资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 科学 年级 六年级 学期 秋季
课题 自热的“暖宝宝”
教科书 书 名：义务教育教科书《科学》 出版社：江苏凤凰教育出版社 出版日期：2026年7月
教学目标
1.科学观念：知道产生新物质的变化伴随着能量变化，能说出“暖宝宝”发热原理及各物料的作用，会辨别“暖宝宝”与自热锅发热的异同，判断常见变化中能量变化类型。 2.科学思维：能基于实验数据分析各物料的作用，运用比较、推理等思维方法探究“暖宝宝”发热原理；依据“暖宝宝”发热原理推测自热锅加热原理。 3.探究实践：能设计对比实验探究“暖宝宝”发热原理，并规范进行实验操作、数据记录与结果分析。 4.态度责任：能保持对生活中物质变化现象的探究兴趣，在实验中养成严谨求实的科学态度与合作习惯，感悟科学技术的应用价值。
教学内容
教学重点：探究“暖宝宝”发热原理，明确各物料作用；判断常见的能量变化类型。
教学难点：设计对比实验探究各物料的作用，依据“暖宝宝”原理推测自热锅加热原理。
教学过程
模块一：物质变化中的能量变化 1.复习衔接，激活旧知：前面我们一起研究了有关物质变化的问题，下面这些物质的变化过程属于哪一种变化？ 2.聚焦能量，引发思考：这些变化过程中，是释放了能量？还是吸收了能量？ 3.归纳小结，建立概念：产生新物质的变化总是伴随着能量的变化，要么释放能量，要么吸收能量。 4.认知冲突，导入新课：铁生锈本是会破坏金属的结构和性能、带来资源损耗的不利变化，科学家却巧用生锈放热的特点，将弊端变为优势，研发出了“暖宝宝”。
【设计意图】依托木柴燃烧、光合作用、铁钉生锈三类典型化学实例展开回顾，帮助学生巩固“产生新物质的变化伴随着能量变化”的核心概念，区分放热、吸热两类能量变化；借助“铁生锈损耗资源却能用来制作‘暖宝宝’”的反差创设认知冲突，顺势引出探究课题，立足已有知识搭建新旧内容的桥梁，激发学生探究“暖宝宝”发热原理的好奇心。 模块二：“暖宝宝”发热原理 一、观察结构，认识成分 1.任务驱动，激趣探究：“暖宝宝”是怎么发热的呢？它与铁生锈又有什么关系？今天，我们就来当一回“产品侦探”，一起揭开“暖宝宝”内部的科学秘密。 2.观察拆解，记录发现：请大家拿出“暖宝宝”，先观察外部结构，再拆开，观察内部构造，并把观察到的结构画在记录单上，标出各部分名称。 3.交流汇报，梳理发现：谁愿意来分享你的观察结果？ 4.明确结构，规范名称：（出示“暖宝宝”分层结构图）“暖宝宝”最外层织物为无纺布层，表层附着明胶层，依靠胶体可以将“暖宝宝”固定在衣物上，外侧贴膜是用来保护明胶层的；贴近物料一侧是布满细微孔隙的多孔内膜层，内部黑色和土黄色的小颗粒是物料层。结合它的结构请你猜一猜：哪个部分是发热核心？ 5.查阅成分，明确组成：物料层是发热核心，包含多种物料，请对照产品配料表找一找它的成分。 6.联系旧知，提出问题：铁生锈需要水和空气，物料层恰好含有铁粉、水等原料。对照配料成分，你有什么疑问？ 7.聚焦问题，明确探究：同学们的问题归纳起来主要是两大核心问题：一是“暖宝宝”的发热原理是什么，和铁生锈存在怎样的关联？二是铁粉、活性炭、盐、水、蛭石粉等物料分别发挥什么作用？ 二、控制变量，对比实验 1.明确方法，科学探究：探究不同物料的作用，科学家常用什么实验方法？怎样设计对比实验才能精准判断单一物料的作用？ 2.提炼原理，统一思路：这一方法就是控制变量法，每次只改变一个变量，其余条件一致。 3.汇报方案，规范表述：依据控制变量法，如何分组探究铁粉、活性炭、盐、水、蛭石粉的作用？ 4.梳理材料，完善准备：除了五种物料，我们还需要哪些实验材料呢？ 5.明确步骤，规范操作：有了实验设计思路和材料，这个实验具体该如何操作呢？为了确保实验的公平性和科学性，在加物料时，活性炭统一加4勺，其余物料各加1勺，并且铁粉要最后加入；每2分钟记录一次温度，连续记录8分钟。 6.分组实操，记录数据。 7.交流结果，分析归纳：各类物料在“暖宝宝”发热过程中分别起什么作用？那未拆封的“暖宝宝”为什么不会发热？ 8.归纳总结，揭示原理：原来“暖宝宝”依靠铁粉、水、氧气发生缓慢氧化放热，活性炭与盐会加快反应速度，蛭石粉能留存热量，实现长效恒温发热。科学家巧妙利用铁生锈的原理，将“损耗”转化为“热能”，发明了方便实用的“暖宝宝”，这就是科学与生活的完美结合。 【设计意图】本模块遵循“观察-质疑-探究--归纳”的科学探究流程。学生通过拆解“暖宝宝”，认识结构与配料，结合铁生锈旧知提出探究问题。依托已有经验引出控制变量法，自主设计对比实验，根据温度数据分析各物料作用。结合密封不发热的问题，完善反应条件，总结发热原理。全程以产品探秘为情境，落实控制变量的探究方法，体会铁生锈从资源损耗到热能利用的转化，感悟科学原理在生活中的实际应用，培养实证意识与学以致用的科学观念。 模块三：自热产品的发热方式差异 1.猜想推测，初识原理：除了“暖宝宝”，还有一种常见的自热产品——自热锅。它是怎样加热食物的呢？你能根据“暖宝宝”的发热原理，推测自热锅是怎样发热的吗？ 2.对比探究，梳理差异：自热锅发热方式与“暖宝宝”有什么不同呢？ 3.归纳小结，提炼规律：两类产品都是利用产生新物质的变化放热，物料不同，反应快慢与放热效果就存在明显区别。 【设计意图】依托自热锅实例，对比两类自热产品的物料、反应速度与放热效果，打破“自热仅靠铁生锈”的片面认知，理解同一科学原理可通过不同物质实现，拓宽化学放热的应用认知。 模块四：吸热变化与放热变化 1.实例辨析：除了“暖宝宝”和自热锅，生活中还有很多变化伴随着能量的变化，在这些变化中，哪些吸收热量，哪些释放热量呢？请大家在记录单上作出判断，并说明理由。 2.探究归纳：判断一个变化过程是吸热还是放热，关键依据是什么？ 3.过渡设问：产生新物质的变化总是伴随着能量变化，能量变化主要分为吸热、放热两大类型。那么蜡烛在完整的燃烧过程中，是只吸热或只放热，还是吸热、放热两种变化同步进行？接下来我们借助阅读资料寻找答案，同时将探究发现填写在记录单上。 4.交流发现：哪位同学愿意分享你的阅读发现？ 5.小结：通过阅读学习，我们发现，同一个变化过程中可以同时存在吸热和放热现象。蜡烛熔化、汽化是吸热的没有产生新物质的变化，气态蜡燃烧是放热的产生新物质的变化，放热为吸热提供能量，让蜡烛能够持续燃烧。 6.全课总结，拓展延伸： （1）全课总结：同学们，今天我们通过探究实验揭开了“暖宝宝”的发热奥秘，对比了解了“暖宝宝”、自热锅两种不同的放热变化。同时，通过分析蜡烛燃烧现象，我们明白了一个变化过程中可以同时存在吸热、放热两种能量变化。 （2）实践拓展：课后，请同学们开展家庭小调研，寻找家中1-2种自热或制冷生活用品，查看产品配料，判断其属于吸热还是放热变化，按产品名称、主要原料、能量变化类型完成调研记录表。 【设计意图】本模块通过引导学生辨析煎鸡蛋、天然气燃烧、生石灰加冷水、烧制中的陶罐等常见变化的吸放热情况，并结合蜡烛燃烧“一边吸热一边放热”的典型案例，帮助学生建立“产生新物质的变化总是伴随着能量变化（吸热或放热）”的核心观念，同时打破“一个变化过程只能吸热或只能放热”的二元对立思维，形成对能量转换复杂性的初步认识。

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