资源简介

科学 教师教学用书 五年级下册
义务教育教材
科 学
教师教学用书
五年级 下册
目 录
教科书整体编写思路 1
本册教科书的内容与结构 4
科学家这样做
马世骏——从治蝗专家到生态巨匠 ………………………………………………………… 6
生物与环境
一、单元概述 13
二、单元教学目标 15
三、分课时教材分析与教学建议 18
第 1 课 种子发芽实验 18
第 2 课 比较种子发芽实验 22
第 3 课 绿豆苗的生长 26
第 4 课 蚯蚓的选择 30
第 5 课 当环境改变了 34
第 6 课 食物链和食物网 38
第 7 课 设计和制作生态瓶 43
四、参考资料 49
船 的 研 究
一、单元概述 54
二、单元教学目标 57
三、分课时教材分析与教学建议 60
第 1 课 船的历史 60
第 2 课 用浮的材料造船 64
第 3 课 用沉的材料造船 68
第 4 课 增加船的载重量 72
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第 5 课 给船装上动力 76
第 6 课 设计我们的小船 80
第 7 课 制作与测试我们的小船 84
四、参考资料 88
环境与我们
一、单元概述 94
二、单元教学目标 96
三、分课时教材分析与教学建议 98
第 1 课 地球——宇宙的奇迹 98
第 2 课 我们面临的环境问题 101
第 3 课 珍惜水资源 105
第 4 课 解决垃圾问题 109
第 5 课 合理利用能源 113
第 6 课 让资源再生 117
第 7 课 分析一个实际的环境问题 120
四、参考资料 125
热
一、单元概述 130
二、单元教学目标 133
三、分课时教材分析与教学建议 136
第 1 课 温度与水的变化 136
第 2 课 水的蒸发和凝结 141
第 3 课 温度不同的物体相互接触 145
第 4 课 热在金属中的传递 149
第 5 课 热在水中的传递 153
第 6 课 哪个传热快 157
第 7 课 做个保温杯 161
四、参考资料 166
科学 教师教学用书 五年级下册
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教科书整体编写思路
依据教育部 2017 年最新颁布的《义务教育小学科学课程标准》（以下简称“新课 标”），教科版小学科学教科书进行了修订。
修订后的教科书采用了科学概念和科学探究双螺旋（科学态度和科学、技术、社 会与环境为辅线）协同发展的编写理念模型，表现为“大单元”的组织形式和“四个 板块”的呈现方式。
大单元的组织形式，是为了体现科学概念的连贯性和综合性，挖掘科学探究中的 思维和认知发展过程，将新课标中的每一个具体知识条目以最优的方式组织到一起。
这种组织形式能够在一个较长的学习时间内，以富有包容力的学习情境将散落在 不同主题下的具体知识围绕一个更为核心的概念重新编织。用同一个概念解决不同情 境中的问题，用逐渐发展的概念解决越来越复杂的问题，有利于促进学生对科学概念 的理解。这种组织形式也符合科学探究的整体性、过程性特点。学生可以针对某一个 具体问题进行探究，经历探究的全过程，体会探究与发现之间的关系，发展对某一科 学概念更深入的理解。它可以促进学生自主地将某一跨学科概念在各领域之间建立起 有意义的联系。
四个板块的呈现方式， 是借鉴学习周期的策略， 将探究活动的组织过程显性化， 使师生不必再去识别过程，而是把注意力转移到理解活动的意义以及注重它们的联结 上来。
修订后教科书中的每一课一般都由聚焦、探索、研讨和拓展四个板块组成。在实 际教学中，这四个板块并不是截然分开、机械使用的。板块划分的目的在于强调它们 在探究活动中的功能和在意义联结中的作用。
1. 聚焦
聚焦板块一般以陈述句的形式描述问题情境，以疑问句的形式提出 1~2 个学生可 以探究的科学问题，以具有承上启下作用的语句与前一课的学习内容进行联系，体现 课程的连贯性。
2. 探索
探索板块包括前概念测查、预测、探究计划的制订、收集信息、组织和呈现证据 以及形成初步解释。这一板块通常以陈述句的形式出现，列出可供选择的观察和实验 方法、有关的第二手资料和数据呈现所需要的方法和工具等。
3. 研讨
研讨板块呈现的是学生在交流、讨论、论证时所应围绕的关键问题。这一板块一
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般以疑问句的形式指导学生抓住主题学习的核心，陈述自己的观点，运用证据支撑自 己的解释，在个人论证的基础上，展开集体论证以达成共识。
4. 拓展
拓展板块为学生提供一系列活动建议，以便他们在课外开展进一步的探究，使他 们将所学的知识运用于生活及其他新的情境，或是与其他学科领域的学习进行联系。
四个板块呈现的是一个有结构的，既符合科学家的工作特点，又符合儿童认知规 律的教学过程，目的是让儿童亲身经历和体验问题解决的系列科学实践。这个实践过 程与儿童转变他们的原有认识相关，与促进他们对科学的理解相关，与发展他们的认 识能力相关，而且一定是以科学概念和科学探究共生的方式发生的。
为了使教科书在课堂教学中更好地发挥支持教师开展教学、促进学生学习的作用， 我们希望教师在使用教科书时做到以下几点。
一、深刻理解和准确把握教学目标
新课标中的课程目标包括了科学知识，科学探究，科学态度，科学、技术、社会 与环境四个维度。课程内容划分为物质科学、生命科学、地球与宇宙科学和技术与工 程四个领域。小学六年学习科学的时间也被区分为 1~2 年级、 3~4 年级、 5~6 年级三 个学段。为了落实新课标的各项要求，我们在本书中对每个单元和每节课的教学目标 都进行了描述。值得注意的是教学目标表述的新变化。根据新课标确定的 18 个主要概 念，我们同新课标一样以陈述句的方式表述了它的各级目标。这种命题式的表述方式 是为了促进学生对科学概念的深入理解，也便于区分各个学段教师应该教到什么程度、 学生应该理解到什么程度。因此，希望教师能够从科学概念和学习进阶两个方面深入 理解和把握每一个单元和每一节课的教学目标，既不要任意拔高，也不要随意降低。
二、带领学生经历连贯的、有意义的科学实践活动
学习像科学家那样认识和看待自然世界是科学课程的主要任务。几十年以来，我 们已经积累了许多丰富有效的经验。但值得注意的是，我们在研讨和论证这个环节仍 然很薄弱，还不善于把学生学习科学的各项活动联结成一个相互关联、不断推进的整 体。希望教师在使用修订后的教科书的过程中，能够引起足够的重视。
三、读懂、读好我们的学生
小学科学课堂上进行的应是“儿童的科学”，即在充分体现科学特质的同时，也必 须符合儿童的年龄特征和心理发展的需要。学习进阶是新课标三个学段划分的依据， 对教科书的编写是一个很高的要求，对科学课的课堂教学也是一个很大的挑战。特别 是从 2017 年秋季起，科学课的起始年级调整为一年级，这就需要我们更加关注我们 的学生，研究我们的学生，让他们真正成为科学学习的主动参与者，在教师的指导下， 开展属于他们“自己的研究”。
科学 教师教学用书 五年级下册
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四、用好教科书提供的教学工具
好的科学课需要用心设计的教学工具提供支持。教科版科学教科书提供的支持工 具有：《科学学生活动手册》（包括学生个人活动记录、观点和看法、拓展活动等）、科 学词汇（帮助学生学习科学地表达）、班级记录表（记录班级讨论的结果、积累不断增 加的事实和证据为反思学习过程提供证据）、科学阅读（延伸学生的认识，扩展认识的 视野）和“科学家这样做”专栏（科学家的故事、与学习内容相关的科学史资料）。这 些教学工具本身也是教学内容的一部分，希望它们能够在教学中发挥应有的作用。
教科书整体编写思路
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本册教科书的内容与结构
五年级下册教科书由“生物与环境”“船的研究”“环境与我们”和“热”四个单 元组成。四个单元分别隶属于“生命科学领域”“技术与工程领域”“地球与宇宙科学 领域”和“物质科学领域”。本册教科书的整体编排，以核心概念的进阶发展为线索， 整体设计教学活动 , 兼顾四个领域的年段安排，着力发展学生的探究和实践能力。
“生物与环境”单元的学习，是建立在学生对生物个体基本特征进行过观察、研究 的基础上，进一步研究生物之间、生物与非生物之间的联系。教学活动从学生身边熟 悉的绿豆切入，再扩展到其他植物、动物以及非生物因素，让学生经历从个体研究到 发现联系、再到形成系统意识的学习过程。本单元明确提出“对比实验需要控制改变 的条件和不变的条件”，为变量控制实验打下基础。本单元共 7 课，从研究植物对环境 的生存需求开始，接着研究动物对环境的生存需求，最后探索动植物之间相互依存、 相互影响的关系，初步建构“生态系统”的概念。在探究的过程中 , 学生对生物之间、 生物与非生物之间的联系的认识逐渐加深，最终形成较为系统的认识，初步建立“大 自然”观。
“船的研究”单元的学习，与上一版的“浮力”单元相比有了很大的改变，不再强 调“浮力”概念，也不再具体研究浮力、重力与物体沉浮的关系，而是以船的材料、 结构、动力等发展演变为内容，引导学生在认识、设计、制作船的实践活动中，初步 感知浮力，体验生产生活需求对科学技术发展的推动作用。本单元以船的演化史为线 索，引导学生认识造船技术经历了材料、结构、动力等方面的发展历程；开展设计与 制作船的动手实践活动，深入体验人类为了提升船只的载重量、稳定性、动力性能， 对造船材料、内外部构造、动力装置等进行的不断改进和发明。本单元重点引导学生 运用技术与工程的思想和方法去解决实际问题，在优化工程模型中发展动手能力，体 会技术与工程的思维特点。
环境问题是一个综合性跨学科的内容。“环境与我们”单元的学习，先从宏观方面 入手，介绍地球为人类提供的珍贵而独特的生存条件，以及地球面临的复杂、严重的 环境问题，让学生有一个整体的概念，同时激发学生进一步了解环境问题的欲望。再 从学生的日常生活入手，根据学生的认知水平，研究学生经常接触的水资源问题和垃 圾处理问题、合理利用能源问题、资源再生问题等，让学生感受到环境问题跟我们的 日常生活紧密相关。最后以分析一个实际的环境问题为目标导向，由学生分组讨论并 模拟答辩现场，提出解决问题的方案。通过对几个环境问题的探索，让学生了解人类 活动对环境的影响、环境保护的重要性，培养他们的环境保护意识，帮助学生从身边
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的点滴小事做起，开展环境保护行动。
热是一种能量形式，这个概念是比较抽象的，学生在理解上会有一定难度。“热” 单元的学习，从观察水温的变化开始，对热现象进行观察。然后观察物质在热量变化 过程中产生的变化，通过实验探究，了解气体、固体和液体三态的转化及与温度的关 系、热量转移（传递）的过程、材料的导热性能等一系列的活动。建构热与物体变化 的关系，从而了解热作为能量的一种形式，与人们生活之间的关系。本单元的学习， 重点是学会用实验探究的方法来进行科学探究，可以促进学生提升探究能力和探究兴 趣。在研究热传递的方式后，利用热传递的性质来创造性地制作保温杯，以丰富的实 践经验建构这些主要概念。
本册四个单元的设计，充分考虑五年级学生的认知特点，按照课程标准的学段目 标与内容，精心设计探究实践的主题，通过学生实践，帮助学生建构起相关科学概念。 同时注重对比实验在不同年段的进阶安排，四个单元的设计与编排在实验方法上有新 的安排，在技术与工程实践上有了比较明确的要求。
本册教科书的内容与结构
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科学家这样做
马世骏——从治蝗专家到生态巨匠
1991 年春末，河北省丰润县至北京市的公路上，一辆双排座大卡车与一辆小轿车 相撞，车祸导致小轿车内的司机和一位副研究员身受重伤，而另一位研究员不幸当场 罹难！
这位不幸遇难的科学家便是中国科学院院士（时称学部委员）、中国科学院动物研 究所研究员、博士生导师、原副所长，中国科学院生态环境研究中心名誉主任马世骏。 一颗科学巨星划过天际，从此陨落。噩耗传来，中国科学院动物研究所的每一位职工 都感到无比震惊与悲恸，国内外科学界无不为之扼腕叹息！
马世骏的逝世，是中国科学界的重大损失。在悼念及告别仪式上，世界各地的科 学家、国际学术机构，以及国内科研院校、学术团体等发来唁电、唁函 270 余份，送 来众多的挽联，表达他们沉痛的悼念与哀思。
其中，有一副挽联这样写道：
毕生改造环境，造福人类，踏遍青山，岂料祸殃意外，以身殉职； 一心发展科学，振兴中华，驰骋五洲，瀛球桃李满园，为人师表。
这是对马世骏一生的光辉写照。马世骏是一位享誉国际的著名科学家，在生态学、 环境科学、昆虫学，以及生态工程建设、害虫综合治理与防治等很多领域贡献卓著。
家境贫寒 艰苦求学
马世骏出生在 1915 年，那是一个极为动荡的年代。马世骏家在山东省滋阳县，是 当地一个极为普通的家庭。马世骏的父亲叫作马善堂，早年经商，先后开过布店和茶 庄。出于种种原因，他的买卖一直经营惨淡，年迈以后遂将店铺交给其弟打理，自己 则购置了一些田地出租给别人，靠收取微薄的佃租维持一家人的生活。
马世骏的母亲卞氏为人贤淑，是马家的当家人，一切家务，包括照顾马世骏的爷 爷以及五个子女的重任就都落在了她一个人的肩上。
马世骏本名马宜亭。兄弟姐妹五人，他排行老三。大哥、大姐早夭，妹妹成年后 出嫁，小弟则从小就随叔父经商。而最终，只有马世骏一人有机会成为读书人。
当家中尚有条件时，马世骏在私塾中读了几年书。他聪颖过人，过目不忘，熟读 熟背四书五经。之后，即使家境不佳，他也还是去了新式学堂学习新的知识。因在小 学发愤读书，连续跳级，马世骏很早便毕业了，并被父母送到省城济南继续深造。
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马世骏的青少年时期正是国内军阀混战、日本侵华，以及英法德等帝国主义国家 在中国横行霸道的黑暗年代，他目睹了国家的贫穷落后、民族的危亡、反动政府的黑 暗与腐败、老百姓在水深火热之中挣扎的种种现实，逐渐形成了反帝救国的信念和志 向。在中学期间，马世骏便开始积极投身反侵略、反帝国主义压迫、反政府不抗日等 救亡图存的社会运动之中。正因他频繁出去“闹事”，学校两度将其开除。于是，年轻 敢闯的他跑到了北平， 将自己的名字改为马世骏， 继续读完了高中。之所以改名， 是 因为过去的名字听起来好像“宜‘停’”，现在的名字则要像“骏马”一般，“马不停 蹄”地做“一世的骏马”！
经过自己不断的刻苦努力， 1933 年， 18 岁的马世骏考上了北平大学农学院生物系。 到了大学，马世骏依然“不消停”，他在 1935 年参加“一二 · 九”学生运动，后被国 民党宪兵拘留。经历了种种坎坷之后，马世骏于 1937 年 6 月顺利毕业，获得学士学 位。随后，他回到山东，在山东省烟草改良场工作，从事烟草害虫的研究防治工作。
之后不久，抗日战争全面爆发了，烟草改良场也无法在济南继续存在下去，于是 内迁到四川省成都市，并与四川省植物病虫害防治所合并。但随后，机构改组裁员， 马世骏没有后台和靠山，便被解雇了。曾有一段时间，马世骏过着穷困潦倒的失业生 活。幸好有同学举荐，他前往湖北省恩施，在湖北省农业改进所工作，研究和防治水 稻螟虫、棉虫。在此工作期间，他奔走于湖北、湖南、四川等多地，深入野外环境和 田间地头。马世骏始终善于发现问题、研究问题，也正是在这段时期，他对昆虫生态 学领域有了非常深入的了解，为以后的研究奠定了基础。
1945 年 8 月，抗战胜利了。马世骏马上意识到国家迎来了新的发展机遇，自己也 有了新的机会，他立即赶往上海，一方面参加一些与烟草害虫有关的会议，并在上海 中华烟草公司工作；另一方面抓紧准备，申请出国深造。他认为，唯有进一步地学习， 才能掌握更多的知识和技能，才能在工作上取得更多的成绩，为国家建设贡献自己的 力量。功夫不负有心人， 1948 年， 33 岁的马世骏获得了美国犹他州立大学的资助，前 往该校攻读昆虫生态学专业的研究生，他的研究课题是“气象因素对蜜蜂生态行为及 其传粉的影响”。
马世骏基本功扎实，极为勤奋努力，第二年便获得了硕士学位。到了 1949 年的冬 季，他便前往美国明尼苏达大学研究院，攻读博士学位。又经过两年的时光， 1951 年， 36 岁的马世骏获得博士学位，他的博士论文为“红松叶蜂种群动态研究”。
勤勉的马世骏，虽然读研究生很晚，但是仅仅用了三年时间，就取得了优异的成 绩，通过答辩，获得博士学位。
科学报国 赤子之心
马世骏在获得博士学位后，就着手准备回国，希望以一腔热情和满腹才华，投身 于新中国的建设。
但新中国刚成立不久，就遭到美国的封锁，从美国回国非常困难，特别是对美国
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科学家这样做
培养的各方面人才，美国政府都严加管控。重要的人物，特别是华人科学家，几乎都 遭到禁止出境。马世骏就是其中一位，尽管他提出回国请求，但遭到了美国政府的 拒绝。
但是不要忘了， 马世骏在年轻的时候， 可是一匹敢于到处闯荡的“骏马”！ 他开始 周密地计划回国的行程。 1951 年秋季，正好有个机会，那便是在荷兰阿姆斯特丹召开 的国际昆虫学大会，他借着这次国际会议的机会，离开美国，先前往欧洲，他希望从 欧洲绕道回国。
为了不引起美国特工的注意，马世骏不仅正常与会，发表演说，交流学术，还为 了进一步进行学术交流，顺访了比利时、奥地利和法国。即使美国特工人员，也都不 再怀疑马世骏有想回中国的打算。最后，他再前往英国，在伦敦短暂停留后，他又以 访问学者身份前往剑桥大学，拜会世界著名昆虫学家，与各方面的专家学者切磋交流。
马世骏在剑桥没待多久，便觉得机会应该差不多了。他乘船渡过了英吉利海峡， 经地中海、红海、印度洋，绕了一大圈，抵达了香港，然后再从香港到达上海。
终于，归心似箭的马世骏从美国出发，几经周折，历时 4 个多月，于 1951 年 12 月底回到了阔别已久的祖国。 1952 年 1 月，马世骏北上祖国首都北京，并立即投入到 科学研究的浪潮之中，投入到报效祖国的洪流之中。
创立机构 奠定基础
到达北京后，马世骏开始着手创建第一个昆虫生态学研究室，并参加了中国科学 院昆虫研究所的筹备工作。 1962 年， 昆虫研究所与 1957 年由动物研究室扩建而来的 动物研究所合并，组建新的中国科学院动物研究所。
就在马世骏回国不久，即 1952 年 3 月，他主动参加抗美援朝反细菌战专家调查 团，与钟惠澜、刘崇乐等科学家一起到我国东北边界实地考察，获得了一系列美国军 队悍然发动细菌战的证据。为此，他在国际调查团的会议上有力地论述了美国军队在 朝鲜发动细菌战的证据，出色地完成了任务，受到全国爱国卫生运动委员会的奖励。
飞蝗是世界性大害虫， 在我国有关蝗虫的最早文字记载可以追溯到甲骨文时期。 从春秋时代到新中国成立的 2600 多年中，明确记载的蝗灾就有 800 多次。蝗灾所至， 遮天蔽日，草木皆尽，饿殍遍野，民不聊生。蝗灾与水灾、旱灾一起并称三大自然灾 害，曾经给中华民族带来过沉重的苦难。随着新中国的成立，一场科学救国的治蝗保 卫战拉开了序幕。
自 1952 年开始，以马世骏、钦俊德及他们领导的昆虫生态研究室和昆虫生理研究 室为主，采取多学科合作的方式，以改变蝗虫赖以生存的栖息环境等新思路，研究了 飞蝗的发生、数量消长和预测。
马世骏接受治理飞蝗的研究任务后，就对陈永林和尤其儆等严肃认真地说：“我们 要研究飞蝗的生态学、生物学就得深入飞蝗发生基地，也就是飞蝗的‘老巢’。”常言 说得好：“不入虎穴，焉得虎子。”他们就是本着这句话，先后来到了洪泽湖畔的泗洪
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科学家这样做
县车路口蝗区和界集蝗区。
那 是远离 村庄 的荒 草地， 马世骏与同事们搭起了白色的 帆布帐篷，支起了绿色帆布的 行军床，春夏秋三季都在那里 工作与居住，生活在蝗虫的 “老巢”之中。他们围起实验 地、埋好了大、中、小的养虫 笼，进行不同密度蝗蝻的生活 史观察、繁殖实验、对飞蝗生 殖力的饲养观察、变型的实验 研究等。
大家与飞蝗朝夕相处，对 飞蝗习性进行日夜观察和 24 小
铺天盖地的蝗虫
时观察；同时，进行大气温湿度、降雨、土壤温度和相对湿度等小气候的观察记录。 连年的观察实验获得了许多宝贵的第一手资料。
马世骏等科学家以山东省和江苏省的蝗灾地区为研究基地，明确了洪泽湖和微山 湖蝗区形成的两个基本原因并提出根治蝗灾问题，首先要改变湖区的自然地貌，即控 制湖水水位和改变蝗区植物相，以切断飞蝗食料。
1954 年 8 月和 11 月，他们先后提出《根治洪泽湖区蝗害建议（草案）》和《根治 微山湖区蝗害建议（草案）》。方案把长期以来对根治蝗害的希望与原则设想，转变为 建立在大量科学资料基础上的具体措施，成为改造我国东亚飞蝗蝗区的第一张蓝图。
随着两湖湖区蝗害根治方
案的实施，以及与山东省地方 合作建立的金山县根除蝗害实 验性样板的影响， 1959 年，农 业部提出治蝗的方针，从以往 的药剂防治为主改为“治改并 举”。除猛攻巧打外， 还要积极 改造蝗区自然环境，迅速根除 蝗害。
与此同时，结合国家大规 模地治理黄河、淮河和海河等 洪涝地区的工程，荒地、盐碱 地的开垦以及旱田变水田等一 系列耕作措施的实施，频繁和
1973 年 9 月，在微山湖畔，马世骏教授、陈永林同志实地 探查蝗虫的发生情况
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严重发生的蝗灾得到了治理。
1977 年 10 月 24 日，《人民日报》第 3 版转发了新华社 1977 年 10 月 23 日讯：“飞 蝗蔽日的时代一去不返——危害我国数千年的东亚飞蝗之灾，已被我国人民和科学工 作者控制，连续十多年没有发生蝗害”。
1978 年，“改治结合，根除蝗害”获全国科学大会重大科技成果奖； 1982 年 7 月， “东亚飞蝗生态、生理学等的理论研究及其在根治蝗害中的意义”获国家自然科学奖二 等奖。我国治蝗战役打赢漂亮的一仗，这与马世骏领导的科学家团队的辛苦努力是分 不开的。
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“东亚飞蝗生态、生理学等的理论研究及其在根 治蝗害中的意义”获国家自然科学奖二等奖。
马世骏等科学家对蝗灾发生与外部环 境的关系做了深刻的阐述，从而发展出改 制结合的治蝗策略。
马世骏自 1952 年以来，全身心地投 入到中国昆虫生态学以及近代生态学的创 建与发展的工作。主要研究了东亚飞蝗生 理生态学、粘虫越冬迁飞规律、棉花害虫 种群动态及害虫综合防治理论，提出“改 治结合、根除蝗害”“种群变境成长”以 及系统防治等新观点， 制订了预测方法， 丰富了昆虫种群生态学、生态地理学及害 虫综合防治的理论，并在植保工作中发挥 了重要作用；在治理环境污染和生态环境 的保护方面，提出了“生态经济学”设 想、“经济生态学”原则等一系列新观点， 并在此后的实践过程中取得了良好的经济 效益和生态效益。
马世骏不仅踏遍了祖国的农田、森 林、草原， 调研了大量有关昆虫、生态、 环境、农业、经济、社会等多方面的资料
信息，也活跃于许多国际学术组织与活动之间，交流了昆虫学、生态学、农学、环境科 学等领域中的重要理论前沿与重大社会问题的见解。
科技不断进步，科学家求知、探索、创新的脚步也将永不停歇。
马世骏带头创建了中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心、中国科学院 系统生态开放研究室、农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室，并任中国生态学 学会第一届和第二届理事长、第三届名誉理事长、中国科学院生态环境研究中心名誉 主任、中国科学院系统生态开放研究室学术委员会主任。
此外，马世骏还参与创建了中国环境科学学会、中国生态经济学会、国际科联中
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科学家这样做
国环境问题科学委员会（ SCOPE），曾任国 务院环境保护委员会顾问、中国科学院生物 学部副主任、中国科学院环境科学委员会主 任、自然灾害研究委员会委员。兼任北京大 学、复旦大学、南开大学、中国农业大学的 教授。
在国际上，马世骏曾担任联合国粮农组 织和环境规划署有害生物专家委员会委员、 国际昆虫学会常务理事、国际系统与进化生 物学委员会委员、国际生物科学联合会中国 委员会主席、国际地圈－生物圈计划中国委 员会副主席、欧洲生态科学院通讯院士、英 国皇家科学院昆虫学会会员。这不仅反映了 他的学术生涯的广阔范围，而且也体现了他 在国内和国际昆虫学、生态科学和环境科学 以及生物学领域中发挥的积极作用、学术影 响与地位。众望所归，马世骏于 1980 年当选 为中国科学院学部委员（院士）。
马世骏先生共发表论文 150 多篇，出版 专著 7 本，培养了硕士生 20 多名、博士生 19 名。他有过根治东亚飞蝗蝗害的光辉业 绩，有过对《我们共同的未来》的卓越贡献。 他创立了一套整体、协调、循环、自生的学
1982 年 12 月 7 日，《中国日报（英文版）》 报道马世骏先生关于蝗灾控制研究的成果 荣获国家自然科学二等奖
术思想；倡导了一种奋斗、协同、求实、创新的治学精神；培养了一支执着奉献、锐 意进取的生态学队伍；开创了中国城乡可持续发展的生态建设事业。强烈的民族感与 爱国心、博学的才华、孜孜以求的治学精神与精深的学术造诣，使他成为生态学的巨 匠、系统生态学理论与生态控制、可持续发展理论与应用的先驱。
不是尾声的尾声
由于篇幅的限制，马世骏的光辉业绩以及他的科学研究事迹，靠一篇短小的文章 是难以完全展现的，特别是他的学术成就。
就笔者所了解的我国生命科学领域，能够像马世骏这样有独特建树、独到见地的 科学家，并且在很多研究领域都有巨大成就的科学家，是不多见的！马世骏的学术贡 献，足以写出一本厚厚的书来！
马世骏先生离开我们将近 30 年了，笔者虽然没有见过先生，但当我了解了先生的 感人事迹，特别是深入了解到先生的科学贡献的时候，我总感慨和寻思为什么马世骏
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先生有如此巨大的科学贡献，为什么他总会有那么多的好主意，为什么他会赢得普通 老百姓的爱戴？！
马世骏先生为我们留下了宝贵的科学遗产、精神遗产，这就是他能有如此巨大的 科学成就及崇高的科学品质的源泉所在。
马世骏先生一生光明磊落，为人正派； 热爱祖国，热爱中国共产党，忠于人民， 忠于科学事业。他不断追求真理，勇于探索，攻坚克难，孜孜以求。他的历史、事迹 以及科学贡献值得我们，特别是青少年去了解、学习、继承与发扬！
（作者：张劲硕，中国科学院动物研究所）
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生物与环境
“生物与环境”单元的学习是建立在学生对生物个体基本特征已进行过观察、研究 的基础上而进一步研究生物个体之间、生物与非生物之间的联系。本单元教学活动从 学生较为熟悉的绿豆切入，再扩展到其他植物、动物以及非生物因素，经历从个体研 究到发现联系再到形成系统意识的学习过程。第 1～ 3 课研究植物对环境的生存需求； 第 4～5 课研究动物对环境的生存需求；第 6 课探索动植物之间的能量传递，认识动植 物互为生长环境，相互依存、相互影响的关系；第 7 课综合运用本单元学习的科学概 念与探究技能实践制作池塘模型，初步建构“生态系统”的概念。在探究的过程中， 学生对生物之间、生物与非生物之间的联系的认识逐渐加深，最终形成较为系统的认 识，初步建立“大自然”观。
一、单元概述
生物体生存需要能量，同时也需要空气、水和维持一定温度等条件。本单元主要 研究自然界生物与其生活环境（生物环境与非生物环境）的关系。在学习过程中，学 生会发现各种生物生存依赖于由生物与非生物所构建起的环境，同时自身也是相同区 域内其他生物生存环境的一部分。因此，每一种生物的变化都会直接或间接地影响其 他生物及非生物。
本单元的学习目标来自课程标准中 5～6 年级的下列相关学习内容。
3.2 知道空气是一种混合物质，氮气和氧气是空气的主要成分。
8.1 知道植物可以吸收阳光、空气和水分，并在绿色叶片中制造其生存所需的 养分。
9.3 举例说出动物在气候、食物、空气和水源等环境变化时的行为。
12.1 举例说出常见的栖息地为生物提供光、空气、水、适宜的温度和食物等 基本需要。
12.2.1 说出不同动物以植物或其他动物为食，动物维持生命需要消耗这些食 物而获得能量。
12.2.2 说出常见植物和动物之间吃与被吃的链状关系。
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在本单元教学前，学生通过之前的学习，已经历过对生物个体基本特征的观察、 认识、研究活动。他们对于生物与环境的联系已有一定的了解，但比较零散、模糊。 如，对于生物生长需求，绝大多数学生认为植物需要水、阳光、空气、土壤，认为动 物需要水、空气、食物；对于某一区域动植物关系的认识，许多学生认为动植物的生 存都需要养分，动物养分来自食物，植物养分来自土壤。他们能认识到动植物之间 “吃与被吃”的关系，但对于其背后存在的能量传递的认识是欠缺的；学生能说出在不 同环境中生活着不同的动植物，但对于“环境”所包含的因素的认识还比较肤浅，许 多学生仅停留在温度对生物生活的影响，如秋天到了，大雁南飞，却无法从生物生存 需求的角度思考环境对生物生活的影响。
在实践研究方面，五年级的学生已经掌握了一定的过程与方法技能，如观察、记 录、公平实验的设计与实施等。在本单元中，他们将通过研究生物与环境的关系，进 一步学习对比实验控制变量的探究技能，发展运用数据对实验现象进行分析、解释的 能力。在研究生物与环境关系的过程中，他们还将学习使用图示的方法梳理较为复杂 的生物关系。此外，在本单元中，他们还将经历几次较长时间的观察实践活动，这些 都将促进学生科学探究能力的发展。
本单元内容共 7 课。
第 1～ 3 课分别是“种子发芽实验”“比较种子发芽实验”“绿豆苗的生长”，引导 学生对种子发芽和植株生长进行对比观察研究，认识植物与生存环境的关系，了解植 物的生存需要一定的非生命环境条件。
第 4 课“蚯蚓的选择”，学生通过对蚯蚓与环境的研究，认识动物与无生命环境的 关系，了解动物会根据自身生存的需要对环境条件进行选择。
第 5 课“当环境改变了”，学生通过对不同季节生物行为变化的分析，认识到当环 境发生改变时，生物会改变自己来适应新环境。
第 6 课“食物链和食物网”，学生经历认识和研究食物链与食物网，认识到生物之 间是互为生长环境，相互依存、相互影响的。
第 7 课“设计和制作生态瓶”，学生在对绿豆苗与非生物、其他生物之间联系进行 分析的活动中建构“生态系统”概念，并以此为基础设计池塘模型；在长期的观察中， 学生认识到在一定区域内生活的生物都需要一个和谐、平衡的环境，生态平衡的改变 会对生物的生活产生很大的影响。
科学 教师教学用书 五年级下册
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二、单元教学目标
科学概念目标
空气是一种混合物，氮气和氧气是空气的主要成分。
植物可以吸收阳光、空气和水分，并在绿色叶片中制造其生存所需的养分。
动植物都有基本生存需要，如光、空气、水、适宜的温度和食物等；栖息地能满
足动植物的基本生存需要。
动植物的身体结构有助于适应其生存的环境。
动物在气候、食物、空气和水源等环境变化时会通过一些特定行为来适应环境的
变化。
不同动物以植物或其他动物为食；动物的生存依赖于植物或动物，如植物为动物 提供维持生命所需要的能量；因此常见的植物和动物之间就形成了吃与被吃的链 状关系。
由于自然或人为影响引起栖息地改变，会对生活在该地的动植物产生影响。 栖息地内的生物和非生物相互联系、相互影响构成了生态系统。
科学探究目标
能基于已有种植经验，从种子的萌发条件、生长环境需求等角度提出可探究的
问题。
能基于已有的知识，对种子萌发条件、生长环境需求等角度提出假设，并能说明
假设的依据。
能基于所学的知识，制订比较完整的对比实验探究计划。
有控制变量的意识，能用对比实验的方法研究蚯蚓的生长环境。
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、案例分析等方式获取信息。 能基于所学的知识，用概念图、统计图表等方式记录、整理信息，表述探究结果。 能基于所学的知识，用不同的方式表述自己的探究过程与结论，能基于证据质疑
并评价别人的研究报告。
能对探究活动进行过程性反思，对探究活动进行总结性评价。
科学态度目标
发展对研究动物和植物与其生存环境所需条件以及相互关系进行科学探究的兴趣。 能基于观察与调查等实践活动所得信息为依据做出严谨的判断，但不急于下结论。 在科学研讨活动中，能基于集体论证反思、调整自己的探究从而完善自己的认识。 能认真倾听他人的意见并调整自己的观点，最终形成集体的认识。
生物与环境
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科学、技术、社会与环境目标
认识到人类、动植物、自然环境的相互影响和相互依存关系。
在科学实践研究中，发现自然界中任何一种生物与同区域内其他生物、非生物都
有密切联系，形成保护自然环境的意识。
认识到人类活动对环境会产生正面或负面影响，从而对其他生物的生存产生影
响，因此通过保护环境就可以保护其他生物。
单元词汇
对比实验 ：指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各 种因素与实验对象的关系。在对比实验中，一次只能改变一个因素，同时确保其他因 素保持一致。
光合作用：绿色植物吸收太阳的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放 氧气的过程。粮食、煤炭中所含的能量，都是通过光合作用贮藏起来的。大气中的氧 气主要也来源于绿色植物的光合作用。
食物链：食物链亦称“营养链”。生物群落中各种生物之间由于摄食的关系（包括 捕食和寄生）所形成的一种联系。一条食物链一般包括 3～5 个环节：一种植物、一种 植食性动物和一种或更多种肉食性动物。
生产者：指绿色植物、藻类和一些光能自养及异养微生物，它们能通过光合作用 将太阳能转化为化学能，将无机物转化为有机物，不仅提供自身生长发育的需要，也 是其他生物类群的食物和能源的提供者。
消费者：是指直接或者间接以生产者为食物的生物。消费者通常是动物，植食性 动物通常通过直接吃生产者以维持生命，然后再由肉食动物将植食性动物消化间接以 生产者为食物。
食物网：各种食物链相互联系、相互交叉联结成的纵横交错的营养关系。食物网 是能量流动和物质循环的主要渠道，共同构成生物之间生命联系的纽带和桥梁。
群落（生物群落）：是指在一定时间、一定区域内所分布的所有生物物种种群的集 合，包括动物、植物、微生物等。不同区域、不同时间，由于环境不同，生物群落的 构成也会发生变化。
生态系统：生物群落及其物理环境相互作用的自然系统。例如，森林、草原、苔 原、湖泊、河流、海洋、农田。生态系统包含四个基本组成成分，即无机环境、生产 者（绿色植物）、消费者（草食动物和肉食动物）、分解者（腐生微生物）。
材料清单
土壤（干土、湿土）、滴管、一些水、实验记录单、多粒绿豆种子、培养皿、纸 巾、标签纸、实验信息统计表、花盆；长方形扁纸盒两个（可以让学生准备）、黑布、
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科学 教师教学用书 五年级下册
塑料薄膜、玻璃片、蚯蚓、丹顶鹤相关阅读资料；生物套筒（分别打印有落叶、瓢虫、 蜘蛛、蜗牛、蟋蟀、蚯蚓、蚜虫、绿豆苗、小草、小鸟等）、不同颜色的棉绳 5 条（长 4～6 米）、塑料套圈 6 个、生物头环（绿豆苗、蚜虫、蜗牛、瓢虫、青蛙、鸟等）、大 塑料瓶（可以是大的饮料瓶或色拉油桶）、若干种水生植物、金鱼、沙子、水槽和水、 镊子、设计单、水桶、大玻璃水箱（有条件的学校可以准备）。
生物与环境
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三、分课时教材分析与教学建议
第 1 课 种子发芽实验
（一）背景和教学目标
植物的种子是有生命的，像蚕豆、绿豆这种双子叶植物种子包括种皮、胚根、胚 芽、胚轴、子叶；像水稻、玉米这种单子叶植物种子包括种皮、胚根、胚芽、胚轴、 胚乳、子叶（退化）。在温度适宜、有足够的空气和水分的情况下，种子将会萌发，植 物的生命便进入了新阶段。
在“植物的生长变化”单元学习活动中，学生已经观察过种子的结构，开展过凤 仙花的种植活动，他们对于种子的萌发已有一定的认识，但未曾进行过系统性思考与 研究。本课将以此为背景，引导学生基于自己的认识建立假设、开展方案设计、动手 实践研究，最终找到“答案”并形成相关认识。该研究过程属于控制变量实验，因此 本课将承载着引导学生进一步学习控制变量实验（对比实验）设计的任务。
科学概念目标
种子发芽需要一定的条件。
科学探究目标
能够使用对比实验的方法设计种子发芽实验，研究种子发芽所需条件的过程。 能够结合自己的实验计划开展实践研究，观察并记录种子发芽状况的活动。 科学态度目标
表现出对种子发芽条件进行科学探究的兴趣。
感受对比实验对变量控制的严格要求，发展严谨的科学思维。
科学、技术、社会与环境目标
意识到植物生长与环境的关系。
（二）教学准备
为学生准备： 土壤、两支滴管、一些水、实验记录单、多粒绿豆种子、培养皿、 纸巾、标签纸。（可按组准备）
教师准备：教学课件。
科学 教师教学用书 五年级下册
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（三）教科书解读
1. 聚焦
教科书第 2 页呈现了一幅种子萌发
图片，以引发学生对种子萌发的关注，
唤起他们对种子萌发所需条件的思考。
对于学生而言，他们虽然经历过凤仙花
的种植，但对种子萌发条件还存在多种
不同的认识。为引导学生形成对种子萌
发的科学、准确的认识，教科书用提问
的方式启发学生用科学的方法来研究自
己的假设。
2. 探索
教科书安排了 3 个层次的活动。
第一层次活动为引导学生预测绿豆
种子萌发需要哪些必需条件。此环节学
生基于原有的种植经历，对种子发芽条
件大胆猜想，比如水、土壤、阳光、空
气等。
第二层次活动为选择“一个我们认
为可能是种子发芽所必需的条件”主
题，引导学生学习控制变量的对比实验
方案（计划）设计。这里要求学生能设
计一份完整的对比实验计划。为帮助学
生认识对比实验的设计与实践要素，教
科书呈现了一个实验计划范例，意在给
予学生足够的引导、帮扶，最终让学生
认识到如何精确控制各个变量。关于控
制变量实验，我们不需要让学生用“控
制变量”一词来描述实验方法，但要发
展学生控制变量的意识，可用“对比实
验”一词来描述单一变量的实验方案。
第三层次为基于实验方案运用相应
的材料开展实践操作。此环节，教科书
以图文形式分别呈现了实践操作的照片
以及班级记录表，期望以此指导学生基
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生物与环境
于实验方案开展相应的动手实践，最终实现动脑与动手的结合。同时借助班级记录表 辅助学生将科学实践活动向课后有序延伸，为下一课活动的开展做铺垫。
3. 研讨
此环节主要包括 3 个问题的研讨。
第一个问题是“在实验中，我们为什么要设置两组进行对比？为什么要在每一个 玻璃皿中放 3 粒种子？”。通过对该问题的交流，引导学生开展反思并认识对比实验在 设计中的注意事项，最终帮助学生掌握对比实验（控制变量实验）的精髓。
第二个问题“在实验中，我们观察到的什么现象能验证我们的预测？”，期望学生 能将“现象”与“结论”联系起来，以此强化学生科学探究的逻辑性，从而达到探究 的持续性与连贯性。
第三个问题是“对于种子发芽必需的其他条件，我们可以怎样制订实验计划？”。 该问题意在启发学生对影响种子发芽的其他因素展开实验研究，引导学生基于自身有 关对比实验的认识开展实验设计。在此过程中，通过交流、互相评价将进一步帮助学 生熟悉对比实验的设计要点。
（四）教学建议
1. 聚焦
教师可以借助视频、图片创设情境，引导学生感受自然界的神奇，同时聚焦植物 种子的萌发。由于学生已经经历过凤仙花的种植，观察过凤仙花种子的萌发，所以对 种子萌发条件已有一定的认识。在此背景下，教师可通过谈话引导学生回忆以前种植 凤仙花时是如何让种子发芽的，以此引发学生对种子萌发所需条件的思考。面对学生 的不同观点，教师可以提问并引导：“到底哪些条件是必需的，哪些不是必需的呢？看 来我们需要通过实验研究去寻找答案了。”从而将学生引向用科学的方法研究种子萌发 的条件。
2. 探索
一个完整的科学探究过程包括提出问题、建立假设、设计方案、搜集并分析信息、 形成结论等环节。因此在本环节，教师可以呈现以前植物种植活动的相关照片，激发 学生的原有认识，提升参与度，接着可以通过发散性的交流探讨种子发芽有哪些必需 条件。在学生提出的可能性的种子发芽预测条件中，最容易达成共识的会是“水”，最 可能引发认知冲突的会是“土壤”。因此，本环节选择“土壤”因素作为研究对象。
在实验设计中，教师可引导学生先以小组为单位讨论，再拓展到全班开展交流研 讨，最后形成口头共识。在此基础上再提炼出“改变的条件”“不改变的条件”以及 “实验方法”。
在基于实验方案开展操作的活动中，学生很容易出现方案与实践脱节的现象。因 此，若学生动手能力较强，教师可放手让学生行动，但必须引导学生一边做一边思考 “我是否有按照实验方案动手实践”，也可以“扶”着学生按照实验方案逐步开展实践
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科学 教师教学用书 五年级下册
活动。在此过程中，教师需要到每个小组检查学生的实践操作，确保学生实践活动的 科学性。在此基础上，为引导学生有效开展课后观察活动，教师可以为学生设计具有 指导性的观察记录表（如指导学生从发芽的数量、芽的长短、颜色等角度进行比较 观察）。
3. 研讨
本环节的三个问题具有层次性。第一个问题指向控制变量实验的设计细节，如果 学生在实验设计中经常出现考虑不周的现象，教师可先请学生回顾整个实验设计的目 的与过程，并思考为什么要设置两个小组进行比较。至于为什么要放 3 粒，这是为了 实验的严谨性，其目的是避免（降低）实验中偶然现象的发生而必须放多粒的种子， 且越多越好。对此，学生很容易忽视，所以在该问题的研讨中可以让学生发散性研讨 种子在萌发过程中可能会出现的状况，引导他们在实验中放更多粒的种子，根据大多 数种子的发芽现象来作为判断依据。
其余的两个问题主要为学生课后科学实践做铺垫，分别指向有针对性的观察和针 对其他条件是否影响种子发芽进行研究做铺垫。在围绕“观察到什么现象能验证我们 的预测”问题的讨论中，教师要重点引导学生将“假设”“现象”以及“结论”进行关 联。此外，为引导学生进行其他条件对种子发芽是否有影响的研究活动，教师可以根 据学力状况为学生设计并提供不同详细程度的助学单。
（五）学生活动手册说明
本课记录的是绿豆种子发芽所必需条件的实验方案。学生先独立地从“研究的问 题”“预测”“相同的条件”“不同的条件”“实验的方法”等角度进行思考并记录，为 之后的研讨活动做准备。在研讨交流中，学生将从以上几方面逐一研讨、修改与完善，
为课后有效开展实践活动做铺垫。在
交流实验设计活动中，教师需引导学
生认真听取他人的发言，针对不同的
想法开展独立思考来完善自己对实验
方案设计的认识。在此基础上，要求
学生在实践活动中坚持每天观察并记
录绿豆种子萌发状况，从而让学生经
历一个完整的研究过程。
生物与环境
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第 2 课 比较种子发芽实验
（一）背景和教学目标
在本课之前， 学生经历过对比观察种子在不同条件下发芽状况的科学实践活动， 因此在本课的学习中，他们将基于自己的观察结果进行分享、研讨并最终形成共识。 “研讨”是社会性学习的重要载体，是科学探究不可或缺的环节。从认识层面来看，交 流与研讨属于不同的层次，“交流”属于浅层次而“研讨”则是围绕一个核心主题展开 的深层次学习活动。在研讨活动中，要求学生能在课前收集信息数据的基础上实事求 是地分析数据，并将数据转化为证据，形成一定的解释。由于每个学生在课前只研究 过一种条件对种子发芽的影响，所以本课学生必须通过认真倾听并充分交流，获取他 人的信息，才能有效地思考分析，最终建构起对种子发芽必需条件的新认识。
科学概念目标
绿豆种子发芽需要水、空气和适宜的温度，土壤和阳光不是种子萌发的必要条件。 科学探究目标
能够收集、整理、分析数据，并在与同学的交流研讨中得出科学的结论。 科学态度目标
在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见形成集体的观点。 当实验结果出现不一致时，不急于下结论，而是分析原因，以事实为依据做出
判断。
科学、技术、社会与环境目标
认识到植物要依赖环境生存。
（二）教学准备
为学生准备：实验信息统计表、花盆、土壤。
教师准备：教学课件。
（三）教科书解读
1. 聚焦
在前一课，在控制变量的前提下，学生对比观察了种子在不同条件下的发芽状况。 在此背景下，教科书呈现了两个问题：“观察实验中的种子发芽情况，我们有了什么发 现？比较各组的实验结果，我们又发现了什么？”明确了本课活动的两大主题：分享 自己的发现、研讨种子发芽的必需条件。
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2. 探索
本环节包括 5 个层次活动。
第一层次活动，针对前一课所设计
的“种子萌发是否需要土壤”实验结果
进行交流研讨。此环节中，教科书呈现
了实验记录表，以引导学生回顾实验现
象并从“种子总数”“已发芽数”“未发
芽数”三方面收集、整理数据。在独立
思考的基础上，小组研讨最终形成“我
们的解释”。
第二层次活动，和做相同实验的小
组分享和交流。旨在引导学生带着自己
的结论与观点参与“相同实验学习共同
体”的研讨论证，反思自己观点的可靠
性，进一步发展证据意识与关注结论科
学性的思维倾向。
第三层次活动，和做不同实验的小
组分享和交流。对于学生来说，他们要
将在“相同实验学习共同体”中达成的
共识呈现在全班同学前，展开集体论证
研讨，在分享各自研究成果的基础上丰
富对种子发芽条件的认识。
第四层次活动，查阅资料，进一步
确认种子发芽需要的条件。此举意在让
学生“与科学家对话”，将自己的实践研
究结果与科学研究结果进行比对，进一
步反思自己的研究过程与结论的科学性。
第五层次活动，在上述活动结束
后，引导学生将发芽的种子移植到花
盆内，再转移到合适的地方让绿豆芽生
长一段时间。对于什么是“合适”的环
境，不同的学生会有不同的认识，从而
引发学生对“哪些条件会影响绿豆芽的
生长”的思考及预测。
3. 研讨
本部分主要包括 2 个关键性问题的
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生物与环境
讨论。
第一个问题是引导学生反思实验结果与预测是否一致，以及如何运用实验数据来 解释实验结论。学生将在对这个问题的研讨中进一步意识到“假设—实验—结论”的 内在关联，同时在反思、交流的过程中展现他们学习前后认识的变化与思维的发展 轨迹。
第二个问题是引导学生整合全班的发现，总结出“绿豆种子发芽需要的条件”，既 考察学生的综合分析能力，又再次渗透“科学结论需要多次实验、反复论证”的科学 思想。
（四）教学建议
1. 聚焦
学生已进行过对种子在不同条件下萌发状况的对比观察，因此在本课一开始，教 师可以呈现课前收集的有关学生实践研究活动中的相关照片，以帮助学生快速聚焦于 “种子萌发”主题。通过问题，引导学生关注自己的实验结果的同时也关注他人的实验 结果，从而营造“集体论证研讨”的氛围。
2. 探索
本环节是学生在研讨交流活动中收集信息、建立新认识的活动。教学实施可分以 下几步展开。
（ 1 ）组内交流：主要围绕“两组的数据有什么不同？”“从实验数据中我们可以得 出什么结论？”“实验结论和我们的预测一样吗？”等问题展开研讨。
（2）相同实验小组间交流：主要围绕“我们的实验现象一样吗？”“我们的实验结 论一样吗？”等问题展开研讨。
（ 3 ）不同实验小组间交流：主要围绕“我们研究的问题是什么？”“我们的研究结 论是什么？”“支持我们研究结论的证据是什么？”等问题展开研讨。
在此过程中，教师要组织各组学生逐一汇报他们的实验过程和记录，同时鼓励学 生认真倾听不同小组的实验方法和获取的信息。而教师可以在课前准备多张针对不同 实验的记录表（大张），每一张记录表记录一个实验的数据；最后当汇报结束后，教师 将多张记录表一起呈现在黑板上。
（4）查阅资料，确认种子发芽需要的条件。
有层次的集体论证研讨，将有助于学生分析并发现“绿豆种子发芽所需的条件”。 为进一步强化学生掌握对比实验方法与完善相关概念，教师可提供一些图文及视频资 料帮助学生了解科学家是如何研究并得出哪些结论的。
（ 5 ）移植绿豆苗并预测绿豆苗的生长条件。
在学生初步完成相关概念建构的情况下，教师可以提问：“绿豆种子已经发芽，以 后会怎么样？”从而向学生说明，我们要将它们移植到花盆里，放在合适的地方让绿 豆苗生长一段时间。但对于哪些地方合适，不同的学生会有不同的见解。在学生发表
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科学 教师教学用书 五年级下册
自己观点后，教师可以提问：“哪些条件会影响绿豆芽的生长？”从而为下一课的教学 活动做铺垫。
为便于学生课后对绿豆幼苗进行移植，教师可以为学生准备相关“移植说明”介 绍移植步骤，示例如下。
1. 准备好和移植相关的工具和材料：带有排水孔的花盆 2 个，花盆中要有土壤，还要 一把勺子、一些水。 2. 把土壤填至花盆的 1/3 处，用勺子把绿豆芽从种植盒（杯）中取出来，小心不要破 坏了根。 3. 在花盆中部轻轻地疏松一下土壤，把绿豆芽放在花盆中间，小心将花盆中的土加至 离花盆口两三厘米处，轻轻地压一下绿豆芽周围的土壤。 4. 给花盆浇透水，直至水从排水孔流出来，然后把花盆放在阳台上。
3. 研讨
本环节主要以两个问题为核心。
问题一：实验结论和实验前的预测一致吗？我们怎样用实验中的数据来解释实验 结果？
问题二：根据全班同学的实验结果，我们可以总结出绿豆种子发芽需要哪些条件 呢？
以上两个问题都是基于整理并统计学生课前实践研究数据信息的基础上开展的研 讨主题。第一个问题指向学生对单一实验数据本身的分析，第二个问题指向多个实验 结果的总结与概括。为及时将实验发现和实验信息数据的交流活动有效对接，教师可 以将本环节的主题研讨活动与“探索”环节的活动相融合。同时为防止个别学生的个 人认知影响其他学生的思考，教师可以组织学生经历“独立思考并记录想法”，小组内 轮流汇报自己的想法，小组代表上台汇报分享。教师可以组织学生经历“独立思考并 记录想法—小组内轮流汇报自己的想法—小组代表上台汇报分享”这样的学习过程。
（五）学生活动手册说明
本课要求学生在交流研讨活动中将
与自己相同研究主题的小组数据进行汇
总，从种子总数、已发芽数、未发芽数
三方面进行记录，并通过组内研讨而形
成自己的解释。表中 1 号组与 2 号组直
接写实验中改变的条件，如在种子发芽
是否需要土壤实验中，如果 1 号组是没
有土壤，那么 2 号组就是有土壤。
生物与环境
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第 3 课 绿豆苗的生长
（一）背景和教学目标
植物在生长过程中需要多个条件，如阳光、氧气、二氧化碳、水分、无机盐等。 阳光是植物叶绿体形成的必要条件，也是植物叶绿体内进行光合作用能量的来源：在 阳光照射下，植物吸收空气中的二氧化碳与根吸收的水分在叶绿体内转化为有机物和 氧气；其中有机物通过茎中的筛管运输到植物体的各处成为植物生长的养分。无机盐 主要来自土壤，其种类与含量直接影响植物的健康状态，不同的植物对阳光、水等条 件的需求不同。
在本课中，学生将对绿豆苗生长情况进行观察。在此过程中，细心的学生会发现 并不是所有种在土壤中的绿豆苗生长得都一样好。对于该现象背后的原因，大多数学 生没有进行过系统的思考，这也将成为本课教学意义所在。本课将对“绿豆苗的生长 需要阳光吗？”这一问题进行研究，先引导学生经历完整的探究过程，让学生亲身体 会到绿豆苗生长对环境的需求；接着通过关于其他植物对阳光、水需求的探讨，进一 步让学生认识到植物形态结构、生活习性与环境之间的联系。
科学概念目标
空气是一种混合物质，氮气和氧气是空气的主要成分。
植物可以吸收阳光、空气和水分，并在绿色叶片中制造其生存所需的养分。 科学探究目标
设计绿豆芽生长需要阳光的实验方案，在控制变量的情况下对比观察并记录绿豆
苗的生长状况。
科学态度目标
表现出对植物的结构与生活环境相互关系进行科学探究的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标
认识到生物的形态结构、生活习性是同它们的生活环境相适应的。
（二）教学准备
为学生准备：实验计划和实验记录表。
教师准备：提前三四天准备的绿豆苗、教学课件。
（三）教科书解读
1. 聚焦
教科书以上一课种子萌发的探究活动引入，从绿豆种子萌发所需条件的探讨延伸
科学 教师教学用书 五年级下册
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至“绿豆苗的生长需要阳光吗？光对植
物的生长起什么作用？”的思考，从而
实现对本课主题的聚焦。
2. 探索
本环节教学内容包括 3 部分。
第一部分为设计绿豆苗的生长是否
需要阳光的实验计划。学生已经历过
对绿豆种子萌发条件的对比实验计划
制订、实施、分析、得出结论的探究过
程。在这里，教师可以放手让学生小组
合作自己制订实验计划，围绕对比实验
设计的核心——我们要改变什么条件、
不改变什么条件，展开研讨。
第二部分为观察记录实验中的现
象。为引导学生能在接下来的几天时
间内进行有针对性的有效观察，教科书
出示一份实验记录表，要求学生从“高
度”“茎、叶的颜色”“茎的粗细”等角
度进行比较观察并形成自己的解释。
第三部分为资料阅读。通过图文介绍空气的成分以及光合作用的过程，引导学生 认识到植物的生长对周围环境的需求以及植物的生长也会影响周围的环境。在丰富学 生对生物与环境关系认识的同时，又为接下来的进一步学习做铺垫。
探索环节的第一、第二两个活动之间需要相隔一周左右的时间。教师在教学实施 中可做灵活处理：既可以在学生制订计划并实施实验方案、记录实验现象后展开后续 学习活动，也可以提前下水实验，在课堂上呈现一周后不同环境下的绿豆苗，供学生 对比观察并记录。如果采用后一项方案，建议教师将实验过程进行录像记录，并要求 学生课后自己也去实践观察。
3. 研讨
此环节主要包括 3 个有梯度问题的研讨。
第一个问题“绿豆苗的生长需要阳光吗？光对植物的生长起着什么作用？”，期望 引发学生在实验观察的基础上结合资料阅读展开研讨，最终使学生认识到绿豆苗的生 长需要阳光，同样的只有在光照下植物才能茁壮成长。
第二个问题“为了使绿豆苗生长得更好，我们还需要什么？我们可以怎样制订计 划并通过实验来验证？”，旨在引导学生基于植物生长对外来条件的需求的认识，思考 如何让植物生长得更好，并尝试通过设计实验加以验证。在对第二个问题的研讨中， 学生将学会用科学的对比实验方法来研究自己对植物生长所需条件的思考与假设。
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生物与环境
第三个问题“不同环境里的植物对 阳光、水分等条件的需求相同吗？”， 在于引导学生基于阳光、水分对植物生 长影响的认识拓展到不同环境中植物对 阳光、水分等条件的不同需求，使学生 在交流、分享的过程中丰富关于植物与 其生活环境之间联系的认识。
4. 拓展
阳光在多个方面影响着植物的生长 状况，有些影响非常明显，有些不太明 显。教科书设计了拓展实验，引导学生 在课后研究光的入射方向对植物生长的 影响，从而进一步完善学生对植物及其 生活环境的认识。为提升学生实践研究 的成效，教科书还详细介绍了实验操作 的方法及观察要求。
（四）教学建议
1. 聚焦
教师可以基于学生上一课的活动图片引导学生回顾学习，提出一系列问题，如阳 光是不是种子萌发必需的条件？幼苗在生长过程中是否需要阳光？在学生发表自己观 点的前提下，教师可以追问：“光对植物的生长起什么作用？”以此引发学生关于“光” 对植物生长影响的思考。
2. 探索
本环节需要教师基于聚焦环节的交流，确定学习任务，即设计实验来研究绿豆苗 生长是否需要阳光。在设计实验方案前，教师可以先引导学生回顾对比实验的设计方 法、注意事项。在此基础上再提问：“我们要改变的条件是什么？不改变的条件是什 么？”此外教师还可以为学生提供实验计划引导学生思考。
绿豆苗的生长是否需要阳光的实验计划 我们的预测： 相同的条件： 不同的条件： 实验方法：
从制订实验计划、实施实验到分析实验结果大约需要一周的时间。在根据计划实
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施和进行实验时，要启发学生作充分的预测。在观察并记录一个星期后，“绿豆苗生长 发生了什么变化”的环节中，教科书要求从“高度”“茎、叶的颜色”“茎的粗细”三 方面进行对比观察。因此，教师可以引导学生先用画图、文字描述甚至拍照等方式记 录两个时间点幼苗的样子，以便他们更好地比较发现直至做出合理的解释。
在对实验结果进行观察分析的时候，学生会尝试做出自己的解释。此时，教科书 以资料阅读的形式介绍空气的主要成分以及光合作用。这是首次引导学生从微观的视 角了解植物的生命活动，因此教师需要从光合作用的条件、流程以及对植物及周围环 境的影响等进行讲解。
3. 研讨
对“绿豆苗的生长需要阳光吗？光对植物的生长起着什么作用？”的研讨，是建 立在学生对光合作用形成一定认识的基础上进行有依据的解释。
第二个问题要求学生基于绿豆苗生长的需要创设条件让绿豆苗长得更好，并尝试 制订实验计划来检验。教师可以引导学生回顾种植凤仙花或其他植物的经历，分析植 物在生长过程中需要哪些外部条件并一一记录，接着出示对比实验计划，辅助学生思 考，请学生描述实验方案。
在有关“不同环境里的植物对阳光、水分等条件的需求相同吗？”的主题研讨活 动中，教师可以出示几种学生熟悉、常见且对环境需求差异明显的植物（教科书上为 香蕉树、松树、仙人掌，教师可以再添加一些水生植物）图片，然后讨论这些植物的 形态结构与生活环境的关系。为帮助学生思考和讨论，教师可以提以下几个问题。
①比较香蕉树、松树、仙人掌的叶有什么不同？
②香蕉树、松树、仙人掌生长在什么地方？
③这几种植物的叶同它们的生活环境有什么关系？
在此基础上鼓励学生说说他们还知道哪些植物适应环境的例子。
4. 拓展
教科书上科学拓展实验是延续“光对植物生长的影响”的研究。本实验的现象非 常明显，可进一步激发学生探究植物生长的兴趣。为使实验现象更明显，教师可在天 气晴朗的时候组织学生开展本活动。
（五）学生活动手册说明
本课要求学生记录绿豆苗分别在两
种不同环境下（阳光下和黑暗处）生长
一周后的高度，茎、叶的颜色，茎的粗
细。由于同时播种的绿豆有多粒，所以
在进行高度计算时，教师需提醒学生计
算绿豆苗的平均高度。接着通过组内分
享、交流形成对绿豆苗生长是否需要阳光的共同认识。
29
生物与环境
第 4 课 蚯蚓的选择
（一）背景和教学目标
对于动物而言，与植物一样，其生存、生长发育的相关需求都来自周围的环境。 该环境包括生物环境和非生物环境，生物环境有动物、植物、微生物等，非生物环境 有阳光、温度、水、空气、土壤等。其中，不同的动物对环境的需求也各不相同。对 此，学生通过日常生活、学习已经具有一定的认识，但较为零散且缺乏足够的依据。
在本课中，学生将通过对比实验，了解蚯蚓生活所需的条件。即在“蚯蚓对光的 需求情况”及“蚯蚓对水分的需求情况”两个实验中，学生根据蚯蚓爬行状况判断蚯 蚓对环境的选择来了解蚯蚓对环境的需求。在此过程中，需要学生根据搜集到的信息 进行合理的分享、分析研讨而形成共识。在此基础上，学生通过对其他动物的比较分 析，进一步发现生活在不同地区的动物的身体结构不同，对环境的需求也不同。
科学概念目标
认识到动物生存需要一定的环境条件。
科学探究目标
通过控制变量开展对比实验研究，探寻蚯蚓对光、水分等条件的需求。 科学态度目标
表现出对动物的结构与生活环境相互关系进行科学探究的兴趣。 能基于事实证据进行合理分析。
科学、技术、社会与环境目标
体会自然事物是相互联系的。
（二）教学准备
为学生准备：长方形扁纸盒两个（可以让学生准备）、黑布、塑料薄膜、玻璃片、 蚯蚓 15 条、干土、湿土。
教师准备：教学课件。
（三）教科书解读
1. 聚焦
本环节，教科书通过简短的语句引导学生从绿豆苗生长的观察活动出发，发现蚯 蚓生存的痕迹，并提出问题：“植物的生存需要一定的环境，动物也是这样吗？对于蚯 蚓来说，适宜的生活环境是什么样的？”引导学生思考，最终聚焦本课的研究主题。
科学 教师教学用书 五年级下册
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2. 探索
本环节以“根据自己的经验推测蚯
蚓适宜怎样的生活环境”为探索主题引
入。在这个过程中，学生需要基于自己
的原有认识思考并描述对蚯蚓生存环境
的了解。教科书图片中两名学生的对话
暗示学生要结合自己的经验做出有依
据的推测，并通过科学的比较实验来验
证推测。教科书选择了“光照”与“水
分”两个因素，引导学生开展科学实践
研究。在此过程中，学生将先做出自己
的猜测，然后用对比实验的方法验证自
己的猜想。
实验一：将多条蚯蚓放在半边暗半
边亮的纸盒中，观察蚯蚓往哪边爬。在
这个实验中，改变的条件为亮度，其他
条件（温度、湿度等条件）都保持一
致。过一会儿，观察蚯蚓的位置分布情
况，并记录下来。
实验二：将多条蚯蚓放在干土和湿
土之间，观察蚯蚓往哪边爬。在这个实
验中改变的条件是土壤的湿度，其他条
件都要保持不变。过几分钟，观察蚯蚓
的位置分布情况，记录发现。
在之前几课的学习中，学生需要自
己先制订详细的实验计划后再开展实践
活动。教科书中直接呈现了具体的实验
操作方法，再让学生分析其中隐含的
“改变什么条件”“哪些条件保持不变”，
从而帮助学生从逆向的角度进一步深化
对对比实验变量控制的认识，特别是在
实践操作中的具体落实。
3. 研讨
本部分主要包括 2 个关键问题的
研讨。
第一个问题“适宜蚯蚓生活的环境
31
生物与环境
具有什么特点？”主要引导学生梳理实 验发现，再从中形成对蚯蚓生活环境特 点的共识，帮助学生认识动物的生存需 要特殊的环境。
第二个问题“你还知道哪些动物对 环境的不同需求？”则引导学生基于原 有认知进一步分析、思考其他动物对环 境的需求。此环节教科书出示了天鹅、 青蛙、企鹅、蜥蜴、狼的图片，意在引 导学生认识到，不同环境中的动物的身 体结构不同，其对环境条件需求也不同。
（四）教学建议
1. 聚焦
本环节教师可以通过和学生的谈话 让学生回顾前几课学习成果——每一种 植物生存都需要一定的环境，并让学生
交流自己移植的绿豆苗的生长情况。接 着引出学生所熟悉的蚯蚓，提问：“植物的生存需要一定的环境，动物也是这样吗？” 并进一步追问：“对于蚯蚓来说，适宜的生活环境是什么样的？”
2. 探索
基于聚焦环节提出的问题，学生要结合自身生活经历对蚯蚓的生活环境提出多种 猜测。教师引导学生从中“提炼”出关键的几个条件，如光照（亮度）、水分（潮湿 度）等，并选择光照、水分作为接下来的研究对象。由于前几课的经历，学生会很自 然地想到用对比实验的方法来寻找答案，此时教师可引导学生针对“光照”和“水分” 这两个环境条件思考“改变的条件是什么”“不改变的条件是什么”；再结合呈现的具 体实验材料，组织学生讨论“如何控制这些条件的变与不变”。此外，为了避免实验的 偶然性，培养学生严谨的实验意识，还需要引导学生讨论实验中蚯蚓的数量。
在实验一（蚯蚓对光照的选择）中，教科书图片展示了带盖的方形纸盒子，且纸 盒子一端开孔。为减少周围环境光照强度对本实验的影响，教师可以根据需要改变盖 子上孔的大小（如用不透明纸盖住孔的一部分）。这个实验中，在蚯蚓放到盒子中部位 置后盖上盖子，教师应提醒学生不要干扰蚯蚓，静置几分钟后再打开。
在等待的时间内，教师可以引导学生进行第二个实验——蚯蚓对湿度的选择。教 科书图片呈现一个盒子内一边铺上干燥的土，另一边铺上潮湿的土，将蚯蚓放在中间 后静待蚯蚓的选择。为提升实验的精确度，减少偶然性，教师还可以对此实验进行进 一步改进，如下页图所示。
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科学 教师教学用书 五年级下册
(
蚯蚓
)
干土 湿土
湿土 干土
以上实验中，为保证学生规范地按照实验设计实施研究活动，教师在课前可以根 据学生易错的操作拍摄相关指导视频以辅助教学活动。
在信息整理环节，为避免学生的数据互相干扰，保证各自数据的真实性，教师可 以为每个小组准备数据记录纸带，使其将数据信息真实记录在上面，最后统一粘贴在 一起便构成一张表格，为之后的分享交流做铺垫。
湿土中蚯蚓数量 干土中蚯蚓数量 留在中间蚯蚓数量
第 _____ 组
3. 研讨
本环节包括两个层次的活动，前者为对学生数据的分析整理并形成共识，后者为 进一步探讨其他动物对环境的需求。
在对数据的分析研讨活动中，教师可以引导学生先独立观察黑板上的数据尝试基 于自己的认知基础形成个人理解认识，接着再引导学生组内交流，最后开展班级交流， 讨论蚯蚓适宜生活在怎样的环境，最终实现将学生个人理解向全班共识转化的显性过 程。在此过程中，教师引导学生将实验结果与自己的观点及预测联系起来。
对于第二个问题的研讨，教师可以先出示 2～3 种生活环境差异明显的动物（如企 鹅、天鹅），引导学生分析：它们对环境有哪些需求？你还知道哪些动物对环境的不同 需求？在此过程中，由于学生生活经历、地域的影响，教师可以用一些动物的视频代 替图片，帮助学生获得更多有关这些动物的信息。
（五）学生活动手册说明
本课要求学生以小组为单位分别就
蚯蚓对光照和环境湿度的选择两个实验
进行如实记录。为获得精确的实验数
据，学生要挑选多条蚯蚓，分 3 次实
验进行记录，最后通过组内研讨形成
解释。
在两个实验中，都有 5 分钟的等待
时间。教师可利用这段时间组织学生开
展有依据的预测，鼓励学生将预测、观
察到的现象与自己的观点联系起来。
33
生物与环境
第 5 课 当环境改变了
（一）背景和教学目标
每一种动物的生存都需要特殊的条件，如适宜的温度、阳光、空气、水、食物等。 这些条件有的来自非生命环境，有的来自生命环境，并且非生命环境与生命环境之间 又会互相影响。由于季节更替，自然界中的非生命环境、生命环境都会随之发生变化。 在此环境中的动物们为了生存，都会做出适应环境变化的行为，如大雁南飞、青蛙冬 眠、松鼠提前储存食物以及一些动物换毛等。其本质就是在环境发生变化后，动物们 通过这些行为依然能够获得足够其生存所需的条件，从而适应新环境。
在本课学习中，学生将经历通过对图片的观察分析，了解青蛙生活环境变化和青 蛙行为变化之间的关系。在此基础上，进一步通过资料阅读分析丹顶鹤的环境变化与 丹顶鹤行为变化之间的联系，从而帮助学生认识到环境改变后，动物会做出反应，以 适应新环境。
科学概念目标
当环境改变的时候，动物会努力适应新环境；为适应环境的变化，动物会有一些
特殊的行为。
科学探究目标
能够通过分析动物在环境改变后的行为研究动物是怎样适应新环境的。 科学态度目标
在探究活动中，能依据事实独立思考，并乐于和他人交流分享。 表现出进一步探究动物与其生活环境联系的兴趣。
科学、技术、社会与环境目标
意识到动物要依赖于环境而生存，保护环境就保护了许多动物。
（二）教学准备
为学生准备：丹顶鹤相关阅读资料、学生活动手册。
教师准备：教学课件。
（三）教科书解读
1. 聚焦
教科书以“在春天的田野里，我们能看见青蛙吗？”的提问引入，借助层次性的 提问，引导学生基于原有认知来分析青蛙在不同季节的不同行为，并以此为基础帮助 学生聚焦问题“其他动物在环境改变时又会有哪些行为？”。
科学 教师教学用书 五年级下册
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2. 探索
本环节包括 2 部分，分别为图片分
析与资料阅读。
第一部分包括探索活动 1 和探索活
动 2，教科书以图片的形式展示了青蛙
的四种不同行为和春夏秋冬四种不同季
节的环境。其中四种不同行为有：挖
洞、冬眠、蝌蚪（生长发育）形态、捕
食昆虫，并分别进行了标号；四季环境
的图片一角均有一个白色圆点，供学生
填写相关序号。教科书要求学生先基于
原有认知经验将青蛙的行为与季节进行
联系，接着进一步从气候、草木、蝴蝶
以及青蛙四个角度进行深入分析并记录
在活动手册上，从而引导学生发现在不
同季节里，青蛙行为的变化是有规律
的，青蛙的这些行为变化是为了适应环
境的变化。教科书上“四季的田野记录
表”中已完成春季这一栏的填写，供学
生分析、填写参考。
第二部分出示了丹顶鹤适应环境变
化的行为——迁徙，即丹顶鹤在不同的
季节会在不同的地方开展不同的活动，
如春季前往东北地区繁殖，入秋后将飞
回南方过冬。教科书要求学生从不同的
角度分析环境的变化与丹顶鹤的行为
之间的联系。在此基础上再将丹顶鹤
与青蛙的适应环境行为进行比较分析。
在探索环节还可以联系本单元的
“科学阅读”，进一步认识动物的一些行
为是为了适应环境变化。
3. 研讨
在学生充分分析青蛙、丹顶鹤适应
环境行为与其生活环境变化之间联系的
基础上，教科书引导学生开展有层次性
的研讨活动。
35
生物与环境
前两个问题是让学生依次从青蛙、丹顶鹤适应环境的行为与背后的原因（适应哪 些环境条件的改变）进行分层次的思考与交流分享。通过比较、分析两种动物适应环 境行为的异同，引导学生认识到动物为了生存，均会结合自身特点寻找、创设生存所 需的条件，从而实现自身的生存与物种得以延续。
基于以上研讨，教科书提出了第三个研讨主题：“你还知道动物适应环境变化的哪 些行为？”旨在引导学生基于原有认识，回忆、分析、思考、交流其他动物的适应环 境行为，丰富学生相关的概念建构。学生可在教师的引导下分析发现动物冬眠、迁徙 等行为都与“食物”有关，从而为后续学习“食物链与食物网”做好铺垫。
4. 拓展
在自然界中，每一种动物都有其适应环境变化的对策、行为，从而使其本身得以 生存或物种得以延续。在这个过程中，人类该如何帮助它们呢？教科书拓展部分提出 了一个问题：如果在野外遇到正在冬眠的动物和迁徙途中“掉队”的鸟，我们可以如 何帮助它们？对于拓展部分提出的问题，我们要通过研讨加专家建议呈现的方式帮助 学生建立“不打扰是最好的帮助”的共识。
（四）教学建议
1. 聚焦
许多学生对青蛙的认识主要来自日常阅读等途径，且其认识主要集中于“青蛙会 冬眠，到了春天会苏醒过来”等，有许多城市里的学生甚至没有真正去过田野、没有 亲眼见过青蛙。因此本环节教师可以通过视频或者图片展示青蛙，再依次提问：“春天 到了，在田野里我们能看见青蛙吗？它们在做什么？在不同的季节，青蛙的行为是否 一样？有哪些不同的行为？其他动物在四季变化环境改变时又会有哪些行为？”最终 帮助学生聚焦本课的研究主题，即环境改变了，动物们有哪些适应环境的行为。
2. 探索
本环节的活动分别就青蛙、丹顶鹤两种典型动物适应环境的行为与环境变化之间 的联系进行分析。在对青蛙适应环境行为进行分析研究的活动中，教师可以先引导学 生基于原有认识将教科书上青蛙行为的图片与四季图片进行连接，接着追问学生：“为 什么这么连？青蛙的这种行为是为了适应哪一种环境条件的变化？”对于这个问题， 学生会有自己的一些思考与想法。教师可在学生思考的基础上出示“四季的田野记录 表”，引导学生针对各个季节的气候、草木变化、青蛙的食物（如蝶）数量或习性的变 化、青蛙行为进行细化梳理并记录，将青蛙适应环境的行为与环境变化背后的关系进 行分析和联系。具体实践中，教师可先以春天为例，引导全班学生开展研讨完成分析 活动，为之后自主分析、记录活动做铺垫。
丹顶鹤对于许多学生而言是较陌生的，因此教科书中对丹顶鹤适应环境变化相关 行为的研究主要采用资料阅读分析法。在本环节活动一开始，教师可以先呈现问题， 比如，丹顶鹤在不同季节分别有哪些行为变化？这些行为是为了适应环境中什么条件
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科学 教师教学用书 五年级下册
的变化？让学生能带着问题一边阅读一边搜集有用信息。接着教师可以引导学生从东 北丹顶鹤繁殖栖息地的气候、食物、水草等环境因素以及丹顶鹤的行为进行深入探讨， 进而认识到动物在适应环境变化中所做的努力以及保护动物栖息地对于动物的生存、 繁殖是至关重要的。
3. 研讨
本环节包含三个层面的研讨：青蛙、丹顶鹤、其他动物适应环境变化的行为。关 于青蛙、丹顶鹤的交流研讨形式相同，分别为先研讨环境改变时，青蛙（或丹顶鹤） 会做出怎样的反应，接着再就它们的这种行为是为了适应哪些环境条件的改变。
在关于青蛙的研讨活动中，教师可以直接按照教科书上的问题引导学生逐步开展 研讨。若学生分析有难度，教师可以引导学生先结合上一课的学习讨论分析青蛙生存 需要哪些条件（如适宜的温度、空气、水、食物、栖息地等），接着让学生思考分析： 随着季节的改变，哪些环境条件发生了变化？这些变化的条件中哪些会影响青蛙的生 存？青蛙哪些行为是为了适应环境的改变？
在对丹顶鹤的讨论中，教师也可以引导学生通过资料阅读说说丹顶鹤对生活环境 的要求（温度、食物、栖息地等），接着再引导学生逐步思考分析：四季变化会造成环 境中哪些条件发生改变？丹顶鹤会做出怎样的反应？最后再追问：“丹顶鹤的这些行为 是为了适应哪些环境条件的改变？”
在对其他动物适应环境变化行为的交流中，教师可以引导学生先从身边常见的动 物如猫、狗等开始分析，引导学生认识到它们“换毛”也是为了适应环境的变化。教 师也可以通过展示典型动物的图片或者视频介绍这些动物适应环境变化的行为。在此 过程中，教师可尝试引导学生分析发现动物的许多适应环境的行为如冬眠、迁徙等行 为都与“食物”有关，从而引发学生对动物之间的“食物关系”展开思考。
4. 拓展
在这个环节，教师可呈现一些人们发现冬眠动物或迁徙“掉队”的鸟的实例，组 织学生研讨“我们该如何帮助它们？”。在学生研讨的基础上呈现专家的建议，最终帮 助学生达成“不打扰是最好的帮助”的共识。
（五）学生活动手册说明
本课要求学生针对春夏秋冬四季的
气候、草木、蝴蝶、青蛙四个方面进行
交流并记录其中的关键词。其中气候主
要记录温度，草木主要记录它们的生长
状况，蝴蝶作为青蛙的食物之一记录它
的生长阶段，青蛙则记录其行为。
生物与环境
37
第 6 课 食物链和食物网
（一）背景与教学目标
在自然界中，每一种植物、动物都需要一定的生存条件，其中有机物（营养、能 量）的获得就是其中之一。但植物、动物对于有机物的获得方式不同：植物通过光合 作用“制造”有机物获得能量，动物则通过进食获得。因此，在自然界中，动物或植 物之间都会由于有机物或能量传递的关系，与同一区域内的其他动植物之间形成直接 或间接的联系，构成食物链、食物网。
通过本单元前几课的学习，学生已经认识到植物、动物的生存都需要一定的环境。 在学生的认知中这些环境主要为非生命环境，很少有学生能系统地认识到生物生存也 需要生物环境。本课就是在此背景下，引导学生通过分析某一区域内生物之间的食物 关系，促使学生认识到一种动物或者植物可能就是其他动物或者植物生存所需要的条 件，进而在学生的心中建立起初步的生物群落概念，形成“生物与生物之间是相互关 联的整体”的认识。
科学概念目标
一定区域内的生物之间因为食物关系，构成很多“链条”状的联系，像这样的食 物关系，叫作食物链；动植物所需的能量（养分）在食物链上的生物之间依次传 递着。
科学探究目标
能够通过“模型”的观察、分析与讨论，发现事物之间的相互联系和相互影响。 科学态度目标
能够正确认识动物间的食物关系，保护身边的动植物。
科学、技术、社会与环境目标
体会自然事物是相互联系的，保护一种动植物就是保护很多种动植物。
在进行多人合作时，愿意沟通交流，能综合考虑小组各成员的意见，形成集体的 观点。
（二）教学准备
为学生准备：生物套筒（分别打印有落叶、瓢虫、蜘蛛、蜗牛、蟋蟀、蚯蚓、蚜 虫、绿豆苗、小草、小鸟）、不同颜色的棉绳 5 条（长 4～6 米）、塑料套圈 6 个、生物 头环（绿豆苗、蚜虫、蜗牛、瓢虫、青蛙、鸟）。
教师准备：教学课件。
科学 教师教学用书 五年级下册
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（三）教科书解读
1. 聚焦
在学习本单元之前，学生根据生活
经验能认识到动植物的生存需要一定的
环境，但在学生的认知中，这些环境主
要为非生命环境，很少有学生能系统地
认识到生物生存也需要生命环境。通过
本单元前几课的学习及种植绿豆苗的
实践活动，一些学生已经认识到一些动
物需要以“植物”或“动物”为食。在
此背景下教科书提出问题：在自然环境
中，绿豆苗的生长与周围的生物会有什
么联系？同时配图中很多绿豆苗叶子上
有很多小洞，意在引导学生根据自己已
有经验思考绿豆苗与周围其他生物之间
的关系。
2. 探索
探索环节包括 5 个活动。
探索活动 1 要求学生实地寻找生活
在绿豆苗周围的生物。在此过程中，需
要学生在实地观察中尽可能搜集生活在
绿豆苗丛中的动植物，作为后续活动的
起点。教科书呈现的小草、蚜虫、瓢
虫、蜘蛛、蜗牛、蟋蟀、小鸟等为田地
常见的生物。在具体实践中，教师可
根据当地实际情况引导学生进行真实
记录。
探索活动 2 为观察绿豆苗的生长状
况寻找是否有被动物吃过的痕迹，并以
此推测是什么动物造成的。教科书提供
的是绿豆苗叶子上有许多小洞的图片，
在实际观察中，学生还有可能发现叶子
上的蚜虫。
探索活动 3 要求学生基于之前的观
察发现从两个方面思考并分析：绿豆苗
39
生物与环境
会被谁吃，它们又会成为谁的食物？并 将这些动物的名称写下来再用画箭头的 方式表示谁被谁吃的食物关系。该过程 需要学生从动物的生存对“物质能量” 需求的角度出发来分析绿豆苗丛中存在 的能量流动关系，最终实现“食物链” 概念的建构。
探索活动 4 要求学生基于对食物链 的理解从绿豆苗丛里的所有生物中找出 多条食物链。然后根据生物之间的食物 关系，将“被吃”的生物套筒套入到 “能吃该生物”的套筒内的套筒游戏来 表示吃与被吃的链状关系，从而强化学 生对食物链的本质认识。
探索活动 5 要求学生在活动手册上 填写绿豆苗丛中所有的动植物，找出更 多的食物链并用箭头表示它们之间的食 物关系。教科书明确提示：“如果两种
生物间已经有箭头连接了，画第二条食 物链时就不再画箭头了。”通过该活动，学生将发现这些生物之间因为食物关系相互联 系在一起呈现一种网状结构，形成对“食物网”的认识。
3. 研讨
第一个研讨的问题旨在暴露学生对绿豆苗及其周边生物食物关系的认识，引导学 生认识到能量、物质是生物生存的必要条件，也因此使不同的生物之间形成了联系。
第二个研讨的问题是针对前一个问题的追问，引导学生基于已有认识分析绿豆苗 生长所需的条件如何获得。其中阳光、水、空气等非生命条件是学生的已有认知，因 此本环节主要围绕植物生长所需物质、能量的获得过程开展研讨，引导学生认识到植 物是通过自身光合作用获得生长所需要的物质，同时绿豆苗又通过直接或者间接被其 他动物食用使绿豆体内的有机物、能量在不同动物中传递。
第三个问题指向对自然界其他区域生物之间食物关系的讨论，促使学生认识到在 不同的区域内各种生物由于生存的需要相互之间会形成一定的食物关系。
4. 拓展
教科书在拓展部分详细介绍了“模拟食物网游戏”的步骤。
这 3 个步骤可简要概括如下。
第 1 步：确定角色扮演对象，思考“自己能吃谁，自己又会被谁吃”。
第 2 步：基于食物关系，用线连接构建“食物网”。
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科学 教师教学用书 五年级下册
第 3 步：模拟物种数量减少或灭
绝，分析这会对其他生物的生存、食物
网的稳定性产生什么影响。
通过游戏的经历体验，学生感受到
在食物网内一种生物的生存状况将直接
或者间接影响其他生物的生存，最终影
响整个食物网的稳定性。
（四）教学建议
1. 聚焦
在课前，教师可以要求学生先对
自己种到室外的绿豆苗圃进行实地观
察，并记录绿豆苗丛中是否有其他生物
的存在。在课堂上，教师可以先展示学
生所种的绿豆苗丛，引导学生汇报自己
的观察结果，如绿豆苗一些叶子表面有
小洞、绿豆苗丛中还生活着其他的动物
等。由于许多学生对绿豆苗丛中的小动
物不认识，教师可以在学生汇报完毕后
展示部分动物的图片，并标注每一种动物的名称。在此基础上提出问题：绿豆苗和其 他的生物之间会有什么联系？
2. 探索
本部分教学活动分 4 个层次逐步深入。
第一层次活动，教师可以先基于学生之前的研讨活动展开追问：“你们是否在绿豆 苗上找到过被动物吃过的痕迹？你们认为可能会是什么动物造成的？”
第二层次活动，教师可以从学生汇报中提炼出最有可能吃绿豆苗的动物，如蚜虫， 并从动物生存对物质、能量的需求方面提问，如“蚜虫能从绿豆苗的叶子里获得什 么？”等。在学生提到食物（或者能量、养分等物质）是蚜虫生存的必需条件时，教 师可以追问：“蚜虫可能又会被谁吃掉？”基于学生的回答，教师可以帮助学生梳理能 量的流动过程：从绿豆苗到蚜虫再到瓢虫，并告诉学生这种食物关系就是“食物链”。 在此基础上，教师介绍食物链的书写方式：在科学上我们用箭头表示食物链中谁被谁 吃的关系。
第三层次活动，在学生掌握食物链概念的基础上，教师可以呈现更多在绿豆苗丛 中的植物或动物，要求学生从中找出更多的食物链，并引导学生用套筒游戏表示生物 之间的食物关系。在游戏中，引导学生形成认识：一种生物被另一种生物吃掉，就相 当于给这种生物提供了能量，能量依次传递。
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生物与环境
第四层次活动，教师可以为学生提供打印有绿豆苗丛中多种动植物图片或者文字 的 A4 纸，并提供这些生物的食性介绍资料，如下所示。
蚜虫是一类植食性昆虫，通常以新鲜植物的汁液为食物。由于蚜虫的个体非常 小，通常不会被鸟类发现，但是遇到像瓢虫、草蛉、食蚜蝇等小动物时就容易成为 它们的腹中餐了。 绝大部分的青蛙是肉食动物，由于青蛙只能看见会移动的动物，所以它酷爱吃 会飞的小昆虫，如瓢虫、苍蝇、蚊子等。别忘了，青蛙对地上爬动的蚯蚓也不会放 过。麻雀的食物和青蛙的食物有一部分是重合的，所以麻雀和青蛙是竞争关系。 我们日常见到的蜘蛛绝大多数为结网性蜘蛛，是肉食动物，通常以被粘在其网 上的小昆虫，如苍蝇、蚊子、瓢虫、蝴蝶等为食。当蜘蛛遇到比它个体大的飞鸟时， 就只能成为鸟的美食了。 蚯蚓的食物很特别，它主要吃腐烂的植物，包括充分腐烂后的植物的根、茎、 叶，甚至还吃动物的排泄物；蚯蚓不会吃新鲜、没有腐烂的食物。所以，人们都称 蚯蚓是大自然的清洁工。
学生根据生物间的食物关系，用画箭头的方式表示里面的食物链。接着通过展示 学生的成果，介绍这种多条食物链构成了网状的食物关系图被称为“食物网”。教师可 以创设一个新情境，引导学生思考当其中一种生物数量大幅减少甚至消失后对其他生物 会有什么影响，从而帮助学生认识到食物链中一种生物的变化会影响其他生物的生存。
3. 研讨
关于“绿豆苗和生活在它周围的生物间有着哪些食物关系？”问题的研讨，是学 生在观察绿豆苗叶子

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