资源简介

苏教版(2025年秋)小学科学一年级上册教材分析
第一单元 走进科学
1.本单元主题的提出
本单元作为小学科学课的起始单元，旨在将学生领进科学之门。“走进科学”既有走进科学课堂的意思，也有走进科学学科的意思，更有走进引起学生无限遐想与探究兴趣的科学领域的意思。工程实践也是科学课学习的重点内容之一，因此学生所走进的科学课堂，其实包含了科学和工程这两个既有联系又有区别的领域。教材以“小小科学家”“小小工程师”为题，从“科学家、工程师做什么”这样的具体问题出发，帮助学生获得对科学、工程的体验性认识，让学生感到自己也能做科学、做工程，同时激励学生从上好科学课开始，努力成为小小科学家、小小工程师。
科学课程不仅要教给学生具体的各领域的科学概念，还要教给学生关于科学自身的概念。后者涉及科学研究的对象、方法和程序，科学与技术、生活、社会的关系等方面的认知。它们是完整科学概念的重要组成部分，也是科学素养的重要组成部分。教材编写者试图在教材开篇就给学生初步的有关科学和工程的本体论知识，作为本课程学习的开端。
但是，科学和工程这两个概念非常抽象，直接从理性的角度对儿童讲“什么是科学”“什么是工程”显然是不合适的，而通过对儿童已有经验的回顾与科学家、工程师所做工作的感知，通过自己动手做实验、制作小物件等来体验什么是科学、什么是工程，则是符合儿童认知规律的。考虑到刚上一年级的小学生都要接受人学教育和课堂纪律训练，科学课因为经常有动手做的活动和实验器材的使用，课堂纪律问题更显得重要，因此教材将其也纳入科学课程起始课的内容。在《上好科学课》一课中，期望通过一个有可能造成“混乱”的实验情境--水泼了一桌子、争抢器材、吵闹不堪……让学生意识到制订和遵守规则的重要性。
2.对《课程标准》的落实
(1)对学段目标的落实
科学观念 科学思维 探究实践 态度责任
知道常见简单科技产品的结构决定了其功能，知道简单的制作问题需要定义和界定。 能突破对常见物品功能的思维定势，利用发散思维、重组思维等方法，提出不同想法。 能能利用身边的材料和简单工具动手完成简单的任务，能发现作品中存在的问题并尝试提出解决方案。 了解生活中常见的科技产品能给人类生活带来的便利。
(2)对内容要求与学业要求的落实
核心概念 学习内容 内容要求 学业要求
12.技术、工程与社会 12.2技术与工程改变了人们的生产和生活 ③举例说出周围简单科技产品的结构和功能，知道科技产品给人们生活带来的便利、快捷和舒适。 能描述常见简单科技产品的结构与功能；知道科技产品为人们生活带来便利。
13.工程设计与物化 13.3工程是设计方案物化的结果 ④制作简单的实物模型并展示，尝试通过观察发现作品中存在的问题并提出改进方案。 能使用常见的工具和材料制作简单实物模型，能发现实物模型的不足。
3.本单元在整套教材中的地位
一上 第1单元 走进科学
全年级的起始课，不同于其他单元的概念体系，具有独特的地位。 科学本体论的学习，知道科学家和工程师分别是做什么的。
一上 像工程师那样① 气球动力小车 一下 像科学家那样① 哪些小动物住在树上
二上 像工程师那样② 雨水收集器 二下 像科学家那样② 蚂蚁喜欢吃什么
三上 像工程师那样③ 鸡蛋紧急迫降器 三下 像科学家那样③ 盐水和清水哪个蒸发快
四上 像工程师那样④ 水果采摘器 四下 像科学家那样④ 鱼的记忆有多久
五上 像工程师那样⑤ 自动泡泡机 五下 像科学家那样⑤ 校园物种调查
六上 像工程师那样⑥ 桥梁模型 六下 像科学家那样⑥ 萤火虫为什么变少了
4.单元次级主题的主要内容及逻辑关系
本单元分为三个次级主题，每个次级主题构成一课。三课主题的名称分别为：小小科学家、小小工程师、上好科学课。前两课是并列关系，是对科学本体的认识；第三课是在引发学生对科学的兴趣之后，引向如何上好科学课，是前两课的延续。
三课的主要内容分别为：
(1)科学家是做什么的
科学并不神秘，儿童在幼儿园时就做过许多科学活动，如观察蜗牛、开花植物、星空等。好奇心人皆有之，儿童更甚。他们总有问不完的问题：什么时候出现彩虹？为什么会电闪雷鸣？植物如何过冬？大雁为什么南飞？……科学家也是如此，他们从小就对世界充满了好奇。科学家通过观察、实验等方法，从事不同的研究，揭开了自然界的许多奥秘。科学课不仅可以让儿童了解大自然是如何运转的，还可以学习像科学家一样思考问题。儿童通过科学课，可以学到科学家揭秘的程序和方法，以及用这些程序和方法获得的科学知识。
(2)工程师是做什么的
和科学家相比，工程师更关心人的需求。看看人类的生产生活，到处都有工程师的杰作：从住的房子到生产粮食的农业机械，从穿的衣服到飞驰的交通工具，从卫星导航系统到空间站……学生发挥聪明才智，利用身边的材料做一个铅笔加长器，此时他们就是小小工程师。不同类型的工程师从事不同的工作，航空航天、铺路架桥、网络通信、机械制造，工程师让人类的生产生活更轻松、更便捷、更舒适。
(3)怎样上好科学课
科学课和语文课、数学课不一样，科学课上有很多有意思的观察、实验、种植、制作活动，动手又动脑才能学好科学课。为了上好科学课，必须遵守一定的规则。先让学生一起制订班级的科学课规则，再创设一个活动，让学生经历动手学科学的过程，看看他们在学习的过程中有没有遵守规则。
5.本单元各课模块内容及活动概述
课题 模块内容 活动概述
1.小小科学家 模块1：科学家是做什么的 幼小衔接，回忆小时候做过的与科学有关的事。读图文，知道科学家有强烈的好奇心，他们是寻找问题答案的人。
模块2：学做科学家 读科学家做滚球实验的故事，学着做滚球实验。
模块3：不同领域的科学家 读图文，了解不同领域的科学家从事不同的研究。
2.小小工程师 模块1：工程师是做什么的 幼小衔接，回忆小时候做过的类似工程师的事。读图文，知道工程师是设计制造物品的人。
模块2：学做工程师 利用身边的简单材料做一个铅笔加长器，学着像工程师一样制造物品。
模块3：不同类型的工程师 读图文，了解不同类型的工程师从事不同的工作。
3.上好科学课 模块1：科学课的特点 将科学课与语文课、数学课相比，知道科学课有许多动手活动。
模块2：制订科学课规则 辨析科学课上的表现谁对谁错，全班同学一起制订科学课规则。
模块3：检验规则的遵守情况 做比较水的多少的实验，在实践中检验规则的遵守情况。
6.单元教学目标
（1）知道科学家和工程师分别是做什么工作的人。
（2）在小实验与设计制作活动中，体验科学研究与工程实践的过程，获得发现与制作的乐趣。
（3）在真实情境中，意识到制订与遵守科学课规则的重要性。
7.课时建议
序号 课题 课时
1 小小科学家 1
2 小小工程师 1
3 上好科学课 1
4 单元小结 1
总课时 4
第二单元 用感官观察
1.本单元主题的提出
孩子一出生就会观察，观察是最基本的科学认识活动。在幼儿园，孩子就会用眼睛看，用耳朵听，用鼻子闻，用舌头尝，用手摸。他们好奇心强，总是东摸摸、西看看，在接触自然事物中积累科学经验。幼儿园教师会有意识地引导幼儿观察周围事物，学习观察的基本方法，培养观察与分类能力，并支持幼儿的观察活动。当然，幼儿对世界的探索刚刚开始，所以观察更多是基于兴趣的，较为随意和初步的。
从幼儿园进入小学，随着认知能力的增长，儿童可以对作为人体组成部分的感官，以及作为科学探究方法的观察有较为完整的认识。通过本单元的学习，学生将知道用眼睛看、用鼻子闻等活动，就是利用自己的感官来获取身边事物的颜色、形状、气味、味道、粗糙/光滑、冷/热等方面的外部特征。他们将感受到用放大镜、显微镜等观察工具，可以更加细致、清楚地观察物体。他们还将通过比较活动，体会到对物体的观察很多时候是多个感官共同起作用，知道全面认识物体需要调用多个感官，从不同角度观察其外部特征。
本单元，学生将学习一些新的科学词汇，如“器官”“感官”“视觉”“听觉”“嗅觉”“味觉”“触觉”“信息”“特征”“功能”等，并利用这些新词汇重新组织过去的观察经验，从而初步体验科学课“学什么”和“怎么学”。
更重要的是，他们开始有了用全部感官，必要时借助工具，从不同角度观察事物、获取信息和进行描述的意识。从一年级起学习科学将促使儿童从自发的观察过渡到有目的、有思考、有要求的观察，为后续深人学习科学奠定基础。
2.对《课程标准》的落实(1)对学段目标的落实
科学观念 科学思维 探究实践 态度责任
认识常见物体的基本外部特征。 能在教师指导下，观察具体事物的构成要素，通过口述、画图等方式描述事物的外在特征：能利用材料和工具，通过口述、绘画、画图等方式表达自己的想法。 能利用多种感官或简单的工具，观察对象的外部形态特征及现象，并能对这些特征和现象进行简单的比较、分类等。具有初步的收集信息和得出结论的意识。 在好奇心驱使下，对常见自然现象或生活现象表现出直觉兴趣；能如实记录观察到的信息：尝试从不同角度、以不同方式认识事物；乐于分享和表达自己的想法。
(2)对内容要求与学业要求的落实
核心概念 学习内容 内容要求 学业要求
5.生命系统的构成层次 5.5 人体由多个系统组成 ④识别人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等器官，列举这些器官的功能与保护方法。 识别人体的感觉器官。
12.技术、工程与社会 12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造 ②学会使用锤子、安全剪刀、放大镜等简单工具；应用身边的材料和工具，制作简单的手工作品。 学会使用锤子、安全剪刀、放大镜等简单工具；能借助工具进行科学观察并进行交流。
12.3 科学、技术、工程相互影响与促进 ④初步体验利用工具可以更好地进行观察与测量。 具有动手操作的兴趣。
3.本单元在整套教材中的地位
低年段
一上 第2单元 用感官观察●认识人的感官，知道每种感官都具有独特的观察角度和观察能力。
中年段
三下 第5单元 人的呼吸和消化●描述人体用于呼吸的器官，列举保护这些器官的方法；描述人体用于摄取养分的器官，列举保护这些器官的方法。
高年段
五下 第3单元 人体司令部●脑是认知、情感、意志和行为的生物学基础，举例说出保护大脑的主要措施。
4.单元次级主题的主要内容及逻辑关系
本单元从认识感官及感官的作用出发，到体会运用多种感官观察的重要性，编排了三个次级主题，分为认识感官、用工具观察、感官总动员。从观察方法运用与观察能力培养的角度看，三课是逐步提高要求的递进关系。
三课的主要内容分别为：
(1)感官及其功能
人体是一个奇妙的系统，各个器官承担着各自的功能。感官是人获取周围世界信息的器官，用它们认识世界，是我们与生俱来的本领。
每一种感官可以给我们带来哪些信息？恐怕全都说清楚还真不容易。眼是视觉器官，它使我们看见颜色、明暗、形状、大小、远近、高低、运动状态等；耳是听觉器官，它使我们听到声音的强弱、高低、音色以及声源的方位；鼻是嗅觉器官，它使我们区分气味的类型、浓淡；舌是味觉器官，它使我们尝出酸、甜、苦、咸、鲜等不同的味道；皮肤是触觉器官，它使我们感知物体的质地、温度、硬度等。
那么，当我们说“全面”“细致”观察时，真的调用了感官的全部功能吗？只有认识感官，认识不同感官可以带来丰富的信息，并且勤加观察，我们才能有“像科学家那样”的观察本领。
(2)用观察工具增强感官的功能
有时候，我们需要增强所观察物体的特征信息。为了看清一个物体，我们会把它拿得近一些，为了看到物体全貌，我们又会退后离它远一点；为了尝出某种味道，我们多尝几次，品味慢一点；为了辨别某种气味，我们需要靠近一些，吸气深一些；为了听清细微的声音，我们屏息静气，竖起耳朵，向声音来的方向贴着耳朵拢手……
我们的感官虽然强大，但也有看不清、听不见、闻不到的时候。这个时候，观察工具可以来帮忙。用放大镜让物体看上去变大一些，用简易显微镜把微小的观察对象放大几十、几百倍，用听诊器把心脏搏动的声音直接传入耳朵，等等。观察工具是感官的助手，让我们的观察能力变得更加强大。
人们发明了帮助观察的工具，这个世界更多的信息就能被我们观察到、收集到。
(3)协同工作的感官
远看是一束百合花，近前摸一摸，甚至不用摸，就发现它是以假乱真的绢花——没有任何气味。生活中，要想辨识一个物品，靠单一感官往往是不够的。挑西瓜时，既要看瓜脐是否小而凹陷，也要看瓜蔓是否呈弯曲状、新鲜，还少不了用手指轻敲听声。要真正了解一个事物，不能只依据单一的视角，而需要多方面、全方位地去考察和分析。尽可能多地调用我们的感官观察一个物体，会使我们对物体的观察更加细致、全面。
如果多种感官不能合作观察，我们就可能作出错误的判断，甚至无法作出判断。不信，你闭上眼睛、捏起鼻子，分別去尝一片苹果和一片梨，你能分辨出你吃的是什么吗？当你感冒鼻子不通的时候，品尝美食也会觉得索然无味。味觉、嗅觉和视觉的协同，能让我们充分享受美食带来的愉悦。
感官的协同工作能让我们更全面、准确地感知和理解周围世界，综合多种感官信息，才能形成相对完整的认知。中医诊病时，望闻问切一步都不能少，就是这个道理。
5.本单元各课模块内容及活动概述
课题 模块内容 活动概述
4.认识感官 模块1：什么是感官 读图文，知道什么是感官，并交流感官的作用。
模块2：人的感官 通过一组观察任务，认识到利用不同感官可以观察不同事物，并描述它们的特征。
模块3：动物的感官 阅读资料，了解部分动物的超级感官。
5.借助工具观察 模块1：用感官观察与用工具观察效果不同 以观察大拇指活动为载体，在学习使用放大镜和简易显微镜的基础上，比较用眼睛、耳朵观察与用工具观察的效果不同。
模块2：更多的观察工具 阅读资料，了解更多的观察工具。
6.感官总动员 模块1：多种感官通常协同“工作” 通过辨别果蔬等活动，体会多种感官协同“工作”才能准确了解事物的特征。
模块2：多种感官协 阅读资料，了解挑西瓜和中医诊病都需要多种同“工作”很重要感官协同“工作”。
6.单元教学目标
●能说出人体的感官及其功能，知道感官的重要性。
●能用不同的感官进行全面、细致的观察。
●能使用放大镜、简易显微镜、听诊器等观察工具进行观察。
●对全面、细致地观察事物有好奇心，并付诸行动。
7.课时建议
序号 课题 课时
1 认识感官 1
2 借助工具观察 1
3 感官总动员 1
4 单元小结 1
总课时 4
第三单元 用大脑思考
1.本单元主题的提出
思维是人类的一种高级认知活动。从信息论的角度看，思维是对新输入的信息与大脑内存储的知识和经验进行一系列复杂的心智操作的过程。当人以事实和知识、经验为基础，进行猜想和验证，就是在进行基本的科学思维活动。掌握从事实到猜想、验证的科学思维活动要点，对形成科学观念，促进科学思维水平的提高有着重要的推动作用，有利于落实《课程标准》科学思维方面的目标。
此外，本单元让学生认识到科学是思考的过程，和上一单元“用感官观察”一样，都意在具体展开“走进科学”单元的未尽内容。
一年级学生刚人学不久，正处于思维发展的重要阶段。指导学生分清事实与观点并初步懂得怎样针对事实作出猜想、进行验证，初步体验科学探究，有利于提高思维的逻辑性，发展初步的推理与论证能力，为其一生的发展打下良好的基础。今天的学生是未来社会的生力军，培养他们具备一定的科学思维能力，学会从事实出发形成正确的观念，不但有利于他们未来在科学领域有所建树，还能促进全社会思想观念以及文化格局的提升。
采用科学探究的主要步骤和顺序设计主题结构。分辨事实与猜想的过程相当于针对现象提出问题和作出假设，从猜想到验证的过程相当于验证与获得实验结论，在此基础上引领学生探究秋叶的秘密，则为一个从提出问题到得出结论的完整过程，意在培养学生的科学思维能力，为后续诸多科学探究活动打下基础。
2.对《课程标准》的落实
(1)对学段目标的落实
科学观念 科学思维 探究实践 态度责任
认识常见物体的基本外部特征。 初步分清观点与事实，根据问题提出假设，具有提供证据的意识。 能在教师指导下，通过对具体现象与事物的观察和比较，提出感兴趣的问题，作出简单猜想。 能如实记录观察到的信息；愿意倾听他人的想法，乐于分享和表达自己的想法。
(2)对内容要求与学业要求的落实
核心概念 学习内容 内容要求 学业要求
1.物质的结构与性质 1.1物质具有一定的特性与功能 ①观察并描述物体的轻重、薄厚、颜色、表面粗糙程度、形状等外部特征，能根据物体的外部特征对其进行简单分类。 能依据一些外部特征对常见物体进行比较和分类。能在好奇心驱使下，对事物外部特征表现出探究兴趣；能仔细观察和比较，如实表达观察到的现象。
3.本单元在整套教材中的地位
低年段
一上 第3单元 用大脑思考●初步分清事实与观点，根据问题提出假设，具有提供证据的意识。
高年段
五上 第5单元 人体司令部●人体神经系统的组成以及从刺激到反应的过程，脑的主要功能，脑和脊髓的保护方法。
4.单元次级主题的主要内容及逻辑关系
本单元的次级主题分为三个，每一个次级主题构成一课。三个次级主题分别为：事实与猜想、从猜想到验证、探究秋叶的秘密。总体而言，三课属于递进关系。其中，第二课为第一课内容上的递进，第三课为第二课活动上的递进。
三课的主要内容分别为：
(1)事实与猜想的关系
思考总是从利用感官观察到的现象开始，这些现象就是我们所说的事实；而针对事实思考的结果，就是观点。猜想也是一种观点，也依赖于事实，也就是说猜想要有依据。在生活中，我们从事实出发形成观点，在科学领域同样如此。正如达尔文所说：科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结论。
(2)猜想的验证
猜想不一定正确，要想知道猜想是否正确，就要丢弃有色眼镜，做到证据充分、推理正确。受生活经历和已有认识的影响，对于同样的事实，不同人可能形成截然不同的观点。可是，真相一般只有一个。我们可以指导学生通过观察判断放射状线条背景下的横线是否笔直，可以借助实验验证碰碰球将弹起几个的假设，也可以利用其他证据验证对物体内部情况的猜想，这样可以让学生的思维更缜密，结论更可靠。
(3)秋叶的秘密
想要获得客观的事实并非易事，必须进行全面的观察，否则就可能像盲人摸象那样，把部分当作整体。同时还要如实记录，尽量做到与事实相符，不然的话，所说出来、画出来的事实，就可能是过去储存在大脑里的东西。交流秋叶变色与否的事实→观察并比较常绿植物与落叶植物叶子有什么不同→探究银杏树叶是怎么慢慢变黄的，就是给学生一个练习从猜想到验证的实操机会。
5.本单元各课模块内容及活动概述
课题 模块内容 活动概述
7.事实与猜想 模块1：什么是事实，什么是猜想 以蚂蚁排队为例，知道什么是事实，什么是猜想；学习针对事实作出猜想。
模块2：猜想的依据 针对两个事例，依据已有事实作出猜想。
8.从猜想到验证 模块1：验证的必要性 读验证是判断猜想是否正确的最好方法的课文。
模块2：观察和实验两种验证方法 在观察中猜想并验证两条线是否笔直；在玩碰碰球中进行猜想和验证。
模块3：其他验证方法 猜想并设计方法验证两只兔子的逃跑路线，想办法验证盒子里小球数量的猜想。
9.探究秋叶的秘密 模块1：秋叶变色与否的事实 交流哪些树的叶子在秋天不变色，哪些树的叶子在秋天会变色、掉落。
模块2：常绿植物与落叶植物叶子的不同 借助看、摸、滴水等方法，比较常绿植物与落叶植物叶子的不同。
模块3：银杏树叶变黄了 探究银杏树叶是怎么慢慢变黄的。
6.单元教学目标
知道事实与猜想的关系。
能针对具体现象，有依据地提出合理猜想，并用证据说明猜想是否正确。
针对银杏树叶变黄的问题情境，提出猜想并进行验证。
借助解暗箱活动，体会到当意见不一致时交流、磋商的重要性。
7.课时建议
序号 课题 课时
1 事实与猜想 1
2 从猜想到验证 1
3 探究秋叶的秘密 1
4 单元小结 1
总课时 4
第四单元 用双手创造
1.本单元主题的提出
从与技术、生活、社会的关系的角度来认识科学，是理解“科学是什么”的重要方面。科学通过技术改变我们的生活，推动社会的进步，最直观的体现就是人类利用科学技术改造自然世界，创造出复杂的人工世界。因此，让学生从认识、区分自然物和人造物开始，体验人类用双手创造出人工世界，可以帮助他们更全面地理解“科学是什么”。
《义务教育科学课程标准(2022年版)》中有这样的表述：“人类在与自然界打交道的过程中，为了适应自然、改善生存条件而产生了技术；人类对已有的物质材料和生活环境加以系统的开发、生产、加工、建造，以满足人们的需求，就产生了工程。”在核心概念“技术、工程与社会”学习内容中又明确指出：“技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造。”本单元从技术与工程的角度帮助学生理解“什么是科学”，落实课程标准的要求，同时帮助学生初步形成“系统与模型”“结构与功能”“稳定与变化”等跨学科概念。
由于认知水平的限制，儿童需要通过摆弄实物、观察特征、动手操作等方式，借助个人经验来辨别、区分自然物和人造物，进而建立起自然世界和人工世界的概念。本单元的学习可以让儿童认识到自然世界和人工世界的不同，自然世界有其独特的产生方式，人工世界则依据人类的需求而产生。人类根据自身需求，选择适当的工具加工来自自然界的材料，由此产生了人造物。儿童需要了解人类如何运用创造性思维来改变自然界，以满足人类的需求。
2.对《课程标准》的落实(1)对学段目标的落实
科学观念 科学思维 探究实践 态度责任
知道自然物和人造物存在区别。 能在教师指导下，观察具体事物的构成要素，通过口述、画图等方式描述事物的外在特征。 能利用多种感官或简单的工具，观察对象的外部形态特征及现象，并能对这些特征和现象进行简单的比较、分类等。 了解生活中常见的科技产品能给人类生活带来的便利。
(2)对内容要求与学业要求的落实
核心概念 学习内容 内容要求 学业要求
12.技术、工程与社会 12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造 ①知道我们周围的人造物是由人设计并制造出来的，观察和区别身边的自然物和人造物。②学会使用锤子、安全剪刀、放大镜等简单工具；应用身边的材料和工具，制作简单的手工作品。 能区别自然物和人造物，能描述常见简单科技产品的结构与功能。学会使用锤子、安全剪刀、放大镜等简单工具，能应用身边常见材料和简单工具制作简单的作品；能借助工具进行科学观察并进行交流。具有动手操作的兴趣。
12.2技术与工程改变了人们的生产和生活 ③举例说出周围简单科技产品的结构和功能，知道科技产品给人们生活带来的便利、快捷和舒适。
3.本单元在整套教材中的地位
低年段
一上 第4单元 用双手创造●人类用双手在自然世界里创造出一个庞大的人工世界，人工世界在不断发展变化。二上 第1单元 它们是用什么做的●我们身边的各种材料构成了不同的物品，一个物品可以由多种材料构成，同一种物品可以由不同材料构成并实现同一功能。
中年段
三上 第5单元 材料的演变●材料可分为天然材料和人造材料。随着技术的进步，人造材料不断向高性能、环保的方向发展。
高年段
五上 第5单元 仿生●人类从生物系统的结构与功能上获得启发，从外形、过程和原理方面发明创造出满足人类需要的物品。六上 第5单元 自然资源●人类从自然界获取各种资源和能源，加工制作成各种物品来改善自己的生活，然而自然资源和能源是有限的，我们要珍惜和善加利用。
4.单元次级主题的主要内容及逻辑关系
本单元有三个次级主题，每个次级主题构成一课。三个次级主题分别为：自然物与人造物、人工世界、轮子的故事。总体而言，三课属于并列关系。每课跨学科概念的侧重点各有不同，第一课侧重于通过集合概念培养系统思维，第二课侧重于人与动物的生活方式在结构与功能方面的对比，第三课侧重于稳定与变化。
三课的主要内容分别为：
(1)自然物和人造物不一样
在人类出现之前，地球上就有许多天然之物，如山川河流、日月星辰、土壤、动物、植物等，这些都是自然物。自从人类出现之后，就有了经由人类劳动而产生的物品，如沙发、电视、篮球等，这些都是人造物。而人造物的产生正是源于自然物。人类从大自然中获取各种原材料，利用工具将其加工成各种物品。人造物的产生伴随着人类利用双手将自己的想法变成现实的过程，从而创造了一个丰富多彩的人工世界。人工世界和自然世界应和谐共生。
(2)人工世界的出现
人工世界由人造物构成。为什么会有人造物呢？一个重要原因，就是人的生活方式跟其他动物不一样，人类在衣食住行各个方面有了更多的需求，人需要创造各种人造物来满足自身的需求。动物靠厚厚的皮毛御寒，靠自身褪毛防暑，而人在春夏秋冬要穿不同的衣服；动物靠直接吃植物或其他动物来果腹，人则需要吃更容易消化吸收的熟食；动物在树洞里、泥土中栖息，而人则选择盖房子作为住所；动物靠强健的腿、翅膀、鳍来运动，而人的出行则借助各种交通工具；动物可以直接到河流湖泊边饮水，人则制作容器来储水、喝水，等等。同时，人还需要各种各样的物品来协助完成衣食住行。工程技术实际上就是从人的需求出发，通过设计发明、使用工具对材料进行加工，从而创造出各式各样的人造物。显然，从“人猿相揖别”后，素朴的自然世界中就出现了一个丰富多彩的人工世界。
(3)轮子的产生与发展
轮子作为人造物的代表，是人类最伟大的发明之一。它存在于我们生活的方方面面，几乎所有现代交通工具——从手推车、自行车、摩托车到汽车、火车和飞机——都离不开轮子。人类从滚木上获得启发，在圆形木板的中央安装一根轴，车轮便诞生了。将轴装在平板上，车便诞生了。后来，出现了装有轮辐的车轮，再后来轮毂发明了、轮胎发明了。如今，车轮的设计有了很大的改进：辋和辐条通常由钢制成，橡胶轮胎和内胎在它周围。这些改进，使车轮变得更轻便、更高效、更耐用。
5.本单元各课模块内容及活动概述
课题 模块内容 活动概述
10.自然物与人造物 模块1：什么是自然物，什么是人造物 读界定自然物和人造物的课文，通过观察活动区分自然物和人造物。
模块2：人造物是怎么来的 读介绍人造物取自自然物的课文后进一步交流理解，再尝试用自然物制造人造物。
模块3：自然世界与人工世界的关系 读图文，知道自然世界与人工世界相互交织，和谐共生。
11.人工世界 模块1：人与动物饮食的不同 交流人与动物在食物以及取食方面的不同。
模块2：人与动物出行方式的不同 交流人与动物在出行方式以及配套物品方面的不同。
模块3：人与动物防暑御寒方式的不同 交流人与动物在防暑御寒方式以及借助物品方面的不同。
模块4：人与动物住所的不同 交流人与动物在住所以及建筑材料方面的不同。
12.轮子的故事 模块1：轮子的特征 观察并找出轮子的共同特征。
模块2：轮子的优点 分析运用轮子的便利，探究使用轮子是否省力。
模块3：轮子的历史 阅读轮子的发明简史，了解轮子的迭代过程。
模块4：工程实践活动 给小车装轮子，体会轮子是如何工作的。
6.单元教学目标
●通过比较，能分辨出什么是自然物，什么是人造物。
●意识到人工世界出现的一个重要原因是人与动物的生活方式不一样。
●动手经历从自然物到人造物的物化过程，并体现自己的创意。
●保持对生活中常见科技产品的关注和兴趣。
7.课时建议
序号 课题 课时
1 自然物与人造物 1
2 人工世界 1
3 轮子的故事 1
4 单元小结 1
总课时 4
专项学习 像工程师那样……
1.本单元主题的提出
技术与工程是人类改造世界的手段。人类对科学加以巧妙运用以适应环境、改善生活而产生技术，为实现需求对物质材料和生活环境加以系统性的开发、生产、加工、建造等，这便是工程。人类利用技术与工程，创造了丰富多彩的人工世界，技术与工程实践能力对个人生活、职业发展乃至社会进步都有至关重要的作用。科学探究和技术与工程实践都是科学教育极其重要的研究领域，因此，《义务教育科学课程标准(2022年版)》强调基于学生核心素养发展和思维发展开展技术与工程实践。将“技术、工程与社会”“工程设计与物化”列入核心概念，其中“工程设计与物化”旨在让学生理解处理实际工程问题的一般流程和方法，以及解决问题可能有多种途径，要根据情况选择优化的方案实施，并且学习“工程需要定义和界定”“工程的关键是设计”“工程是设计方案物化的结果”这三方面内容。基于此，我们设计了专项学习单元，对学生的技术与工程实践能力进行整体性、专门性的训练。
工程思维是用工程的眼光看待世界和改造世界的思维方式，是一种统筹兼顾的系统思维方法。工程素养对所有学生都是重要的，包括那些将来不会进入工程技术领域的学生，因为它能促进学生多方面能力的形成，如解决问题的能力、参与决策的能力、动手能力、识图能力等。对于学生来说，学习技术与工程实践领域的内容对培养工匠精神、发展创造力、完善知识结构、增强解决问题的综合能力都有很大帮助。但工程素养无法通过背诵获得，只能在项目化的实践过程中慢慢习得，因此，采用系统的、显性化的方法进行这方面的学习对于学生来说是十分必要的。
本套教材每册都设计了专项学习的主题，其目的就是，除了在具体科学知识学习中渗透科学方法和技能的学习之外，还让学生有机会经历一次丰富而完整的科学探究或工程实践活动，让学生在做项目的过程中接受专门性、整体性的科学探究和工程实践能力训练。在每个年级上册的“像工程师那样”专项学习中，我们都尽量设计“非良构”的工程技术项目，弥补主题单元实践活动多为“良构”的缺陷。
2.对《课程标准》的落实
(1)对学段目标的落实
科学观念 科学思维 探究实践 态度责任
知道简单的制作问题需要定义和界定。 能利用材料和工具，通过口述、绘画、画图等方式表达自己的想法。能突破对常见物品功能的思维定势，利用发散思维、重组思维等方法，提出不同想法。 能利用身边的材料和简单工具动手完成简单的任务，能发现作品中存在的问题并尝试提出解决方案。 尝试从不同角度、以不同方式认识事物；愿意倾听他人的想法，乐于分享和表达自己的想法。
(2)对内容要求与学业要求的落实
核心概念 学习内容 内容要求 学业要求
13.工程设计与物化 13.1工程需要定义和界定 ①通过观察，提出并描述简单的制作问题。 能基于观察提出并描述一个简单的制作问题。能利用具体形象思维进行设计，并用简单草图说出设计思路。能使用常见的工具和材料制作简单实物模型，能发现实物模型的不足。具有实物制作的兴趣，乐于表达、讲述自己的想法。
13.2工程的关键是设计 ②学会使用简单的草图，说出自己的思路。
13.3工程是设计方案物化的结果 ③学会使用简单的工具，对生活中常见的材料进行简单的加工处理。④制作简单的实物模型并展示，尝试通过观察发现作品中存在的问题并提出改进方案。
3.本单元在整套教材中的地位
在工程要素方面，本套教材用具体的任务促使学生完整经历六个要素。从横向看，在每个年级对其中的某几个要素进行具体指导；从纵向看，每个要素螺旋指导三次以上(在表格中以●注明)。在工程技能方面，本套教材选择了相对重要的六个能力训练点(在表格中以★注明)，分布在六个年级结合工程故事以卡片的形式出示，并伴随具体的工程实践进行详细指导。
年级 故事 活动 明确问题 设计方案 计划实施 作品检验 改进完善 成果发布
一 汽车 做气球动力小车 ●★ ● ● ●
二 排污管 制作雨水收集器 ● ●★
三 着陆器 制作鸡蛋紧急迫降器 ● ●★ ● ●
四 机械臂 制作水果采摘器 ●★ ●★ ●
五 手机 制作泡泡机 ● ● ●★ ●
六 人工岛 建造人工岛 ●★ ● ● ●
本册的专项学习涵盖了工程实践的六个要素一明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果，旨在让学生初步体验工程活动的基本步骤。其中，重点指导了明确问题、设计方案、检验作品、发布成果，以小贴士的形式告诉学生可以怎么做。作为工程实践的起点单元，本册的专项学习用有趣的活动、简洁的话语和一目了然的形式，为学生提供实践的机会，激发学生对工程项目的兴趣。
工程主题
一上 像工程师那样①●阅读本茨成功制造世界上第一辆由内燃机驱动的汽车的工程故事，了解工程师如何明确问题。●设计制作一辆气球动力小车，看哪一组的气球动力小车能向前跑3米以上。
二上 像工程师那样②●阅读在某小镇修建一个新的排污系统的工程故事，了解如何开展头脑风暴。●设计制作一个校园里的雨水收集器。
三上 像工程师那样③●阅读火星着陆器的设计故事，了解为了解决问题，工程师往往会想出多个方案，然后对照工程要求，选择一个最佳方案。●设计制作一个鸡蛋紧急迫降器。
四上 像工程师那样④●阅读工程师设计机械臂的故事，了解工程师会通过作图或计算机辅助软件，绘制出每一部分的图纸，确定技术参数，作出相关说明，这是建立模型。●设计制作一个水果采摘器。
五上 像工程师那样⑤●阅读手机发展史，了解什么是产品测试与迭代升级。●设计制作一款自动蘸取泡泡液连续吹泡泡的泡泡机。
六上 像工程师那样⑥●阅读港珠澳大桥的建设故事，了解什么是权衡利弊。●完成造桥任务。
4.单元次级主题的主要内容及逻辑关系
本单元的次级主题主要由两个模块组成。模块1：工程师这样做。以浅显、简要的文字介绍本茨制造世界上第一辆由内燃机驱动的汽车的过程，在教材中设计了一张卡片，显性化地提示“本茨要解决的问题是如何将内燃机安装到汽车上”。模块2：学做工程师。布置一个设计并制作气球动力小车的任务，再次向学生强调：工程师接到一个任务，首先思考的是“要解决的主要问题是什么”。接下来通过“飘带”指导学生具体的实践过程。“飘带”上方呈现模拟教师口吻针对明确问题、设计方案、检验作品、发布成果等四个指导要点的指导语；“飘带”下方则是模拟学生身份，在教师指导下，所思、所做、所说的样例展示。
5.本单元各课模块内容及活动概述
课题 模块内容 活动概述
像工程师那样 模块1：工程师这样做 阅读工程师本茨的故事，了解本茨制造内燃机汽车的过程。
模块2：学做工程师 设计并制作一辆气球动力小车，看哪一组的气球动力小车能向前跑3米以上。
6.单元教学目标
●能动手动脑，设计制作出满足一定要求的气球动力小车，并向同伴展示。
●通过阅读本茨的故事，体会在工程实践中如何明确问题。
●初步了解工程实践的六个要素。
●通过阅读工程师的故事和设计制作气球动力小车，初步激发创新创造的愿望。
7.课时建议2课时。

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