钟内温度的差异。实验现象是清晰的：杯一温度明显上升几摄氏度，杯二和杯三几乎没有变化。教师组织交流，引导学生逐项分析：杯二说明没有足够氧气，铁粉不能持续反应放热；杯三说明木屑在同样条件下不放热，发热的功劳属于铁而不是醋酸或杯子本身；对比之下，暖宝宝内部空间有限、铁粉细腻、有盐和活性炭的帮助，反应得以缓慢而持续地进行，这正是厂家设计配比的巧妙之处。教师在巡视中重点检查学生温度计读数姿势、同一时间读数的同步性，对操作不规范的小组现场指导。所有数据要求学生如实记录，哪怕与预想不同也不许涂改，记录单上专门留出一栏“与预期不同的发现”，鼓励学生写出意外之处。设计意图：两个活动一从真实产品整体观察，一用控制变量剖析原理，尺度上一大一小，逻辑上由现象到本质，让“缓慢氧化放热”这一抽象结论建立在学生亲手取得的多组证据之上。（四）分析数据，建构科学解释（约7分钟）各组汇报温度数据，教师选取两三条典型数据曲线绘在黑板的坐标图上。学生能直观看到所有曲线的共同走势：起步、爬升、趋缓。教师引导归纳：暖宝宝拆开包装后，铁粉与空气中的氧气接触，发生一种缓慢的化学反应，反应中生成了新物质——铁锈的主要成分，同时释放出热量，这个过程叫作缓慢氧化，是一种化学变化。教师板书完整表述：铁＋氧气→（缓慢）铁的氧化物＋热量。并追问三个问题：为什么暖宝宝拆封前不会热（隔绝了空气）；为什么发热能持续好几个小时（反应缓慢、铁粉量大、蛭石保温减少热量散失）；放出的热量是“凭空产生”的吗（不是，是化学变化中物质内部储存的能量转化而来）。学生按自己的理解回答，教师修正与补充，使“化学变化伴随能量变化”的观念在课堂上完整落地。教师进一步点明对照黑板上的假设：哪些组的假设被证据证实，哪些被修正。被修正的小组并不难堪，教师强调：科学史上假设被修正的时刻，恰恰是认识前进的时刻。设计意图：用数据说话、以假设对照收尾，让学生体验完整的探究闭环，同时把“能量转化”的深层观念以六年级学生可理解的方式进行渗透。（五）联系生活，拓展应用（约6分钟）教师展示一组生活图片：自热火锅、暖手宝、粮食储存库的温湿度监控、铁制品防锈油、食品包装里的脱氧剂小包。请学生用本课学到的原理解释：自热小火锅为什么加上水就能热（生石灰与水反应放热，也是化学变化放热）；为什么要给铁器涂油防锈（隔绝空气阻止氧化）；食品脱氧剂和暖宝宝的原理有何相通之处（都是利用铁与氧的反应，一个用来吸走氧气保鲜，一个用来取热）。安全教育不可缺位。教师结合暖宝宝包装上的警示语提醒学生：不可入睡时使用，防止低温烫伤；不可撕开内袋误食内容物；用完的暖宝宝不可随意焚烧。让学生明白，读懂产品说明本身就是一种科学素养。设计意图：把课堂原理反向投射到生活，让学生体会“学是为了用”，同时把安全使用化学制品的责任意识落到实处。（六）课堂小结与评价（约2分钟）师生共同梳理：今天的探究从一个疑问出发，用测量和对比实验找到了证据，得出了“暖宝宝发热是铁与氧气的缓慢氧化反应，属于伴随放热的化学变化”这一结论。学生在记录单上完成自评三问：我能说出暖宝宝发热的原理；我在实验中如实记录了数据；我能举出另一个放热变化的生活例子。教师宣布课后延伸任务：设计一份“暖宝宝使用说明科学版”小报，融入原理图解和安全提示，下节课展示互评。七、板书设计自热的“暖宝宝”现象：拆封后温度逐渐升高猜想：铁粉＋空气→反应放热实验证据：接触空气组升温，隔绝空气组与无铁组不升温结论：铁＋氧气→铁的氧化物＋热量（缓慢氧化，化学变化）应用：自热食品、防锈、脱氧剂安全：防烫伤、禁误食八、作业设计与教学反思预案作业分为基础与选做两级。基础作业：用三句话向家长讲清暖宝宝发热原理，并请家长在记录单上签字反馈。选做作业：取一根洁净铁钉一半浸入盐水一半露在空气中，连续观察一周