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1、小学二年级STEM课例教学设计：火山喷发运用科学现象，发现科学规律课程背景与目标：醋和小苏打会发生反应，这是一个常见的化学反应。本课程通过让学生观察记录不同材料混合后的现象，发现醋和小苏打能够发生反应，进而对这种现象进行进一步研究,提出解释，最终将这一科学规律应用于火山喷发模型制作中。向自然界质疑，通过探究提出合理的解释，并最终应用于实践，是科学家的思维方式。虽然并不是每一个学生都会成为科学家，但是这种思维方式将极大地提升学生的思维层次和逻辑水平，有助于学生形成批判性思维，帮助学生发展分析问题、解决问题的能力。课程领域：化学、地理、美术建议年级：二年级建议时间：130分钟（基础课程）、20分钟
2、（拓展课程）课程任务：通过实验探究找出能够发生反应的两种材料，并把这一现象运用于火山喷发模型的制作中。在课程中学习科学家的思维方式，感受科学家怎样通过观察自然界中的现象发现并总结规律，最终运用自然规律解决问题。教学过程一、导入（15分钟）1.简述轨道和加速度的概念（5分钟）教师通过提问了解学生对大山的认识。根据学生发言，教师可以简单地总结火山喷发现象的成因，必要时可以通过视频短片或图片向学生展示这一现象。可以向学生提的问题：火山的形状为什么多是周围像山峰，中间凹陷？火山内部的构造是怎样的？延伸到地下的结构是怎样的？火山喷发出来的是什么物质？这种物质是液体，固体，还是气体？它的温度、颜色、气味如
3、何？花一些时间与学生充分讨论最后一个问题。可能大部分学生没有亲眼见过火山喷发，而是从书籍、电视上了解过，教师要确保每一名学生都对火山的形状、喷发原理有直观的认识。一开始的时候教师不用特别多地讲解火山喷发原理和火山剖面图，仅将必要的专业名词简单带过就可以，因为过多的专业名词讲解会降低学生的学习兴趣，并且枯燥的直接讲解学生并不能理解，在后面的环节中还会对原理进行讨论。二、任务实施(85分钟)1.出示任务和评价量规(5分钟)(1)任务：小组合作制作一个火山喷发模型，大小和形状不限，能够模拟火山喷发的现象。(2)材料：多种颜色的超轻黏土或橡皮泥、面粉、酵母粉、小苏打、糖、盐醋、洗洁精、番茄酱、水、塑料
4、杯子、塑料盘子、移液器或勺子。(3)评价量规：见下表火山喷发模型制作评价量规1分2分3分材科性质探究表格记录不完整记录较完整，但表格设计不够合理表格没计合理，维度选取丰富火山喷发模拟反应现象不明显能够产生较明显的喷发现象喷发现象明显火山形象模报不像真实火山与真实火山有一定程度的相似模型制作美观，形象地模拟了真实火山小组分工合作分工不明确，合作少分工较明确，小组协作程度一般分工合理，小组协作共同完成任务总结报只有一名组一至两名小组成员共同告员进行汇报，汇报不够清浙，内容不完整组员汇报，汇报内容较完整，表达较流畅汇报，汇报内容完整，思路清晰，有总结反思和改进方案2.探究实验材料的性质（25分钟）将
5、实验材料和工具发给每个小组，要求各小组从多角度对材料进行研究。学生需要自行设计表格进行记录，记录的维度不限。这个环节持续5-10分钟。一开始学生可能不会想到较多的维度，教师需要在全班巡视,找出设计维度较多的组，请组员向全班展示。教师还可以用以下问题对学生进行引导。材料的状态是怎样的？如果将糖和盐混合在一起，还可以分开吗？如果把醋和水混合在一起，还可以分开吗？把两种固体混合在一起与把两种液体混合在一起，有什么不同？如果想让两种固体混合，有什么更好的方式？固体和液体可以混合吗？以小苏打粉（固体）和醋（液体）为例进行实验通过这个过程直观感受什么是反应。为什么液体之间更易混合，而固体之间不易混合？番茄
6、酱是固体还是液体？学生将对“反应”“固体”“液体”等词的含义有直观的认识，在记录时学生也会尝试使用这样的专业名词。接下来，教师要求学生继续完善记录表格，同时开始第一次试验：将材料两两混合,对混合以后产生的现象进行观察和记录。实验完成后，将记录表交给教师检查。学生很容易会发现，醋和小苏打混合在一起时产生了气泡。在多数小组发现这现象后，教师组织学生进行讨论。产生的气泡是什么？怎么证明产生的是这种气体？原来的材料发生变化了吗？原来的材料变成了什么？能发生反应和不能发生反应的现象之间有什么区别？把盐和糖混合在一起，盐和糖变成了别的东西了吗？为什么？讨论结束后，有条件的话可以让学生上网查询反应现象是如何
7、产生的。有时间的话，教师还可以要求各小组提出验证气体的方案。3 .设计火山制作方案（15分钟）通过前面的观察，学生发现可以用醋和小苏打的反应模拟火山喷发要求各小组设计火山的制作方案，上交方案后领取制作材料。4 .制作模拟火山（40分钟）各小组领取材料并进行制作。教师在全班巡视，根据小组制作情况引导小组进行讨论。制作时常出现的问题是火山内部会产生反应，但是达不到喷发。教师进一步引导学生进行思考：火山内部喷发出来的是什么状态的物质？教师还可以启发学生先摇晃一瓶汽水，然后打开（注意安全）。学生很快会发现，火山的形状应该是口小肚大，火山内部还可以加一些洗洁精或者面粉以增加黏稠度。完成制作的小组在引发反
8、应前示意教师，教师可以用手机将反应现象录制成视频以便总结时观看。三、小组汇报（30分钟）给每个小组至少5分钟时间，要求小组对材料性质研究、火山设计和制作进行汇报。之前录制的视频可以在这时播放。给其他小组提问的时间，他们也可以对制作方案提出改进建议。四、火山原理回顾（拓展课程，20分钟）教师进行总结，带领全班学生进行反思和回顾。学生根据前面的制作过程对火山喷发原理有了大概的印象,这时教师可以详细地讲解。讲解以后，对学生提出问题，小组讨论后回答。如果有一件抗高温、抗高压的衣服，你穿上以后从火山口向内部探险，最终会到达什么地方？地球内部是什么状态？为什么？如果现在在地上挖一口井，一直挖到通向地球的另一端，从这个并口扔一个东西进去，这个东西会是什么样的运动状态？为什么地球内部有这么高的压力却没有爆炸？我们能不能运用这种压力？怎么运用？请给出设计图。
