“钢铁是怎样炼成的”课程是依托辽宁省科学技术馆馆校结合综合实践活动平台，以工业摇篮展厅特色展品“钢铁小屋”为主题，借助其中的“近距离观测金属”“高炉技术”“转炉技术”“连续铸造”“铁的科学”“产品展示”几件展品，以基于实践的探究式学习为教育理念，以探究式学习、情景教学为主要教学方法，辅以角色扮演、趣味实验、展品体验等活动形式开展的课程。与学校教育不同，本课程借助展品的直观性，侧重培养学生的综合实践能力。在活动中学生不但可以了解相关科学知识，还可以认识辽宁省工业历史和产业布局，激发学生对物质科学的兴趣，培养学生的科学思维。

设计思路

“钢铁是怎样炼成的”课程充分结合科技馆资源，每一个环节都有对应的展品：以展品“金属的结构”为切入点，学生由观察开始逐渐深入，借助展品“高炉技术”“转炉技术”使学生化身为“钢铁小工人”完成加工任务，结合展品“铁的科学”对比学习金属材料和其他非金属材料在生活中的应用，最后一个展品“产品展示”不仅仅展示产品，也是学生的自我展示和交流。课程采用的教育理念、教学模式和教学方法可随着学生年龄的变化适当改变，最大限度地让学生自己带着问题找寻答案。

课程目标

科学知识：了解金属结构特性，知道金属材料在生活中的应用，了解钢铁冶炼的过程。

科学探究：能在观察比较中提出可探究的科学问题，基于所学知识制订简单的探究计划，依据证据运用分析、比较、概括等方法，分析结果，得出结论，并与他人交流，作出自我评价与调整。

科学态度：乐于尝试运用多种思路、多种方法完成科学探究，体会创新实践的乐趣；能分工协作，进行多人合作的探究学习，分享彼此的想法；引起热爱家乡的情感共鸣。

科学、技术、社会与环境：了解科学技术对人类生活方式的影响，以及自然资源在产业分布中的作用。

课程介绍

课程结合小学科学课程中的物质科学内容，以金属和非金属特性、钢铁的冶炼加工流程、金属工业的发展为主要学习内容，采用5E教学模式，让学生在体验展品、探究实验等过程中了解钢铁在日常生活中的应用，培养学生的科学探究能力、科学思维方法及勇于探索的科学品质。

第一阶段：引入

问题引入，什么是金属？简单介绍金属的特性，以及在当地具有代表性的钢铁文化。不同的金属，它们的颜色、延展性、导电性、导热性都是不一样，金属的晶体结构决定材料的性能。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银，以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。

通过工业摇篮展厅“近距离观测金属”展项，对不同的金属形成初步认知，针对学生年龄可创设情境，以漫威电影钢铁侠打造“反浩克战甲”片段作为课程引入，进而结合学习单上观测任务完成本阶段学习，让学生自己找出不同金属的结构有什么不同。

第二阶段：探究

结合工业摇篮“铁的科学”展项完成以下实验，进而全面了解金属特性。

热传导实验　引导学生操作展项，启动加热器和红外热成像摄像机，观察铝锅和铁锅的温度变化速度有什么不同。记录不同时间段内铝锅和铁锅的温度，分析为什么不同的金属具有不同的导热性能。

导电性测试　引导学生操作展项，观看尺寸相同、材料不同的导线在不同电路中电流大小的区别。学生观察并且记录数值，从而了解不同金属的导电性不相同，其导电性与其电阻率有关，电阻率的大小取决于导体的材料、长度、温度和横截面积。

弹性实验　在物理学上，弹性是指物体在外力作用下发生形变，当外力撤销后能够恢复原来大小和形状的性质。引导学生操作展项，用手分别按压2个弹簧，感受不同材料的弹性区别，分别用2种不同材料的夹子夹起重物，看看哪个夹得更牢固。

电磁性能测试　无线电波是一种电磁波，当它在空间传播过程中遇到导体时，可使导体中产生感应电流。感应电流与无线电波的变化相同。因此，利用导体制作的天线，可以接收到无线电波，实现无线接收的功能。金属天线是导体，能接收电台发送的无线电波，而木头和塑料天线是非导体，不能接收无线电波。引导学生操作展项，转动转盘，为收音机选择不同材料的天线，看看哪种天线可使收音机接收到信号，并记录观察结果。

声音测试　声音由物体振动产生。形状相同的物体，硬度越高，频率越高，音调就越高。引导学生操作展项，分别按下用金属和其他材料制作的车铃，听听它们的声音有何不同。结合自己所学声音的相关知识进行解释，并记录和分析结果。

通过以上对展项的操作，引导学生归纳金属的几大特点，并结合展项中的变量总结金属各种性质的相应规律。在此环节中，使用“钢铁侠”标志作为答题奖励，增加学生的积极性和专注度。

第三阶段：角色扮演

学生化身“钢铁小工人”操作展项，模拟钢铁生产过程。

借助“高炉技术”“转炉技术”和“连续铸造”展项，学生分组对教师下达的生产任务进行实地操作。按照车间生产工序把学生分成3组，第1组负责操作高炉，主要任务是主产品铁水制造和副产品矿渣收集；第2组负责转炉技术，主要任务是在得到第1组的铁水后炼制钢铁；第3组负责连续铸造，主要任务是进行成品加工。学生可记录每一步的操作流程。

第四阶段：知识迁移

帮助学生了解钢铁铸造的发展历程，以及辽宁本地工业发展历程和产业布局。

铸造在我国约有6 000年历史，进入20世纪，铸造业发展的速度很快，其重要因素之一是生产技术的进步。辽宁是新中国重要的工业基地，有“共和国长子”之称。辽宁之所以能成为重工业实力雄厚的省份，不单单有产业基础好、产业工人队伍庞大成熟的特点，更因为辽宁各种矿产资源丰富，铁、菱镁矿、金刚石、硼等矿产保有储量居我国首位，石油、滑石等矿产保有储量居我国前5位，人均矿产资源拥有量居全国第1位。正是结合这些天然优势，辽宁形成了以沈阳为中心，辐射鞍山、抚顺、本溪、营口等地的工业城市群，产业链完整、布局合理，且具有铁路、海运、航运的交通物流优势。随着时代的发展，辽宁的工业布局和工业模式也在发展，很多工厂搬迁，也让我们的城市和环境发生了变化。结合这些特点让学生举出身边的变化，更深刻地认识自己家乡的特点。

第五阶段：评价

教师引导学生到达展项“产品展示”，在这里不仅要完成展品学习的成果汇报，还要完成综合实践活动评价表，评价包括参与合作态度、发现探索问题、实验探究态度3方面，帮助学生作出自我评价与调整。