发现变化中的新物质
【教材简析】
本课为《物质的变化》单元第3课,本课聚焦环节教材直接提出了探索的主题:化学变化是产生新物质的变化,你能通过实验发现新物质是怎么产生的吗?因此本课的重点在于观察化学变化的过程,发现新物质是怎么产生的。教材中探索环节设计了三个活动,实验观察蜡烛产生新物质,加热白砂糖产生新物质,以及发现更多产生新物质的变化。学生通过观察物质变化的现象,发现变化中的新物质,知道物质发生化学变化都有新物质产生,物质在发生化学变化的同时伴随物理变化的发生。研讨环节,探讨变化产生的新物质对我们生活的利害关系,了解化学变化对人类生活的影响,同时意识到身边很多物质都在发生变化,变化是普遍存在的。
【学情分析】
在前几课研究物质变化的过程中,学生会关注到物质变化中的一些现象,如颜色改变、产生气体等,同时他们已经了解产生新物质的变化是化学变化,只改变形态、大小等没有新物质产生的变化是物理变化。
在前一课中学生知道了化学变化中会有现象产生,如小苏打与白醋产生大量气泡,这为本课学生进一步观察物质变化的过程奠定了推理基础。本课的两个主要观察活动均为燃烧实验,物质的燃烧是化学变化,在生活中学生看过蜡烛的燃烧,但没有有意识的去关注蜡烛燃烧过程中产生的新物质,学生也很少去加热白糖,这两个探索活动对于学生来说是富有意义的。
【跨学科概念】稳定与变化、物质与能量
稳定与变化:理解物质总是会变化的,变化是无处不在的,在一定系统内是稳定的。
物质与能量:理解物质是不会消失的,物质的变化过程也是能量的流动过程。
【学科核心概念】物质的变化与化学变化
2.3 物质变化的特征:知道有些物体发生了变化,如纸燃烧、铁生锈等,构成物体的物质也发生了改变
【教学目标】
科学观念:进一步通过实验发现物质发生化学变化会产生新的物质,知道有的物质发生变化时既有化学变化又有物理变化,化学变化中又往往包含着物理变化。
科学思维:运用分析、比较的思维方法,抓住化学变化的本质特征。能通过观察活动,运用演绎推理的方式,判断物质发生了化学变化。
科学实践:用科学的语言描述物质变化过程中产生的现象。会通过观察、实验、查阅资料等方式获取物质发生化学变化产生的新物质的特征。在实验中,会根据观察到的现象来判断该物质变化是物理变化还是化学变化。
态度责任:在实验过程中养成细心观察、及时记录的好习惯,能实事求是地汇报观察到的现象。
【教学重难点】
重点:在实验中发现新物质的产生,运用证据和推理判断物质发生了化学变化。
难点:能通过观察火柴燃烧、蜡烛燃烧和加热白糖实验,认识到化学变化会产生新物质,化学变化中常常包含着物理变化。
【教学准备】
教师:教学课件;
学生:火柴、蜡烛、玻璃杯、铁片、白砂糖、金属勺子。
【教学过程】
一、活动1——火柴燃烧
(出示火柴)今天我们要大胆地来点火柴,不仅要点燃还要让火柴燃烧得久一点。
(教师演示)仔细观察,老师有什么技巧,可以让火柴燃烧得久一点。
学生活动。
交流。火柴成功点燃了吗?火柴燃烧后你观察到过哪些现象?
(预设:火柴头变灰、火柴棍变黑、火柴变弯变细、白烟、温度变高、产生了光)
火柴在变化过程中有什么新物质产生吗?你不确定名称的话可以描述这种新物质的特征。
小结:大家在火柴燃烧过程中找到了好几种新物质,它是什么变化?
这些新物质就是化学变化的证据。
那我们在这节课中一起去发现变化中的新物质。(揭题)
设计意图:
创设情境是激发学生学习兴趣的一种有力有效的方法。通过创设与教学内容相关的情境,将教学带入情感领域,激起学生的学习兴趣,并凭借情境,把知识的学习、能力的培养、智力的发展以及道德情操的陶冶,有机地结合起来,从而促进学生的全面发展。
学生对火有浓厚的兴趣,但同时也畏惧火,学生通过点燃火柴小活动不仅学习如何正确划火柴克服了畏惧心理,而且能学会细致观察实验现象,在观察现象过程中感受物质的变化过程,为后续观察活动作了铺垫。
二、活动2——蜡烛燃烧
接下去我们用这根火柴把蜡烛点燃,火柴燃烧会产生新物质,蜡烛燃烧会产生新物质吗?
(出示辅助材料)讨论观察方法。
活动。
交流。你发现了什么新物质?怎么发现的?
(①水,烧杯内壁有水珠;②黑色物质,玻璃片上有黑色的物质/黑烟;)
5.小结。蜡烛燃烧过程中产生了炭黑、水、二氧化碳等新物质,说明它也是化学变化。
活动3——加热白糖
如果用这根点燃的蜡烛去加热白糖,你猜猜看,白糖加热后会发生什么变化?会不会产生新物质呢?
(出示图片)为了不压灭火焰,我们选用外焰来加热。
(出示记录单)在观察过程中我们要学会一边观察一边记录。我们不仅要记录变化的过程,还得从过程现象中找新物质。实验中注意安全。
活动。
交流。
加热白糖过程中白糖发生了什么变化?
(2)找到哪些新物质了吗?你怎么发现的?请同学为蜡烛燃烧环节产生的新物质和其它现象进行补充。
(3)明确新物质名称。这些新物质是什么呢?是不是还有一些我们看不到的新物质呢?我们通过资料(视频)来解开谜底。
刚才找到的新物质你知道它们的名称了吗?
讨论变化的种类: 我们在白糖加热过程中找到了很多新物质,说明它也是化学变化。这个变化过程中除了发生了会产生新物质的化学变化,还有其它现象吗?你的理由是什么? 原来化学变化会伴随着物理变化。
设计意图:
在探究式学习活动中,“问题”对学生合适与否会直接影响探究式学习活动的效果,而并不在于问题是否一定是由学生探究得来的。“问题”的关键是,能使学生在探究活动中,用合理证据证明自己假设的问题,感受并发现乐趣。学生通过问题的提出,在探究活动中增加了研究意识、问题意识,学会了如何学习、如何解决问题。因此,这种问题是伴随着探究活动,有梯度性、层次性。
第一个探究活动的问题是①你观察过火柴燃烧时的现象么?②这个过程有新物质产生么?;第二个探究活动的问题是火柴燃烧会产生新物质,那蜡烛燃烧是否也会产生新物质呢?;第三个探究活动的问题加热白糖过程中白糖发生了什么变化?这个过程中有新物质产生吗?三个活动的探究问题由扶到放,也主导这活动的展开。
发现更多产生新物质的变化
1.我们的身边有很多物质在发生化学变化。你能在这些化学变化中找找新物质吗?(出示图片)
(出示钢铁生锈的图片) 铁在变化中产生了铁锈,铁锈会对我们的生活产生什么影响吗?
这些情况下我们并不想铁锈产生,下节课,我们将进一步研究如何延缓铁锈的生成。
设计意图:
联系生活,优化教学。教师可以根据教材内容,应用生活案例对教学知识点进行优化,以便学生在面对新知识点时能够在实际生活中找到思考的支撑点。在本环节中学生运用本节课习得的推理论证思维来分析生活中的化学变化现象,同时发现新物质的生成会对生活产生一定的影响。因此这些生活中的例子是贴近学生生活的,是学生在生活中见过但没有深入思考过的,这样才能有思维起点。
【板书】
发现变化中的新物质
现象 新物质
火柴燃烧 图 无机物、碳
蜡烛燃烧 图 水、炭黑、二氧化碳、一氧化碳
焦糖
白糖 加热 图 碳 水蒸汽
二氧化碳
蜡油熔化、白糖熔化
【参考文献】
葛飞. 深度学习视野下促进学生思维生成[J]. 小学科学,2024(5):91-93.