小学科学五年级下册《钻木取火》教学设计

小学科学五年级下册《钻木取火》教学设计

一、教科书说明：

取火——人类支配自然的开端。钻木取火是最古老的取火方法，是古人智慧的结晶，是人类利用自然的见证。对于学生来说，钻木取火的故事学生通过多种媒体已有所了解，但其中蕴含的科学道理，许多学生没有细致的探究。本课是在上一课探究了机械能内部动能、势能相互转化的基础上，以古人钻木取火的故事为切入点，组织学生研究钻木取火的道理，进一步认识机械能与其他能的转化，使学生会用简单的器材做“摩擦生热”的模拟实验，培养学生搜集和整理信息的能力，乐于用学到的科学知识改善生活。

活动准备：

教科书展现了一幅古人钻木取火图：图上有一老一小两个古人，老者正在向少者传授钻木取火的方法，木头上有烟雾冒出，意在提示学生本课探究活动的主题——钻木取火。文字提示：搜集有关古人利用火的资料，了解“钻木取火”的方法。意在提示学生课前通过各种途径获得信息，了解古人用火的历史，并提前进行初步的探究，为课堂深入研究做好准备。文字提示了本课需要准备的实验材料，如木板、砂纸、铁丝、手钻、火柴等。本活动准备为学生提供了一个广阔的思考空间，启发学生根据情景图和文字提示，展开想象，开动脑筋，提出问题，体现了课前准备的开放。

活动过程：

☆活动一：试用能量转化的观点解释古人钻木取火的道理。

本活动包括三个环节。

一是教科书提供了一幅学生交流情景图。四个学生围桌而坐，桌上摆放着各种书刊资料，意在提示学生交流课前搜集到的文字及图片资料，传递获得的各种信息。其中一生语言“我认为摩擦会产生热量”提示学生将摩擦与生热相联系，意在引领学生对“钻木取火”现象进行大胆的猜想，提出自己的假设。学生语言“能量是这样转化的……”提示学生从能量转化的角度解释钻木取火的道理。

本环节设计的目的主要是给学生营造一种宽松、开放的交流氛围，让学生充分交流课前搜集到的各种资料和信息，扩大信息占有量，实现资源共享，培养学生愿意合作交流的情感态度。

二是教科书展示了四组学生学生实验情景图：第一组是两个学生合作，用手钻钻木，意在提示学生模仿古人进行“钻木取火”；第二组是一个学生正在搓手图；第三组是一个学生用砂纸打磨铁条图，第四组是在黑板上摩擦火柴图。卡通语言“我还有其他方法”意在提示学生不要只局限于教科书提供的方法，还可以采用其他的方法验证自己的猜想，为学生的验证活动提供了一个广阔的空间，充分体现了教科书空间大的特点。

三是教科书以“钻木取火的道理”为引领，引导学生展开表达与交流，并将自己的发现和认识填写到空白处。这一活动过程具有很强的开放，学生既可以填写钻木取火的原理，也可以填写能量转化的过程，还可以填写自己的体会。本环节设计的目的是使学生通过活动后的交流，整理对钻木取火原理的认识，以实现相互借鉴，资源共享。

本活动主要运用交流与思考、猜想与验证、表达与交流的方式展开探究活动，从而让学生经历科学探究的全过程，体验科学探究中证据、逻辑推理及运用想象建立假设和理解的重要，使学生初步养成想知道、爱提问、喜欢大胆想象、尊重证据、愿意合作交流的情感态度。

☆活动二：说说生活中机械能转化成热能的现象。

教科书展示了五幅图：第一幅图是工厂车间内工人师傅用切割机切割金属，火星四溅；第二幅图是商场电梯扶手因摩擦而发热；第三幅图展示的是一卡通正在玩滑梯，“屁股好热”暗示因摩擦而生热；第四幅图展示的是飞机降落时，轮胎与地面剧烈摩擦而产生火花；第五幅图是载人航天返回舱进入大气层后与大气摩擦生热燃烧。以上五幅图分别从不同的角度展现了生活中的摩擦生热现象，意在引导学生联系自己的生活经验，用能量转化的观点解释生活现象。

自由活动：

教科书提供了两个自由活动指向。

一是教科书以“摩擦生热现象有时会给我们的生活带来不利影响，怎么办呢？”为主题，展现了一幅学生交流情景图，主要是引导学生对摩擦生热现象的负面影响展开研讨，列举事实，阐述观点，提出合理化建议。学生语言“高速行驶的汽车容易爆胎”“手钻工作时，钻头会很热”提示学生列举摩擦生热现象给人们的生活带来的不利影响。“我知道……”意在提示学生根据生活经验讨论、思考解决的办法，提出自己的设想和建议。本活动的目的是让学生在对摩擦生热现象有了初步认识的基础上，引导学生从另一个角度提出问题，并尝试通过各种途径解决问题，从而使学生意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处，也可能产生负面影响，乐于用学到的科学知识改善生活，培养学生的问题意识，保护儿童与生俱来的好奇心和探究欲。

二是教科书以“我们来说一说，机械能还能转化成什么能？”为引领，将研究的重点从机械能与热能的转化转移到机械能与其他能量间的转化，使学生认识到机械能除了可以转化成热能外，还能转化成电能、光能、声能等，从而使学生意识到能量之间的转化是多角度、多方位的，为学生最终理解无处不在的能量及能量的转化埋下伏笔，做好铺垫。

本课自由活动的设计充分体现了自由活动的“自由度”，强调每个学生都应是学习的主人、问题的主人，目的是给学生充足的、开放的时间和空间，让学生提出问题、发现问题，甚至于解决问题。

钻木取火

【教材分析】：

取火——人类支配自然的开端。钻木取火是最古老的取火方法，是古代智慧的结晶，是人类利用自然的见证。对于学生来说，钻木取火的故事学生通过多种媒体已有了解，但其中蕴含的科学道理，许多学生没有细致的探究。本课是在上一课探究了机械能内部动能、势能相互转化的基础上，以古人钻木取火的故事为切入点，组织学生研究钻木取火的道理，进一步认识机械能与其他能的转化，使学生会用简单的器材做“摩擦生热”的模拟试验，培养学生搜集和整理信息的能力以及乐于用学到的科学知识改善生活的情感。【教学目标】：

1．能应用已有的知识和经验对钻木取火的原理作假设性解释；能提出探究活动的大致思路，并能用简单的器材做简单的模拟试验；能利用书刊及其他信息源获得相关信息。

2．想知道，爱提问，喜欢大胆想象；尊重证据；愿意合作交流；认识到科学是不断发展的；意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处，也可能产生负面影响，乐于用学到的科学知识改善生活。

3．知道钻木取火的道理，了解人类用火的历史；初步认识机械能可以转化为热能。

【教学重点、难点】：

手钻的使用，机械能转换为热能的探究。【教学过程】：

一、以神话故事引出探究学习的主题

同学们，老师给大家讲一个故事：那是在大约6000余年前，燧人氏偶然发现啄木鸟用尖长的嘴在树木身上小窟窿里找虫子吃，由于虫钻的深，啄木鸟嘴巴够不上，只好用尖硬的嘴去钻，不料却钻出浓烟火种。燧人氏受到这个启发后，把坚硬而尖锐的木头，在另一块硬木头上使劲地钻，钻出火星来。从此，人类就掌握了一种取火的方法，大家知道是什么方法吗？

（学生自由回答）

对，就是我们今天要学的钻木取火。（板书课题：钻木取火）

二、对钻木取火道理的猜想和验证 1．提出问题。

为什么“钻木”就能“取火”？你能用能量转化的观点加以解释吗？ 2．引导学生进行猜想与假设。

请大家先在小组内将自己课前搜集的资料进行交流、汇总，对钻木取火的道理进行大胆猜想，提出自己的见解。

（学生进行组内交流）

然后，每组选派一个代表发言，进行全班交流。其他同学注意倾听。（学生交流）

设计意图【分组活动时，为了防止出现课堂混乱、表面热闹实际低效的局面，需要教师进行正确的引导。1.为了培养学生对信息资料的处理、应用能力，交流时，教师应引导学生先将小组搜集到的资料进行汇总、整理和分类，做到条理清晰。2.提醒学生组内交流时，要轮流发言，既不能抢说，也不能不说，各组的小组长控制好局面。3.提醒学生注意倾听，养成良好的交流习惯。】

3．学生通过实验验证猜想。（1）实验指导。

教科书为我们提供了四幅实验情境图，第一幅是两个学生合作，用手钻钻木；第二幅是一个学生正在搓手；第三幅是一个学生用砂纸打磨铁条；第四幅是在黑板上摩擦火柴。你们可以任选一个实验去做，如果有时间，最好都做一遍。如果你们还有其他可行的试验方法，不妨也试一试。用老师也为同学们准备了木板、砂纸、铁丝、手钻、火柴等实验器材，你们可按照本组所选的实验，到老师这儿领取实验器材。

（学生选实验，领器材。）

现在，请各组同学先确定好实验方案，并分好工，然后再开始实验。实验中同学们要注意配合好，要认真、细心，还要有耐心。特别是用手钻的同学要注意安全。实验时要注意观察实验现象。

（2）学生分组进行观察实验活动。

(在学生进行实验之时，教师要进一步提醒学生注意观察实验现象。)设计意图【在提醒学生安全实验的同时，教师将实验中的观察作为指导重点，目的是让学生注意观察实验现象，搜集观察实验中的大量的信息，以便为学生互相交流、归纳结论提供事实依据。同时，也是为了防止学生出现“只知道热热闹闹做实验，而忽略了实验的真实目的”的现象。】

（3）学生交流与交流。

(简单评价学生的实验情况)现在各小组来交流一下你们的实验现象。（4）学生讨论分析实验现象。

通过分析实验现象，你们发现了什么？这与钻木取火有什么关系？(学生交流)（5）小结： 钻木取火的道理：

燃烧需要两个条件：一是有足够的氧气；二是达到可燃物燃点的温度。钻木的时候因为摩擦会产生热量，当这种热量积累到一定温度，就会达到木屑的燃点，因为大气中本来就有足够的氧气，所以就点着火苗了……因此，钻木取火的实质是摩擦生热，从能量转化的角度来说，钻木取火的过程是机械能转化为热能的过程。

设计意图【本活动主要运用交流与思考、猜想与验证、表达与交流的方式展开探究活动，从而让学生经历科学探究的全过程，体验科学探究中证据、逻辑推理及运用想象建立假设和理解的重要性，使学生初步养成想知道、爱提问、喜欢大胆想象、尊重证据、愿意合作交流的情感态度。】

三、列举生活中机械能转化成热能的现象

钻木取火的道理是摩擦生热或者机械能转化为热能。生活中机械能转化成热能的现象有很多（引导学生看课本插图）。除此之外，你还知道生活中有哪些机械能转化成热能的现象？

（学生根据自己的生活经验自由交流）

设计意图【从生活经验出发，用能量转化的观点解释生活现象，引导学生学科学、用科学。】

四、放飞思想，自由探索 1．提出问题。

我们已经知道日常生活中有很多地方会出现摩擦生热现象。那么，摩擦生热现象会给我们的生活带来怎样不利的影响呢？怎么解决这个问题呢？ 2．学生分组展开讨论与交流。

（引导学生交流课前搜集的有关资料，也可以根据自己的生活经验探索摩擦生热现象给人们生活带来的负面影响，并讨论、思考解决的办法，提出自己的设想和建议，阐述观点，做出合理解释。）

3．（对学生的交流交流给予适当的评价）小结：科学技术是把双刃剑，人们在利用科学技术服务生活的同时，还要注意科学技术带来的负面影响。如何消除这些负面影响，是值得每一个同学思考的问题。

设计意图【本环节强调每个学生都应是学习的主人、问题的主人，给学生充足的、开放的时间和空间，让学生提出问题、发现问题，甚至于解决问题，找到答案，培养学生的问题意识，保护儿童与生俱来的好奇心和探究欲。】

五、课后拓展

1．引导课下探究的问题。

学习这节课之后同学们想做些什么？(学生自由谈想法)2．激发学生课下探究。

有兴趣的同学可以查阅资料，进一步探究：

（1）机械能除了可以转化成热能，还能转化成什么能？（2）机械能为什么能转化成其他多种能量？

设计意图【本拓展活动主要是对课堂探究活动的一个延伸，目的是进一步拓展探究空间，解决学生感兴趣的问题，并以此引领学生走出课堂，走进生活，走进大自然，激发学生学科学、用科学的积极性和主动性。】 【板书设计】

7.钻木取火 摩擦生热 机械能——热能

【体会与反思】：

本课在教学活动设计上主要体现了以培养学生能力为核心，主要体现在以下几个方面：

一、搜集和处理科学信息的能力

新课改倡导学生勤于动手和思考，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力，批判性思维的能力以及交流和合作的能力。如果没有一定的获取信息的能力，学生的分析和推理能力，逻辑思维能力以及探究创新的能力也将无从谈起。在本课中，我让学生课前搜集有关资料，学生通过查阅图书、报刊、网络，甚至调查研究，在此过程中就会扩大学生视野，丰富学生的知识，满足学生的求知欲。然后在课上我又指导学生将资料进行汇总、整理和分类，让学生在众多信息中找到自己所需要的，并加以利用，从小培养探求知识的兴趣。

二、注重学生动手的能力

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。有效的教学活动，不能单纯地依赖模仿和记忆，动手实践，自主探索与合作交流是学生学习的重要方法。在《钻木取火》一节中，为了探究钻木取火的道理，我放手让学生进行试验。学生有的合作（手钻），有的自己完成（搓手、用砂纸打磨铁条、摩擦火柴），同学们做完一个，又做一个，乐此不疲，有的同学甚至四个都做了。还有的同学发现了自己的试验方法，如用手搓脸、火柴在衣服或桌子上摩擦、用美工刀切割泡沫塑料时，美工刀会发烫等。可见学生是乐于动手，巧于动手的，只要老师给他们提供充足的时间和机会。

培养学生动手能力要注意以下几个方面：（1）在动手操作前，让学生明白所要操作的对象或要解决的问题。（2）引导学生自己寻求解决问题的方法。（3）教给学生必要的操作步骤，并指出注意事项。但教师不能为了追求“效率”而一味要求学生按自己的演示步骤去模仿，限制学生创造性思维的发展。（4）指导学生从具体操作中分析、比较、概括出结论。然后教师以语言为中介，帮助学生将实验现象概括为科学知识，再应用于实践，形成能力。如果就停留在动手操作阶段，学生只能做到理解，谈不上掌握和应用，也无从谈动手能力的提高。（5）教师对学生的操作过程和得出的结论要做精要的评价。（6）要留有足够的时间让学生去自主探索、动手实践。如果没有足够的时间，那么学生自己的探索和发现很可能流于形式，不利于学生全面地获取知识。

三、注重学生交流表达的能力

自主探索与合作交流是学生学习的重要方法。交流作为一种学习过程，是以思维为主，通过与教师、同学的交流过程，加深对知识的理解，主动完善认知结构，获得情感交流；交流作为一种教学活动，它同实验、猜想等活动一样，引发认知结构的重组，积累合作交流的体验，从而提高学习的有效性；交流作为一种学习的方式，学生在独立思考的前提下，主动与他人交换意见，感受同伴解决问题的思路与方法，对自己已有的学习结果进行反思，形成主动学习。

可以说，本课很多问题都是在学生交流的过程中解决的，对钻木取火的道理进行猜想时的交流、动手试验后对实验现象的交流、生活中机械能转化成热能的现象的交流以及摩擦生热现象对生活的不利影响的交流等。通过交流，达到资源共享，成果共享；通过交流，锻炼了学生进行分析、整理、归纳、概括的能力；通过交流，同学们抽丝剥茧，加深了对问题的认识；通过交流，增进了同学们的感情，培养了合作精神，进一步激起学生继续研究的兴趣。

四、培养学生生成问题并提出问题的能力

爱因斯坦曾经说过：提出一个问题比解决一个问题更加重要。学生只要能提出一个问题，就说明他在思考、在分析、在探究，只要能用心去钻研一个问题，就一定会有收获。

课堂探究中，学生在听了古人钻木取火的故事后，就会产生疑问：“钻木为什么会取到火？”然后引导学生通过动手试验了解钻木取火的道理。学生观察了试验现象后，又会产生疑问：“摩擦为什么会生热？”此时可引导学生向能量转化的方向思考。在知道了摩擦生热是因为机械能转化成热能以后，又有新问题产生了：“机械能为什么能转化成其他能量呢？”问题一个接一个，内容一环扣一环，层层深入，引导学生不断探索。