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尊敬的各位评委,大家好,我是来自成都市炮桐树小学境界分校的科学教师王小丽。 我介绍的内容是层层解密,实证求真。以产生气体的变化实验教学为例,我将围绕以下六个方面展开介绍。 首先是实验基本信息,本实验课选自教科版小学科学六年级下册第四单元物质的变化第二课产生气体的变化 第二部分是实验设计思路与创新点。我的核心主张是为思维而教,为素养而学。具体围绕以下三点展开,以证据意识为锚点,引导学生在猜想、证据、结论的循环中建构科学概念。 以工程思维为桥梁,让学生在解决如何收集、导出气体等真实问题中发展设计与优化能力, 以深度学习为目标,实现从知识了解到概念理解再到生活迁移的三级跳跃。 基于此,我对教材实验进行了系统的创新化改进。首先是实验一,气体生成演示仪、魔法瓶、吹气球。 它的创新点在于结合魔术情境与拟人化表达,如瓶子从耷拉脑袋到露出笑脸,打起精神,激发学生探求兴趣。 实验二,气体生成对比实验板原教材实验存在瓶盖零散、易混淆、不便携带的不足。改进一实现了方便携带、对比明显,但标签易掉。 改进二则采用一体化白板固定瓶盖和防水标签可以重复使用。这是一个典型的结构化创新,操作简易,也避免混淆现象,对比更加明显。 实验三是多功能气体收集与检验装置。这是本次创新的核心技术, 针对原教材实验操作不便、易漏气的问题,改进方案采用无针头的注射器,带盖的塑料袋,带开关的软管组成。 这样设计的创新点在于一体化,集气体的收集、控制、检验于一体,密封性强, 操作便捷。使用无针头注射器实现精准加液现象更加显著,关键证据炼制呈现,让探究过程环环相扣。 最后是实验四,模拟泡沫灭火器,它的创新点在于促知识为应用,提高解决真实问题的能力,实现知行合一。 第三部分是实验原理。实验一,魔法瓶吹气球,原理是小苏打与白醋混合生成二氧化碳,在密闭容器中气压升高而将气球撑大。 实验二,对比实验板,原理是通过系统对比,凸显小苏打与白醋混合能产生气体。 实验三,多功能气体收集装置。原理是利用密闭系统收集气体,并通过蜡烛实验和澄清石灰水检验,探求气体的性质。 实验四,模拟泡沫灭火器,原理是小苏打与白醋反应产生大量二氧化碳,在发泡剂作用下形成泡沫,覆盖火焰以隔绝氧气达到灭火。 结合教材课标及以上分析,制定以上教学目标。 第五部分实验教学过程我的教学总思路是双线并行,四阶推进,明线是学生的探求路径,暗线是素养的潜滋暗长。 第一阶段发现气体,在对比中确认反应。实验任务是破解魔法气球的配方。教学设计在于聚焦问题,将魔术揭秘转化为可探究的科学问题。 接下来请看学生的操作。实验关键在于系统对比,教师提供所有固体与液体的组合,引导学生观察哪一个组合产生了独一无二的现象。 教学设计意图在于通过系统的两组对比实验渗透控制变量这一科学方法,让学生初步体会到何为公平。实验另外,引导学生从猜一猜走向用证据说话,培育证据意识。 第二阶段,收集气体在冲突中优化装置。核心问题是如何收集纯净且便于研究的气体。 原教材实验采用密封袋和瓶盖,存在操作不便、易漏气的问题, 师生共同讨论,想到组合瓶子、气球以及带开关的软管,像这样的装置便于收集和平环导出气体,但又发现气体不纯。 学生进而思考如何排除空气后,在生活中抽真空袋子的启发下,经过头脑风暴,学生们又想到把瓶子换成袋子,可以用手把袋中的空气赶出去。 像这样组合袋子、气球可又产生了新的问题,如何平稳导出气体进行检验呢? 最后,在和学生们融合了前两个方案的经验基础上,又借鉴了实验室智取和收集装置的思路,形成了像这样的优化方案, 它采用无针头的注射器、带盖的塑料袋、带开关的软管组成。第三阶段,解密气体,在时政中推断性质。 学生通过高低蜡烛实验探求气体是否支持燃烧,比空气轻还是重,请看教师的演示。实验 将开关滑到关闭状态,防止产生的气体漏出, 然后加入三勺小苏打。 接下来用手尽量赶走袋中的空气,这样能保证排除空气。赶完空气后小心的拧紧盖子, 盖子上有注射器比较重,可以转动袋子拧紧,拧紧后推注射器的同时点燃蜡烛。点蜡烛的顺序是先低处后高处, 先使软管口对准烧杯口,保持这个位置不动, 再慢慢打开开关,观察蜡烛的燃烧情况。如果蜡烛一直没有明显变化,可以轻轻挤压,帮助气体排出来。接下来请看学生操作的画面。 教师引导学生像工程师一样从出街方案经历进街方案,最终达成。优化方案 设计意图是首先制造认知冲突,通过气球内有空气等问题,打破学生思维的平衡,激发学生寻找新方案的内部动机。 另外,培养工程思维迭代优化方案。学生在动手实验过程中发展推理能力,将抽象的气体性质转化为直观的蜡烛熄灭顺序, 引导学生根据现象进行逻辑推理,这是我们科学思维的核心, 同时也构建分布证据,这是构建完整证据链的关键一环,为最终确定气体身份提供不支持。燃烧和密度比空气大两个关键属性。 我们还采用文影技术,一起来看一下, 让学生看见气体比空气重,化臭像为具体,这是正在燃烧的蜡烛,用小苏打和白醋混合产生的气体去熄灭蜡烛,看见气体像水一样往下流。 至此得到阶段性结论,气体不支持燃烧,比空气重。在此基础上提出质疑可能是二氧化碳或氦气,如何最终确认呢? 进而通过澄清石灰水检验这一决定性。实验看到澄清石灰水变浑浊,最终得出结论,气体是二氧化碳,属于新物质,该变化是化学变化。 教学设计意图是引入政委思想,提出可能是砥砺的质疑,并非刁难,而是为了让学生理解科学的结论,需要经过严格的检验和政委 呈现决定性证据澄清石灰水变浑浊是化学实验中检验二氧化碳的金标准。此现象的出现为学生提供了无可辩驳的决定性证据,让概念的得出水到渠成, 完成概念建构。至此,学生经历现象性质验证的完整过程。化学变化生成新物质,这一核心概念由学生自己主动建构起来,而非被动灌输。 第四阶段应用气体在迁移中内化认知。我们设置挑战性任务,模拟消防员灭火。核心问题是如何实现反应物平时分离、用时混合呢? 学生操作模拟泡沫灭火器,意图是让知识从理论探究走向工程实践,在解决真实问题中得到内化与升华。 教学过程的亮点是一条主线层层深入,以解密气体为主线,四阶逻辑紧密,符合认知规律。 两种思维交织,培养科学思维推理实证与工程思维设计优化自然融合 三位一体凸显主体。学生始终是探求的主体、思维的主体、意义建构的主体,在坐思共生中实现真成长。 第六部分实验教学效果。我们直面四大教学痛点,导入平淡、操作繁琐、证据薄弱、知行脱节,为此构建了四位一体的创新教具体系,得以破解。 实验一,魔法瓶吹气球情境化导入,让趣与疑真实发生。效果显示,百分之九十三的学生被强烈吸引并自发提问,驱动了整堂课的探讨。 实验二,气体生成对比实验板结构化操作让笔与 c 精准高效。实验时间从五分钟降至两分钟,识物率从百分之四十降至几乎为零,学生的描述更科学和细致。 实验三,多功能装置集成化,探求让证与据炼制呈现 成功率从百分之五十八提升至百分之百,并形成了完整的证据链。低处蜡烛先熄灭,高处蜡烛后熄灭,密度大于空气, 火焰熄灭证明不支持燃烧,澄清石灰水变浑浊,确认为二氧化碳。 实验四,模拟泡沫灭火器生活化的迁移,让知与行无缝衔接,学生亲手灭火成为课堂高潮,超过百分之八十的学生能准确表述原理,实现了知行合一。 最终我们看到了学生素养的切实成效,科学观念结构化,科学思维境界化,探索实践社会化,态度责任内化。 正如课后一位学生所说,科学是能用来说服别人的证据,这正是我追求的目标,让科学成为学生探索世界的真实力量。我的介绍到此结束,谢谢各位评委老师!