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1、 1 小 学 STEAM 校 本 课 程 一年级 2 目 录 第一章 水果果冻.3 第二章 人力风扇.5 第三章 3D 影院.7 第四章 不倒翁.9 第五章 齿轮初识.11 第六章 熔岩灯.13 第七章 洗手液的秘密.15 第八章 平衡鸟.17 第九章 齿轮风扇.19 第十章 铁树开花.22 第十一章 连锁反应.24 第十二章 海底花园.27 第十三章 意面塔.29 第十四章 茶水变变变.32 第十五章 认识自我.34 第十六章 磁力驱动车.37 第十七章 钢丝杂技.39 第十八章 卧室里的“天文馆”.42 第十九章 连杆啄木鸟.44 第二十章 人体器官.47 第二十一章 探秘昆虫.49 第二
2、十二章 自制牙膏.51 第二十三章 意念喝水.54 第二十四章 荷兰风车.56 3 第一章 水果果冻 一、课程目标 1、了解果冻的制作工艺 2、了解凝胶现象 3、培养学生科学思维、动手实践能力与创新能力 二、课程重难点 教学重点：了解凝胶现象 教学难点：利用凝胶作用制作果冻 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 烧杯*1、广口杯*1、搅拌棒*2、小鱼模型*1、模具*1 烧杯*1、广口杯*1、搅拌棒*2、小鱼模型*1、模具*1 试剂 色素、海藻酸钠、乳酸钙 海藻酸钠、乳酸钙 注：试剂和器材多备2 组 四、教学过程（一）主题引入 小朋友们，你们吃果冻么？果冻它有哪些特点呢？既然小朋友们都
3、喜欢果冻，那么我们今天的任务，就是通过实验来制作一个和果冻类似的东西水晶球，但是小朋友们千万要记住，和实验有关的东西都不要往嘴里面放喔。（本次化学试剂都是食品级用品，虽然无害，甚至可以吃，但是一定不能让学生尝，养成做实验的良好习惯）（二）任务一：溶解海藻酸钠 拿出一个烧杯，加入半勺海藻酸钠粉末，再加入 20ML 水，搅拌溶解。海藻酸钠不易溶解，需要搅拌的时间稍微长一点，提示学生，把海藻酸钠溶液搅拌成液体胶形状、黏黏的并且烧杯中无明显海藻酸钠颗粒残留为止。如果发现海藻酸钠溶解完全之后还是很稀，可继续加入少量海藻酸钠粉末，如果过于粘稠，则加入一点水稀释。粘稠标准对照液体胶的粘稠度。在溶解海藻酸钠的
4、时候，可以随时加入色素，注：色素只能加在海藻酸钠溶液中。（三）任务二：溶解乳酸钙 拿出广口杯，加入乳酸钙粉末（可全部加入），搅拌至溶解（强调搅拌棒不能混合使用），大致搅拌一分钟即可，乳酸钙容易溶解，调成过饱和溶液效果更好。广口杯中的水量最好尽量多，达到广口杯能接收的最大量即可，但是也不能太满，以免溢出。（四）任务三：初步体验凝胶作用，制作小水晶球 两种溶液调解完成之后，即可开始制作最后的水果果冻。先让学生尝试制作小的水晶球，老师可演示制作一个，然后拿着给学生看一下。制作方法：搅拌棒 4 伸入海藻酸钠溶液中，因为海藻酸钠是胶体，会附着在搅拌棒上，然后拿出，悬在广口杯上方，海藻酸钠溶液会自动滴入乳
5、酸钙中，然后默数十秒钟，再用搅拌乳酸钙的搅拌棒挑出，出来的就是一个小的水晶球。演示完之后让学生自己去尝试，先做出尽量多的小球，然后再开始做大的水果果冻。实验原理：海藻酸钠溶液进入乳酸钙溶液中的时候，其溶液表面会与乳酸钙发生凝胶反应，生成坚硬的胶状体，时间越长，表面就会越坚硬。（五）任务四：制作大水果果冻 制作大的水果果冻要求比较严格，可把乳酸钙溶液全部倒入剩下的海藻酸钠中，当乳酸钙溶液进入烧杯中时，会首先和烧杯中的海藻酸钠的上表面发生凝胶反应，但是乳酸钙溶液接触不到下面与四周，此时就需要用搅拌棒小心的拨动海藻酸钠，让它形成一个球体，让乳酸钙能够接触到全部的海藻酸钠表面，这样就会慢慢形成一个大的
6、水果果冻。（最好能够形成一个球体，可以拿在手里玩，大部分学生都会把它捣烂，此时注意一下卫生，别把水弄得到处都是）课程拓展：水晶球在制作的时候，除了添加色素装饰之外，还可以往其中加入一些装饰品，比如一些小的玩具模型，加在海藻酸钠溶液里面，再倒入乳酸钙溶液。这样形成的水晶球里面，就会包裹一些小的玩具模型，而且玩具还能够在其中游动。器材中的海藻酸钠溶液完全够两次实验的用量，让学生尽量不要浪费，节省使用。五、教学总结 学生回顾 教室总结 5 第二章 人力风扇 一、教学目标：1、认识惯性与惯性齿轮 2、利用惯性齿轮制作一个拉线风扇 3、培养学生的动手能力和创新能力 二、教学重点与难点：教学重点：惯性齿轮
7、的结构与作用 教学难点：惯性齿轮的作用及应用 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 常规、A4 纸、硬币、拉线风扇套件 拉线风扇套件 试剂 注：试剂和器材多备 2 组 四、教学过程：1、引入：炎炎夏日，在没有电的情况下，你会选择用什么样的方法让自己凉快呢？小朋友们分享一下自己的经验吧。有些小朋友说用扇子扇风、有些说躲到阴凉的地方、还有小朋友说泡在水里，甚至还有的说吃冰棒降温。你们说的都有一定的道理，但是有些想法可是存在很大的坏处哟，特别最后一个，吃冰棒降温可是会吃坏肚子的呢，还有扇扇子，这个方法也存在很大的问题，很多小朋友扇着扇着就累了。老师今天给小朋友们带来来一个更好的凉快神器，叫
8、做惯性风扇。小朋友们听过吗？我们这节课就来研究研究它，并且还要把它制作出来哟。2、认识惯性 什么是惯性？在我们生活中，经常会有惯性的出现。惯性就是物体保持自身原有运动状态或静止状态的性质。比如我们玩轮滑，当我们运动一会之后，身体再保持不动，但是我们还会往前运动，这就说明身体保持原有的运动往前走，这就叫做惯性。还有在一张纸上摆放一枚硬币，然后快速的抽出纸，你们觉得硬币会怎么样？小朋友们先来猜测一下，然后我们来做个实验。老师演示：纸快速的抽出，硬币还保持在原处，这说明硬币保持原有的静止状态，这也是惯性的作用。小朋友们想一想，生活中还有哪些现象和惯性有关呢？学生思考并回答。学生演示生活中的惯性。3、
9、认识惯性齿轮 惯性我们了解来之后，那么惯性和风扇有什么联系呢？惯性如何运用到风扇中去呢？学生思考并回答。如果我们转动风扇之后，风扇由于惯性的转动一直转 6 动很久就会非常好了，的确是这样的。一般风扇我们转动它之后，它就会很快的停下来，停下来就没有风了，如果这个风扇具有很强的惯性的话，那么它就有可能转动很久，接下来我们一起来认识一下惯性风扇，我们的惯性风扇真正的惯性并不是体现在风扇上面，而是体现在带动它的齿轮上，小朋友们先拿出这个齿轮，我们来感受一下它的惯性。首先我们先拉动它，给它一个运动状态，然后松开，它就会转很久哟。一起来试试吧。4、制作惯性风扇 接下来我们就来尝试制作惯性风扇吧。（学生制作
10、）步骤图：注意事项：粘贴泡沫双面胶的时候，不要站住轮轴。本次课制作的惯性风扇也叫做拉线风扇，是利用惯性原理制作的一个小的简单机械。里面含有惯性轮，在拉线时，给轮轴加了动能，因而惯性轮也被带动。当把缠绕在轮轴上的绳子拉直时，轮轴就失去了用手拉绳加给轮轴的动能。但是，惯性轮在拉绳后转动的过程中，产生的惯性会使惯性轮继续旋转，于是尼龙绳会在拉直后，向继续转动的轮轴上缠绕，不过，这是向相反的方向缠绕。你不停地拉送尼龙绳，风扇就会不停地改变方向的转动。五、教学总结 学生回顾 教师总结 7 第三章 3D 影院 一、教学目标 1、了解 3D 电影的概念 2、掌握 1D、2D、3D 的相关知识 3、培养学生动
11、手操作能力，通过实验让学生从中了解有关于 3D 眼镜的相关知识 二、教学重难点 教学重点：立体电影成像原理 教学难点：眼镜如何看到东西的知识 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 3D 眼镜套装 3D 眼镜套装 试剂 注：试剂和器材多备 2 组 四、教学过程 回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答），教师总结 情境引入 小朋友们，今天在上课之前呢，老师先给大家放一个短片，在看短片的同时呢，老师有一个问题，同学们带着这个问题来观看这个短片。等短片放完了老师看哪位同学最聪明能够举手回答老师的问题，好不好？那老师有一个小小的要求，你们在看视频的时候一定要安静认真！好！同学们注意听了
12、！老师的问题是：仔细观察下面这段视频，看看下面这个视频和生活中有什么不同？并且，结合视频你能猜出今天这节课学习的内容吗？同学们观察的都很仔细，老师播放的这个视频和咱们平常看的视频比起来“难看了”好多！因为这个视频里有很多重影，看起来很不舒服，对不对？！那么，同学们你们在日常生活中看过这种影片吗？没错，我听到了有的同学说“3D 电影”！咱们日常生活中的 3D 电影就像老师刚刚播放的那样，有许多的重影。有的同学可能会说了：“老师！我看的 3D 电影特别好看，才没有这么多重影呢！”其实啊，那是因为我们带了 3D 眼镜。在 3D眼镜的帮助下我们才看到了美丽的画面！引出课题：那么，3D 眼镜到底是如何工
13、作的呢？带着这个问题，我们一起进入今天的课堂-3D 眼镜 实验过程 1）3D 电影的概念：将两影像重合，产生三维立体效果，当观众戴上立体眼镜观看时，有身临其境的感觉。那么 3D 是什么意思呢？在生活中：1D 俗称一维，实际是指的是一条线，只有长度，没有宽度和高度,在理解上即为一个方向（如：时间）。也可理解为点动成线，指没有面积与 8 体积的物体。2D 俗称二维是指平面，有长度和高度，它有两个方向例如普通的平面动漫，称之为二维动漫、在一张纸上的内容就可以看做成是二维。3D俗称的三维，三个维度囊括了我们正常人视觉所感受到空间的长度宽度和深度。所以说人的视觉所感受的视觉画面就是 3D 的画面，你视觉
14、感受到的生活中的物体本身就是立体的 3D 的画面。2）3D 原理解释 理解完 3D 电影的概念后，我们来了解一下，一个画面能变成 3D 的呢？我们人眼是如何看到物体的呢？外界的物体发出的光进入我们的眼睛，眼睛通过瞳孔收集光之后进入视网膜，视网膜可以成像并且是倒立的，其内还有许多对光敏感的细胞，能感受到光的刺激，视网膜把这些信号传递给视神经，视神经再传递给大脑，然后我们就看到了东西。那么为什么我们带上 3D 眼镜以后看视频就会有身临其境的感觉呢？（层叠的红蓝画面经过红蓝镜片过滤后似的进入左眼的是蓝色画面，进入右眼的是红色画面。红色和蓝色虽然显示的内容是一样的，但是相对存在一定的位移差，这个左右眼
15、相对的位移差进而欺骗大脑形成了 3D 的感受。这种 3D 效果给人最直接的感受就是画面中的物体仿佛从屏幕中出来了一样。）（给学生解释的时候，只需要让学生知道，3D 眼镜的存在，会让左眼和右眼接收到不同的画面，这样两种不同的画面重叠就让我们产生了这种 3D 感觉）3D 眼镜虽然非常的神奇，但也存在着弊端：眼睛不停调节以适应声光刺激，容易造成疲劳。3D 画面比平时更耗眼力，久戴导致青光眼。心脏病、高血压人群不适宜佩戴 3D 眼镜。注意：佩戴 30 分钟左右应摘下缓解一下 3）3D 眼镜制作：了解了这么多的相关知识，接下来就让我们自己动手来制造一个这样的眼镜吧。拿出制作套件。老师介绍各个器材名称及作
16、用。学生自己动手制作这样神奇的眼镜。五、教学总结 学生回顾 教师总结 9 第四章 不倒翁 一、教学目标 1、能在玩不倒翁的过程中发现、提出问题；学会制作不倒翁，培养动手能力。2、通过探究活动体验合作学习的乐趣；由有些物品不容易倒这些现象，意识到科学技术与人们生活有十分密切关系。3、探究不倒翁不倒的秘密；知道上轻下重的物体不容易倒；二、教学重难点 教学重点：探究不倒翁不倒的秘密；知道上轻下重的物体不容易倒。教学重点：知道物体不容易倒的原因。三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 常规、兵乓球、双面胶、螺母、小刀 乒乓球半个，扇形硬纸1 片，橡皮泥 1块，螺母（可多用些橡皮泥代替），双面胶
17、 1 个，彩笔 试剂 无 无 注：试剂和器材多备 2 组 四、教学过程 回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答），教师总结 情境引入 一个公仔精神好，从早到晚不睡觉，身体虽小力气大，千万人推不倒。你知道这个谜底是什么吗？（学生思考并回答）引出课题：是的，它就是不倒翁，你想知道不倒翁为什么不倒吗？走吧一起去探究秘密去。实验过程 1）联想探究：老师拿起一整个乒乓球，把它放在一个斜面上（斜面倾斜度不要太大），松开手后，乒乓球会发生什么运动呢？学生回答。乒乓球会滚下去，这说明乒乓球在斜面上是不稳定的，那么如何让乒乓球变得更稳定，让它在斜面上不会滚动呢？学生回答。老师演示操作，把乒乓球用小刀切开
18、，然后用双面胶把螺母粘在乒乓球的底部，再次实验，发现乒乓球此刻在斜面上不会滚动，有可能会慢慢的滑动，这说明在乒乓球的底部加了螺母之后，乒乓球的稳定性变高了，如果在乒乓球的底部粘贴一小块泡沫或纸团行不行呢？学生操作演示，发现没有效果。说明底部越重，稳定性才会更好。那么我们今天要制作的不倒翁，要怎么才能制作成功呢？老师展示材料，学生回答如何利用这些材料制作不倒翁。2）学生在老师的带领下自己动手组装 10 用双面胶将扇形纸折成圆锥状，注意圆锥的底面圆大小比乒乓球半圆截面略大，折好之后用双面胶粘合，并在底面内侧粘上双面胶 在乒乓球的底部放上重物（螺母），并用橡皮泥固定，若没有重物。则可以选择用更多的橡
19、皮泥代替。将第一步制作号的圆锥状的硬纸与乒乓球半球粘合，不倒翁的雏形就制作完成了 3）观察现象 把做好的不倒翁放在桌上，然后用力摆弄，观察不倒翁的表现，可以看到，不管怎么用力摆弄，不倒翁始终都不会倒。4）对不倒翁进行美化 根据自己的喜好，在不倒翁上部圆锥形的硬纸上作画，创作一些自己喜欢的东西。5）不倒翁不倒的原因分析 回想不倒翁的制作过程，请学生分析在乒乓球中放重物这个过程的作用，引导学生分析出上轻下重的物体不容易倒，简单提一下重心的概念，重心越低，物体越稳。生活中利用这个原理的例子有很多，提问学生。例如，汽车设计成偏平的就是降低重心使车子更稳，我们在比较滑的路面走时有时候会弯下腰，也是让重心
20、更低，自己更稳，不容易摔倒。通过制作不倒翁，我们知道，下重上轻的物体不容易倒，也就是重心低的物体更稳，生活中利用这个原理的例子也有很多，有公司正在利用不倒翁的这个原理来设计制造一款摩托车，这款车子重心很低，像不倒翁一样，不会被撞倒。五、教学总结 学生回顾 教室总结 11 第五章 齿轮初识 一教学目标 1.认识齿轮 2.了解齿轮的作用 3.了解齿轮传动和带传动 二教学重难点 齿轮传动和带传动的理解和应用 三教学准备 教师用 学生用/每组 备注 不需课前分装 需课前分装 器材 多种齿轮、齿轮套件 齿轮套件 试剂 注：试剂和器材多备2 组 四教学过程 回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答）
21、，教师总结 情境引入（5 分钟）大家都见过自行车嘛？你们知道为什么我们踩脚踏时，自行车就会往前跑吗？学生思考回答。或者你们知道手扶电梯为什么能自动往上移动吗？还有很多传送带为什么能自动的传送东西呢？因为他们里面都有一个的共同的东西，今天我们就来认识认识这个非常厉害的东西。实验过程 认识齿轮 1）每组多种不同的齿轮；2）仔细的观察，想一想什么样的东西能够叫齿轮？这些齿轮都有哪些相同的地方和不同的地方，学生观察思考并回答；2.齿轮传动 12 1）利用套件中的齿轮，自己安装，让一个齿轮带动另外一个齿轮运动，用不同大小的齿轮来分别尝试；2）安装好后，仔细的观察，不同大小的齿轮在转动的过程中有什么不同和
22、相通之处（两个齿轮转动的方向，转动的速度分别是怎样的）学生观察总结并回答；3）想一想生活中那里有这样的齿轮，或者你觉得这个可以用在什么地方能够帮助我们呢？3.带传动 1）利用套装中的材料，安装出一个类似自行车链条转动的模型，转动其中一个齿轮，观察整个装置的运动情况；2）仔细的观察，两个齿轮和连接他们的链条的转动方向和转动速度情况，总结回答；3）比较带传动和刚才的齿轮传动的相同点和不同点。3.组装套件中的材料，实现齿轮传动和带传动的结合（自己设计）五教学总结 学生回顾 教师总结 13 第六章 熔岩灯 一、教学目标 1、了解密度的概念 2、了解泡腾片产生气泡的原因 3、水和油的不溶性 二、教学重难
23、点 教学重点：了解密度，知道密度的特点 教学难点：对熔岩灯的现象理解 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 手电筒（手机代替）、玻璃瓶、洗瓶，塑料瓶、滴管、广口塑料杯、塑料瓶、滴管、广口塑料杯、试剂 水、油、泡腾片、色素 水、油、泡腾片、色素 注：试剂和器材多备2 组 四、教学过程（一）回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答），教师总结（二）情境引入 大家知道火山吗？见过火山爆发时的样子嘛？（图片展示）火山爆发的时候有红红的岩浆喷发出来很危险，我们不能靠近火山去观看，但是这个画面又很壮观，如果能在家里就看到多好。所以今天我们就要一起来做一个可以带回家的熔岩灯（可简单解释下岩浆
24、是什么）。（三）实验内容 1）老师演示：谁轻谁重实验 往玻璃瓶中顺序加入一滴管油和一滴管水，观察现象，（分层，水在下油 在上），将玻璃瓶颠倒，静置再观察（水还是会跑到下面），为什么水一直想要待在下面呢？这是因为水和油的重量不一样，那到底是水重还是油重呢？给每组分发塑料瓶子（瓶子上标有加入水的量的记号）；2）泡腾片的实验 每组一个广口塑料杯，半片泡腾片；往塑料杯中加入少量水，尝试将泡腾片加入水中，观察现象。（会有很多气泡产生）3）熔岩灯实验 往塑料瓶中加入适量的水，加上色素，轻轻摇晃均匀，在加入适量的油；提问：泡腾片扔到水中会产生气泡，如果现在我们把泡腾片放到这个瓶子里，会怎么样呢？14 每组发
25、 2 个半颗的泡腾片，一个小手电筒；先放入半个泡腾片到瓶中，观察现象；等不再有气泡产生时，再加入另外半片泡腾片，并用手电筒从瓶子的底部往瓶中照射，一个漂亮的熔岩灯就制作完成了。原理解释：1）密度：密度大的液体会沉在下面，密度小的液体飘在上面；2）化学反应：泡腾片中含有碳酸氢钠（小苏打）和一些弱酸性固体物质（我们的实验中用白醋替代），这两种物质在水环境下会发生化学反应，产生大量的二氧化碳气体，就是我们看到的气泡；3）水油不相容：因为水和油互不相容，所以当泡腾片在下面的水中产生气泡上升到上面的油中时不会溶解在油中，还会重新落下来。（此条可不说）五、教学总结 学生回顾 教师总结 15 第七章 洗手液
26、的秘密 一、教学目标 1、认识洗手液，了解洗手液里最主要的成分，表面活性剂，了解表面活性剂的作用 2、了解表面活性剂的简单结构 3、锻炼动手能力，激发学习兴趣 二、教学重点与难点 教学重点：了解表面活性剂，了解洗手液去污的原理 教学难点：动手制作洗手液 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 常规、香精、色素、烧杯，搅拌棒，洗瓶，喷壶，吸管 烧杯，搅拌棒，洗瓶，喷壶，吸管 试剂 K12（十二烷基硫酸钠），氯化氨，甘油 K12（十二烷基硫酸钠），氯化氨，甘油 注：试剂器材多备2 组 四、教学过程 1、回顾 回顾上一节课所学内容，老师提问，学生回答，最后老师总结。2、引入 洗手液相信大家都
27、用过，大家了解它的基本成分吗？今天，我们就要自己来制作洗手液，通过自己制作洗手液，希望大家能够了解洗手液各种成分的作用等 讨论洗手液的特点。3、实验过程 溶解 K12 每人发一袋 K12，一根搅拌棒，一个烧杯，加水溶解 K12，边加边溶解。提问：同学们猜这个溶液能不能洗手？可以尝试用此溶液吹泡泡，观察实验现象。【可以发现可以吹出泡泡】这就具有了洗手液的主要功能，K12 是洗手液的主要成分。老师简单介绍 K12 的简单结构，K12 这种物质有两个手臂，一个手臂和水是好朋友，它和水非常亲密，另一只手臂和油脂是好朋友，当我们洗手时，手上一些脏的油脂会被 K12 的手臂拉着一块玩，而另一只手臂会跟着水
28、走，这样脏的油脂就会被带到水里，被水冲走。16 K12 这种物质是一种表面活性剂。对比生活中的洗手液，我们现在做的具有的基本的功能，但是在外观上还有一些差别。提问学生：现在我们手上拿的“洗手液”和你们生活中用的洗手液有什么区别呢？【颜色，味道，粘稠度】加入氯化氨 现在做的洗手液很稀，怎么让洗手液变稠呢？材料中有一种增稠剂-氯化氨，向烧杯中加入氯化氨，搅拌，观察实验现象。【可以发现 K12 在变稠，老师说明氯化氨的作用，增稠剂】加入色素、香精和甘油 向上述烧杯中加入色素和香精，搅拌，洗手液制作完成。同学们可以尝试一下，看看和家用的洗手液有没有区别。向烧杯中加入甘油，搅拌，甘油的作用是保湿，让洗手
29、的体验变好。大家猜一猜：为什么洗手液可以去污？洗手液的主要成分是表面活性剂，洗手液能去污的主要原理是因为表面活性剂有两个手臂，一个手臂可以把水抓住，另外一个手臂可以将油污抓住，这样在洗手的时候油污就会被水冲走。五、教学总结 学生回顾 教师总结 17 第八章 平衡鸟 一、教学目标 1、认识平衡性，知道影响物体的平衡性因素是什么 2、了解支点，实验探究支点的数量与位置对于平衡性的影响 3、认识重心，知道重心与支点的关系 二、教学重难点 教学重点：探究支点对于物体平衡性的影响 教学难点：重心原理的应用 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 平衡鸟套装*1、若干块小积木 平衡鸟套装*1 试剂
30、 无 无 注：试剂和器材多备2 组 四、教学过程 回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答），教师总结 情境引入 视频播放：平衡大师 老师提问小朋友们在视频中看到了什么？视频内容：平衡大师可以把很多东西用一个支点立起来 把一个东西立起来很简单，但是随便找一个支点立起来就不容易，小朋友们会把什么东西立起来来呢？学生思考并回答（学生提到积木，老师可以提供积木，让学生简单演示）一个三角形的积木，把它的一个边放在平面上，这个积木很简单就会保持平衡，但是视频中的平衡大师在竖立东西的时候，靠的都是一个点，而不是一个面，这就是平衡大师的厉害之处。小朋友们知道平衡大师为什么会这么厉害呢？这其中有没有什么
31、科学原理呢？（学生思考并回答）教师总结：平衡大师利用的科学原理是重心和支点的关系，支点就是所谓的支撑点，那么重心是什么呢？它与支撑点有什么关系呢？我们今天任务就是来探究支撑点与重心的关系。实验过程 1）什么是重心？重心即一个物体重量的中心点，比如线段长度的中间点我们可以叫做重点，那么重量也有中心点，就叫做重心。（拿起一本书）比如说这本书就具有重心，18 那么它的重心在哪了？学生思考回答，从图形上可以看出，大致在最中间，如果我们用手指抵住最中间的点，那么这本书就会保持平衡。任何一个物体都具有一个重心，抵住它的重心就会保持平衡，小朋友们可以利用身边的东西来测试一下，找一找不同物体的重心都在什么位置
32、吧。（学生操作）2）支点与重心的关系 刚刚看到很多小朋友用手指抵住了书本、铅笔，都让它们在手指尖保持了平衡，都非常厉害呢。那么现在我们来思考一下，支点和重心有什么关系呢？比如抵住个铅笔盒让它平衡，那么铅笔盒的重心在哪，支点在哪呢？支点很好确定，就是支撑点，我们手指与铅笔盒接触的点，那么重心呢？重心也是在手指与铅笔盒接触的点么？对于很扁的平面物体，是这样的，但是很厚的东西就不一样了。因为如果在手指尖接触的点，是在铅笔盒的表面，那么铅笔盒的重量的中心点会在铅笔盒的表面么？明显不是，重量的中心点我们要保证改点的前后左右上下重量都要一样重。这一点，前后、左右重量应该是一样重的，但是这点的上下呢？上面是
33、整个铅笔盒，下面什么都没有，这明显就不一样重了，所以这点不可能是重心，说到这，那么重心到底在哪呢？哪个点会满足前后左右上下重量一致呢？（学生思考并回答）老师总结：重心是在铅笔盒的内部，最中心的位置，支点是在该点的正下方，因此当铅笔盒在手指尖保持平衡的时候，支点和重心是在同一条竖直的直线上的。3）平衡鸟制作 利用器材搭建支架和木鸟，任务：让鸟的最尖抵住支架的上端，让小鸟平衡。学生操作。老师引导：学生操作过程，提醒学生注意小鸟的重心，如果小鸟要平衡，那么重心和支点的位置分别应该在哪呢？如果小鸟不平衡，可以通过什么措施改变小鸟的重心？最后可以发现，利用磁铁让小鸟的重心偏移到最尖，小鸟即可平衡。五、教
34、学总结 学生回顾 教师总结 19 第九章 齿轮风扇 一、教学目标 1、认识齿轮 2、了解齿轮的作用 3、了解齿轮传动原理并制作一个齿轮风扇 二、教学重难点 教学重点：认识齿轮的结构和其特点 教学难点：齿轮传动与改变转速的理解和应用 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 齿轮套件、齿轮风扇套件 齿轮套件、齿轮风扇套件 试剂 注：试剂和器材多备 2 组 四、教学过程 回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答），教师总结 情境引入 大家都见过自行车吗？你们知道为什么我们踩脚踏时，自行车就会往前跑吗？学生思考回答。（自行车走动的原理是，通过踩脚蹬子让脚蹬子上的大齿轮转动起来，大齿轮上面
35、有一根链条连接着后轮上的小齿轮，由于齿轮具有传递动力的作用，所以大齿轮的动力就会传递到小齿轮上去，接着后轮就动起来了）与自行车类似的还有钟表，它里面也有很多的齿轮，而且钟表上的齿轮也是环环相扣的，但是却转的不一样快，比如时针、分针、秒针它们的转速就明显的不一样，这个就是齿轮能够改变转速的一个作用。接下来的实验，我们将详细的去了解齿轮的特点。实验过程 1、认识齿轮 1）发齿轮套件；2）仔细的观察，想一想什么样的东西能够叫齿轮？这些齿轮都有哪些相同的地方和不同的地方，学生观察思考并回答；2.齿轮传动 1）利用套件中的齿轮，自己安装，让一个齿轮带动另外一个齿轮运动，用不同大小的齿轮来分别尝试；20
36、2）安装好后，仔细的观察，不同大小的齿轮在转动的过程中有什么不同和相通之处（两个齿轮转动的方向，转动的速度分别是怎样的）学生观察总结并回答；3）想一想生活中那里有这样的齿轮，或者你觉得这个可以用在什么地方能够帮助我们呢？3.齿轮改变转速 把一个大齿轮与一个小齿轮相互连接在一起，分别转动小齿轮和大齿轮一圈，观察另外一个齿轮转了多少圈？学生在观察的时候，可以用一只水彩笔，在齿轮的一边画一个记号，这样的话，在转动齿轮的时候，就可以很清晰的看到齿轮转的圈数。通过实验可以知道，大齿轮转动一圈，和它相连的小齿轮会转好几圈。而小齿轮转动一圈，大齿轮仅仅只转动了一点点。老师提问：如果我们想要让一个扇叶通过两个
37、不同大小的齿轮手摇转动，我们手转动哪个齿轮？风扇装在哪个齿轮上？达到风扇转动最快呢。学生思考，最后老师分析学生给出的答案。（手转动大齿轮，把风扇装在小齿轮上，这样我们手转一圈，风扇就转了很多圈，这时候的风扇转动的就是最快的）其实这个在山地自行车上也有体现，山地自行车都可以调节档位，这个档位就是改变后轮齿轮的大小，脚蹬子上的齿轮如果保持不变的话，后轮的齿轮怎么 21 选择才可以让自行车跑的最快呢？学生回答并思考。老师分析：虽然后轮齿轮越小越快，但是越小，我们骑车的时候，就会越难蹬，后轮齿轮越大，越容易蹬，但又骑的慢。所以我们想要既省力又骑得快的话，一般都会把齿轮调节到适中的一个位置。4、制作齿轮
38、风扇 利用齿轮风扇套件制作一个可以转动很快的风扇，这个就是利用到齿轮改变转速的特点，要用大齿轮转动小齿轮，并且风扇要装在小齿轮上，把手装在大齿轮上。在我们的套件中，乌龟壳就是大齿轮。小朋友们，发挥自己的能力，赶紧动手做吧 五、教学总结 学生回顾 教室总结 22 第十章 铁树开花 一、教学目标 1.让学生了解置换反应，并认识金属活性。2.提升学生的分析能力、通过实验锻炼学生能独立完成实验的能力。3.提升学生观察、分析的思维能力。二、教学重难点 教学重点：探究“铁树开花”的原因 教学难点：置换反应的特点 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 铁树开花套装*1、滴管、塑料片*1、铁片*1、
39、铝片*1 铁树开花套装*1、滴管*2 试剂 无 无 注：试剂和器材多备2 组 四、教学过程 回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答），教师总结 情境引入 我们一起来看一组图片，同学们都看到了什么？(锁、螺丝钉)请仔细观察这些物品，分析它们的共同特点是什么？他们都属于金属。哪位同学可以告诉大家，什么是金属呢？实验过程 1）什么是金属 人们通常把元素周期表中具有金属光泽、可塑性、导电性及导热性良好的化学元素称为金属。生活中常见的金属有铁钉、门把手、遥控器电池盒内的弹簧、菜刀、炒菜的铁锅等。接下来，我们来看这张图片，同学们看到了什么？(试管里的金属开花了。)同学们知道我们的金属为什么会开花呢
40、？2）什么是金属活性 如果一种金属，很容易和其它元素发生反应。我们说它是活泼还是不活泼呢？如果一种金属，很难和其它元素发生反应。我们说它是活泼还是不活泼呢？金属活泼或者是不活泼，我们称为金属的活性。所以一种金属很容易和其它元素发生反应，我们说它的金属活性是大还是小呢？(大)如果一种金属很难和其它元素发生反应，它的金属活性是大还是小呢？（小）也就是说金属活性指的是金属与其他元素发生反应的难易程度。23 金属活性由大到小排列，就形成金属的活动性顺序。那你们知道金属的活性 顺序吗？老师今天带来一张图片表格，这个表格上面你发现了什么呢？(许多金属的名字！)这个表格就是金属活动性顺序表。上面金属的排序，
41、是从金属活动性由大到小排列的，跟着老师一起来看一看金属的活动性顺序：钾钙钠镁铝锌铁锡铅铜汞银铂金。是不是很押韵，钾钙钠镁铝锌铁锡铅铜汞银铂金。下面，我们进行一个“猜猜它是谁”的小游戏，比比看哪位小朋友答出金属的名称最快最好，准备好了吗？金属之冠是哪个？(钾！)黄金被盗是哪个？（铁！）端着金碗讨饭是哪个？（钙！）美金是哪个？（镁！）勤劳动挣钱多是哪个？（锌！）两口合一金是哪个？（铝！）同学们可以用自己的方法，把我们的金属活性顺序表认识清楚。3）验证不同材料与硫酸铜溶液是否发生置换反应 接下来，老师要和同学们一起做个小实验。老师这儿准备了硫酸铜溶液和塑料片、铁片、铝片，老师要请三位同学上来帮老师做
42、试验。那我们请第一位同学将硫酸铜溶液滴到塑料片上，同学们看有没有发生反应？（没有！）那我们请第二位同学将硫酸铜溶液滴到铁片上，同学们看有没有发生反应？（发生了。）我们请第三位同学将硫酸铜溶液滴到铝片上，同学们看有没有反应？（有！）同学们知道为什么硫酸铜溶液可以和铁片、铝片发生反应吗？这是因为铝和铁的活性在铜之前，所以铝、铁可以将铜置换出来。那你们知道发生的反应叫什么吗？因为铝、铁把铜置换出来了，所以我们可以把它们发生的反应叫做置换反应。根据刚才我们的实验，哪位同学能解释一下什么叫做置换反应？（铝、铁把铜置换出来的反应叫置换反应。）对，金属可以和化合物发生的反应叫置换反应。一种金属可以置换出没有
43、它活泼的另一种金属。教师总结：听诊器前面有一个振动片，人体器官振动带动振动片振动，振动片振动产生声音，声音可以在固体中传播，所以振动片产生的声音经过固体传到耳朵那里。4）铁树花开实验 请同学们自己设计方案，完成铁树花开的实验。现在你们知道铁树开花的秘密了吗？（演示“铁树开花”实验）。老师把硫 酸铜溶液滴到锌片上，同学们看到了什么？（锌片开花了！）它为什么开花了呢？（置换反应。）对！在金属活动顺序表中，锌排在铜的前面，表明锌比铜活性强。所以锌和硫酸铜反应时，可以把铜从它的化合物中置换出来，附着在锌片上形成“花”。把作品带回家，观察硫酸铜溶液与锌片完全置换需要多长时间？在硫酸铜溶液与锌片完全置换后
44、剩余的硫酸锌溶液中加入什么金属，可以把锌从硫酸锌溶液中置换出来？五、教学总结 学生回顾 教师总结 24 第十一章 连锁反应 一、教学目标 1.了解什么是连锁反应。2.联系生活，认识到提高自控能力的必要性。3.在探究的过程中，积极大胆地阐述自己的发现。乐于与他人合作，养成细致观察的习惯和态度。二、教学重难点 教学重点：理解连锁反应 教学难点：自制连锁反应装置 三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 多米诺牌*15 多米诺牌*15 试剂 无 无 注：试剂和器材多备2 组 四、教学过程 回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答），教师总结 情境引入 有一天，一只母鸡跑着过马路，由于跑的
45、太急了，把一群奶牛吓得冲上了一座旧桥。年久失修的旧桥，可经不起这群奶牛的踩踏。旧桥塌了，奶牛们从桥上掉下去，掉进了一辆正好从桥底下穿过的火车。车厢里的乘客正在用餐，看到从天而降的大奶牛，有幽默的乘客大喊：“是不是有人点嫩牛肉了？”车厢里有一个被押送着送往监狱的小偷倒霉丹，他趁车厢里乱成一团，偷偷地溜下了火车，逃跑了。请问为什么小偷能够逃走？实验过程 1）连锁反应 小偷能成功逃走的起因其实很简单，就是母鸡着急过马路。但是这不起眼的行为却引发了后面一连串的事情。这就是连锁反应。连锁反应是指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。这是一种混沌现象。这个现象也称作蝴
46、蝶效应。蝴蝶效应是气象学家洛伦兹 1963 年提出来的。其大意为：一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可能在两周后在美国德克萨斯引起一场龙卷风。其原因在于：蝴蝶翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并引起微弱气流的产生，而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系统产生相应的变 25 化，由此引起连锁反应，最终导致其他系统的极大变化。此效应说明，事物发展的结果，对初始条件具有极为敏感的依赖性，初始条件的极小偏差，将会引起结果的极大差异。蝴蝶效应是混沌学理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象。输入端微小的差别会迅速放大到输出端。蝴蝶效应在经济生活中比比皆是
47、。2003 年，美国发现一宗疑似疯牛病案例，马上就给刚刚复苏的美国经济带来一场破坏性很强的飓风。扇动“蝴蝶翅膀”的，是那头倒霉的“疯牛”，受到冲击的，首先是总产值高达 1750 亿美元的美国牛肉产业和 140 万个工作岗位；而作为养牛业主要饲料来源的美国玉米和大豆业，也受到波及，其期货价格呈现下降趋势。但最终推波助澜，将“疯牛病飓风”损失发挥到最大的，还是美国消费者对牛肉产品出现的信心下降。在全球化的今天，这种恐慌情绪不仅造成了美国国内餐饮企业的萧条，甚至扩散到了全球，至少 11 个国家宣布紧急禁止美国牛肉进口，连远在大洋彼岸中国广东等地的居民都对西式餐饮敬而远之。这让人联想到时下的禽流感，最
48、初在个别国家发现的禽流感，很快波及全球，就算在没有发现禽流感的地区或国家，人们也会“谈鸡色变”。请谈谈自己对连锁反应的认识，生活中见过的装置或者发生的事情都可以。比如小明被妈妈打了，因为妈妈心情不好。妈妈心情不好的原因是跟买牛肉汤的老板吵架了。吵架的原因是牛肉汤涨价了。涨价的原因是牛肉贵了。牛肉贵的原因是养牛的人需要钱。需要钱的原因是他的孩子要买玩具。2）自制连锁反应装置 自己设计方案。参考方式：26 五、教学总结 学生回顾 教师总结 27 第十二章 海底花园 一、教学目标 1、简单了解化学反应 2、激发对科学的兴趣 3、培养学生动手能力 二、教学重难点 教学重点：让学生简单了解化学反应 教学
49、难点：培养学生认真观察实验现象的能力，描述实验现象的能力 简单解释实验现象，由于学生接触到的基本知识较少，只能简单地从化学反应这个角度来解释。三、教学准备 教师用 学生用/每组 备注 器材 搅拌棒，烧杯 搅拌棒，烧杯 试剂 硅酸钠，水，硫酸铜，氯化钴，氯化钙，硫酸镍，氯化铁，氯化铜，石英砂，铜 硅酸钠，水，硫酸铜，氯化钴，氯化钙，硫酸镍，氯化铁，氯化铜，石英砂，铜 注：试剂和器材多备 2 组 四、教学过程 回顾 回顾上次课所学知识，（1-2 个学生回答），教师总结 情境引入 老师：同学们都见过花园吧，花园一般是在哪里呢？花园有的在地面上，有的在空中，对不对，但是，你们见过水里面的花园吗？在电视
50、里见过吗？我们今天就来人造一座水中花园，好吗？实验过程 分组，两人一组 特别强调，本次实验课对操作要求非常高，一定要按照老师的提示来做，待会在实验过程中一定不能移动烧杯，烧杯最好保持不动，若有晃动，对实验的结果会有比较大的影响。在烧杯中加入 80ml 水，然后将硅酸钠加入烧杯中，搅拌，使硅酸钠充分溶解。同时注意烧杯内的温度变化。（硅酸钠溶解吸热，使得温度降低）待硅酸钠全部溶解后，静置一分钟，然后依次向烧杯中加入石英砂，石英砂模拟海底的泥层或砂层。28 向烧杯中加入氯化铁、氯化铜等，注意，在加入这些试剂的时候一定要小心，慢慢加入，加在烧杯底的不同位置。仔细观察实验现象。此实验，“水中植物”的生长