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物质的变化
一、单元概述
物质的变化有些是自然现象，但更多的是人们有意识的活动造成的，学生时刻可以在感受到物质的变化。从是否产生了新物质的标准去区分物质的变化，可以分成物理变化和化学变化两类。
物理变化指的是物质在形状、体积、状态等物理性质方面的变化，不产生新的物质；化学变化指的是物质在化学性质上的变化，即产生了新物质。
本单元主要研究物质的化学变化，从化学变化伴随的现象中，寻找化学变化的本质：产生了新物质。物质的化学变化产生了哪些新物质，怎样判断产生了新物质，这就需要学生学会寻找足够多的证据，作为判断产生了新物质的依据。
本单元的核心概念是物质的变化，学生需要认识到变化是有规律的，规律是可以被我们认识的。概念的关系图可以表示如下：
第1课主要呈现生活中物质变化的实例。从这些变化的实例中，比较出两类不同的变化，一类是只改变物质的状态、形状、大小等，另一类是产生了新的物质。
第2课通过两个实验，引导学生详细观察没有变化的沙豆混合和产生了新物质的白糖加热，分辨物质变化过程中的“变”与“不变”，分辨物理变化和化学变化的主要特征。
第3-6课具体介绍一些化学变化的类型以及这些化学变化所伴随的现象。学生通过观察现象、作出假设、寻找证据、得出结论的过程，研究各种化学变化，总结化学变化的主要特征：产生了新的物质。
第7-8课通过研究化学变化速度的控制，介绍化学变化在生活中的应用，让学生懂得化学变化与生产生活之间的关系。最后帮助学生总结本单元的主要内容。
从学生认识发展的角度，我们并不要求学生掌握化学变化的类型和化学变化生成的具体新物质，这对学生来说为时尚早，他们将在中学时继续学习。我们要求的是，学生能够从种种变化的现象出发，推断物质的变化是否产生了新物质，然后寻找各种证据验证自己的假设，从而达到提升科学探究能力的目的。
因此，在教学过程中，引导学生学习科学的思维和掌握科学的研究方法是很重要的。学生通过学习，在科学思维和科学方法上能有所发展，在理解科学、培养科学的思想和观点、树立科学的价值观方面能有所提高，是本单元教学所期望达到的主要目标。
二、单元教学目标
科学概念
●世界是由物质构成的，物质是在不断地发生变化的。
●物质的变化是有规律的，是可以被我们认识的。
●物质之间的相互作用，会产生物理变化和化学变化。
●物质的物理变化不产生新的物质，物质的化学变化会产生新的物质。
●物质的化学变化会伴随各种现象。
●物质的变化与人类的生产生活有着紧密的联系，人类可以利用物质的变化解决生产生活中的许多问题。
过程与方法
●通过观察、推测、实验设计和验证获得结果。
●学习通过“假设检验”得出结论的科学思维方式，自己设计对比实验进行验证。
●经历简单的对比实验的设计和实验过程，培养自行获取知识的能力。
●按规范要求完成实验。
●对观察研究结果进行简单整理、分析并概括总结，逐步形成科学概念。
情感态度价值观
●认识到物质的变化是有规律的，规律是可以被我们认识的。
●体验科学探究的乐趣，保持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。
●认识到阅读、收集更多的相关信息资料，丰富自己的认识，修正、完善原有的认识是必要的。
●培养以证据说话的观念和行为习惯。
●体会科学的思维方式可以帮助我们认识事物的本质。
●体会分辨现象与证据的关系，以证据支持结果的重要性。
●懂得确定一种物质的性质，需要有很多的证据。
●认识到科学和生活是紧密相连的。
三、分课时教学建议
第1课 我们身边的物质
(一)背景和目标
学生对物质的变化比较熟悉，看到的现象也比较多，许多变化发生于学生的生活实际，这为他们的学习提供了经验上的准备。
物体变形、水的三态变化、燃烧、生锈这些常见的现象，背后有哪些科学道理？这是我们希望学生进行探索的，因此本课的引入与学生的生活紧密相关。
本课具有前瞻性质和铺垫性质。世界是物质的、物质是变化的、变化是有规律可循的，这些观念既是科学的概念，也是哲学的概念。因此，本单元的概念具有观念层面上的意义。而这些概念的形成，并不是通过一节课的教学能够达到的，在本单元的教学中，应该渗透这些观念，为学生的发展成长奠定基础。
科学概念
●世界是物质构成的，物质是变化的，物质的变化有相同和不同之处。
●一些物质的变化产生了新的物质，另一些变化没有产生新的物质。
过程与方法
●用举例、分析、综合、概括的方法，对物质的变化进行比较分类。
●通过具体实验，体验物质的变化。
情感态度价值观
●认可世界是物质构成的，物质是在不断地变化着的。
(二)教学准备
每组一盒火柴、一枚生锈的铁钉、一根蜡烛、一张白纸，图片。
(三)教科书说明
本课由三部分组成，分别是世界由物质构成的，物质在变化，让物质发生变化。
第一部分：世界是由物质构成的
这部分的内容，通过举例例证的方式，让学生接受世界是由物质构成的这个观念。学生对身边的一些物体是由物质构成的容易理解，对空气、火、电和声音是否是物质，接受起来可能会有一些难度。学生对感官容易观察到的、特别是触觉可感知到的实在物体，很容易接受为物质，如空气和火。由于学生对空气进行过观察研究，知道空气确实存在、空气占据空间的知识，确认空气是物质比较容易，对火是不是物质的确定也好解决。但是学生对不能直接触摸到、观察到的东西确定为物质，接受起来会有难度。
怎样解决声音、电、光也是物质？可以从声音的产生和本质，电的产生和本质上帮助学生理解。声音是由物体振动产生的，没有物体振动就不产生声音，所以，声音可以看作是振动的物体，声波相当于把振动进行传递。电、光也可以用同样的方法进行解决。如果学生难以理解，教科书最后就直接告诉学生记住“世界是物质构成”的概念。
第二部分：物质在变化
这部分的内容，也是通过举例例证的方式编排的。从生活中观察到的各种
变化的现象，概括出物质都在变化。同时，发现有些物质变化较快，有些物质变化较慢。教科书希望学生通过讨论岩石、房屋、马路的变化速度，理解一切物质都在变化的观念。这个观念非常重要，它同时也是辩证唯物主义世界观的重要观点。
教科书当中，要求学生比较归纳两种物质的变化有什么相同和不同，学生的回答可能五花八门。因此，可以从是否变成了另外的材料(物质)上进行比较，这样思考的方向会更集中，也符合教科书设计的意图。
第三部分：让物质发生变化
物质的变化是绝对的，有些是自然发生的，但更多的是人们有意识的活动造成的。这部分的内容，讲解的是人为因素可以造成物质的变化，要求学生通过亲身体验，进一步了解物质的不同变化，为后面的学习打下基础。
在这里可以重点对蜡烛燃烧的观察做点文章。因为燃烧的内容，在五年级教科书中删除了，只有在这个单元出现，所以对燃烧是怎么回事，可以插入到这里进行教学，这也是对教科书的补充。
(四)教学建议
1.世界由物质构成。
这部分内容应该以讲解为主，辅助以举例例证的方式进行。
(1)我们的周围有哪些物质？让学生举例，例子越多越好，这样归纳的结果越有说服力。在举例的基础上，得出我们能直接观察到的物体都可以叫做物质。
(2)讨论空气、火、声音、电、光是不是物质，为什么？对声音、电、光的辨别，从它们是如何产生的进行辨别，最后确定它们都是物质。得出间接观察到的实际存在的物体也是物质。
(3)总结：整个世界都是物质构成的。
2.物质在变化。
这部分内容的教学，也是从生活中的例子开始的。结合教科书的内容，要区别出两种不同的变化，一种是改变了物体的形态，实质没有改变；另一种是实质发生了改变，变成了新的东西。而且要讨论，有些物质变化的速度相当缓慢。
(1)观察把易拉罐或者饮料瓶压扁，它们发生了什么变化？这样的变化是不是改变了物体的材料？
(2)观察水结冰和冰融化成水的图片，回忆水的这种变化是否是变成了其他物质？
(3)这两种物质的变化有什么相同的特点？
(4)点燃火柴，观察火柴的燃烧，它发生f什么变化？思考火柴燃烧后变成f什么物质？
(5)观察生锈的铁钉，思考铁与铁锈是否相同？
(6)这两种物质的变化有什么相同的特点？
(7)岩石、房屋、马路在发生变化吗？你的依据是什么？
(8)你认为世界上有不变的物质吗？
3.让物质发生变化。
这部分内容教学时，教师可以选择一些符合学生认知结构和思维能力的、便于观察的、有典型意义的活动，让学生观察和体验物质的变化。如铁丝的弯折、观察燃烧的蜡烛等。让学生在体验中、在观察中体会到物质的变化形式是多样的，变化可以是自然的，也可以是人为的。最后总结出物质变化，两类情况：一类是只改变了物质的形态、大小、位置等但没有产生新物质，另一类变化产生了新的物质。
第2课 物质发生了什么变化
(一)背景和目标
这是继前一节课观察了一些物质的变化之后，继续观察物质的变化，并且通过观察物质的变化，知道物理变化和化学变化的区别。沙和豆子的混合，看不到明显的变化，而这个活动通过加热白糖，让学生看到明显的变化。本课的重点在于观察物理变化和化学变化的过程，找出它们之间的区别：新物质是否产生。因此白糖加热的活动是重点，混合沙和豆子是铺垫。
物质之间相互作用，有时会发生物理变化，有时会发生化学变化，有时既发生化学变化又发生物理变化，有时什么变化都没有发生。从这点意义上来看，观察到“没有明显变化”与观察到“明显变化”的现象同等重要。
科学概念
●物质的变化可以划分为物理变化和化学变化两类，它们的区别在于是不是产生了新的物质。
●一些物质在变化的过程中，会既发生化学变化又发生物理变化。
过程与方法
●学习用筛网分离混合物、用蜡烛给白糖加热。
情感态度价值观
●养成细心观察，及时记录的习惯。
●体会到在实验操作过程中，细致并实事求是地汇报观察到的现象，对于得出正确结论是重要的。
(二)教学准备
每组一盒火柴，一枚生锈的铁钉，一根蜡烛，一张白纸，图片。
(三)教科书说明
本课由两部分组成，一是“观察混合后的沙子和豆子的变化”；二是“观察加热白糖的变化”。
第一部分：观察混合后的沙子和豆子的变化
“沙和豆子混合后，会发生变化吗？”学生猜：不会。这是学生的经验。观察沙和豆子的混合物，“沙发生变化了吗？豆子发生变化了吗？”学生判断：没有。这是学生的观察结果。这节课的重点是根据观察到的事实，判断物质混合后没有变化，还是发生了变化，学生的猜测和判断对不对，并不重要。即使学生的看法一边倒，但是“有什么证据说明没有发生变化”这样的引导会使学生想办法分离沙和豆子，寻找证据，根据观察到的事实，确认没有发生变化或者变化很不明显。
为了便于观察比较混合前后有没有发生变化，首先要观察描述沙和豆子在混合前的特点，教科书第28页的表格就起到了这个作用。观察后把样品留下，以后还要用它同分离出的沙和豆子进行比较。
在比较混合后的沙子和豆子的过程中，会有一些学生纠缠于细微的变化，如沙子粘在豆子上，豆子好像变了一点颜色等，这是值得肯定的严密、细致的态度。但这是细节，从大方向来看，我们应该把握物质本身是否发生了变化，沙子还是沙子吗？豆子还是豆子吗？这是观察的核心。所以，用筛网分离沙子和豆子的混合物，是为了更好地进行对比观察，而分离混合物的各种方法不是本课的重点。
第二部分：观察加热白糖的变化
白糖在加热的过程中，首先会发生物理变化，即固体的白糖在加热的情况下变成液体的白糖，然后继续加热，白糖的颜色逐渐加深，直至全部炭化，能闻到焦味，这时发生了化学变化。如果继续加热，黑色的炭还会燃烧。
在加热白糖的过程中，先发生物理变化——白糖的熔化，随后发生了化学变化——白糖的炭化，在白糖炭化的过程中，物理变化是伴随着化学变化进行的。要引导学生在加热的过程中，仔细观察、记录现象，从现象的变化中，分析、比较白糖发生的两种变化，体会两种变化的区别。
这个实验属于有一定危险性的活动，那么在加热白糖的时候要注意什么？教科书第29页出示了加热的示意图，要求学生用长柄的金属汤匙，如果有木柄的金属汤匙就更理想了。白糖的数量不能太多，大约1克左右。在加热的过程中，会产生气泡，如果白糖的量过多，产生气泡时会溢出来，可能会影响课堂教学秩序。加热时，用蜡烛火焰的外焰，这样在汤匙底部产生的烟会少一些。加热结束，一定要把汤匙放在盘子上，不要跟桌面直接接触。一定要提醒学生，千万不能用手直接去摸加热的部分。
在加热白糖的过程中，蜡烛也在不断地燃烧，它也在同时发生着化学变化和物理变化。蜡烛熔化是物理变化，液体的蜡烛油汽化后燃烧是化学变化。这个现象，也希望学生在加热的过程中能够观察到，这又与前一节课中的观察内容联系起来。
教科书最后总结了物理变化和化学变化的本质区别，正式提出了物理变化和化学变化的名称，但这两个概念只是描述性的概念。
(四)教学建议
1.观察混合后的沙子和豆子的变化。
(1)观察沙子和豆子
沙子和豆子混合后，会不会发生变化，必须知道混合前沙子和豆子本来是什么样的。从杯中取出少量沙和豆子，分别放在纸上进行观察。要鼓励学生尽可能从多方面观察，例如沙和豆子摸起来感觉怎样？闻起来有什么气味？看起来是什么颜色、什么形状的？观察后留作样本，同混合、搅拌过的沙、豆子比较。因为混合前的观察，是为了判断混合后是否发生了变化，所以要对观察的结果作简单的综合；每粒沙、每粒豆的形状、大小不尽相同，但它们都是沙、都是豆。
(2)猜一猜混合后会是什么样。为什么让学生猜，为了让学生养成遇事先根据已有的知识和经验进行思考，为了让学生知道猜得对不对，都要有事实作依据，然后想办法收集事实。
(3)进行混合、搅拌。这是儿童化的研究科学，“多搅拌一下也不会发生变化吗？”
(4)观察、描述混合后的沙和豆子。
(5)分离混合物。
分离混合物的活动程序：
●了解分离混合物的意义一“可以检查沙和豆子是不是发生了变化”。
怎样分离混合物，可以让学生想办法。用筛子筛是常见的方法。选择适合分离沙和豆子的材料，制成筛子进行分离。
●观察和比较。变化是比较出来的，把混合物与预留的样本进行对照、比较，可以看出混合后是不是发生了变化。搅拌产生的碎屑，只说明沙和豆子形态发生了细微的变化，特征和性质没有变，沙还是沙，豆还是豆。这种分析会丰富学生的认识。
2.观察加热白糖的变化。
(1)观察白糖的特点，记录在表格中。
(2)预测：给白糖加热，会发生哪些变化，填写在记录表中。
(3)讲解给白糖加热的方法和注意点。
(4)提供器材和物品，学生进行加热白糖的活动，并及时记录观察到的现象。
(5)交流观察到的现象，白糖充分加热后得到的物质还是白糖吗？蜡烛燃烧后变成了什么？
3.总结物理变化和化学变化的特点。
(1)把固体的白糖变成液体的糖与白糖变成黑色的炭进行比较，这两种变化有什么区别？
(2)把蜡烛变成蜡烛油与蜡烛油燃烧变成气体进行比较，这两种变化有什么区别？
(3)出示物理变化和化学变化的名称，并举例说明。
(4)物理变化和化学变化的本质区别是什么？
第3课 米饭、淀粉和碘酒的变化
(一)背景和目标
学生对米饭太熟悉了，对米饭的味道了如指掌。或许有一部分学生还有这样的经验，咀嚼米饭的时间长了，口腔内的米饭会出现甜味，这是怎么回事？本课就从这个现象开始，引导学生探索与米饭、淀粉有关的化学变化。
米饭的成分主要是淀粉，碰到碘酒会产生包合。在这里，我们并不要求学生去掌握反应机理，而是观察米饭、淀粉与碘酒反应时出现的现象，认识到这种颜色变化是化学变化的一种形式。利用碘酒与淀粉的特性反应，可以鉴别含有淀粉的食物。小学阶段，对物质化学反应的认识，一般都停留在现象的观察和描述上，不涉及化学变化的机理。同时，一般学生对化学变化产生的现象都是很感兴趣的，这有助于他们进行有限度的科学探索。
科学概念
●米饭在口腔里与唾液作用会发生化学变化。
●淀粉与碘酒会发生化学反应，生成的新物质是蓝紫色的，利用这一特性可以检验食物中是否含有淀粉。
过程与方法
●用细心体验、分析推理、实验验证的方法获得结论。
●通过实验检验一些食物中是否含有淀粉。
情感态度价值观
●培养探索新事物的兴趣。
(二)教学准备
每组一些米饭、一些淀粉、一小瓶碘酒、一支滴管、几种常见的食物。
(三)教科书说明
内容包括四个部分，分别是“会变味的米饭”“米饭、淀粉和碘酒”“淀粉的踪迹”“制作神秘的信件”。
第一部分：会变味的米饭
平常学生在吃饭的时候，一般不会尝到米饭的甜味。只有我们细细品尝米饭、长时间地咀嚼米饭的时候，才会感觉到米饭产生了甜味。教科书用这样的活动来引入，观察米饭在口腔里的变化。当口腔中的米饭出现甜味的时候，它变成了什么物质？既然米饭是不甜的，产生甜味的物质就不是米饭了，这是符合学生思维的推理。根据这个证据，我们可以断定甜味的物质肯定不是米饭，也就是说，米饭在口腔里发生了化学变化，产生了新的物质。
如果要探索米饭为什么在口腔里发生了化学变化，生成了什么新物质，那就必须涉及到唾液的作用。唾液里含有淀粉酶，酶是一种特殊的蛋白质，对某些化学反应具有催化作用。淀粉酶在常温下能很快使淀粉水解，生成麦芽糖，所以我们感觉到了甜味。教科书没有朝这个方向设计，而是引导学生再去咀嚼馒头的外皮，看能不能感觉到甜味。实际上也能够感觉到甜味的，因为馒头的外皮主要成分也是淀粉(馒头皮淀粉糊精的含量很高)，因此在唾液的作用下，也会转化为麦芽糖。教科书第30页色块上的文字资料，是帮助学生理解米饭产生甜味的原因。
第二部分：米饭、淀粉和碘酒
在米饭上滴一滴碘酒，马上会出现蓝色，生成的物质是一种包合物。当学生看到这种现象的时候，就在考虑：为什么会呈现蓝色？是化学反应吗？是不是米饭中的主要成分起了作用？因此教科书引导学生来观察米饭的主要成分——淀粉。
观察淀粉可以用感官观察，教科书第30页中间的插图，就是提醒学生可以用手去摸淀粉，体会触觉对淀粉的感觉。除此之外，更重要的是观察淀粉与碘酒的反应。在淀粉上滴上碘酒，也会呈现蓝色，可见米饭、淀粉都有共同的特点，它们遇到碘酒都会发生颜色反应。这是化学变化中伴随的现象，教科书明确告诉学生，蓝色的物质是一种新物质。这是一种淀粉和碘的包合物，新物质的名称不需要学生掌握。
在这里，我们应该提醒学生，操作时滴管不能碰到米饭和淀粉。
第三部分：淀粉的踪迹
利用淀粉和碘酒反应的颜色变化，我们可以来检验哪些食物中含有淀粉。教科书提的图中有十多种食物，目的是提醒学生，可以检验的食物很多，要尽量利用实验手段进行检验，增加自己的经验。根据实际情况，我们可以选择当地的各种食品进行检验，并对检验结果进行分类。由于食品中的淀粉含量不同，与碘酒之间的反应可能没有像米饭与碘酒的反应那么明显，因此在操作时要适当等待一段时间，或者把食物切开，在切口上滴碘酒，效果会明显。
第四部分：制作神秘的信件
这是一个有趣的活动，是寻找淀粉的踪迹活动的延续。由于淀粉不溶解于冷水，所以配制淀粉液时，最好用热水溶解，经充分搅拌，静置后，过滤得到澄清的淀粉溶液。
(四)教学建议
1.会变味的米饭。
做这个活动时，要准备一些米饭和几个白面包，尽量让学生体验，还要注意操作的程序。
(1)品尝一口米饭，马上说说米饭的味道。
(2)咀嚼大约1-2分钟，米饭中出现了什么味道？
(3)思考：米饭是甜的吗？米饭出现了甜味，说明它发生了什么变化？
(4)咀嚼一小块白面包1 -2分钟，会出现甜味吗？
(5)你认为出现甜味与什么原因有关？
(6)阅读教科书第30页的资料，你知道了什么？
如果学生提到了唾液的作用，教师要肯定下来；如果学生认为是咀嚼时，把米饭、白面包中的糖分挤出来了，那么可以再做一个实验进行验证。
把一些米饭放入杯子中反复挤压或捣碎，就像米饭在口腔中咀嚼一样，1-2分钟之后，拿出来尝味道。如果甜了，说明米饭中本身就有糖分；如果不甜，说明米饭产生出甜味，还需要唾液的作用。
2.米饭、淀粉和碘酒。
做这项活动之前，首先要观察淀粉。因为在前一个活动中，学生已经知道米饭的主要成分是淀粉，那么淀粉是怎样的？米饭和淀粉的关系又是怎样的？
(1)观察淀粉的外观特点，描述手摸淀粉时的感受。
(2)用滴管在米饭上滴一滴碘酒，观察到什么？你认为蓝色的东西还是米饭吗？
(3)在淀粉上滴一滴碘酒，观察出现了什么现象？
(4)米饭、淀粉碰到碘酒产生的蓝色的物质，是新物质吗？
(5)阅读教科书第30页的叙述，你明白什么？
做这项活动的时候，建议米饭和淀粉的量不要太多，养成节约的习惯。
3.淀粉的踪迹。
用碘酒来鉴别一些食物中是否含有淀粉，是寻找淀粉踪迹的另一个活动。让学生先进行预测，再进行实验是教科书的要求。其中的意义是培养他们科学探究的能力。
4.制作神秘的信件。
这个活动，建议在课外进行。教师要把调制淀粉液的方法告诉学生。有一个简便的办法是：把米饭煮成粥，掺水，用上层清液就可以了。
第4课 小苏打和白醋的变化
(一)背景和目标
学生对醋的认识多一点，对小苏打的认识可能不多，对这两种物质混合后会产生什么现象，知道得更少。因此，对小苏打和白醋的反应，学生是没有经验的。
本课让学生观察到小苏打和白醋的剧烈反应过程，体会到化学变化的奇妙和有趣。
在本课中，当学生混合醋和小苏打时，它们将会看到明显的化学反应现象，例如看到气泡的产生和听到嗤嗤声。这一化学反应的发生是因为小苏打包含有碳酸氢根，当醋酸与小苏打反应时，一种新的物质——二氧化碳就生成了。
对二氧化碳的确定，不是采用直接告诉的方式，而是通过实验观察比较，发现该气体的一些性质，从而做出初步的判断，再结合教科书提供的资料，确定产生的物质是二氧化碳。这是一个严谨的分析、推理过程，它可以提醒学生，分析、推理的结论是否正确，必须经过实验验证。
科学概念
●小苏打和白醋会发生化学反应，产生新的物质。
●二氧化碳是具有特殊性质的一种气体。
过程与方法
●通过观察、实验、分析和阅读资料得出正确结论。
情感态度价值观
●懂得只有足够的证据才能做出正确的判断，得出科学结论需要严密的逻辑推理。
(二)教科书说明
本课有三部分，分别是“观察小苏打和白醋”“小苏打和白醋混合后的变化”“产生了什么气体”。
第一部分：观察小苏打和白醋
本课要观察小苏打和白醋� | 
