小學(xué)科學(xué)五年級下冊《鉆木取火》教學(xué)設(shè)計
一、教科書說明：
取火——人類支配自然的開端。鉆木取火是最古老的取火方法，是古人智慧的結(jié)晶，是人類利用自然的見證。對于學(xué)生來說，鉆木取火的故事學(xué)生通過多種媒體已有所了解，但其中蘊含的科學(xué)道理，許多學(xué)生沒有細致的探究。本課是在上一課探究了機械能內(nèi)部動能、勢能相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，以古人鉆木取火的故事為切入點，組織學(xué)生研究鉆木取火的道理，進一步認識機械能與其他能的轉(zhuǎn)化，使學(xué)生會用簡單的器材做“摩擦生熱”的模擬實驗，培養(yǎng)學(xué)生搜集和整理信息的能力，樂于用學(xué)到的科學(xué)知識改善生活。
活動準備：
教科書展現(xiàn)了一幅古人鉆木取火圖：圖上有一老一小兩個古人，老者正在向少者傳授鉆木取火的方法，木頭上有煙霧冒出，意在提示學(xué)生本課探究活動的主題——鉆木取火。文字提示：搜集有關(guān)古人利用火的資料，了解“鉆木取火”的方法。意在提示學(xué)生課前通過各種途徑獲得信息，了解古人用火的歷史，并提前進行初步的探究，為課堂深入研究做好準備。文字提示了本課需要準備的實驗材料，如木板、砂紙、鐵絲、手鉆、火柴等。本活動準備為學(xué)生提供了一個廣闊的思考空間，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)情景圖和文字提示，展開想象，開動腦筋，提出問題，體現(xiàn)了課前準備的開放性。
活動過程：
☆活動一：試用能量轉(zhuǎn)化的觀點解釋古人鉆木取火的道理。
本活動包括三個環(huán)節(jié)。
一是教科書提供了一幅學(xué)生交流情景圖。四個學(xué)生圍桌而坐，桌上擺放著各種書刊資料，意在提示學(xué)生交流課前搜集到的文字及圖片資料，傳遞獲得的各種信息。其中一生語言“我認為摩擦?xí)a(chǎn)生熱量”提示學(xué)生將摩擦與生熱相聯(lián)系，意在引領(lǐng)學(xué)生對“鉆木取火”現(xiàn)象進行大膽的猜想，提出自己的假設(shè)。學(xué)生語言“能量是這樣轉(zhuǎn)化的……”提示學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化的角度解釋鉆木取火的道理。
本環(huán)節(jié)設(shè)計的目的主要是給學(xué)生營造一種寬松、開放的交流氛圍，讓學(xué)生充分交流課前搜集到的各種資料和信息，擴大信息占有量，實現(xiàn)資源共享，培養(yǎng)學(xué)生愿意合作交流的情感態(tài)度。
二是教科書展示了四組學(xué)生學(xué)生實驗情景圖：第一組是兩個學(xué)生合作，用手鉆鉆木，意在提示學(xué)生模仿古人進行“鉆木取火”；第二組是一個學(xué)生正在搓手圖；第三組是一個學(xué)生用砂紙打磨鐵條圖，第四組是在黑板上摩擦火柴圖。卡通語言“我還有其他方法”意在提示學(xué)生不要只局限于教科書提供的方法，還可以采用其他的方法驗證自己的猜想，為學(xué)生的驗證活動提供了一個廣闊的空間，充分體現(xiàn)了教科書空間大的特點。
三是教科書以“鉆木取火的道理”為引領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生展開表達與交流，并將自己的發(fā)現(xiàn)和認識填寫到空白處。這一活動過程具有很強的開放性，學(xué)生既可以填寫鉆木取火的原理，也可以填寫能量轉(zhuǎn)化的過程，還可以填寫自己的體會。本環(huán)節(jié)設(shè)計的目的是使學(xué)生通過活動后的交流，整理對鉆木取火原理的認識，以實現(xiàn)相互借鑒，資源共享。
本活動主要運用交流與思考、猜想與驗證、表達與交流的`方式展開探究活動，從而讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程，體驗科學(xué)探究中證據(jù)、邏輯推理及運用想象建立假設(shè)和理解的重要性，使學(xué)生初步養(yǎng)成想知道、愛提問、喜歡大膽想象、尊重證據(jù)、愿意合作交流的情感態(tài)度。
☆活動二：說說生活中機械能轉(zhuǎn)化成熱能的現(xiàn)象。
教科書展示了五幅圖：第一幅圖是工廠車間內(nèi)工人師傅用切割機切割金屬，火星四濺；第二幅圖是商場電梯扶手因摩擦而發(fā)熱；第三幅圖展示的是一卡通正在玩滑梯，“屁股好熱”暗示因摩擦而生熱；第四幅圖展示的是飛機降落時，輪胎與地面劇烈摩擦而產(chǎn)生火花；第五幅圖是載人航天返回艙進入大氣層后與大氣摩擦生熱燃燒。以上五幅圖分別從不同的角度展現(xiàn)了生活中的摩擦生熱現(xiàn)象，意在引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系自己的生活經(jīng)驗，用能量轉(zhuǎn)化的觀點解釋生活現(xiàn)象。
自由活動：
教科書提供了兩個自由活動指向。
一是教科書以“摩擦生熱現(xiàn)象有時會給我們的生活帶來不利影響，怎么辦呢？”為主題，展現(xiàn)了一幅學(xué)生交流情景圖，主要是引導(dǎo)學(xué)生對摩擦生熱現(xiàn)象的負面影響展開研討，列舉事實，闡述觀點，提出合理化建議。學(xué)生語言“高速行駛的汽車容易爆胎”“手鉆工作時，鉆頭會很熱”提示學(xué)生列舉摩擦生熱現(xiàn)象給人們的生活帶來的不利影響。“我知道……”意在提示學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗討論、思考解決的辦法，提出自己的設(shè)想和建議。本活動的目的是讓學(xué)生在對摩擦生熱現(xiàn)象有了初步認識的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生從另一個角度提出問題，并嘗試通過各種途徑解決問題，從而使學(xué)生意識到科學(xué)技術(shù)會給人類與社會發(fā)展帶來好處，也可能產(chǎn)生負面影響，樂于用學(xué)到的科學(xué)知識改善生活，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，保護兒童與生俱來的好奇心和探究欲。
二是教科書以“我們來說一說，機械能還能轉(zhuǎn)化成什么能？”為引領(lǐng)，將研究的重點從機械能與熱能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移到機械能與其他能量間的轉(zhuǎn)化，使學(xué)生認識到機械能除了可以轉(zhuǎn)化成熱能外，還能轉(zhuǎn)化成電能、光能、聲能等，從而使學(xué)生意識到能量之間的轉(zhuǎn)化是多角度、多方位的，為學(xué)生最終理解無處不在的能量及能量的轉(zhuǎn)化埋下伏筆，做好鋪墊。
本課自由活動的設(shè)計充分體現(xiàn)了自由活動的“自由度”，強調(diào)每個學(xué)生都應(yīng)是學(xué)習(xí)的主人、問題的主人，目的是給學(xué)生充足的、開放的時間和空間，讓學(xué)生提出問題、發(fā)現(xiàn)問題，甚至于解決問題，找到答案。
拓展活動：
教科書提出“查閱資料，詳細了解古代人用火的方法和歷史”課外拓展活動指向，以“古代人取火”為切入點，將研究的視角從“鉆木取火”指向“古人用火”。活動的目的是進一步拓展探究的空間，讓學(xué)生了解人類用火的歷史，從而使學(xué)生感悟古代勞動人民的聰明才智，意識到科學(xué)是不斷發(fā)展的，樂于用學(xué)到的科學(xué)知識改善生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的積極性和主動性。
二、教學(xué)目標：
1．能應(yīng)用已有的知識和經(jīng)驗對鉆木取火的原理作假設(shè)性解釋；能提出探究活動的大致思路，并能用簡單的器材作簡單的模擬實驗；能利用書刊及其他信息源獲得相關(guān)信息。
2．想知道，愛提問，喜歡大膽想象；尊重證據(jù)；愿意合作交流；認識到科學(xué)是不斷發(fā)展的；意識到科學(xué)技術(shù)會給人類與社會發(fā)展帶來好處，也可能產(chǎn)生負面影響，樂于用學(xué)到的科學(xué)知識改善生活。
3．知道鉆木取火的道理，了解人類用火的歷史。
三、教學(xué)建議：
活動準備：
教師要引導(dǎo)學(xué)生課前搜集有關(guān)古代人用火的圖片及文字資料，并對搜集到的資料進行初步的整理和分類，以備課堂上進行交流。另外，還應(yīng)讓學(xué)生課前注意觀察生活中摩擦生熱現(xiàn)象，如玩滑梯、電鋸、流星、飛機起飛、疾馳汽車的輪胎、火車道、劃火柴等，并做好記錄，為課堂上的交流作好鋪墊。在實驗材料的準備上，要體現(xiàn)開放性的特點，如可以準備教科書提示的實驗用的主體材料——手鉆、木板、砂紙、鋼條等，還可以按照自己的實驗方法準備實驗材料。只要學(xué)生能想到的、能找到的都可以。教師課前也應(yīng)準備一些相關(guān)的圖片、文字資料，有條件的可以準備有關(guān)古代人用火的音像資料。
活動過程：
可以先讓學(xué)生觀看事先準備的音像資料，也可以展示一些古代人鉆木取火的圖片或講述相關(guān)的故事，從而引出關(guān)于鉆木取火的話題，自然地導(dǎo)入新課。
也可以讓學(xué)生觀察、分析教科書活動準備中提供的情景圖，引導(dǎo)學(xué)生說出自己的感受，提出自己的問題，從而導(dǎo)入新課。
☆活動一：
教師可以先提出問題：“你知道鉆木取火是怎么回事嗎？你能用能量轉(zhuǎn)化的觀點解釋其中的道理嗎？”，然后讓學(xué)生以小組為單位將自己課前搜集的資料進行交流。為了培養(yǎng)學(xué)生對信息資料的處理、應(yīng)用能力，提高資料的應(yīng)用價值，交流時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將小組搜集到的資料進行匯總、整理和分類，可以按照故事類、科學(xué)知識類、歷史類等來分，也可以按照鉆木取火、陽遂取火、火鐮火石取火、其他取火方式來分，不管學(xué)生怎樣分，只要有一定的道理，教師就應(yīng)該加以肯定。
在對資料進行整理、分類后，要組織學(xué)生在全班進行交流和展示。交流時，不僅要對資料的內(nèi)容進行講解，還要交流對資料的處理過程和分類結(jié)果，并闡述理由或依據(jù)，以利于相互借鑒、相互學(xué)習(xí)、取長補短。在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生利用獲取的資料解決前面提出的問題，用能量轉(zhuǎn)化的觀點嘗試解釋“鉆木取火”的道理。這一過程中，學(xué)生可能有若干種不同的解釋，教師不要給予評價，要盡量讓學(xué)生針對自己或他人的觀點展開辯解或爭論，使道理越辯越明，是非越辯越清。
學(xué)生通過充分辯論，逐步達成共識，形成比較一致的觀點。這時，教師要適時啟發(fā)學(xué)生想辦法證明自己的觀點，將探究活動引向深入，從而進入驗證環(huán)節(jié)。至于驗證的方法，要完全由學(xué)生自己設(shè)計、自由組合、自行驗證，充分體現(xiàn)本套教科書空間大、靈活性強的特點。
最后，要讓學(xué)生交流驗證情況，展示驗證成果，并引導(dǎo)學(xué)生反思自己的探究過程，將探究結(jié)果與前面的猜想、假設(shè)相比較，從而驗證猜想的正確性。在這一過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對活動過程進行綜合評價，鼓勵和表揚在活動中表現(xiàn)突出的學(xué)生和小組。
本活動通過猜想與假設(shè)、交流與辯解、實驗與驗證、結(jié)論與反思等過程，讓學(xué)生動腦想、開口說、動手做，充分體現(xiàn)本套教科書的挑戰(zhàn)性、活動性、自主性和自由度。在活動中，教師要做到“三給”，即給時間、給空間、給自由，要讓學(xué)生不只是“學(xué)科學(xué)”，更應(yīng)該是真槍真刀的“做科學(xué)”，經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程，體驗科學(xué)探究的酸甜苦辣。
☆活動二：
教師可以先直接提出問題“生活中有哪些機械能轉(zhuǎn)化成熱能的現(xiàn)象？”，讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，以小組為單位針對問題展開討論與交流，舉出實例，闡述觀點，做出合理解釋。這一過程中教師可以用教科書上展示的五幅圖片做引子，觸動學(xué)生的生活經(jīng)驗，進而舉例說明生活中機械能轉(zhuǎn)化成熱能的現(xiàn)象。
自由活動：
本課的自由活動具有較大的開放性，如果時間允許，完全可以將兩個活動一并展開，還可以將第二個自由活動放到活動二中進行。
拓展活動：
本課的拓展活動主要是對課堂探究活動的一個延伸，主要是通過查閱資料的方式完成。因此，教師應(yīng)安排一定的時間對學(xué)生搜集到的古人取火的資料進行交流和匯總，并以此為基點，鼓勵學(xué)生進一步探究與摩擦生熱有關(guān)的問題，培養(yǎng)學(xué)生獨立研究的能力。
本拓展活動只是一個指向，教師完全可以自己設(shè)計適合學(xué)生課后探究的題目或活動，以此引領(lǐng)學(xué)生走出課堂，走進生活，走進大自然。
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