教案：燈火實(shí)驗(yàn)探秘與求證

《“燈火實(shí)驗(yàn)”的探秘和求證》課例及教學(xué)反思基本信息姓名張文勝-化學(xué)教師孫欣-生物教師中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)學(xué)科科學(xué)（化學(xué)、生物）聯(lián)系電話及郵箱1364124252zhangws@rdfz.c年級(jí)早培六年級(jí)教材信息自編講義學(xué)習(xí)領(lǐng)域超長(zhǎng)學(xué)生早期培養(yǎng)科學(xué)課程范疇課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)2課時(shí)課題“燈火實(shí)驗(yàn)”探秘與求證課型新授課1.教學(xué)內(nèi)容分析（1）基于實(shí)際問題作出有依據(jù)的猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并通過反思和質(zhì)疑，提出新的問題繼續(xù)探究，實(shí)踐體驗(yàn)科學(xué)探究過程。（2）通過對(duì)具體問題分析探究，運(yùn)用并發(fā)展了動(dòng)植物的呼吸過程的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，燃燒與氧氣的關(guān)系，二氧化碳的性質(zhì)與檢驗(yàn)，氣體收集方法等相關(guān)化學(xué)和生物知識(shí)技能。2.學(xué)習(xí)者分析（1）知識(shí)水平背景分析：六年級(jí)學(xué)生屬于小學(xué)生，在小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，有認(rèn)識(shí)空氣這一主題，要求學(xué)生能認(rèn)識(shí)到空氣的客觀存在，知道空氣是由混合氣體組成。燃燒是學(xué)生生活中的常見現(xiàn)象，對(duì)燃燒的化學(xué)過程小學(xué)生是比較模糊的。氧氣是學(xué)生可能最能知道的的空氣成分之一，動(dòng)物的呼吸需要氧氣，但植物呼吸與氧氣的關(guān)系學(xué)生比較模糊，另外，對(duì)于氧氣與燃燒的關(guān)系也是說不清楚的。本節(jié)課基于以上學(xué)生的認(rèn)知背景，以一個(gè)實(shí)際問題的作為學(xué)習(xí)線索和任務(wù)驅(qū)動(dòng)，通過一系列的分析探究，在解決問題的過程中，發(fā)展學(xué)生的相關(guān)認(rèn)知水平，并引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)性質(zhì)的角度來分析變化的原因，利用物質(zhì)的性質(zhì)來解釋現(xiàn)象這一化學(xué)思維過程的形成。（2）科學(xué)探究背景水平分析：小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)科學(xué)探究的目標(biāo)、能力要求和科學(xué)態(tài)度都有明確的說明和水平要求，通過小學(xué)科學(xué)課，學(xué)生具備了最初始的認(rèn)識(shí)和意識(shí)，知道實(shí)驗(yàn)是獲取知識(shí)和驗(yàn)證科學(xué)問題的重要途徑，基本了解科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)。本節(jié)課是在小學(xué)基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)，在提出猜想、驗(yàn)證猜想著重訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證意識(shí)，特別強(qiáng)調(diào)實(shí)際問題與科學(xué)知識(shí)的關(guān)聯(lián)，并提倡質(zhì)疑精神，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。（3）早培班學(xué)生特點(diǎn)分析：早培班學(xué)生具有思維活躍，好奇心強(qiáng)，知識(shí)面較廣的特點(diǎn)，但思維易于跳躍，深度分析和系統(tǒng)思維是重要發(fā)展方向?；诖?，本節(jié)課特別重視探究的完性和思維深度，提出了一些對(duì)于該年齡段學(xué)生有挑戰(zhàn)的問題和任務(wù)驅(qū)動(dòng)。3.學(xué)習(xí)目標(biāo)分析（1）通過對(duì)人進(jìn)入地窖死亡事件原因分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、對(duì)“燈火實(shí)驗(yàn)”化學(xué)原理的揭示和可靠性求證等一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)同學(xué)們?nèi)绾位谇榫程岢鎏骄繂栴}、做出有依據(jù)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜想，并有基于反思提出新的問題，繼續(xù)探究性問題的完整科學(xué)研究的過程。（2）通過對(duì)實(shí)際問題分析和實(shí)驗(yàn)探究，運(yùn)用并發(fā)展了學(xué)生如下科學(xué)認(rèn)知水平。①呼吸作用與蠟燭燃燒過程有類似的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程，都有氧氣的消耗和二氧化碳的產(chǎn)生。②氧氣能支持燃燒，當(dāng)空氣中氧氣濃度降低到一定程度時(shí)就不能再支持燃燒。二氧化碳不支持燃燒。③人在氧氣濃度低和二氧化碳濃度高時(shí)都會(huì)有生命危險(xiǎn)。④可以利用物質(zhì)的性質(zhì)來進(jìn)行物質(zhì)存在的檢驗(yàn)。⑤混合物中的各組分的含量會(huì)影響混合物的性質(zhì)。（3）通過對(duì)一個(gè)實(shí)際問題的分析和實(shí)驗(yàn)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)分析解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的實(shí)踐能力。.學(xué)習(xí)重難點(diǎn)重點(diǎn)：基于實(shí)際問題提出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想的過程。難點(diǎn)：對(duì)“燈火實(shí)驗(yàn)”可靠性分析和驗(yàn)證.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)科學(xué)知識(shí)水平評(píng)價(jià)，科學(xué)探究水平評(píng)價(jià)，科學(xué)態(tài)度水平評(píng)價(jià).6.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)|學(xué)生活動(dòng)國(guó)節(jié)二：情境引入3出問題：做出猜想寫假設(shè)教師活動(dòng)1教師活動(dòng)1.講故事、引問題。故事要從老北京人冬儲(chǔ)大白菜開始，那冬暖夏涼，溫度、濕度適宜的地窖竟成了“奪命之窖”，為什么人進(jìn)入地窖有生命危險(xiǎn)呢？.組織學(xué)生討論活動(dòng)1內(nèi)容：討論：導(dǎo)致人進(jìn)入窖死亡的原因可能有哪些？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟孪牒图僭O(shè)，并說明的你的猜想依據(jù)。.聚焦最主流猜想，引出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)教師活動(dòng)1.講故事、引問題。故事要從老北京人冬儲(chǔ)大白菜開始，那冬暖夏涼，溫度、濕度適宜的地窖竟成了“奪命之窖”，為什么人進(jìn)入地窖有生命危險(xiǎn)呢？.組織學(xué)生討論活動(dòng)1內(nèi)容：討論：導(dǎo)致人進(jìn)入窖死亡的原因可能有哪些？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟孪牒图僭O(shè)，并說明的你的猜想依據(jù)。.聚焦最主流猜想，引出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)教師活動(dòng)1.教師活動(dòng)1.講故事、引問題。故事要從老北京人冬儲(chǔ)大白菜開始，那冬暖夏涼，溫度、濕度適宜的地窖竟成了“奪命之窖”，為什么人進(jìn)入地窖有生命危險(xiǎn)呢？.組織學(xué)生討論活動(dòng)1內(nèi)容：討論：導(dǎo)致人進(jìn)入窖死亡的原因可能有哪些？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟孪牒图僭O(shè)，并說明的你的猜想依據(jù)。.聚焦最主流猜想，引出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)學(xué)生活動(dòng)1：.看圖聽故事。（這些事有些老了，離現(xiàn)在的生活也有些遠(yuǎn)了，咱還真不知道，好像書里講過。）.做出猜想與假設(shè)，發(fā)言、交流.聯(lián)系地窖用途和小學(xué)生物知識(shí)，基本認(rèn)同：窖藏植物的呼吸作用使地窖內(nèi)氧氣濃度降低，二氧化碳濃度增大是導(dǎo)致人死亡的常見原因。識(shí)水平和推理水平。識(shí)水平和推理水平。力，依據(jù)實(shí)際情況分析問題的能力。）生物知識(shí)，分析解決問題的能力），取決于學(xué)生生活經(jīng)歷和閱讀經(jīng)歷?；顒?dòng)意圖說明：.從大白菜與老北京人的生活說起，逐漸聚焦問題，避免突兀。.圖片與新聞報(bào)道，感受情境真實(shí)。3.推理依據(jù)的回答，能反映出學(xué)生的知（1）考慮地窖的用途（反映獲取信息能（2）植物呼吸作用原理利用（考查應(yīng)用4.預(yù)計(jì)障礙點(diǎn)：學(xué)生對(duì)問題猜想的角度預(yù)期回答：缺氧、窒息、有毒氣等

生猜想并不等于沒有依據(jù)的瞎猜。環(huán)節(jié)二：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想學(xué)生活動(dòng)21學(xué)生活動(dòng)21.在老師的指導(dǎo)和同學(xué)們發(fā)言中逐步知道要怎樣去做實(shí)驗(yàn)。.小組合作動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。.及時(shí)做記錄實(shí)驗(yàn).積極匯報(bào)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果.理解原理，得出初步結(jié)論.設(shè)計(jì)思路交流①怎樣模擬地窖環(huán)境？②密封蔬菜時(shí)間多久？長(zhǎng)還是短？③如何證明密封罐內(nèi)氣體成分變化.為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)儀器、藥品、用品，提前幾天準(zhǔn)備好密封蔬菜罐。實(shí)驗(yàn)具體指導(dǎo)和注意事項(xiàng)提醒。（生物老師出為）.實(shí)驗(yàn)過程中巡視指導(dǎo)（兩位老師共同組織）.組織實(shí)驗(yàn)后的匯報(bào)交流（生物老師）5.最后總結(jié)點(diǎn)評(píng)分析，做出結(jié)r/lz當(dāng)?shù)?[[而、活動(dòng)意圖說明：.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究中的實(shí)證意識(shí)。.通過密封罐來模擬菜窖，培養(yǎng)學(xué)生的建模思想。.通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的對(duì)比思想。.通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的合作與動(dòng)手能力。第一節(jié)課結(jié)束，課間休息10分鐘學(xué)生活動(dòng)3思考、討論、交流學(xué)生活動(dòng)3思考、討論、交流.提出新問題：為防止人進(jìn)入地窖發(fā)生危險(xiǎn)，你能想出哪些有效的辦法和措施？你的措施主要針對(duì)解決什么問題。.“燈火實(shí)驗(yàn)”視頻播放.其他角度的安全說明活動(dòng)意圖說明：.抓住機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育、生命教育。.多角度采取安全措施，與活動(dòng)1找安全隱患相對(duì)應(yīng)，解決相應(yīng)問題。3.燈火實(shí)驗(yàn)真正出場(chǎng)，自然過渡到質(zhì)疑環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)四：“燈火實(shí)驗(yàn)”可靠性探究教師活動(dòng)4環(huán)節(jié)四：“燈火實(shí)驗(yàn)”可靠性探究教師活動(dòng)41.啟發(fā)學(xué)生從定量角度思考實(shí)驗(yàn)原理，引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，找到問題的關(guān)學(xué)生活動(dòng)41.重新思考“燈火實(shí)驗(yàn)”的目的和原理，找到問題差異所在。鍵。從而提出對(duì)“燈火實(shí)驗(yàn)”能否確保安全的質(zhì)疑。.組織學(xué)生討論，設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案。.組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。.思考如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究這個(gè)問題.小組合作，解決如何收集一定體積分?jǐn)?shù)的二氧化碳?xì)怏w。.進(jìn)行“燈火實(shí)驗(yàn)”的驗(yàn)證9活動(dòng)意圖說明：.從定性判斷到定量分析是思維水平飛躍。而現(xiàn)實(shí)的科學(xué)問題幾乎都與定量密切相關(guān)。通過次活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的定量意識(shí)，在老師的啟發(fā)引導(dǎo)下，能從定量的角度分析和理解問題，解決一些簡(jiǎn)單的定量問題。.有理由、有依據(jù)的提出質(zhì)疑是重要的科學(xué)素養(yǎng)，人類科學(xué)就是在不斷被質(zhì)疑被推翻，被修正、完善中發(fā)展進(jìn)步的。通過此活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和批判精神和意識(shí)。.通過教師演示排水集氣法，收集一滿瓶的二氧化碳?xì)怏w，啟發(fā)學(xué)生想到如何收集含二氧化碳6%的一瓶氣體，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力。.此活動(dòng)對(duì)6年級(jí)的學(xué)生來說，挑戰(zhàn)性性確實(shí)非常大，教師一定是給組資料，搭好臺(tái)階，啟發(fā)得當(dāng)才能比較好突破這個(gè)難點(diǎn)。環(huán)節(jié)五：課堂小結(jié)教師活動(dòng)5組織學(xué)生回頭梳理這兩節(jié)課的過程，梳理科學(xué)探究的整個(gè)過程和必要的環(huán)車通過點(diǎn)評(píng)學(xué)生的探究經(jīng)歷，分析說明科學(xué)探究的要點(diǎn)和要求。學(xué)生活動(dòng)5回憶本次完整探究的整個(gè)過程。體會(huì)科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)。體驗(yàn)科學(xué)探究的真正目的和基本方法。活動(dòng)意圖說明幫助學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的過程形成全貌認(rèn)識(shí)。體會(huì)每個(gè)探究環(huán)節(jié)的特點(diǎn)和作用。同時(shí)對(duì)一些化學(xué)和生物學(xué)的核心知識(shí)進(jìn)一步理解和落實(shí)。7.板書設(shè)計(jì)第四課：“燈火實(shí)驗(yàn)”探秘與求證提出問題:人進(jìn)入地窖為什么有死亡危險(xiǎn)？做出猜想:危險(xiǎn)原因猜想依據(jù)1①毒氣中毒菜腐爛等產(chǎn)生有害氣體②缺氧窒息植物呼吸消耗氧氣③動(dòng)物咬傷兇狠動(dòng)物進(jìn)入④倒塌被埋年久失修塌方

位驗(yàn)驗(yàn)證猜想②位驗(yàn)驗(yàn)證猜想②位驗(yàn)驗(yàn)證猜想②位驗(yàn)驗(yàn)證猜想②位驗(yàn)驗(yàn)證猜想②（1）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奈或?yàn)驗(yàn)證猜想②（1）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑僮C明氧氣濃度降低證明二氧化碳濃度增大、，（2）實(shí)驗(yàn)過程記錄:操作一現(xiàn)象一結(jié)論實(shí)*結(jié)論|：窖藏植物的呼吸作用導(dǎo)致地窖內(nèi)氧氣濃度降低和二氧化碳濃度增大是人進(jìn)入地窖死亡的原因之一解必措施：①通風(fēng)供氧氣②攜帶氧氣③“燈火實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證等質(zhì)疑與求證.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)如何用實(shí)驗(yàn)證明燃燒需要氧氣？.教學(xué)反思.本節(jié)課是基于真實(shí)問題背景下的探究性學(xué)習(xí)。課程素材和問題設(shè)計(jì)源于生活，問題是真實(shí)的。教學(xué)過程的設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)，思路嚴(yán)謹(jǐn)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生探究能力的提升。.跨學(xué)科融合。解決真實(shí)的問題時(shí)，常涉及多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行綜合分析判斷。本節(jié)課與生物學(xué)科自然結(jié)合，提升學(xué)生跨學(xué)科分析問題的能力。.突出學(xué)科育人。在整個(gè)教學(xué)中，注意引導(dǎo)學(xué)生了解歷史，關(guān)注生活，傳承文化與記憶注重安全教育，培養(yǎng)安全意識(shí)，通過思考設(shè)計(jì)預(yù)防措施，并對(duì)安全措施進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C4.體現(xiàn)科學(xué)探究和科學(xué)思維。在教學(xué)過程中將科學(xué)探究和真實(shí)問題解決相融合，通過真實(shí)問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生開展探究，探究結(jié)果又用于解決真實(shí)問題；學(xué)生有充分的思考和實(shí)踐機(jī)會(huì)，教師通過板書外顯了科學(xué)探究的思路與要素.突