4.5 地球家园中的化学变化 教学设计

/ 让教学更有效 精品试卷 | 小学科学 核心素养导向 4.5地球家园中的化学变化 核心概念： 物质的变化与化学反应--2.3物质变化的特征--①知道有些物体发生了变化，如纸燃烧、铁生锈等，构成 物体的物质也发生了改变。 教学目标： 科学观念： 1. 理解煤的形成需要高温高压和漫长地质作用，属于化学变化。 2. 知道绿色植物的光合作用是地球氧气的主要来源。 科学思维： 1. 能通过观察、推理分析化学变化的特征（新物质生成）。 2. 能用逻辑链解释资源利用与化学变化的关系。 探究实践： 1. 通过角色扮演、实验探究和辩论活动，体验科学探究过程。 2. 能设计流程图说明资源利用中的化学变化。 态度责任： 1. 树立保护森林、合理开发资源的环保意识。 2. 体会科学知识对可持续发展的重要性。 教学重难点： 重点： 煤的形成条件与化学变化的本质。 难点： 理解光合作用对大气氧气的长期影响及其不可替代性。 教学教具和学具： 教具：煤块标本（带植物痕迹）、水草与透明瓶、书包（模拟地底压力）、资源卡片（铁矿石、石油等）、多媒体课件（煤形成动画、铁矿石冶炼视频）。 学具：实验记录表、角色扮演剧本、辩论赛资料卡、流程图设计纸。 教学过程： （一）聚焦环节（预设5分钟） 1.课堂引入： 教师展示一块带有植物痕迹的煤块，提问：“这块黑色的石头里藏着什么秘密？为什么会有树叶的印迹？” 2.学生观察并猜测，教师引导：“科学家发现，煤的形成与远古森林有关，这与化学变化息息相关。” 3.引出课题： 提问：“地球家园中还有哪些化学变化？它们如何影响我们的生活？” 揭示课题：“今天，我们将探索地球家园的三大化学变化：煤的形成、光合作用和资源利用。” 设计意图：通过实物观察和悬念式提问，激发学生兴趣，明确学习目标。 （二）探索环节（预设25分钟） 活动一：角色扮�———模拟“煤的形成”情景剧 1.煤是怎样形成的呢？ （预设：学生回答关于煤形成的前概念） 2.那煤究竟是怎样形成的呢？（出示课件）仔细阅读图文资料，小组合作，角色扮演，了解煤的形成过程。 3.步骤： 学生分角色扮演植物、泥沙、压力和环境，模拟植物被掩埋、高压转化的过程。 观察组对比煤块标本，记录形态变化。 4.提问“如果地底没有高温高压，煤还能形成吗？” 5.追问“为什么煤块中会有植物痕迹？” （预设：说明煤是由植物化学变化而来） 设计意图：通过角色扮演和模拟实验，引导学生了解煤的形成过程，理解高温高压对煤形成的作用，培养学生的科学探究能力和合作精神。 活动二：实验探究+辩论———光合作用与氧气之谜 1.提问：我们生活的地球原本就是充满氧气的吗？大气的成分与现在相同吗？ 2.观察比较，分析数据。你发现了什么？ （预设：二氧化碳的含量大幅度下降，氧气的含量大幅度上升） 3.为什么会有氧气减少、二氧化碳增加的现象呢？这一切都归功于谁？ （预设：植物的光合作用） 4.一起来按照实验步骤观察植物的光合作用： 实验：观察水草在光照下释放氧气气泡，对比黑暗环境。 5.辩论：“保护森林是否重要？”（正方：森林提供氧气与资源；反方：科技可替代森林）。 关键问题： “光合作用中，植物如何将二氧化碳变成氧气？” “若森林消失，地球氧气会枯竭吗？” 设计意图：通过提问、数据分析和实验观察，引导学生理解光合作用对大气成分变化的影响，培养科学思维和辩证思维能力，增强环保意识。 活动三：资源利用挑战赛———从铁矿石到铁钉 1.地球上还有很多资源的利用与化学变化有关，观看铁矿石冶炼视频，分析化学变化步骤。 小组设计“资源利用流程图”（如石油→塑料、铁矿石→铁钉）。 2.关键问题： “冶炼铁矿石需要哪些条件？为什么？” “生活中的塑料、化肥与化学变化有何关系？” 设计意图：通过观看视频和小组 ... ...