12钻木取火

12 钻木取火

【教案设计】张波

【单 位】潍坊市高新区李村小学

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。

本课探究所具备的知识能力基础：

手钻的使用，火柴的使用。

案例背景分析：

活动准备提示了课堂交流所需要的资料：有关古人利用火的资料和钻木取火方法的资料。活动准备还提示了课堂探究所必备的典型实验材料：木板、砂纸、铁丝、手钻、火柴等。

本课有两个活动。

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。二是设计实验验证钻木取火的道理。三是表达与交流，总结钻木取火的道理。

活动二：说说生活中机械能转化成热能的现象，将科学知识与生活相联系。 自由活动中有两个指向：一是以“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，引导学生展开讨论，列举事实，阐述观点，提出合理化建议。二是以“我们来说一说，机械能还能转化成什么能”为引领，将研究机械能与热能的转化延伸到机械能与其他能量间的转化。

拓展活动中提示了一个建议性活动内容：查阅资料，详细了解古代人用火的方法和历史。因这部分内容与课前搜集的资料异曲同工，而实际的课堂教学中，学生产生的新问题又是多方面的。因此，根据授课安排和学生的兴趣，我将本课的拓展活动建议内容改为“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？ ”让学生根据自己的兴趣将课堂探究继续进行下去。

教学过程描述：

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：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的小窟窿里找虫子吃，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，就把坚硬而尖锐的木头，在另一块硬木头上使劲地钻，并钻出火星来。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，就是我们今天要学习的“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）

【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，教师应引导学生先在小组内将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，第一幅图是两个同学合作，一人压住木板，另一人用手钻钻木板；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，如果时间允许，也可以把每个实验都做一遍。如果你们还有其他可行的实验方法，不妨也试一试。老师为同学们准备了木板、砂纸、铁条、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，分好工，然后再开始实验。

（课件展示实验方案的确定：1.你们组准备怎样做这个实验？2.你们组将怎样分工？）

实验中同学们一定要注意安全，同时要注意观察实验现象。

（2）学生分组进行观察实验活动。

(在学生进行实验时，教师进一步提醒学生注意实验中的安全，注意观察实验现象。)

【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，而忽略了实验的真正目的”的现象。】

（3）学生表达与交流。

(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、足够的氧气；二、达到燃点的温度。

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。

【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）

【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．（对学生的表达与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。

【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？

【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。】

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与合作的能力。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，我放手让学生进行实验。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实验方法，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、动手实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实验了解钻木取火的道理。学生观察了实验现象后，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。