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“木头能否被熔化” 实验探究课程教案

一、课程概述

课程目标：通过理论讲解与实验操作，让学生深入理解木头不能被熔化的科学原理，培养学生的科学探究能力、逻辑思维能力和创新精神，践行 “科豚筑梦” 教育理念，激发学生对科学的兴趣与探索欲。适用年龄：12-14 岁初中学生课程级别：中级科学探究课程涵盖科学领域：化学、物理学科交叉领域

二、教育理念

“科豚筑梦” 旨在为孩子成长助力，通过优化课程设计、利用低成本且易获取的实验材料等方式降低教育成本，使更多孩子享受优质科学教育。本课程通过引导学生自主探究木头能否熔化，激发科学兴趣，让学生在分析实验现象、探讨原理过程中，培养创新思维与解决问题的能力。

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三、上课流程

课堂导入（5 分钟）展示冰融化成水、铁加热变成铁水的图片或视频，提问学生：“冰和铁都能通过加热变成液态，那木头能被熔化吗？” 引发学生思考与讨论，激发好奇心。知识讲解（20 分钟）介绍木头的成分，说明木头主要由纤维素、半纤维素、木质素以及水分等组成。讲解物质熔化的本质，即固态物质中的分子或原子获得能量，克服相互作用力，从有序排列变为可自由移动的液态。对比木头与冰、铁等物质的结构差异，指出冰、铁是单一化合物或元素，有明确熔点，而木头是复杂的有机聚合物混合物。阐述木头加热时发生的变化，在空气中木头会燃烧，在真空中会发生热解，高分子结构断裂生成新物质。小组讨论（10 分钟）提出问题供小组讨论：“如果要让木头呈现出类似熔化的状态，可能需要哪些特殊条件？” 各小组讨论并记录想法，教师巡视指导，引导学生从温度、压强、环境等多方面思考。实验演示（5 分钟）实验材料：木头小块、真空玻璃箱、高温激光笔、导管、锥形瓶、小瓶子、冰水。实验步骤将木头小块放入真空玻璃箱，用高温激光笔加热，让学生观察木头出现黑色焦斑和白烟的现象。将木头放入锥形瓶，连接好导管，导管另一端的小瓶子置于冰水中，用火焰加热锥形瓶，观察锥形瓶内焦褐色物质和小瓶子中褐色液体的生成。讲解实验原理：真空环境下木头发生热解，生成木炭、气态和液态小分子物质，而非熔化。学生实验（15 分钟）给学生分组，每组发放木头小块、小玻璃容器、加热设备、收集气体的小装置。学生在教师指导下，将木头小块放入小玻璃容器加热，收集产生的气体并观察容器内木头的变化。教师强调实验安全，提醒学生正确使用加热设备，防止烫伤。学生记录实验现象，如木头颜色变化、是否有气体产生等。休息时间（10 分钟）学生休息放松。教师准备下节课的拓展材料，如不同种类的木头、更多的加热设备等。实验拓展（15 分钟）提供不同种类的木头，让学生再次进行加热实验。引导学生对比不同木头加热后的现象差异，思考木头成分和结构的不同对热解的影响。成果展示（5 分钟）每组学生派代表展示实验成果，分享观察到的现象和得出的结论。其他小组学生可提问、补充，共同交流探讨。总结反思（10 分钟）教师总结课程内容，强调木头不能被熔化的原理及实验要点。引导学生反思实验过程，思考实验中的不足和改进方法，鼓励学生提出新的问题和想法。

四、课堂特色

以学生为中心，让学生亲自动手实验，在实验中观察、分析、思考，培养批判性思维。学生通过记录实验现象和结果，总结心得体会，增强成就感与自信心，激发对科学的兴趣和创新欲望，引导学生在实验中敢于质疑、大胆假设，提高解决问题的能力。

五、课程目标

知识目标：学生掌握木头的成分、物质熔化的概念、木头加热发生热解的原理。能力目标：通过实验操作与问题探讨，提升学生动手能力、观察能力和分析解决问题的能力。思维目标：培养学生科学思维，使其能区分物理变化和化学变化，学会从微观角度解释宏观现象。创新目标：鼓励学生创新思考，探索木头在特殊条件下的变化，培养创新意识和创新能力。

六、教学资源

实验材料：木头小块、真空玻璃箱、高温激光笔、导管、锥形瓶、小瓶子、冰水、小玻璃容器、加热设备、收集气体的小装置、不同种类的木头。教学工具：多媒体设备、投影仪、图片、视频资料。参考资料：初中化学、物理教材相关内容，科学科普网站、杂志上的相关文章。

七、评估与反馈

评估策略实验操作评估：观察学生实验操作的规范性、熟练程度。实验报告评估：检查实验报告的完整性、准确性，评估学生对实验现象的分析和结论的得出。课堂表现评估：观察学生在课堂讨论、回答问题时的表现，评估知识理解和思维能力。反馈机制课堂上及时给予学生反馈，肯定优点，指出问题和改进方向。批改实验报告后，针对共性问题集中讲解，个别问题单独沟通，同时收集学生对课程的意见和建议，以便调整教学。

八、注意事项

实验安全：强调加热设备的正确使用方法，防止烫伤；在使用真空设备时，注意操作规范，避免发生意外。遵循教育政策和理念：课程严格符合中国教育政策和 STEAM 教育理念，注重多学科知识融合。引导与鼓励：教学中积极引导学生，用鼓励性语言激发学生的探索精神，营造积极的课堂氛围。

发布于：辽宁省

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