科学公开课教案《研究材料的特征》教学设计及反思

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教材分析：

《研究材料的特征》是材料单元的第一课。从知识结构的角度分析，这一课的属于物质世界内容。三四年级中已经学习的与此相关的内容为：《水》、《纸》、《空气》、《沉和浮》、《冷与热》、《磁铁》、《岩石与矿物》、《电》、《食物》。这些单元中学生初步认识了水、纸、食物、岩石、空气等物质（也是材料），并对物体的沉浮性、导电性、磁性、热胀冷缩等性质进行了初步的研究。从探究能力上分析：通过三四年级的学习之后学生在观察实验上已具备了一些初步的能力，会运用感官进行一些基本的观察活动，了解了实验方案的基本格式，知道对比实验需要控制某些变量。

《科学》是以探究为核心的一门课程。经过三四年级对探究过程各个环节的教学实践，五年级则注重于让学生尝试经历完整的探究过程。教材对“认真进行观察和实验、认真收集事实和数据并进行加工整理和分析、进行充分的讨论再得出结论”的整个过程都作了强调。通过教学我们要让学生树立“先思后做”的观念，养成制定计划、记录收集事实信息的习惯，培养学生对收集到的信息进行整理分析发现新的信息的能力。

材料单元为五上的第三单元，前面两个单元已在制定对比实验方案及收集加工信息上进行了较多的学习。这一单元借肋“材料”这一学习载体，继续对学生在“按照科学研究的程序进行研究”方面作为重点进行教学，“制定计划”是对此的具体落实。

考虑到本课的实验与所运用的材料并不是学生学习兴趣的所在，所以我将以让学生体验“我们身边处处有材料，我们时时可以进行学习研究”为兴趣点来引出教学内容，然后让科学家的研究故事来激励学生进行严谨的科学探究的热情，使学生能把进行“科学”的研究和实验作为本课学习的最大快乐来实施我的教学。

教学目标：

科学探究目标：

1 会运用比较的方法认识材料的显著特征。

2 能按照科学探究的基本程序开展探究活动。

3 能根据研究的需要选择相应的研究方法和实验工具。

情感态度价值观目标：

1 通过小组的研究活动，培养学生的自主性和合作精神。

2 对研究材料特征的活动产生较浓厚的兴趣，能关注身边的各种材料。

知识目标：

1 知道我们身边处处有材料，身边的世界是个复杂的系统。

2 知道周围的材料组成物品，能认识常见的材料。

教学重点：

能按照科学探究的基本程序开展探究活动。

教学难点：

指导学生制订开展科学探究的计划。

教学关键

用科学家的故事激励学生制定科学的实验方案，以科学家的榜样作用来鼓励学生进行严谨实验的精神。

教学准备：

生：课前初步了解生活中的材料

师：准备每组1份计划表，每组一份铜、铁、桐木片、布、橡皮泥、泡沫、硬纸板、海绵、塑料、玻璃10种实验材料，及研究材料特征的工具放大镜（5）、小刀（5）、记号笔（5）、水槽（5）、滴管（10）、电流检测器（5）、磁铁（5）、铁钉（5）、热水（1）、镊子（10）、酒精灯（1）、火柴（1）、瓷碟（1）、抹布（5）、天平



教学过程

一、感受丰富多彩的材料、了解材料的特征。（时间要压缩到10分钟，充分利用幻灯片）

1、认识材料，感受材料在我们的身边

师：今天我们来了解“材料”（课前写好）。材料在哪儿呢？请大家看一些图片，来找找。

师：（生看完图片）有吗？你发现了哪些？

师：现在你对材料有什么想法？或现在你能否概括地说说：材料是什么？它在哪儿？（材料是做成物品的东西，它在我们的生活中）

2、描述材料的特征。5

师：这些材料能互换使用吗？为什么？（不能，特点不同，师板书“特征”）

师：找找有哪些不同特征，看谁发现的多（让学生稍想片刻）。

师：（根据学生的发言板书特征）

二、研究材料的特征（20）

（一）明确目的，选择目标

1、激发研究的兴趣

师：同学们例举了这么多的特征，大家对每一种材料在每个特征上的表现都清楚吗？（不太清楚）那就很有必要研究一下了。（板书：研究）

2、认识材料，确定研究的特征

师：这是老师为大家准备的研究材料它们分别是：（材料名称）。当然老师也为大家准备了较为丰富的研究工具来协助你们的研究活动。

师：因为课堂时间的限制，所以请各小组从众多的特征当中选择一个你们认为最有价值的作为你们的研究目标。

（二）   制定方案（6）

师：选定研究内容的小组可向老师领取实验计划表。并请关注提示内容（投影出示提示）

提示：

请思考：对比实验在操作中应注意什么？

1、初定计划

师：选定目标的小组可以制定研究计划了。（师下发计划）

（在学生制定计划时，教师马上巡视，以便对学生所选的研究内容进行指导调整，尽量使学生的研究内容丰富）

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研究材料特征的实验报告

一、我们研究的特征：                  

二、我们需要的工具：                       

三、我们的研究方法：                                                   

                                                            

                                                            

四、我们的研究结果（可用符号表示。如： “／”、“ ”、“ ”、“ ”表示特征程度由“无”到“最强”）：

材料特征	纸板	铁	木头	化纤	玻璃	橡胶	泡沫	海绵
猜测
结果

五、我们的收获或疑问：                                          

                                                            

2、  交流计划（5）

计划交流时主要提醒学生：

A、 所选研究内容的可行性（材料是否有可比性、工具是否具备）

B、 如果没有所需的工具，可用相关工具替代

C、 在“研究方法”上，对比实验所要求的条件要尽量保持一致。

D、尽量统一记录的方法

3、  修改计划（2）

师：通过交流，我们发现很多小组的计划在实验操作时可能会有麻烦，而完善可行的计划是实验成功的一半，所以请各小组像爱迪生那样坚持不懈，精益求精地修改自己小组的计划。

生：修改计划

（三）   实施计划（5）

师：计划修改完后请大家来看这个温馨提示：

1、  像科学家那样按计划领取工具材料

2、  严谨地实验、小声地交流、及时地记录

3、  可在实验过程中继续修改完善自己的计划

4、  实验完毕后整理和归还实验器材

生：实验（师巡视，指导各组的实验）

三、实验结果交流及课后延伸（5）

1、  实验结果交流

师：完成实验的小组可及时上讲台将自己组的实验成果记录在汇总表上。

	纸板	铁	木头	化纤	玻璃	橡胶	泡沫	海绵
吸水性
导电性
硬度
附着力
易浮性
传热性
韧性
结构
易燃性
光泽度
弹性
透明度
透气性
反射性
防腐性
延展性
可塑性
光滑度
易锈性
比重

A、 各组可对同一个研究内容出现的不同结果进行质疑，分析出现不同结果的原因。并由此引导学生认识到制定严密的实验方案的重要性以及用随便的态度进行实验的无效性。（美国细菌学家史密斯说：“决定结果的正是我们在处理表面上微不足道、枯燥乏味而且不胜麻烦的细枝未节时所采取的谨慎小心的态度。”）

B、 从实验结果汇总表可以得到什么新的信息。

C、 学习研究后产生的新想法新问题。

2、  课后延伸

师：（以爱迪生的故事作为榜样激励的内容）材料就在我们的身边，而问题就在我们的脑中，带着爱迪生的精神请大家继续关注你所看见的每一种材料吧！如果你能留心，并能持之以恒，相信未来的爱迪生便是你！

附：《爱迪生发明电灯的故事》

大家熟知的爱迪生为了找到合适的灯丝材料，一开始用传统的炭条作灯丝，一通电灯丝就断了。用钌、铬等金属作灯丝，通电后，亮了片刻就被烧断。用白金丝作灯丝，效果也不理想。就这样，爱迪生试验了1600多种材料后实验还没有突破性的进展。一次，爱迪生的老朋友麦肯基来看望他。爱迪生望着麦肯基说话时一晃一晃的长胡须，突然眼睛一亮，说：“胡子，先生，我要用您的胡子。”麦肯基剪下一绺交给爱迪生。爱迪生满怀信心地挑选了几根粗胡子，进行炭化处理，然后装在灯泡里。可令人遗憾的是，试验结果也不理想。当麦肯基准备走时，爱迪生起身，准备为这位慈祥的老人送行。他下意识地帮老人拉平身上穿的棉线外套。突然，他又喊道：“棉线，为什么不试棉线呢？”麦肯基毫不犹豫地解开外套，撕下一片棉线织成的布，递给爱迪生。爱迪生把棉线放在在U形密闭坩埚里，用高温处理。爱迪生用镊子夹住炭化棉线。准备将它装在灯泡内。可由于炭化棉线又细又脆，加上爱迪生过于紧张，拿镊子的手微微颤抖，因此棉线被夹断了。最后，费了九牛二虎之力，爱迪生才把一根炭化棉线装进了灯泡。此时，夜幕降临了，爱迪生的助手把灯泡里的空气抽走，并将灯泡安在灯座上，一切工作就绪，大家静静地等待着结果。接通电源，灯泡发出金黄色的光辉，把整个实验室照得通亮。连续十三个月试验了1600多种材料，进行了2000多次试验，终于有了突破性的进展。炭化的棉线灯足足亮了45小时，灯丝才被烧断。这一天——1879年10月21日，后来被人们定为电灯发明日。但爱迪生还不满足，一天，天气闷热，他顺手取来桌面上的竹扇面，一边扇着，一边考虑着问题。“也许竹丝炭化后效果更好。”爱迪生简直是见到什么东西都想试一试。试验结果表明，用竹丝做灯丝效果很好，灯丝耐用，灯泡可亮1200小时。经过进一步试验，爱迪生发现用炭化后的日本竹丝做灯丝效果最好。此后，电灯开始进行寻常百姓家。后来，人们便一直使用这种用竹丝作灯丝的灯泡。几十年后，又对它进行了改进，即用钨丝作灯丝，并在灯泡内充入隋性气体氮或氩。这样，灯泡的寿命又延长了许多。我们现在使用的就是这种灯泡。

后记：

这节课自己已上过了两遍，听了四节。在我第二次试教后，我发现要让学生进行“科学”的实验，得为学生进行“科学”的示范，得给学生进行科学实验提供必要的保障——将实验材料的规格进行统一。既然是对比实验，材料本身就没有可比性，如何让学生进行科学的实验？！于是我决定为学生准备规格尺寸更接近的材料。假如我们任凭学生用这样的材料进行“科学”的研究，我们不是在默许科学实验中的“不科学”吗？这样的后果是培养了学生会“讲”科学，却缺乏真正的科学意识。

不同的学生有不同的前概念水平，所需要的教学自然也不同。我的第一节课的试教，及听张宁素的试教，由于我们所选用的是普通班，学生的经验及学识相对而言稍差点，结果就出现的对于“材料”与“概念”的“陌生”，出现了“冷场”。后来听江伟东的课及自己的第二次试教，两者所用的班级都是较好的班级，孩子们毫无困难地例举了“材料”及“特征”的很多例子。看来了解班级的“班质”及不同学生的前概念水平是十分重要的。

星期六学校的教研活动中我对教案再次进行了修改后进行了实施。基本程序为：1、提出学习内容“材料”——2、什么是材料，从图片中的生活物品中寻找材料——3、从爱迪生发明电灯的故事中感受材料的不简单——4、材料的特征决定用途——5、让学生根据图片例举材料的特征——6、研究材料的特征（制定计划，修改计划，进行实验，汇报交流）。

这个教案大体环节已在7班进行了试验，虽然7班上了两节课的时间才完成，但学生的表现还是可以的。由于在7班试教后的经验，我对教案进行了修改，我觉得学生对材料及特征的理解应该不成问题的，因为6班的学生的知识能力也是相当不错的。但是，6班的学生首先是怯场了，接着学生可能思维没能预热，导致接下来的步骤显得吃力。整个教学过程，老师拉着学生往前走，而不是“引”，学生的主动性根本没被调动起来。在第6个环节的制定与修改计划过程中因学生的学习兴趣与学习积极性未被充分调动，所以计划显得简单，交流修改时学生也毫无兴趣，所以就草草过场。其实我本来可以就袁宁洁对其它组的计划提出的“光照的方向要一样”这一点可以“踢球”——为什么？然后可以引导学生交流讨论对比实验的变量控制问题。但可能这样做的效果也不会很好，因为学生没“热”起来，这样的处理也是枉然。后来我是这样想的：就让他们这样去试验吧，假如他们的结果出现了问题，他们自然会去反思自己的计划。这个环节也让我感受到学生在制定计划上的长进真得很少。

这节课应该是不成功的，有客观的原因，最近的确忙了点。也有主观的原因：我本人有教学上的不够务实，对于教学设计还不够沉稳。也应该肯定自己的进步，为这节课认真听了好多其它老师的课进行学习，与其它老师进行交流，在教学设计上进行了不断地修改，在上课前认真“背课”。虽然这些对很多老师来说是早已在做的，但对我来说却是进步，因为我以前在“背课”熟练方面做得很少，因此老是将课上砸，我想我以后会更务实地来磨练提高自己的课堂教学能力。