苏教版（2017秋）小学科学六年级上册第一单元《物质的变化》大单元整体教学设计

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基 本 信 息
学科 小学科学 版本 苏教版
年级 六年级上册
单元名称 第1单元《物质的变化》
单元主题 探秘物质变形记——从现象到本质的科学解码
课时安排 4课时
一、单元主题
“探秘物质变形记——从现象到本质的科学解码”
围绕物质变化的本质（物理变化与化学变化），引导学生通过实验探究、工程实践与社会应用，理解物质变化的规律及其在生活中的价值。
二、单元大情景
“物质侦探社破案行动”
学生化身“物质小侦探”，接受三项科学案件任务：
1.案件一：蜡烛消失之谜（《蜡烛的变化》）
2.案件二：铁器神秘变色案（《铁钉生锈》）
3.案件三：汽水配方失窃案（《制作汽水》）
最终在“化学家峰会”（《化学家的研究》）展示破案成果，揭示物质变化的科学本质。
三、课程标准分析
核心概念 核心概念2：物质的变化与化学反应
学习内容 2.1 物质的三态变化（物理变化）
2.3 物质变化的特征（化学变化的本质）
学段目标 （5-6年级） ① 区分物理变化与化学变化（如蜡烛熔化 vs 燃烧）
② 设计对比实验探究物质变化条件（如铁生锈需水、空气）
③ 举例说明化学变化的应用价值（如制作汽水、合成新材料）
四、单元教材分析
（一）单元课程组成
本单元包括《蜡烛的变化》《铁钉生锈》《制作汽水》《化学家的研究》4课。
（二）各课核心内容分析
《蜡烛的变化》
1.核心内容：通过观察蜡烛熔化（形态变化）与燃烧（生成新物质）的对比实验，引导学生区分物理变化与化学变化。
2.关键活动：
（1）熔化蜡块（物理变化：形态改变，无新物质生成）。
（2）燃烧蜡烛（化学变化：生成CO 和水，伴随发光发热）。
3.科学观念：建立“物质变化分为物理变化（形态改变）和化学变化（生成新物质）”的核心概念。
《铁钉生锈》
1.核心内容：探究铁生锈的条件（水、空气）及防锈方法，理解铁锈（Fe O ）是新物质。
2.关键活动：
（1）对比实验：将铁钉置于干燥、潮湿、油封环境中，观察生锈差异。
（2）防锈应用：分析喷漆、镀层等方法的原理（隔绝水或空气）。
3.科学思维：通过控制变量实验归纳化学变化的条件。
《制作汽水》
1.核心内容：利用小苏打（NaHCO ）与白醋（CH COOH）反应生成CO ，体验化学变化的应用。
2.关键活动：
（1）混合小苏打与白醋，观察气泡（CO ）产生。
（2）将气体导入石灰水（变浑浊）验证CO 性质。
3.态度责任：联系生活科技（汽水制作），理解化学变化的实用价值。
《化学家的研究》
1.核心内容：介绍化学家通过分析物质成分（如色谱实验）创造新物质（如合成橡胶、阿司匹林）。
2.关键活动：
（1）模拟“墨水成分分析”实验（吸水纸扩散色素）。
（2）讨论化学发现（如空气成分、营养元素）。
3.学科本质：渗透“科学通过研究改变生活”的价值观。
（三）课程逻辑关系
四课形成“现象→规律→应用→拓展”的递进链条：
1.基础认知（第1课）：通过蜡烛建立物理变化与化学变化的概念。
2.规律探究（第2课）：以铁生锈为案例，深化对化学变化条件的理解。
3.应用迁移（第3课）：将化学变化原理应用于生活（制作汽水）。
4.学科拓展（第4课）：揭示化学研究的本质与社会价值。
五、教学目标
科学观念 ① 区分物理变化（形态改变）与化学变化（生成新物质）
② 理解物质变化的条件（如铁生锈需水）与应用（如汽水制作）
科学思维 ① 通过对比实验归纳变化规律（如干燥vs潮湿环境生锈速度）
② 用"结构-性质-用途"模型解释防锈原理
探究实践 ① 设计蜡烛燃烧产物检测实验（石灰水变浑浊）
② 制作"防锈装甲"模型（涂油、喷漆、镀锌对比）
态度责任 ① 认识合理利用化学变化改善生活（如合成药物）
② 树立环保意识（如减少金属浪费）
六、学情分析
1.年龄特点：六年级学生抽象思维初具，但对"分子重组"等微观概念理解困难，需借助可视化实验（如CO 气泡观察）。
2.认知基础：已知冰融化、纸燃烧等生活现象，但缺乏系统分类（物理vs化学变化）。
3.学习难点：控制对比实验变量（如铁钉实验需同步排除氧气、水的影响）。
七、活动设置
课时 活动主题 活动目标 达成方式（含跨学科融合）
第1课
《蜡烛的变化》 案件1：蜡烛消失之谜 ① 对比熔化（物理）与燃烧（化学）现象差异
② 验证燃烧生成CO （石灰水变浑浊） ① 实验：收集燃烧气体通入石灰水（科学+化学）
② 数学：绘制熔化/燃烧时间折线图
第2课
《铁钉生锈》 案件2：铁器神秘变色案 ① 探究铁生锈条件（水、空气）
② 设计防锈"装甲"方案 ① 对比实验：设置干燥/潮湿/油封铁钉组（科学）
② 工程：用不同材料（油、漆、锌片）制作防锈模型
第3课
《制作汽水》 案件3：汽水配方失窃案 ① 利用小苏打+白醋反应制CO
② 理解化学变化的应用价值 ① 实验：混合原料观察气泡，用燃木条验证CO （熄灭）
② 劳动：调配果味汽水（食品安全教育）
第4课
《化学家的研究》 化学家峰会 ① 模拟墨水成分分析（色谱实验）
② 探讨合成橡胶对生活的改变 ① 实验：滤纸扩散色素分离墨水成分（科学+艺术）
② 辩论赛："化学发明利大于弊？"（语文+伦理）
八、教学方法
1.案件驱动法：
每课发放"侦探任务卡"（含实验材料包），如第1课任务卡："现场发现蜡油和灰烬，请分析蜡烛消失的原因"。
2.可视化探究：
用有色墨水模拟分子重组（第1课）：红墨水+蓝墨水→紫色，类比"新物质生成"。
3.工程迭代设计（第2课）：
防锈方案设计→制作→盐水喷雾测试（24小时）→优化涂层厚度。
九、学习方法
1.证据链构建：
用《侦探日志》记录"猜想→证据→结论"（如铁钉生锈实验：猜想"水是凶手"→潮湿组生锈证据→结论"水+空气共同作案"）。
2.角色扮演：
分组扮演"化学家实验室"（第4课）：分析员（操作色谱实验）、汇报员（发布成分报告）、伦理顾问（评估发明利弊）。
3.家庭实验室：
拓展任务"厨房中的化学变化"（如小苏打+醋清洁水垢）。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
类型 内容（占比）
过程性评价（60%） 实验记录单、侦探日志、课堂问答
终结性评价（40%） "化学家峰会"成果展示（模型+辩论表现）
（二）分活动评价表
活动1：蜡烛的变化（第1课）
实验操作 完成蜡烛燃烧实验 规范使用石灰水检测CO 设计对比实验（熔化蜡块 vs 燃烧蜡烛）
科学推理 描述蜡烛熔化现象 区分物理变化（熔化）与化学变化（燃烧） 解释CO 使石灰水变浑浊的化学原理
数据记录 记录燃烧时间 绘制温度变化折线图（熔化 vs 燃烧） 分析能量转换（光能/热能）
合作探究 听从小组分工 主动分享观察结果 协调组员完成实验报告并优化方案
活动2：铁钉生锈（第2课）
实验设计 设置干燥/潮湿/油封三组铁钉 控制变量（水量、空气接触面） 创新设计加速生锈实验（如盐水喷雾）
现象分析 描述铁锈颜色（红褐色） 对比不同环境下生锈速度差异 用分子模型解释铁→铁锈（Fe→Fe O ）
应用迁移 列举1种防锈方法（如涂油） 设计双层防锈涂层模型 提出“环保防锈”方案（如可降解涂层）
安全责任 规范处理实验废弃物 记录实验风险并制定预案 撰写家庭金属器具防锈指南
活动3：制作汽水（第3课）
操作规范 按比例混合小苏打与白醋 用燃木条验证CO （熄灭） 定量测量CO 体积（排水法）
科学解释 描述气泡产生现象 写出反应式（NaHCO +CH COOH→CO ） 分析汽水酸碱性（pH试纸测试）
创新应用 调配基础柠檬味汽水 添加果汁制作果味汽水 设计“低糖健康汽水”配方（代糖替代）
食品安全 使用食品级原料 标注配料表与保质期 制定卫生操作规范（如器具消毒）
活动4：化学家的研究（第4课）
实验探究 完成墨水色谱实验（滤纸扩散） 分离3种色素并标注名称 对比不同品牌墨水成分差异
科学论证 列举1项化学发明（如合成橡胶） 分析发明对社会的影响（如轮胎革命） 撰写辩论稿“化学利大于弊”（含数据支撑）
伦理反思 知道塑料污染问题 提出减少塑料污染的方案 设计“可降解材料”宣传海报
跨学科融合 用图文记录实验过程 制作发明时间轴（19-21世纪） 拍摄微视频《化学家改变世界》
十一、作业设计
活动1：蜡烛的变化
基础作业 列举3个物理变化和2个化学变化实例 ★：正确1例物理+1例化学
★★：正确3例物理+2例化学
★★★：补充能量转换（如燃烧放热）
提升作业 拍摄“蜡烛燃烧产物检测”解说视频 ★：视频展示石灰水变浑浊
★★：解说含“生成CO ”结论
★★★：对比熔化与燃烧能量差异
拓展作业 研究古代蜡烛工艺（蜂蜡→石蜡） ★：收集1种古法工艺
★★：分析成分对燃烧产物的影响
★★★：设计环保蜡烛（减少黑烟）
活动2：铁钉生锈
基础作业 绘制铁钉生锈条件对比图 ★：标注干燥/潮湿环境
★★：补充油封组
★★★：用箭头标注氧气/水的作用路径
提升作业 制作“防锈装甲”模型并测试 ★：完成1种涂层（如喷漆）
★★：测试2种涂层效果
★★★：分析涂层失效原因并优化
拓展作业 调查社区金属设施生锈情况 ★：记录1处生锈案例
★★：分析生锈原因+防护建议
★★★：撰写调查报告提交物业
活动3：制作汽水
基础作业 写出小苏打+白醋反应方程式 ★：写出NaHCO +CH COOH
★★：标注生成物（CO +H O）
★★★：解释反应放热原理
提升作业 设计果味汽水配方（图文） ★：列出基础配料
★★：标注配比与口感描述
★★★：用pH试纸测试酸碱性并调整
拓展作业 探究“无糖汽水”原理（代糖） ★：列举1种代糖（如赤藓糖醇）
★★：对比代糖与蔗糖甜度
★★★：分析代糖健康争议
活动4：化学家的研究
基础作业 制作“化学发明”手抄报（1项发明） ★：图文介绍发明
★★：分析发明改变生活的案例
★★★：讨论发明双面性（利 vs 弊）
提升作业 色谱实验报告（分离3种墨水色素） ★：记录色素扩散距离
★★：标注色素名称
★★★：推断墨水成分（如染料/溶剂）
拓展作业 策划“化学利大于弊”辩论赛 ★：准备1条论点
★★：收集2项数据支撑
★★★：担任辩手并总结陈词
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