《地球家园的化学变化》教学设计
【教材分析】
从前面几课认识的厨房、生活、实验室等熟悉的地方中有化学变化，拓展到我们赖以生存的地球家园中也发生着化学变化。本课有三个探索活动，第一个活动是分析收集的资料，推测煤如何形成，寻找证据说明煤的形成经历了化学变化。第二个活动是基于已有认识经验和资料，推理大气层中的氧气是怎么来的。第三个活动是寻找身边与化学变化有关的例子。通过三个探索活动，了解地球资源的形成，认识到埋藏在地底下的宝石、矿物、煤、石油、天然气、我们生存所必要的氧气，和生产生活息息相关的塑料、药品、化肥等都是化学变化的产物，感受资源的珍贵，意识到节约资源的重要性。
【学情分析】
通过前面课程的学习，学生已经知道化学变化的本质特征，身边常见的化学变化以及化学变化可能伴随的一些现象，能够初步判断物质是否发生化学变化。学生经常会使用塑料、知道汽车需要燃烧石油、知道人类生存呼吸需要氧气，能够说出生活生产中常用的一些材料，但是少有对这些事物有进一步的了解，也很少会将它们和化学变化联系起来。六年级学生能够运用分析、比较、推理、概括等方法解释煤的形成，氧气的产生属于化学变化，进一步认识到化学变化与人类的关系。
【教学目标】
科学概念目标：
地球的很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。
科学探究目标：
1.能够通过分析资料、图表等信息，解释煤、氧气的形成过程经历了复杂的化学变化。
2.体验探究中证据、逻辑推理的重要性，能将自己的分析结果与已有的科学家结论进行比较。
科学态度目标：
1.乐于与他人沟通交流，综合考虑其他同学的想法，形成集体的观点。
2.大胆质疑他人的观点，愿意用多种方法解决问题。
科学、技术、社会与环境（STSE）目标：
了解地球上的资源是有限的，认同珍惜资源、节约能源的观点。
【教学重难点】
重点：分析资料，推理出煤、氧气等是化学变化的产物。
难点：寻找并解释身边和化学变化有关的例子。
【材料准备】
教师：教学ppt、煤形成的视频、资料卡、板贴
每组：每人一份实验记录单
【教学流程图】
【教学过程】
（一）导入
教师提问：在前面的学习中，我们知道哪些化学变化？
学生思考之前探究过的厨房里、生活中、实验室里的化学变化。
教师总结学生回答，介绍我们生活的地球家园，每时每刻都在发生着化学变化。正是这些化学变化，给予了人类生存所需要的各种物质和条件，展示一张森林的图片，最后聚焦“地球家园中有哪些主要的化学变化？”
学生尝试寻找地球家园中和化学变化有关的物质，如动植物、岩石和矿物、大气和水等。
设计意图：通过回顾身边的化学变化，再拓展到范围更大的地球家园中，拓宽学生认识化学变化的视野，让学生进一步感受到化学变化无处不在，且给人类生产生活提供重要的物质和条件。
（二）探索地球家园中的化学变化
1.大地之下的化学变化
（1）教师展示矿石、宝石、煤炭和石油的照片，介绍我们生活的大地蕴藏着许多宝藏。有各种矿物，可以用来冶炼不同的金属；有许多美丽珍贵的宝石，可以装点我们的生活；还有煤炭、石油等可以给我们提供能源。这些宝藏，并不是一开始就存在的，而是经历了亿万年的许多变化才形成的。
教师提问：煤是如何形成的呢？
学生活动：阅读资料卡1，关注是什么形成了煤，煤的形成需要怎样的条件，寻找证据推测煤是如何形成的。（由亿万年前地球植物繁茂、煤上发现植物的痕迹可以推测出煤是由远古植物形成的。植物死亡后被埋藏在地底下，煤大多夹在岩层中，而岩层是古代沉积的泥沙变成的，地底高温高压，由此可以推测植物死后被泥沙层层掩埋，不断地被埋入地下，使得植物与空气隔绝，在地底高温高压的作用下，逐渐形成煤。）
教师活动：提炼学生的观点并板书，对学生提出的每个观点要问证据是什么？
（2）教师播放煤形成的视频以及展示现有科学家对煤形成的结论。提问：我们和科学家的推测有什么异同。
学生比较自己的观点和科学家的推测有什么相同和不同。
（3）煤的形成与化学变化有关
教师提问：煤的形成经历了化学变化吗？你是怎么判断的。
学生根据已有对植物和煤的了解，寻找两者的不同，发现煤和植物不是同一物质，由此判断煤的形成过程经历了化学变化。
设计意图：教材是通过观察一块煤来获取信息，并基于信息推测煤的形成。由于生活中带有植物痕迹的煤较少，学生在观察煤块时，对煤块上的植物痕迹不一定能准确的找到。因此改为通过阅读分析图文结合的资料卡，寻找证据推测煤的形成。同时在资料卡中，有两个对话框提示学生关注形成煤的物质以及煤形成的条件，感受煤是经过漫长且复杂的变化而形成的。在比较自己和科学家结论的过程中，经历和感受科学家的探究和推测过程，培养学生的证据意识。最后引导学生比较植物和煤炭的异同，发现两者不是同一物质，从而说明煤的形成经历了化学变化。
2.大气层中的化学变化
教师介绍，我们的呼吸离不开氧气，氧气占大气约21%。展示地球形成过程中大气中氧气含量的变化图。早期地球的大气层中并没有氧气，提问：请你们推测大气中氧气含量的变化可能和什么因素有关？
学生根据已有知识经验，推测导致氧气含量变化的因素。
教师活动：关注学生的回答，提取学生回答中的关键词，适时追问为什么？
教师分发资料卡2，引导学生结合曲线图和文字资料，思考氧气含量和什么因素有关。
学生独自阅读资料卡2 ，对比文字资料中有关地球演变过程生物的情况和大气中氧气含量图，尝试解释氧气含量和植物有关。
设计意图：通过展示地球发展历史中大气氧气含量的变化曲线图以及有关地球演变部分过程的文字资料，希望学生能够对比两个资料，发现氧气含量的变化是随着地球中植物数量的变化而变化的，再回想到植物在太阳光下，吸收空气中的二氧化碳和水，产生养料和释放氧气，认识到大气中的氧气和植物有关。调动学生已有知识经验，并能够运用知识解释未知，提高学生分析图表、提炼资料信息的能力。
（三）珍惜资源，节约能源
教师提问：我们为什么要保护森林？
学生结合之前煤炭是由远古植物形成的，而大气中的氧气也是通过绿色植物光合作用所产生的。意识到保护森林资源的重要性。
设计意图：前面两个探索活动的结论都和植物有关。因此通过这个问题将两个内容联系起来，同时也培养学生保护环境，保护森林资源的意识，认同资源的珍贵，我们需要节约能源。
（四）资源利用与化学变化
教师提问：身边还有哪些例子和化学变化有关？
学生思考，寻找身边和化学变化有关的例子，尝试说明它们为什么和化学变化有关。
教师提炼学生的例子板书到黑板。适当的时候展示出石油、炼铁、玻璃、化肥、药品等图片，并引导学生说说这些物品是如何形成的，我们又可以用它来做什么，为什么和化学变化有关。
设计意图：学生举出身边和化学变化有关的例子可能还是常见的、生活中的例子。对于石油、玻璃、化肥等这些学生不太了解，但又与人类生产生活息息相关的材料或物品，教师可以借助图片，让学生思考这些材料是如何形成的，是否经历了化学变化，从而拓展学生的视野。不仅关注身边的化学变化，还应关注和人类生存和发展有关的化学变化，从变化的角度看待身边的事物。
【板书设计】
【板书说明】
板书是根据两个探索活动学生对煤形成和大气中氧气怎么来的推测而形成的。最下面分别是纤维、石油、塑料、沥青、药物，它们都是化学变化的产物，和我们生产生活息息相关。
【学生记录单】资料一： 亿万年前，地球上气候温暖，雨量充足，生长着大片茂密的森林。植物经历生生死死，死亡后被埋在地下。 资料三： 埋藏的煤大多夹在岩层中，这些岩层都是古代沉积的泥沙变成的。
资料二： 常常能在煤块上看到植物的枝、叶等痕迹，甚至还发现了完整树干形状的煤化石。 显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子、花粉等。 资料四： 煤在岩层中是一层一层地分布
根据资料，请你推测煤是如何形成的呢？
资料卡2
资料一： 地球演变过程大气氧气含量的变化图 资料二：地球演变部分过程 在地球形成时期，地球的原始大气中没有任何氧气，主要是二氧化碳、二氧化硫和少量的氮气。 约28亿年前的太古宙时期，地球上海里出现第一批原核生物藻类。它们通过吸收太阳中的能量来产生有机物，把空气中的二氧化碳转化为氧气，并不断的繁殖。 约3亿多年前的泥盆纪时期，地球上气候温暖潮湿，高大的蕨类植物遍布了地球。 二叠纪末期（约2亿年前），此后随着气候和环境巨变造成的二叠纪末期生物大灭绝，地球上的植物大量死亡 白垩纪末期，气候和环境发生巨变，包括恐龙的大部分物种灭亡。
二、阅读资料卡2。想一想大气层中的氧气含量变化可能和什么因素有关？为什么？(共14张PPT)
5. 地球家园的化学变化
教科版 六年级下册《物质的变化》单元
地球家园中有哪些主要的化学变化呢？
煤是怎样形成的？
探索1—大地之下的化学变化
各种矿石
各种宝石
石油
煤炭
提供能源
冶炼金属
装点生活
阅读资料卡1，推测煤是如何形成的？
探索1—大地之下的化学变化
亿万年前有大量的植物，煤上有植物痕迹
煤夹在岩层中，岩层是由古代沉积的泥沙变成。煤被埋藏的越来越深。地底高温高压。
推测煤的形成
远古植物
证据
形成条件
煤形成过程
形成煤的物质
高温高压
隔绝空气
我们和科学家的推测有什么异同？
科学研究证实，在亿万年前，地球上生长着大片茂密的森林。在湖泊、沼泽等低洼地带，死亡的植物大量堆积，被泥沙层层掩埋。随着时间推移，有更多的泥沙堆积，更多的植物被掩埋。埋在深处的植物，在地底高温高压的环境下，慢慢变成了煤。
研 讨1
煤的形成过程经历了化学变化吗？你是怎么判断的？
煤炭
植物
多为黑色
块状、粉状
颜色丰富
形态各异，有根、茎、叶
可以生长、繁殖……
不会生长繁殖……
产生了新物质
化学变化
探索2—大气层中的化学变化
推测：氧气含量的变化可能和什么因素有关？
探索2—大气层中的化学变化
阅读资料卡2，思考氧气含量变化可能和什么因素有关？
绿色植物利用太阳能将二氧化碳与水转化成氧气和为生物提供能量的物质，增加了大气层中氧气含量。
氧气含量变化可能和地球中植物数量有关。
研 讨2
我们为什么要保护森林？
森林是煤等资源的原材料，植物可以净化空气，绿色植物通过光合作用产生的氧气是人类生存的基本条件。
拓 展
身边还有哪些例子和化学变化有关？
古代海洋或
湖泊中的生物
石油
玻璃
化肥
炼铁
药品
化学变化
笔记知识点
地球很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。
END
