3.12 生锈与防锈（教学设计）科学冀人版五年级上册（新教材）

课题

3.12 生锈与防锈

课型

新授课

教学目标

科学观念：

1.知道铁生锈是铁与水和空气（氧气）共同作用产生的化学变化，生成了新物质铁锈（氧化铁）；

2.理解铁锈是不同于铁的新物质（颜色、硬度、导电性、磁性均改变）；

3.认识到防锈的核心是隔绝水和空气，并了解三种防锈思路：表面覆盖保护层、改变金属内部结构（合金）、电化学保护。

科学思维：

1.能通过比较铁与铁锈的性质，运用证据推理得出“生成新物质”的结论；

2.能基于“拯救铁钉”对比实验的现象，分析归纳出铁生锈的必要条件（水和空气共同作用）；

3.能运用控制变量的思想设计防锈方案，发展逻辑推理和模型建构能力。

探究实践：

1.能参与“铁锈小怪兽”性质探究和“拯救铁钉”对比实验的分析；

2.能规范使用实验材料（铁钉、水、干燥剂、油），模拟不同环境对铁生锈的影响；

3.能小组合作设计《自行车链条防锈保养指南》，将科学原理应用于解决实际问题。

态度责任：

1.对金属锈蚀现象保持好奇心和探究热情；

2.在实验探究中养成尊重事实、严谨记录的科学态度；

3.体会防锈技术在生活（工具保养、建筑维护）和工业（合金研发）中的重要性；

4.树立节约资源、爱护设施的环保意识，传承古人智慧（桐油石灰防锈）。

教学重难点

重点：

1.通过对比实验理解铁生锈是水和空气共同作用的结果；

2.掌握防锈的核心原理（隔绝水和空气）及常见方法（涂漆、涂油、电镀、合金）。

难点：

1.理解“对比实验”中控制变量的设计（1号杯：水+空气；2号杯：水，隔绝空气；3号杯：空气，隔绝水）；

2.将防锈原理迁移到设计具体的保养方案（如自行车链条保养）。

教学环节

教学过程

课堂导入

（一）课堂导入：铁锈小怪兽入侵（约5分钟）

情境激趣：播放PPT首页“铁锈小怪兽的秘密”封面，教师扮演“科学指挥官”：“同学们，今天我们的科学探险队接到紧急任务！一群‘铁锈小怪兽’正在悄悄入侵我们的生活，看看这些‘生病’的家伙——生锈的自行车、生锈的菜刀、生锈的铁栏杆。它们原本帅气又结实，现在却变得红褐斑驳、脆弱不堪。”

聚焦问题：PPT展示三幅生锈物品图，提问：“仔细观察，这些物品身上都出现了什么？这些难看的红褐色‘斑点’到底是什么？它们又是怎么长出来的呢？”

揭示课题：教师引导：“要打败铁锈小怪兽，必须先了解它的真面目！今天，我们就化身‘小小侦探’，一起揭开《生锈与防锈》的科学秘密！” 板书课题。

设计意图：利用PPT中生动的“铁锈小怪兽入侵”情境，结合学生熟悉的生活物品，制造认知冲突，激发探究欲望，自然引出本课核心问题。

课

程

学

习

（二）课程学习：四站探险解密（约25分钟）

第一站：铁锈小怪兽的真面目——铁 vs 铁锈（约6分钟）

观察比较：PPT展示“铁宝宝 vs 铁锈小怪兽”对比表（颜色、触感、硬度、导电性、磁性）。

颜色：铁（银白有光泽）vs 铁锈（红褐无光）。

触感：铁（光滑坚硬）vs 铁锈（粗糙疏松，易掉渣）。

硬度：铁（坚硬）vs 铁锈（脆，易碎）。

导电：铁（导电）vs 铁锈（不导电）。

磁铁：铁（能被吸引）vs 铁锈（不能被吸引）。

实验验证：教师演示“磁铁吸铁钉”实验：新铁钉能被磁铁吸引，生锈铁钉（铁锈部分）不能被吸引。

科学发现：师生共同总结：“虽然名字里都有‘铁’，但铁和铁锈是完全不同的物质！铁锈是铁在潮湿空气中，和氧气、水一起变成的新物质，这个过程叫生锈，属于化学变化。”

设计意图：通过直观的对比表和演示实验，让学生从多个维度感知铁与铁锈的本质区别，建立“生成新物质”的化学变化核心概念。

第二站：寻找帮凶——铁钉实验大揭秘（约8分钟）

故事推理：PPT讲述“铁宝宝与精灵”的故事：铁宝宝在干燥城堡很安全，直到“水精灵”和“氧气精灵”来做客，铁宝宝就变成了铁锈小怪兽。提问：“让铁生锈的关键‘帮凶’是谁？”

实验分析：PPT展示“拯救铁钉大作战”的三组实验装置图和结果：

1号杯（水+空气组）：铁钉一半泡水，一半暴露在空气中。结果：生锈最严重，红褐色锈迹明显。

2号杯（只有水组）：铁钉完全浸没在水中，表面覆盖食用油隔绝空气。结果：基本没有生锈，表面光洁。

3号杯（只有空气组）：杯底放干燥剂，铁钉处于干燥空气中。结果：光亮如新，无锈迹。

结论归纳：师生共同推导：

结论一（双重条件）：铁生锈是水和空气（氧气）共同作用的结果。缺一不可。

结论二（加速剂）：盐水会加速生锈（海边设施易锈）。

控制变量强调：教师点拨：“这个实验妙在‘控制变量’——每次只改变一个条件（水或空气），其他条件保持一致，才能找到真正的‘帮凶’。”

设计意图：通过分析经典的对比实验，让学生深刻理解铁生锈的必要条件，渗透“控制变量”的科学方法，培养逻辑推理能力。

第三站：打败小怪兽——防锈方法大作战（约8分钟）

核心原理：教师提问：“既然铁锈小怪兽需要水和空气才能生存，我们怎么打败它？”引导学生得出：隔绝水和空气。