资源简介

探究铁的生锈
活动目标：
根据生活中铁制品生锈的现象，对铁生锈的原因进行猜测，并自主设计实验方案，通过探讨方案的严谨性，完善实验设计，培养学生的科学素养。
通过“探究铁的生锈”的研究性学习，培养学生信息收集与整理的能力，发现和提出问题的能力，动手操作能力，组织规划能力和观察能力。
通过研究学习中的人际合作，培养学生的沟通表达能力，组织规划能力和团队协作能力。
通过了解铁生锈的危害，培养学生树立保护环境的意识。
教学重点：
根据学生对生活中铁制品生锈情况的调查进行探究铁的生锈，先对铁生锈的原因进行推测，再通过小组合作设计合理的实验研究方案。
教学难点：
小组研究方案的确立、改进，最终形成可行的实验研究方案。
研究方法：调查法、实验法、资料查阅法
活动过程：
课前：各组填写评价表的组员信息，阅读评价标准，课堂最后进行评分。
研究小组名称
班级
小组
成员
学号
小
组
评
价（满分五星级）
星级
评价依据：
★小组合作：认真倾听，轻声讨论，尊重他人想法；
★主动思考：在小组或全班讨论中至少发言1次；
★认真记录：完整填写研究记录，书写认真，有自己的想法；
★自主研究：课前准备充分，带研究资料或学习作品；
★其他优秀的表现（讨论积极、发言响亮、思维有创意……）
生活观察，引入主题
导语：在我们的生活中，各种各样的铁制品几乎是随处可见，比如小刀，自行车，铁门等等，还有工业上的一些机械设备，汽车上的各种零件，水管阀门等等（ppt展示）。但是我们发现，这些铁制品生锈了。
揭题：今天我们就一起来探究铁的生锈。（板书：铁的生锈）
调查汇报，提出问题
导语：我们知道，日常生活离不开铁制品，那么一个家庭中，大概有多少铁制品呢？哪些铁制品已经生锈了？常见的生锈铁制品有哪些呢？课前老师已经让每个小组对自己家中的铁制品使用情况以及铁制品生锈的情况进行了调查。下面请小组分别进行汇报交流，说说你们的调查结果。
我家的铁制品
研究调查表
研究小组名称
调查日期
调查员姓名
班级
调查内容
我家的铁制品
易生锈的铁制品
铁制品名称
总数（种类）
我的发现
汇报要求：大胆自信，声音洪亮！
倾听他人，积极思考！
（一）铁制品使用情况的调查汇报
1、小组交流汇报（2-3个小组）：物品举例，统计总数。（展示台）
2、师：根据调查结果，你能得出什么结论？
生：交流想法
3、总结：铁制品的使用数量是非常多的。
（二）铁制品生锈情况的调查汇报
1、
师：这些铁制品随着使用时间长和护理的不注意，有的都已经生锈了吧，你们调查后，发现家中哪些铁制品已经生锈了呢？来说说你们的调查结果吧。
2、师：根据调查结果，你觉得这些生锈的铁制品都有什么特点？从中你能得出什么结论？
生：交流想法
3、总结：很多暴露在空气中，使用时间长的，经常在潮湿地方的铁制品容易生锈。
（三）提出问题
师：通过调查研究，大家有没有产生什么问题呢？（铁为什么会生锈呢？铁的生锈到底是什么因素造成的？）（板书：提出问题）
分析问题，提出猜测
师：根据你们的调查结果，想想家中的铁制品为了防止它生锈，一般会采取什么防护措施呢？举例说一说。
生1：铁锅、菜刀等铁制品洗完后要将水擦干。
生2：自行车链条加入润滑油。
生3：铁门、铁防护栏表面涂上油漆。
……
师：从防止铁制品的生锈而采取的措施中，你能猜测到，铁的生锈会跟铁接触什么物质有关？
师：再从刚才的调查中的得出的结论来看，暴露在空气中，使用时间长的，经常在潮湿地方的铁制品容易生锈，你能猜测铁生锈是铁与什么物质作用的结果吗？
学生小组讨论后交流汇报本组的猜测，并说明理由。
组1：水的作用。放在潮湿的地方的铁制品很容易生锈，但是放在干燥的地方的铁制品却不容易生锈。
组2：空气（氧气的作用）。裸露在空气中的铁制品很容易生锈，涂了油漆的铁制品却不容易生锈。
组3：水和空气（氧气）的共同作用。在又潮湿又裸露在空气中的铁制品更容易生锈。
组4：其他物质的作用。比如切过咸菜的菜刀隔了一夜就会生锈；工厂机械可能接触化学物质而生锈。（此因素不做深入探讨）
……
师：通过分析，对于铁生锈的原因我们最终有了以下猜测：1、水的作用，2、空气（氧气）的作用，3、水与氧气的共同作用。（板书：分析问题）
设计实验，探讨方案
师：既然各小组有了不同的猜测，那如何来验证我们的猜测是否正确呢？
生：做实验来证明。
师：很好，那如何来设计实验呢？指定小组分别根据其中某一猜测设计实验方案，完成实验方案研究表格。（出示表格并说明如何填写）
实验方案研究表格
研究主题
探究铁的生锈
研究小组名称
研究的问题
铁为什么会生锈？（铁的生锈与什么因素有关？）
我们的猜测
铁的生锈是铁与______________作用的结果。
实验方案
预设现象与结论
现象：
结论：
学生小组讨论设计实验方案，完成研究表格。
小组交流汇报，老师组织学生探讨各组方案的严谨性，完善实验设计。
组1：水的作用（选择一组方案，投影展示，教师引导，全班探讨）
方案：在水中放入铁钉，经过一段时间，观察铁钉是否生锈。如果铁不生锈，说明铁的生锈跟水无关，如果铁生锈了，说明铁的生锈跟水有关。
预设现象与结论：铁钉生锈了，说明铁的生锈与水有关。
讨论：实验设计合理吗？为什么？（不合理。在自然的水中有溶解的氧气，没有排除水中氧气的干扰，就不能说明铁的生锈只是水的作用。）
方案改进：将试管中的水加热煮沸，把水中的氧气赶跑，再放入铁钉，一段时间后，观察铁钉是否生锈。
预设现象与结论：铁钉生锈了，说明铁的生锈与水有关。
再次讨论：实验设计合理吗？为什么？（不合理。空气中的氧气还会继续溶解到水中，不能说明铁的生锈只是水的作用。）
方案再改进：在加热煮沸后的水中放入铁钉，并滴入植物油，经过一段时间，观察铁钉是否生锈。因为氧气不溶解于植物油中，植物油又不溶解于水且浮在水的表面，所以可以使植物油下面的水跟空气中的氧气隔绝开来。
预设现象与结论：铁钉没有生锈，说明铁钉只与水接触时，不会生锈。
组2：空气（氧气）的作用（选择一组方案，投影展示，教师引导，全班探讨）
方案：空试管中放入铁钉，经过一段时间，观察铁钉是否生锈。如果铁不生锈，说明铁的生锈跟氧气无关，如果铁生锈了，说明铁的生锈跟氧气有关。
预设现象与结论：铁钉生锈了，说明铁的生锈与空气（氧气）有关。
讨论：实验设计合理吗？为什么？（不合理。在自然的空气中有水蒸气，实验时受到了水蒸气的影响，所以不能说明铁钉生锈只是氧气的作用。）
方案改进：将空试管进行加热，赶跑试管中的水蒸气，再放入铁钉，经过一段时间，观察铁钉是否生锈。
预设现象与结论：铁钉生锈了，说明铁的生锈与空气（氧气）有关。
再次讨论：实验设计合理吗？为什么？（不合理。试管口没有封住，外面的空气还是会进入试管，还是会有水蒸气的干扰。）
方案再改进：在干燥的空试管中放入铁钉，再用塞子堵住试管口，经过一段时间，观察铁钉是否生锈。
预设现象与结论：铁钉没有生锈，说明铁钉只与空气（氧气）接触时，不会生锈。
组3：水和空气（氧气）的共同作用（选择一组方案，投影展示，教师引导，全班探讨）
方案：试管中加入适量的水，放入铁钉，使铁钉一半浸入水中，一半暴露在空气中，观察铁钉是否生锈。并且同前两组实验进行对比。
预设现象与结论：水和空气接触面的铁钉生锈了，说明铁的生锈是水和空气（氧气）共同作用的结果
师：根据刚才的讨论，针对这三种猜测的实验设计已经明确了。今天课后的任务就是请各小组将本组的实验设计进行修改和完善。下节课我们再根据各组完善后的实验设计进行实验操作，来验证大家的猜测。
小组评价，总结课堂
师：我们针对开始提出的问题进行了分析，并设计了实验方案，相信通过我们下节课的实验探究，最终会解决这个问题，从而揭示导致铁生锈的因素。（板书：解决问题）
师：通过本节课的学习，你有什么收获和体会呢？（引导学生要善于发现，善于提问）
生：交流体会
总结：同学们，良好的开端是成功的一半，科学家们的成功就是从提出问题开始的。爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”老师希望大家在今后的生活中、学习中能多问几个为什么，多提出问题，再去解决问题，相信你也离成功不远了。
师：最后，请各小组参照评价标准，给自己和组员进行星级评定。
生：展示星级评定，说说没有得到五星的原因，以及之后应该怎么做。（全体给自己鼓掌）
师：这节课，同学们表现的都很棒，希望以后的研学课上，同学们能更好地投入，积极展开研究，争取人人夺得五星。
板书设计
探究铁的生锈
☆提出问题：铁为什么生锈？
分析问题：猜测铁生锈的原因
探究问题：设计方案，实验探究
解决问题：得出结论

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