湘教版四年级科学下册第六单元 揭开燃烧的秘密教学设计

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教学中，宜采用分组实验，具体的分工由学生自定。实验时，尽量选取透明度较好的玻璃杯，易于观察蜡烛燃烧的时间。由于1号杯无底，蜡烛不会熄灭，只有将燃烧物（蜡烛）本身燃尽时才会熄灭，而2号杯中有底倒扣，杯中存有一定量的空气，因此蜡烛也不会立即熄灭，待燃尽杯中的氧气后蜡烛才会熄灭。做完验证后，出示3号杯，在杯子口垫一枚棋子儿，会怎样呢？在学生猜想记录的前提下，动手一试，获得证据。至于杯子口下垫2枚、3枚甚至更多枚棋子会怎样，此刻只进行猜测即可，因为它只是问题的引子，后面控制变量实验的设计还要具体地研究。（实验时，3号杯会有少量的空气从杯底补充进去，因此，蜡烛燃烧的时间比2号杯子要长些，同样杯口垫棋子的多少会与燃烧的时间成正比）。在这种猜测的基础上，自然引出对“蜡烛燃烧时间的长短可能与什么有关？”的进一步猜想，从而进行控制变量实验的教学与设计。
应注意：1、先让学生大胆猜想各种情况的结果，然后在实验中取证，验证自己的猜想；2、教师在课前对实验多做几次，掌握一定的数据；3、蜡烛的高度一般在5 --8厘米比较适宜。杯口下的棋子宜选取长方体形状便于垫放，而且棋子应有一定的厚度（学生们玩的陆战棋子即可）。否则，垫一枚与垫两枚、三枚的燃烧时间没有明显变化（普通硬币的厚度不够，若用硬币则采取2、4、6枚进行）。
（2）变量控制的实验设计与记录。为了引导学生学习设计控制自变量的简单实验，并记录实验数据，课文安排了实验与记录环节，研究蜡烛燃烧的时间与杯口垫棋子的多少是否有关，从而较好地理解实验的本质。文中出示的3号、4号、5号杯子相同，蜡烛的高度也相同，为保证实验的准确，需要控制的是：同时点燃蜡烛，同时扣下杯子，记录燃烧的时间，在此实验中，只有杯口垫的棋子数量这个唯一的条件不同。
教学时，这部分是教学的重点，需教师引导学生设计并分析这个实验。教学过程中，如果教师认为三个杯子同时实验有一定的难度（分组实验时，需三人同时点燃蜡烛，同时扣下杯子，如果动作不在同一时间则影响准确度），可选择两两杯子进行，如3号杯和4号杯，或3号杯与5号杯，或4号杯与5号杯，这样便于操作，可比度极强。
教学时应注意：1、实验几遍后，随蜡烛高度的变化，实验的数据将有变化，所以提醒学生，对比中的两个蜡烛或三个蜡烛的高度应保持一致，必要时用尺子量一量，用剪子剪一剪；2、分组实验前，让学生充分讨论，分工合作等操作要领。因这个分组实验关系到下边的自行设计实验质量的高低。3、实验后的对比实验条件的分析很重要，不可忽视。4、每次实验后，提醒学生将杯口提起晃动，放出杯口处沉积的二氧化碳，以免影响实验效果。5、提醒学生注意安全。
（3）学生自行设计实验，研究蜡烛燃烧时间的长短还与哪些因素有关。待教师引领学生学习了变量控制的实验操作后，要求学生独立设计实验，自行利用柱形记录表的形式记录。文中先给予了“蜡烛高度不同”这个自变量，要求学生试一试，然后进一步提出了‘蜡烛燃烧时间的长短还与哪些因素有关”的研究问题，再次让学生独立设计控制变量的实验。
教学时，教师应采取开放的教学形式，让学生自由选取相同条件，自由组合实验小组，进行分工与合作。教师应适当点拨学生先进行实验前的组内讨论，方案制定后再进一步实施，记录实验数据。待全班实验完毕，再进行大型的汇报。汇报组需阐述本实验的相同条件和不同条件分别是什么，其它组可以进行合理的提问和补充。
需要注意的是：1、由于蜡烛高度不同，其他条件都相同，所以学生设计的实验可能方法较多。如同时扣下相同的两个大杯子，或同时扣下相同的两个小杯子，或同时在两个杯子口下垫一个棋子，或同时在两个杯子口下垫两个棋子等，教师应注意把握。2、时刻提醒学生注意安全。
（4）讨论：蜡烛熄灭的原因。蜡烛为什么会熄灭的讨论，实质在于引导学生理解蜡烛燃烧与空气的关系。
教学中，教师应让学生结合具体实验进行讨论。由于学生参与了实验，已了解到所扣杯子的不同，因而产生的结果不同，所以他们对此讨论会有一定的把握，也会有一定的兴趣。只要他们谈论到燃烧与空气的多少有关就可以。至于燃烧与空气中氧气的关系，文中没做重要的实验，教师可以补充，也可以将此环节与第五部分的阅读有机整合在一起。
 （5）补充阅读。空气的成分、性质以及人们对空气的利用等有关知识，是借助阅读资料来介绍的。在文字介绍的基础上，安排了学生动手涂一涂的活动，便于进一步了解空气中各种成分的比例。文中的卡通图，介绍了空气与二氧化碳，由于二氧化碳比空气重，所以它处在杯中的底部。
教学时，可以结合第四部分内容进行。教师应让学生读一读，说一说，涂一涂，以加深对空气的认识。如果教师认为有必要用实验加深对文字的理解，可以安排一些有兴趣的氧气支持燃烧、氧气约占空气体积的21％、二氧化碳不支持燃烧、溶于水、比空气重等小实验，这些实验的选择应考虑为第三课探究燃烧之谜作铺垫。
【应变参考】
（1）应根据教学的实际情况，确定将杯口垫棋子的研究放在教学环节一或二中，因为它是问题研究
的过渡环节，是为引出下面的对比实验做铺垫的。
（2）教学时应注意，实验的现象和结果会各种各样。因为杯中蜡烛燃烧的时间与蜡烛本身的高度和
杯中空气的多少（杯子大，空气多）有关。也就是说，在材料准备时，若组与组之间准备的杯子大小不相同（或蜡烛高度不同），则燃烧时间的长短也会不同；但相对于同一组来说，蜡烛燃烧时间的长短是显而易见的，因此教师要充分考虑到材料与实验结果的关系。
（3）用相同杯子同时扣住两个高度不同的正在燃烧的蜡烛，为什么高的先灭?因为二氧化碳具有灭火的性质，而蜡烛燃烧新产生的二氧化碳温度较高，密度低于空气，所以在上层，这样造成上层氧气较早地不足。当上层氧气不足时，较高的蜡烛就先灭了。
（4）提醒学生耐心、细致地观察，获取真实的数据。

3  探究燃烧之谜

【要点】利用变量的控制，设计实验，探究燃烧需要的条件。
【目标】
（1）独立设计简单的控制变量的探究性实验，学会记录并做简单的分析。
利用控制变量的实验设计认识燃烧需要的条件，进行防火安全教育。

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