1、苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化1 2.2.铁钉生锈铁钉生锈 1本单元通过一系列动手制作、实验验证、查找资料等活动，落实课程标准高 年段的课程目标。 科学知识 初步了解常见的物质的变化。 科学探究 能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学 问题。 能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假 设，并能说明假设的依据。 能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量 的意识，并能设计单一变量的实验方案。 能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的 信息。 能基
2、于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断 结论与假设是否一致。 能对探究活动进行过程性反思，及时调整，并对探究活动进行总结性评价，完善探究 报告。 科学态度 表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。 在尊重证据的前提下，坚持正确的观点；当多人观察、实验结果出现不一致时，不急 于下结论，而是分析原因，再次观察、实验，以事实为依据作出判断。 能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、 设计与制作，培养创新精神。 科学、技术、社会与环境 了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会 发展。
3、 2本单元学习内容基于课程标准课程内容中“物质科学领域” “技术与工程领域” 的高年段要求。 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化2 物体在变化时，构成物体的物质可能改变，也可能不改变。 空气是由氮气、氧气、二氧化碳等组成的混合物质。 工程和技术产品改变了人们的生产和生活。 技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。 认识生活中防锈等技术的应用。 【教材分析】【教材分析】 铁钉生锈是苏教版科学六年级上册第 1 单元物质的变化的第 2 课。通过本单 元第 1 课蜡烛的变化的学习，学生已经认识了物质变化的种类。本课带领学生具体探 究铁钉生锈的条件，进一步理解铁钉生锈产生了新物质，并通
4、过控制变量实验，提升学生 科学探究水平。 钢铁生锈是一个普遍现象，据估计，全世界每年生产的钢铁大约有 1/4 被锈“吃掉” 。 不仅如此，还会因为设备锈蚀，引起停工停产，产品质量下降，造成巨大的经济损失。因 此，研究铁生锈的原因及防锈方法具有重要意义。本课以学生熟悉的铁钉生锈为例，让学 生探究铁钉生锈的过程， 明白铁钉生锈的原因， 进而理解各种防锈方法中蕴含的科学道理。 本课教学内容分四部分。第一部分，首先以铁钉为引子，让学生用眼看手摸的方法， 初步认识铁锈在颜色、光滑度、软硬等方面的特征，知道铁锈是红褐色、比较松软、容易 脱落的一种物质。其次，引导学生说说在哪里见过生锈的铁制品，从而了解生锈
5、现象广泛 存在及生锈与铁制品所处的环境有关。第二部分，研究铁锈和铁的不同。教材提供了用锤 子敲、用砂纸磨的方法，让学生进一步发现铁锈与铁的不同，从而确定它们不是同一物质。 第三部分，运用实验的方法，帮助学生认识铁生锈的原因。这部分内容由两个活动组成： 第一个活动是探究铁生锈的条件，第二个活动是做铁锈生成实验。教材提供了范例，意在 引导学生按照科学探究的过程进行，即从提出问题“铁在什么条件下容易生锈？”开始， 到作出假设“铁在水里容易生锈” ，然后制定实验方案，在观察现象和交流研讨的基础上， 得出结论“铁在有水和空气的条件下容易生锈” 。这个活动非常重要，它不仅让学生经历 完整的科学探究过程，更
6、重要的是落实本单元科学探究能力目标，培养学生分析、综合、 评价等高阶思维能力。第四部分，教材提供五幅图片，介绍各种防锈方法及蕴含的科学道 理。 【学情分析】【学情分析】 学生经过几年的科学学习，已经认识了大量的诸如水、空气、土壤、动植物等物质变 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化3 化的经验和认知，但这些对物质变化的认知大多停留在表面。本单元将学生对物质变化的 认知进一步引向深入，在对蜡烛变化的研究中，学生已经总体认识了物质变化可以分为两 类：一种是不产生新物质的变化，另一种是产生新物质的变化。本课要引导学生对铁钉生 锈现象的探究，进一步认识产生新物质的变化。 铁生锈虽然是学生日常
7、生活中的常见现象，但学生对铁锈的认识非常笼统、模糊。课 堂上要为学生提供丰富的生锈铁制品，让学生运用多种方法对铁锈和铁进行比较，明确认 识铁锈是不同与铁的一种新物质，从而理解铁生锈是产生新物质的变化。 六年级学生已经具备了一些实验设计和探究的能力，在研究铁钉生锈的原因时，要让 学生经历完整的“提出问题作出假设设计方案搜集证据得出结论”的科学探究过 程，特别是实验设计过程，要让学生充分交流，积极反思，不断修正完善自己的实验设计， 充分体会合作、交流、分享的重要意义。同时，在实验过程中，要引导学生持续观察，认 真记录实验现象，积极表达分析结果，从而提升科学探究能力和高阶思维能力，养成尊重 事实、尊
8、重证据的科学态度。 联系对生活中防锈方法的观察，分析其中的防锈原理，体会关于物质变化的知识及其 在日常生活中的应用，感受科学技术对人类生活的积极作用。 【教学目标】【教学目标】 科学知识： 1知道铁钉生锈是一种产生新物质的变化。 2通过实验，知道铁与水和空气接触容易生锈，了解防锈的原理和基本方法。 科学探究： 1能用多种方法研究比较铁锈与铁的不同。 2会设计实验探究铁钉生锈的原因，并能够通过实验进行验证。 3能够持续观察铁钉生锈的过程，认真记录实验现象，表达分析结果，提出防锈建 议。 科学态度： 1在科学探究中，能意识到要用实验证明自己的猜想。 2在探究铁钉生锈原因的实验方案设计中，愿意与同伴
9、交流、分享，积极反思，不 断修正。 科学、技术、社会与环境： 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化4 1认识到铁生锈给人们的生产、生活带来的不利影响。 2结合生活中常见的防锈实例，寻找其中的原理，并积极思考是否可以进行改进。 【教学重点】【教学重点】 探究铁生锈的原因。 【教学难点】【教学难点】 设计实验并能坚持观察记录。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件和视频。 学生材料：生锈的铁制品，不生锈的铁制品，放大镜，小锤子，砂纸，检测电路，铁 钉，塑料试管，水，食用油，一次性滴管，标签，橡胶手套。 【教学时间】【教学时间】 2 课时 【教学过程设计】【教学过程设计】 第一课时第一
10、课时 探究活动探究活动教师活动教师活动学生活动学生活动探究意图探究意图 一、一、认识认识 生锈现象生锈现象 1出示生锈的铁钉 谈话：同学们，今天老师为 大家带来了铁钉，它有什么 特别的地方？（生锈了） 你是怎么看出来的？（表面 颜色等） 2你能找出图中生锈的铁 制品吗？（表面有斑点） 3生活中，你还见过哪些 铁生锈的现象？（什么？哪 里？） 小结：看来，铁生锈是我们 生活中的一种常见现象，铁制品 生锈的部分叫铁锈。今天我们一 1学生观察图片，描述 铁制品生锈的现象。 2列举生活中铁制品生 锈的现象。 设计意图： 从 学生日常生活 中熟悉的生锈 铁钉引入， 引导 学生观察并回 忆生活中铁制 品生
11、锈的现象， 关注铁生锈这 一话题。 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化5 起来研究铁生锈的问题。揭题： 铁钉生锈。 二、认识二、认识 铁锈和铁铁锈和铁 的不同的不同 1谈话：刚才我们看到的 铁锈和铁是同一种物质吗？ 为了更准确地认识，我们可 以通过实验来观察比较。 2出示材料：生锈的铁制 品和没有生锈铁制品 为了更好地实验，小组先讨 论：可以从哪几方面进行观察比 较？可能需要什么工具？ 交流观察的方法、工具的使 用及要点。 （1）从颜色、光泽、硬度 等方面进行比较。 （2）借助小锤子、砂纸、 放大镜等工具。 3活动要求：由易到难， 有序操作； 小组合作， 及时记录。 实验时注意安全
12、，避免皮肤 直接和铁锈接触受伤。 小组活动，及时记录发现。 汇报交流。 小结： 通过实验， 我们发现， 铁锈是一种暗红色的疏松物质， 容易剥落，它和铁有很多不同。 铁锈是一种不同于铁的新物质。 我们把铁生锈的变化就叫做产 生新物质的变化。 1小组讨论：怎样观察 比较？需要什么工具？ 2全班交流。 3小组活动，研究比较 铁锈和铁的不同， 及时记录发 现。 4全班交流。 设计意图： 通 过使用多种方 法观察比较铁 锈和铁的不同 特点， 使学生了 解铁锈和铁不 同， 铁生锈是一 种产生新物质 的变化。 通过铁 锈和铁不同性 质的比较， 以及 生锈危害资料 的拓展阅读， 使 学生意识到生 锈会影响铁制
13、 品的正常使用， 甚至危害人们 的生命和财产 安全， 产生寻找 生锈原因的迫 切需要。 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化6 4 铁生锈有什么害处？ （易 断，强度下降，无法正常工作， 甚至变成废品） 说一说，读一读铁生锈危害 的小资料。 小结：铁生锈以后就会失去 铁的特性，生锈是人们不希望发 生的事情。 5阅读关于铁生锈危害 的资料。 三、探究三、探究 生锈的原生锈的原 因因 1谈话：铁怎么会变成铁 锈呢？什么条件下，铁容易生 锈？ （1）铁生锈可能与空气有 关 （2）铁生锈可能与水有关 （3）铁生锈可能与空气和 水都有关。 2小组讨论：可以怎样进 行实验。 各小组选择相应的条件
14、进 行假设，设计方便操作的实验方 案。 3交流实验方案，引导控 制有水和无水，有空气和无空气 等实验条件。 4小组组装实验装置。 （1）没有水：将铁钉放在 试管中，加入干燥剂。 （2）一半水一半空气：将 铁钉放入试管中，加水至铁钉的 1小组讨论，做出假设， 设计实验方案。 2各组交流实验方案。 3完善修正实验方案。 4小组组装实验装置。 设计意图： 引 导学生联系生 活中对铁生锈 环境的观察， 提 出铁在什么条 件下容易生锈， 作出对铁生锈 原因的假设， 并 控制条件设计 实验方案， 通过 小组之间的交 流和分享， 修正 完善实验方案， 并组织实验实 施， 让学生能完 整经历科学探 究的过程，
15、 并自 己寻求问题的 答案， 提升科学 探究的能力。 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化7 一半。 （3）浸在水中：将铁钉放 入试管中，加水淹没铁钉，再滴 入两滴食用油。 5小结：铁生锈需要一定 的时间，我们的假设是否正确要 过几天后才能见分晓，接下来的 时间里，请同学们每天观察，及 时记录变化，下节课我们再来交 流。 【板书设计】【板书设计】 2.铁钉生锈 空气？ 水？ 第二课时第二课时 探究活动探究活动教师活动教师活动学生活动学生活动探究意图探究意图 一一、 交流交流 分析，得分析，得 出结论出结论 1谈话：同学们，上节课 我们针对铁钉为什么生锈，提出 了假设，我们认为生锈可能
16、和水 或者空气有关，并做了几组探究 实验，让铁钉分别暴露在只有空 气、只有水、又有空气又有水的 几种环境中，经过一周时间，实 验出现了怎样的现象，我们来看 一看。 2观察实验装置，发现了 什么？请大家来交流汇报。 3根据实验出现的现象， 1观察实验现象。 2.交流实验现象： 完全浸 泡在水中的铁钉，有生锈现 象，但是生锈非常轻微；一半 浸泡在水里， 一半暴露在空气 中的铁钉，有生锈现象，在空 气和水的交界处， 铁钉生锈比 较严重； 仅仅是暴露在空气中 设计意图： 铁 是一种活泼的 化学物质， 它遇 到水和氧气会 生成氧化铁， 也 就是铁锈。 通过 这几组实验现 象的观察比较 分析， 学生对引
17、起铁生锈的原 因能有一个比 较清楚的认识。 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化8 我们能得出什么结论？关注：浸 泡在水中的铁钉，为什么也有轻 微的生锈现象？ 4小结：铁钉在有空气、 有水的条件下容易生锈，所以空 气和水两者都是导致铁钉生锈 的原因，缺一不可。 的铁钉，没有生锈；浸泡在油 中的铁钉，没有生锈。 3交流讨论，得出结论。 浸泡在水中的铁钉也轻微生 锈是因为水中溶解了一部分 氧。 二、持续二、持续 探究，深探究，深 入发现入发现 1上节课结束后，老师也 做了一个铁生锈的实验，老师的 方法和你们的有什么不一样？ 让我们来看看。 2出示实验装置的图片， 师解释实验方法：采用了一
18、小团 细铁丝，把它们塞入试管底部， 倒扣在加水的烧杯中，让试管内 外的水面齐平，记下水面位置。 提问：这样设计的意图是为什 么？ 3出示实验装置，观察目 前出现的实验现象，引导分析现 象产生的原因。 4小结：生锈会消耗一部 分空气，其实是消耗了空气中的 氧，生锈是一种氧化反应。 5讲述故事： 不要进入存 放铁器的密室 1观察实验装置，分析 讨论： 为什么老师要采用一团 细铁丝？为什么要把试管倒 扣放入水中？试管内外水面 为什么要调整到相平？ 2全班交流，根据目前 出现的实验现象水位有所上 升，分析原因。 3讨论：故事中的科学 原理是什么？ 设计意图： 本 实验是上述探 究铁钉生锈实 验的拓展，
19、 目的 是进一步发现 生锈过程会消 耗一部分空气， 实际就是会消 耗氧。 采用细铁 丝的好处是好 塑形便于推入 试管底部， 而且 细铁丝表面积 更大， 更容易看 到生锈现象。 为 了让实验有效 果， 选取的试管 口径要小， 否则 空气量的变少 不易从水位上 升中察觉。 三、探寻三、探寻1生锈是一件让人讨厌的1交流防锈方法，可以设计意图： 从 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化9 方法，防方法，防 止生锈止生锈 事， 因为生锈， 铁变得疏松脆弱， 失去了原来的特性，通过这两节 课的学习，从生锈的原理出发， 你能想一想，用哪些方法可以避 免生锈吗？ 2 （出示图片）这些物品是 用什么方
20、法防锈的？ 3你还了解哪些防锈方法， 关于防锈，你还有什么新的想法 吗？ 切断水、切断空气等。 2分析：生活中的各种 铁制品是采用了什么方法防 止生锈？ 擦去水分、喷漆、覆盖瓷 釉、 加入其他物质制成不锈钢 等。 3交流创想：防锈的其 他方法，比如电镀等，在铁表 面镀上比铁活泼的金属， 让其 生锈后形成保护膜， 保护内部 的铁。 探究实验中得 出的结论出发， 从生锈的源头 上考虑， 学以致 用， 分析各种铁 物品的防锈方 法。 了解和创想 防锈的其他方 法， 目的在于开 拓认知， 激发思 维。 四、课外四、课外 拓展，调拓展，调 查发现查发现 1调查你生活中的各种铁 制品，它们是使用了那种方法
21、来 防锈？ 1课外调查。设计意图： 在 习以为常的生 活中， 学生往往 会缺失观察力 和思考力。 引导 学生关注生活 中的物品， 让他 们去深入了解 物品背后的科 学， 用探究的眼 光、 用解析的思 维去寻找和发 现。 【板书设计】【板书设计】 2铁钉生锈 空气 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化10 水 附：故事不要进入存放铁器的密室附：故事不要进入存放铁器的密室 2007 年 9 月 23 号，国际上并没有发生什么大事，但对于 3 位水手来说，这一天却异 常凶险。 大叔 Robert Ebertowski、Bob OBrien 和 Findlay MacFadyen 都是经验丰
22、富的海 员， 其中 Ebertowski 是一位 40 岁的工程师， O Brien 是一位 59 岁的医疗官， MacFadyen 在英国商船上做了很多年的机匠。这三人登上了应急救援船 Viking Islay 号。他们不会 想到，这次普通的差旅竟然会成为死亡之行。 这艘船要前往英国约克郡附近的石油钻井平台 Ensco 92。在 9 月 21 号，船员们调试 了一下锚。船上的锚的使用频率并不高，平常都是封起来的，船员们也不常进入安放锚的 锚链舱。没想到这次测试为三人的悲剧命运埋下了伏笔。 Viking Islay 号载着一行人向石油钻井平台行驶。这天的浪有点大，MacFadyen 的 船舱旁
23、边正好是锚链舱，锚敲打链条的声音让他难以入睡。 由于通往锚链舱的路上有一个用螺栓拴上的检修孔，体型庞大、过洞有困难的 MacFadyen 就拜托 Ebertowski 和 OBrien 去锚链舱处理一下噪音问题，他在外面和他 们通过无线电沟通。 他们卸掉了封闭锚链舱的螺栓，然后爬了进去。很快，首先进入锚链舱的 Ebertowski 就因为失去意识跌落在地板上。Bob OBrien 用无线电通知了 MacFadyen 后，想要进入 锚链舱营救队友，结果他也晕了过去。 心急如焚的 MacFadyan 喊了两个水手前去查看，发现二人躺在地上不省人事。两个 水手意识到空气有问题，于是马上去拿可以独立供
24、氧的自给式呼吸器 （SCBA） 。 着急救人的 MacFadyen 想带上自给式呼吸器进入锚链舱，但是他吨位太大，爬不进 去。于是他脱掉了自给式呼吸器，戴上了小型的紧急逃生呼吸装置 (EEBD)，然后爬到了 锚链舱里。不过，他戴的紧急逃生呼吸装置无法给他庞大的身躯提供足够的氧气，他也晕 倒了。 船长把船员们都叫了起来，并向海岸警卫队呼叫救援。一番忙乱后，三人终于都被抬 了出来。不过这一切都太迟了，他们已经没有了呼吸和心跳。 船员们都对三个老水手死在锚链舱里一事感到十分不解，他们的经验和所受的训练无 苏教版小学科学六年级上册第 1 单元物质的变化11 法为这件事提供合理的解释：锚链舱里只有锚，别
25、的危险物品一概没有，怎么看也不会是 个要命的地方啊。 谁也不会想到，是锚链舱上的锈杀了这三人。 2008 年 7 月，英国海上事故调查局 （MAIB）公布了调查报告。报告指出，铁锈制造 的缺氧环境是三名海员死亡的主要原因。 实际上，Viking Islay 号的锚链舱是一个封闭 空间，供人出入的检修孔平时都被封好了，空气无法在锚链舱里自由流通，这就为锈创造 了绝好的杀人契机。 海上的空气十分咸湿，五行缺氧的“锈儿”在这样友好的生存环境里茁壮成长，逐渐 耗尽了锚链舱里的氧气。英国海上事故调查局估计，事发时锚链舱里的氧气含量低于 10%。 要知道，对人来说当氧气含量只有 6-8%时，人就会感到晕眩。当氧气含量降至 6%以下， 人会立刻昏厥，大脑会受到严重损害，哪怕是三个大力水手也无力回天。
