《生锈》教学片段与评析

吕鑫

本课是冀人版小学《科学》教材四年级的内容。本册主题是围绕变化展开的，金属生锈属于物质的变化，这种变化有什么规律呢？这节课会引领学生探寻常见金属生锈的秘密。

教材在学生已有日常生活经验的基础上，安排了观察生锈的物品、铁钉生锈、防止生锈三个活动，目的是引导学生认识金属生锈的现象，针对可引起金属生锈的因素设计并完成实验，能对不同物体提出不同的防锈方法。本课的教学重点是指导学生探究物体生锈的原因，教学难点是设计实验方案，动手实验。

片段一：观察生锈的物品

师：日常生活中有些物品会生锈，今天我们就来一起探究有关生锈的一些问题。仔细观看视频并思考：这些物品是什么材料制成的？生锈后是什么颜色？

（通过视频播放，展示一些不同材质的文物以及日常生活中易生锈的物品。）

生：铁制水管阀，铜制钱币，铁锹，铜制门扣，银制手镯。

生：铁锈是红褐色的。

生：铜锈是绿色的。

生：银锈是黑色的。

师：铁、铜、银都是金属，不同的金属物品，锈的颜色也是各不相同的。在日常生活中，你们还见过哪些生锈的金属物品？

生：我家自行车的链条容易生锈。

生：我家原来的刀生锈了。

生：我家的弹簧生锈了。

师：看来我们身边生锈的金属物品真不少。

设计意图：直接点题，介绍本节课学习的内容。生锈是大多数学生已知的现象，这里直接由生锈这种现象引导学生思考：哪些材料的物品会生锈？锈的颜色有什么不同？生活中还有哪些物品生锈了？三个问题引导学生关注事物的变化，在交流中激发学生的探究兴趣，同时为揭示本节课的探究主题做铺垫。

片段二：猜想金属生锈与哪些因素有关

师：你们认为金属生锈与什么有关？

生：我认为金属生锈可能与水有关。夏天切过菜的刀，第二天就会生锈。

生：我觉得金属生锈的原因可能跟空气有关，我发现小区墙上的铁钉时间长了变成深褐色了。

生：也许还和温度有关系，夏天气温高，铁就容易生锈。

设计意图：猜想是训练学生科学思维的一个重要组成部分，是科学探究课中不可缺少的一个重要环节。长期运用，可以培养学生的科学意识。同时，教师能及时了解学生对生锈前概念的认知水平。

师：大家猜想了很多因素，猜想是否正确要用实验来验证。这节课上，我们就先针对空气和水这两个因素进行实验设计。大家想想，要研究空气和水这两个因素，每次只改变其中的一个因素，能出现几种不同的情况？

（小组交流讨论，教师巡视指导。）

师：哪位组长来汇报一下你们组的想法？

生：我们认为一共有四种情况：第一种情形是只有空气，第二种情形是有空气也有水，第三种情形是只有水，第四种情形是既没有空气也没有水。

师：只有空气就是日常生活中的干燥环境。有空气、有水就是日常生活中的潮湿环境。只有水、没有空气就是日常生活中的水中环境。无空气、无水的环境我们可以用油中环境来模拟。为了创设这四种环境，老师为大家准备了一些实验材料，请看屏幕。

（实验材料：铁钉4枚、试管4支、干燥剂、试管塞、盛有水的烧杯、盛有食用油的烧杯、试管编号签。）

师：先拿出1号实验单。想一想，为铁钉创设干燥环境（只有空气、无水的环境）时，你想选用哪些实验材料呢？选择这种实验材料的原因是什么？

生：可以把干燥剂放入试管中。我选用干燥剂的原因是干燥剂可以使空气变得干燥，从而形成干燥环境。

生：我们还要选用试管和铁钉。

师：对，这两件是我们要完成实验的基本材料。

生：我们认为还要选用试管塞，就是让外头的空气进不来，里面的空气出不去，保持一个密封的空间。

师：你想得真全面，我要为你们组的表现点赞，奖励你们组一面“小红旗”。下面把我们选用的实验材料贴图，贴到设计单中“环境”一栏的后面，这样就完成了我们的实验设计。接下来，各组小声交流完成剩余的三种环境的实验设计。

（教师巡视，及时发现问题并指导。）

师：讨论时间结束，请一位组长介绍一下你们的设计。

生：我们讨论的是潮湿环境时，准备选用盛水的烧杯、试管和铁钉。

师：你们怎样做能让金属铁钉处于有水、有空气的环境中呢？

生：向试管内倒入水。

师：其他小组有什么想法？

生：可以往试管中倒入少量的水，不要没过铁钉的长度，这样它就既能接触到空气，又能接触到水。

师：你们组在这个环节中设计得真巧妙，帮我们又解决一个难题，给你们加一面“小红旗”。

生：对于水中环境，我们选用了盛水的烧杯、试管、铁钉。试管中放入钉子后给试管加入适量的水，没过铁钉，就可以让铁钉接触不到空气。油中环境，我们选用了盛有食用油的烧杯、试管、铁钉。为了保证无水、无空气，操作时加入的油要没过铁钉。

师：你们组很善于学习和总结，也给你们加一面“小红旗”。听完大家的交流，各组马上整理一下你们的实验设计。

设计意图：通过实验设计活动，让学生明白光有猜想是不够的，要想验证自己的猜想，就必须根据猜想进行合理的实验设计，选取合适的实验材料。由于四年级学生实验设计的能力有限，因此，教师采取由扶到放的方法降低实验设计难度，引导学生合理、高效地完成实验设计。设计方案的呈现，选用贴图的方式，既直观又方便，大大提高了效率。通过小组交流活动，鍛炼了学生的科学思维，训练了他们的语言表达能力，同时让他们学习倾听他人的意见及想法。

师：同学们初步完成了实验设计，下面我们来看具体的实验操作步骤。

（播放操作视频）如果还不清楚操作步骤的可以看屏幕。现在发放实验器材，拿到实验器材的小组先检查实验器材是否齐全，然后再开始实验。

（学生实验，教师巡视指导，纠正实验中不正确的操作。操作完成迅速且规范的小组奖励一面“小红旗”。）

师：刚才看到每个小组在实验操作时都很认真。但是，铁生锈是需要一段时间的。为了能够使大家快速地看到这一变化，老师也用同样的实验方法，在前一段时间做了这个实验，最后观察到的实验现象是这样的（出示视频剪辑）。说一说你们看到了什么？能得出什么结论？

生：2号和3号试管中水发红了。干燥的环境下铁钉没有生锈，潮湿的环境下铁钉生锈了，水中的环境下铁钉也生锈了。

生：我们的结论是，在潮湿环境和水中环境下铁会生锈。

师：也就是说，铁生锈的原因与空气和水有关。要想清楚地观察到铁钉生锈的现象，课后需要大家以小组为单位按照记录单的要求，每天进行观察，并把观察到的现象填写在实验报告单上对应的位置。各小组长也要及时对组内同学的表现进行评价，并填写在评价表中，到时一并交给我。看一看你们的实验现象和我的是否一样。

设计意图：此环节中，教师引导学生经历了“设计实验—操作实验—观察现象—得出结论”的探究过程，这是科学认识事物的一种方法。本课用视频的形式展示操作过程，让学生通过用模仿学习来规范动作。一堂完整的实验课，分析总结实验探究后的现象也是必不可少的。由于铁钉生锈这一过程比较缓慢，一节课的时间并不能清楚地观察到实验现象，因此，课前教师用视频剪辑的方式将实验方法及过程完整地记录下来，让学生在课上能初步观察到实验现象，从而总结出本次实验的结论。由于课堂时间有限，教师安排学生课后继续以小组为单位进行观察，以此培养学生持续探究的兴趣。

片段三：防止生锈

师：刚才同学们也发现了身边有很多生锈的物品，可是你们知道吗，我们国家每年因金属生锈造成的经济损失达3000多亿元。既然我们知道了金属生锈的原因，日常生活中你有什么好办法能防止金属生锈呢？

生：可以把金属放入油中，隔绝空气和水。

师：这是一个好注意。

生：可以给金属喷上油漆，这样让它隔绝水和空气。

师：你的方法真好！说得有理有据！老师给你们带来了几件物品的图片，你会采取什么方法来防锈呢？

生：自行车链条，可以给它上油，这样一来可以使它隔绝水和空气，防止它生锈，同时可以润滑链条，让它的性能变得更好。

生：铁船可以给它涂油漆。

生：金属文物可以使用干燥剂，保持空气干燥。

师：保持空气干燥，最好就是没有空气，事实上青铜器可以用真空保存的方法防止生锈。

生：1角硬币刷透明油漆。

生：给硬币刷油漆并不是一个好主意，造价高。

师：实际生活中我们使用合金来制作1角硬币。现在我们知道了，不同的物品，要从它的功能及实用性能出发，选用不同的防锈方法。

设计意图：获取知识的目的之一是运用，利用知识解决生活中的问题是我们学习的目的。因此，师生交流讨论防止生锈的方法，使学生感受到学习科学的意义。

点    评

本节课是一节科学实验课，参照2017版《义务教育小学科学课程标准》的要求进行设计。课程标准指出，学生的科学学习要以探究为核心，让学生亲历探究过程体验学习科学的乐趣。本课突出实验设计与强调课堂动手操作，力求让学生经历探究学习的全过程。

在实验之前，教师利用多媒体技术制作师生互动课件，实验设计过程中材料的选取可以“拖动电子实验器材”在白板上展示给全体师生。学生以小组为单位自由选择实验器材，每组都有一张彩色的实验器材贴图，在实验设计单上，他们利用彩色贴图的形式，动手动脑自主设计实验方案，增强了设计实验的趣味性，提高了课堂教学效率。

后面小组汇报实验方案，全班交流，这样对实验方案是否科学、合理有了更明确的认识。

教师用播放视频的方法来展示实验操作步骤，学生按照规范的操作步骤完成实验。学生在此过程中既锻炼了科学思维，又提高了表达、交流、动手实践的能力，实现了“做中学科学”。在探究过程中，教师运用了视频、动画等多媒体技术，直观形象、生动有趣，丰富了学习过程，调动了学生学习的积极性。

课程标准增加了科学、技术、社会与环境目标，让学生将科学探究中所形成的知识应用到真实情境中，以解决实际问题。为了更好地落实这一目标，课堂最后，教师设计了“防止生锈”的教学环节，让学生根据学到的金属生锈的原因，想办法防止金属生锈：自行车车链条用上油的方法防锈;铁船可以给它涂油漆;青铜器文物可以用抽成真空保存的方法防止生锈;1角钱硬币用合金制作来防锈。这样，学生知道不同的物品，要从它的功能及实用性能出发，同時还要考虑到防锈选用物品造价的问题，选用不同的方法来防止或延缓金属生锈。这一环节运用所学知识解决实际问题，让学生感受到生活中无处不在的科学技术，产生对科技的亲近感和对科学探究的兴趣。这样的教学设计是将科学课与技术和工程相结合，充分体现了课程标准的整合理念。