资源简介 书 名 科学?教师教学用书 ? 四年级上册 主 编 郝京华 责任编辑 许宏宇 出版发行 江苏凤凰教育出版社(南京市湖南路?1? 号A楼 邮编 ?210009) 排 版 南京紫藤制版印务中心 印 刷 厂 址 开 本 787 ?mm×1092 ?mm? 1/16 印 张 版 次 2020年8月第 ?1?版 ? ????????????????????2020年8月第1次印刷 《科学》 教材设计理念 / 1 《教师教学用书》 使用说明 / 2 本册教学课时分配建议表 / 6 第 1 单元 动物大家族 / 1 第 2 单元 物体的运动 / 37 第 3 单元 常见的力 / 68 第 4 单元 简单电路 / 107 第 5 单元 岩石与矿物 / 147 专项学习 像工程师那样…… / 185 《科学》教材设计理念 1.?以学生的发展为教材编写的宗旨。本教材的设计理念与国家课程改 革的三个关键词“核心素养”“学科核心素养”“学业质量评价标准”高度 一致。以面向儿童终身受益的学习,如科学精神、科学思维、对自然的好奇 心、运用知识解决实际问题的能力等核心要素,构建大科学观统领下的主题 单元,设计符合学生实际情况的学习活动。 2.?以科学世界观作为整册教材的组织线索。这些线索包括对科学本体的 应有认知和对自然界的应有认知。教材尊重学生的认知规律,从低年级到中 高年级螺旋上升式体现了这一组织线索,让学生在实践中建构起这样的世界 观:世界是物质的,物质是不断运动和变化的,物质的运动和变化不仅是有 规律的,也是相互联系的,世界是一个统一的整体。 3.?强化对科学探究和工程实践的指导。科学探究的程序和方法、工程设 计的步骤与要领是科学课程重要的学习内容。为此,在每册教材的后面设有 “专项学习”,将有关科学探究和工程设计(含科学思维与工程思维)的指 导系统化和显性化,在保证过程完整的基础上,将探究和设计要素按年级有 所侧重,又螺旋上升地加以编排。 4.?设计专门针对解决问题能力训练的STEM单元。STEM是科学、技术、 工程、数学的英文缩写,是当下炙手可热的跨学科项目学习模式。与主要指 向概 念理解及运用的主题单元不同的是,STEM主要指向综合运用各学科知识 解决实际问题的能力的训练。 5.?强调学习活动的多样性和学习资源的全配套。教材设计了多种多样的 学习活动:有探究性学习,有探究性游戏,有科学DIY,有种植和饲养,还 有观察与阅读……这些学习活动有趣、有效、易做。为配合学习活动,教材 配套了供学生观看的高清视频,供学生动手做的学具材料和供学生记录、课 外拓展用的活动手册。全新的网站还将提供更多的学习资源。 6.?重视科技史的学习。为了有助于对科学本质的认识,有助于对科学、 技术、社会、环境关系的认识,教材在主题单元中渗透科技史内容,在专项 学习中有专题介绍,在每个年级教材的最后一面,还特别对科技史作概略的 梳理,并以图文并茂的形式加以呈现。 1 《教师教学用书》使用说明 从不同角度说明本单元设计的理由。 从本单元在本册教材中的地位 说明选择本主题的理由。 从必要性和可能性 说明本单元各课的 两个方面说明选择 组成及课与课之间 该主题的理由。 的关系。 从落实《课程标准》中的年段目标 是课程目标的具体化,是每一课 及课程内容中的具体条目角度说明 教学目标的抽象,旨在为每一课 选择本主题的理由。 具体的教学目标提供概括性的目 标指向,以促进大概念和思维品 质的形成。 2 以结构图的形式展示每一课活 本课的主要活动组成及相互 动的内容和目的。 之间的关系。 在教学活动中希 望学生达到的发 展水平。 对每课课时及总课时的建议。 提示教师关注的教学重点与难点。 3 蓝底文字:解释教材中文字和图 片的意思。 红底文字:回答教材中的提问。 指导使用并提供参考答案。 4 说明本活动的设计意 提供本单元必要的相 图,给教师以具体的 关知识背景。 教学指导和建议,并 提醒教师在指导学生 时应注意的问题。 5 本册教学课时分配建议表 单元序号 单元名称 课题名称 课时建议 1.给动物分类 1 2.鱼类 1 第1单元 动物大家族 3.鸟类 1 4.哺乳类 1 5.运动与位置 1 第2单元 物体的运动 6.不同的运动 1 7.运动的快慢 1 8.力与运动 1 第3单元 常见的力 9.弹力 2 10.摩擦力 2 11.浮力 2 12.点亮小灯泡 1 13.导体和绝缘体 1 第4单元 简单电路 14.电路暗箱 1 15.生活中的电 1 16.常见的岩石 1~2 第5单元 岩石与矿物 17.认识矿物 1 18.矿物与我们的生活 1 专项学习 像工程师那样…… 2 总课时: 23~24 66 第1单元 ?动物大家族 一?单元设计意图 1. 本单元主题的提出 形形色色、多种多样的动物是生物多样性的重要组成部分。动物学家根 据自然界动物的形态、身体内部构造、胚胎发育特点、生理习性、生活的地 理环境等特征,将特征相同或相似的动物归为同一类。动物分类的知识是学 习和研究动物学必需的基础。动物与人类的生活息息相关,生物多样性关系 到人类的健康和地球的健康。在物种日益减少的今天,保护物种的多样性, 实现人与动物、人与自然的和谐共处是每一个地球人都需要关注的话题。 学生在低年段的学习中认识了常见的动物并观察其特征,形成了有关动 物的初步概念。本单元对动物的研究从重点关注动物个体的外部形态特征过 渡到关注动物类别的共同特征。引导学生识别常见动物的类别,描述某类动 物的共同特征,了解与某类动物本质特征相关的器官的结构和功能。本单元 也为学生在高年段时研究微生物、动物与环境的关系等打下基础。 动物种类繁多,从“大家族”这一话题入手研究动物,能体现动物之间 既相互联系又各有特点,可以更好地突出本单元的学习重点是对动物类别的 识别与研究。观察与描述是动物学研究的基本方法,也是本单元探究技能培 养的重点。在思维能力培养方面,重点关注的是从特殊到一般的归纳概括能 力,能归纳出某一类动物的共同特征。本单元在动物大家族的主题下也包含 对一些珍稀动物的认识。 2. 本单元对《课程标准》的落实 (1)本单元通过一系列动手、动脑活动,落实《课程标准》中年段的 课程目标。 科学知识: 能根据有关特征对生物进行简单分类。 科学探究: 在教师引导下,能运用感官和选择恰当的工具、仪器,观察并描述对象 1 的外部形态特征及现象。 在教师引导下,能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录 整理信息,陈述证据和结果。 在教师引导下,能依据证据运用分析、比较、推理、概括等方法,分析 结果,得出结论。 科学态度: 能在好奇心的驱使下,表现出对现象和事件发生的条件、过程、原因等 方面的探究兴趣。 在科学探究中能以事实为依据,不从众,不轻易相信权威与书本;面对 有说服力的证据,能调整自己的观点。 科学、技术、社会与环境: 具有参与环境保护活动的意识,愿意采取行动保护环境、节约资源。 (2)本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“生命科学领域” 的中年段要求。 7.2?地球上存在不同的动物,不同的动物具有许多不同的特征,同一种动 物也存在个体差异。 ● ?能根据某些特征对动物进行分类。 ● ?识别常见的动物类别,描述某一类动物(如昆虫、鱼类、鸟类、哺乳 类等)的共同特征。 ● ?列举我国的几种珍稀动物。 9.1?动物通过不同的器官感知环境。 ● ?举例说出动物通过皮肤、四肢、翼、鳍、鳃等接触和感知环境。 2 3. 本单元在整套教材中与其他单元的关系 说出生活中 使用方向、 认识推力和拉 认识常见的 运用感官观 常见动植物的 远近等描述 力,研究力可以 材料,观察材 察并描述石头 低年段 名称及主要 物体所处的 使物体的形状 料的轻重、厚 和泥土的特 特征,知道动 位置。(二 发生改变,力可 薄、颜色等特 征。(一年级 物和植物都 年级上册 以使物体启动或 征。(二年级 下册《石头与 是生物。(一 《天空中的 停止。(二年级 下册《它们 泥土》) 年级下册《动 星体》) 上册《用力以 是用什么做 物与植物》) 后》) 的》) 以纸、金属、塑料为例,研 究常见材料的一般特性,并 了解其用途。 一、动物大 二、物体的 三、常见的力 四、简单电路 五、岩石与 家族 运动 矿物 能根据某些特 从运动与位 认识并研究 认识并研究 观察与描述 中年段 征对动物进行 置、运动的 直接施加在 电可以在特 常见岩石和 分类。识别常 形式、运动 物体上的力, 定物质中流 矿物的特征, 见动物类别, 的快慢等方 如弹力、摩 动,学会连 知道它们是 描述某一类 面对运动进 擦力、浮力 接简单电路 重要的自然 动物的共同特 行研究,知 等。 并解释其工 资源。 征。 道运动的物 作原理。 体具有能量。 描述昆虫的特征,说出动物从 生到死的生命过程。(四年级 下册《昆虫》) 描述和比较动物繁殖方式的不 同。(四年级下册《繁殖》) 高年段 认识微生物,了解其与人类生活之间的关系。(五年级下 册《显微镜下的世界》) 3 4. 本单元次级主题的构成及逻辑关系 本单元由《给动物分类》《鱼类》《鸟类》《哺乳类》四课组成,采用 由总到分的设计思路:第一课总领本单元,给动物分类;第二、三、四课呈 并列关系,分别研究鱼类、鸟类和哺乳类。 分类研究动物是系统认识动物的有效途径,所以本单元以根据某些特征给 动物分类作为起始课。首先了解生物学家将动物分为脊椎动物和无脊椎动物两 大类,然后认识脊椎的结构和功能,最后认识我国的一些珍稀动物。 第二、三、四课分别研究鱼类、鸟类和哺乳类,这三课采用了类似的编 写结构,且都运用了归纳和演绎的思维方法。先通过对典型动物的系统比较 探究其异同,找出它们之间的类群关系,揭示某类动物的共同特征,引导学 生经历从个别到一般的归纳思维过程;再根据动物的共同特征识别某种动物 的类别,经历从一般到个别的演绎思维过程;最后,带领学生通过观察、实 验等方法认识与某类动物本质特征相关的器官的结构和功能:认识鱼类的鳃 和鳍的作用,了解鸟类的羽毛、喙和足的功能,认识哺乳动物具有恒温的特 征和多样的运动方式。这三课采取类似的研究步骤,让学生通过对这三类动 物的研究初步学习研究动物的基本方法,为以后研究其他动物打下基础。 二?单元教学目标 ● ?能从对一组动物的观察、比较中,归纳概括某类动物的共同特征。 ● ?根据某些特征给动物分类,并能够识别常见动物类别。 ● ?乐于观察小动物,举例说出动物通过皮肤、四肢、翼、鳍、鳃等接触 和感知环境。 ● ?能列举我国的一些珍稀动物。 4 三?单元活动框架 1.1 识别常见动物类 1.2 摸人体脊椎、 1.3 找动物脊椎, 1.4 阅读图文资料, 别,学会根据某些特 做脊椎模型,研 将动物按有无脊椎 列举我国的一些珍 征给动物分类。 究脊椎的作用。 分为两大类。 稀动物。 3.1 识别并观察不同 2.1 识别并观 的鸟,归纳概括鸟类 1. 给动物分类 3. 鸟类 察不同的鱼, 的共同特征。 归纳概括鱼类 的共同特征。 3.2 研究鸽子的羽 一、动物大家族 毛,了解羽毛的结构 和功能。 2.2 观察鱼的游 动和水进出鱼 身体的情况, 3.3 观察不同鸟的喙 2. 鱼类 4. 哺乳类 认识鱼的鳍和 和足的结构特征,初 鳃的作用。 步意识到环境对鸟类 外形特征的影响。 4.1 识别并观察一些常见 4.2 体验脂肪的作用,了 4.3 比较不同哺乳动物的运 的哺乳动物,归纳概括哺 解哺乳动物是如何保持 动方式,初步意识到环境对 乳类的共同特征。 体温的。 哺乳动物运动方式的影响。 四?课时建议 ? 序 号 课 题 课 时 1 给动物分类 1 2 鱼类 1 3 鸟类 1 4 哺乳类 1 总课时 4 5 五?教师课本 第1课?给动物分类 1. 教学内容 动物分类的知识是学习和研究动物必需的基础。本课通过一系列贴近 学生生活的观察、分类、建模、阅读等活动,引导学生发现可以根据某些特 征给动物分类,并逐步将研究聚焦到在动物分类学中具有重要意义的身体结 构——脊椎上。 本课教学内容包括四个活动:活动一,从学生喜闻乐见的动物园话题入 手,发现动物园里各种动物所在的区域是按一定的标准进行划分的。接着, 学生尝试按一定标准给动物分类,并了解生物学家根据动物是否有脊椎,将 它们分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。活动二,通过摸人的脊椎、做脊椎 模型等活动认识脊椎的结构和功能。活动三,通过找蟾蜍、鱼、鸵鸟、狗、 蛇的脊椎,更好地认识不同动物的脊椎,并尝试将动物按是否有脊椎进行分 类。活动四,认识我国的一些珍稀动物,激发学生保护珍稀动物的意识,并 判断这些动物是否都是脊椎动物。 2. 教学目标 ● ?通过模拟动物园的情境,体会给动物分类的必要性。 ● ?学会根据某些特征给动物分类,知道生物学家将动物分为脊椎动物和 无脊椎动物两大类。 ● ?通过摸脊椎、做模型、找脊椎等活动,描述脊椎的结构和功能。 ● ?乐于亲近小动物,能列举我国的一些珍稀动物。 3. 重点与难点 重点:学会根据某些特征给动物分类。 难点:认识脊椎的结构和功能。 4. 教学准备 学生分组材料:线轴、圆纸片、棉线、胶带、剪刀。 6 5. 教材提示 动物园里动物 展区可以按进 化顺序、生活 习性、地理分 布、生活环境 等来划分,同 时结合动物园 的地形、游人 喜好,以及动 物园所在地的 珍稀动物和建 筑艺术作局部 调整。 可以根据某些 特征,如生活 环境、运动方 式、外形特点、 有无脊椎等, 给动物分类。 脊椎动物是有脊椎的动物,是结构最复杂、进化地位最高的一类动物。脊椎动 物包括圆口纲、软骨鱼纲、硬骨鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。 无脊椎动物是背侧没有脊椎的动物,无脊椎动物种数约占动物总种数的95%。 7 脊椎是人的中 轴骨骼,是身 体的支撑,有 负重、减震、 保护和运动等 功能。 通过实验发现 线轴可以向不 同的方向倾 斜,说明脊椎 在支撑身体、 保护内脏的同 时,还能让身 体在一定范围 内运动。 8 ·蟾蜍脊椎下 部有长长的尾 杆骨,它是脊 椎的一部分。 ·大部分鱼类 的脊椎末端仅 达尾鳍基部, 也有特例,如 鲨鱼尾椎末端 上翘,伸入尾 鳍上叶。 ·鸟类的尾椎 和腰椎愈合成 一整块。 ·狗尾巴是脊 椎的一部分, 称作尾椎。 ·蛇的脊椎由颈 椎、躯干椎(胸 腰椎)、荐椎和 尾椎组成。 图中脊椎动物 有:青蛙、鸟、 猴、鲨鱼。无 脊椎动物有: 蚊子、蜗牛、 水母、河蚌、 蚯蚓。 9 大熊猫:哺乳纲食肉目熊科大熊猫属。在我国分布于四川、陕西、甘肃等区域。 金丝猴:哺乳纲灵长目猴科仰鼻猴属。在我国分布于四川、陕西、贵州、云南、西藏 等区域。 东北虎:哺乳纲食肉目猫科豹属。在我国分布于黑龙江省和吉林省东部山区。 朱鹮:鸟纲鹳形目鹮科朱鹮属。目前仅见于陕西洋县。 图中宽尾凤 蝶、鹦鹉螺不 是脊椎动物。 宽尾凤蝶:节肢动物门昆虫纲鳞翅目凤蝶科宽尾凤蝶属。在我国分布于台湾、四川、陕西、 湖北、江西、浙江、福建、广东、广西等区域。 鹦鹉螺:软体动物门头足纲鹦鹉螺目鹦鹉螺科鹦鹉螺属。在我国分布于西沙群岛、海 南岛南部、台湾海峡等区域。 扬子鳄:爬行纲鳄目短吻鳄科短吻鳄属。在我国主要分布于长江中下游地区。 以上动物中,除宽尾凤蝶是国家三级保护动物外,其余都是国家一级保护动物。 10 6. 活动手册提示 图中分别是巴 拉金梭鱼、大 鲵、大熊猫、 家鼠、豹子和 旋角羚的骨骼。 3、4、7 1、2、5、6 11 7. 教学活动说明 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动一: 设计意图: 根据某些 ● ?学习给动物分类是系统研究动物的基础,所以本单元起始 电子教材 特征给动 课的第一个活动就是给动物分类。这一部分的教学由两个环节 中的相关 物分类 组成:(1)从学生熟悉的环境——动物园入手,体会给动物 视频 分类的意义及其重要性。(2)请同学们根据某些特征给动物 分类。在学习过程中先引导学生自定标准给动物分类,再告知 学具箱里 他们生物学家将动物分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。 的配套学 教学建议: 具 ● ?创设情境,交流喜欢的动物可能在动物园的哪个区域。引 导学生发现,在动物园中找某种动物是有规律可循的,从而引 出给动物分类的话题。 ● ?可以引导学生思考:“怎样能快速知道你喜欢的动物在哪 个区域?”“如果动物园中的动物没有进行分类,会是什么 情况?” ● ?可以利用动物卡片进行分类。 ● ?要引导学生按照动物的某一特征进行分类,如按照动物的 运动方式、生活环境或外形特点等进行分类。 ● ?通常情况下学生不会想到将动物按有无脊椎分类,教师可 以告知学生这一分类标准。说明因为脊椎的出现在动物进化史 上有着十分重要的意义,所以有无脊椎是生物学家对动物进行 分类的重要依据。 注意事项: ● ?动物园展区的分布比较复杂,并不是完全遵循自然分类系 统。所以在第一个环节中,只需学生意识到给动物分类的必要 性和重要性即可。 ● ?在给动物分类环节中,主要引导学生按照动物的某一特征 进行分类,并不强调要以动物分类学中动物的本质特征为标 准。但是,要强调分类本身的规范性,如每一次分类要按照统 一的标准,要涵盖全部分类对象等。 12 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动二: 设计意图: 摸脊椎、 ● ?脊椎的出现是生物进化史上的重大事件,它使躯体的大型 电子教材 做脊椎模 化成为可能,也是脊椎动物头部出现的前提条件。由于脊椎位 中做脊椎 型,研究 于动物体内,学生很难主动去关注脊椎,所以教材设计了一系 模型的视 脊椎的作 列有结构的活动,引导学生将注意力聚焦到脊椎这一身体结构 频 用 上,并比较全面地认识脊椎的结构和功能。通过摸脊椎、做模 型感知脊椎的存在,认识脊椎的结构和功能。 学具箱里 教学建议: 的配套学 ● ?摸脊椎需两个同学合作完成,让每个同学都亲身感受脊椎 具 的存在,初步感知脊椎是一节一节的,并思考这样的脊椎有什 么作用。 ● ?建模活动是为了直观地认识脊椎的作用。在制作完成模型 后,指导学生发现当模型下端被固定后,模型还是可以向不 同的方向倾斜。再引导学生思考:“如果脊椎不是一节一节 的,而是一整根,那我们的身体会是什么样的情况?”从而发 现脊椎在支撑身体、保护内脏的同时,还能让身体在一定范围 内运动。 注意事项: ● ?被摸脊椎的同学身体要向前弯曲。摸脊椎的同学要注意手 不能停留在脊椎的某一点上,而是从上向下摸,感受脊椎是一 节一节的柱状结构。 ● ?制作脊椎模型时,注意拉直棉线,固定住线头,保证线轴 和圆纸片能够紧凑地连接在一起。 活动三: 设计意图: 找动物脊 ● ?发现很多不同种类的动物(两栖动物、鱼类、鸟类、哺乳 学生活动 椎,按有 动物、爬行动物)的身体里都有脊椎,引导学生尝试像生物学 手册 无脊椎给 家那样将动物按照是否有脊椎进行分类。 动物分类 教学建议: ● ?在透视图中找到动物的脊椎,引导学生发现这些动物和人 一样,身体里也有脊椎,且脊椎的结构和功能也与人类的相 似。结合学生活动手册,描出动物脊椎。 ● ?给动物分类时,教师要给学生提供一些资料,可以是文 字、图片或者视频资料。 13 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 注意事项: ● ?有些动物的脊椎包含长长的颈椎和尾椎,教学时要注意这 些细节。 活动四: 设计意图: 认识我国 ● ?我国幅员辽阔,地形多样,生物种类丰富,同时也有很多 电子教材 的一些珍 濒危动物。所以,这一部分的教学中主要是带领学生了解我国 中有关珍 稀动物 的一些珍稀动物,体会我国有丰富的动物资源,意识到要保护 稀动物的 动物,与动物和谐相处。 视频 教学建议: ● ?教学中可以提供一些相关的视频资料,帮助学生比较全面 地了解这些珍稀动物,也可以请学生课前收集相关资料,在课 堂上交流。 ● ?再一 次思考这些动物是否是脊椎动物,是为了强化科学的动 物分类方法,同时也让学生感受到判断一种动物是否有脊椎, 与观察动物的外形特征一样,是认识这种动物的重要方法。 注意事项: ● ?珍稀动物是指珍贵且稀少的动物,不能表述为“珍惜动物”。 14 第2课?鱼?类 1. 教学内容 鱼类是在水中生活、用鳃呼吸、用鳍运动、以颌取食的变温脊椎动物。 本课通过观察、实验、讨论等一系列活动,概括鱼类的共同特征,认识鳍和 鳃的作用。 本课教学内容包括两个活动:活动一,观察一些常见的鱼或者鱼的图 片,讨论和思考它们有哪些共同点,描述鱼类的共同特征,补充认识鱼的一 些特例。活动二,鳍和鳃是鱼类特有的器官,这一部分的教学中通过观察与 实验,认识鳍和鳃的外形与功能。在观察鱼游动情况的过程中,认识鳍在运 动中起到的作用;在观察水进出鱼身体情况的过程中,思考鳃的作用。 2. 教学目标 ● ?识别并观察一些常见的鱼,归纳概括鱼类的共同特征。 ● ?通过观察鱼在水中游动的情况,描述鳍的作用。 ● ?通过观察水进出鱼身体的情况,知道鳃的作用。 3. 重点与难点 重点:归纳概括鱼类的共同特征。 难点:通过观察鱼的游动和呼吸,认识鳍和鳃的作用。 4. 教学准备 学生分组材料:鱼、水槽、滴管、红色食用色素。 15 5. 教材提示 图中四种鱼的 共同点:身体 呈流线型、身 体表面有鳞、 有鳍、有鳃、 嘴总是不停地 开合、眼睛长 在头部两侧、 生活在水中等。 鱼类是在水中 生活、用鳃呼 吸、用鳍运动、 以颌取食的变 温脊椎动物。 海鳗是属于海鳗科的鱼类,躯干部近圆筒状,尾部是侧扁的,身体表面没有鳞片。 鳐是属于鳐形目的鱼类,体形扁平,胸鳍前缘与头侧相连。 河豚是属于鲀科的鱼类,当它遇到外来危险时会使整个身体呈球状浮上水面,同时 皮肤上的小刺竖起,用来自卫。 16 尾鳍:决定运动方向,产生前进动力。 胸鳍:起平衡和转换方向的作用。 背鳍、腹鳍:起平衡作用。 臀鳍:协调其他各鳍的作用。 鱼游动时,它 的各种鳍是配 合运动的。尾鳍 不断摆动,在 鱼前进时起主 要作用;胸鳍和 尾鳍配合划动, 在鱼拐弯时起 主要作用。 随着鱼嘴一张 一合,红色液 体进入鱼嘴, 然后从腮盖下 方流出来。 鱼用鳃呼吸。 水流由口进 入、经过鳃后 流出的过程中 进行气体交 换,从而完成 呼吸。 17 6. 活动手册提示 身体呈流线型、 身体表面有鳞、 有鳍、有鳃等。 鳍 鳃 鳍 18 7. 教学活动说明 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动一: 设计意图: 观察不同 ● ?能够识别某一动物类别的前提是认识这一动物类别的共 电子教材 的鱼,描 同特征。所以,本课首先引导学生在观察几种常见鱼的基础 中的相关 述鱼类的 上,发现这些鱼的共同点,进而归纳鱼类的共同特征,然后认 视频 共同特征 识一些外形比较奇特的鱼。 教学建议: 学具箱里 ● ?这一部分的教学要在充分观察的基础上进行,条件允许的 的配套学 情况下最好能够观察活体鱼。也可以利用标本、视频、图片等 具 素材观察鱼。 ● ?在观察的基础上,让学生有条理地描述鱼的特征,并引导 学生活动 学生概括鱼类的共同特征。 手册 ● ?鱼类的一些共同特征,如“体内有脊椎”“鳃盖内有鳃” 等无法直接用眼睛观察到,可以提供相关图片、标本、视频等 进行观察。 ● ?让学生自己概括出鱼是变温动物这一共同特征是比较困难 的。教师可以用浅显的语言将这一特征告诉学生,如“鱼类的 体温会随环境温度的变化而变化”。 注意事项: ● ?鱼类的共同特征是:在水中生活、用鳃呼吸、用鳍运动、 以颌取食的变温脊椎动物。这样的表述方式显然不适合小学四 年级的学生。既要引导学生用自己的语言表达,也要注意表达 的科学性,如“鱼生活在水中”“鱼有鳃有鳍”“鱼用可以上 下开合的嘴巴吃东西”“鱼类的体温会随环境温度的变化而变 化”等。 活动二: 设计意图: 观察鱼的 ● ?鳍和鳃是鱼类的重要器官,有鳍和鳃是鱼类区别于其他动 电子教材 游动和呼 物的本质特征。因此在这一部分中,首先通过读图了解鳍和鳃 中鱼的呼 吸,认识 的位置,再通过“观察鱼是怎么游动的”和“研究水进出鱼身 吸的演示 鱼的鳍和 体的情况”分别认识鱼的鳍和鳃的作用。 实验视频 鳃的作用 教学建议: ● ?建议选用常见的鲫鱼作为观察和实验对象。 学具箱里 ● ?鱼游动时,鳍各有分工,且相互协作。要引导学生仔细观 的配套学 察,描述鱼在前进或拐弯时鳍的状态。 具 19 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 ● ?观察水进出鱼身体的情况时,可以很清楚地看到红色液体 学生活动 从鱼嘴中进入,从鳃盖后流出。但是学生不一定能将这一现象 手册 与鱼鳃、鱼的呼吸联系在一起,所以教师可以引导学生思考 “为什么会有这样的现象”“这一现象与鳃有没有关系”。 注意事项: ● ?有些鱼游动速度快,观察鳍的状态比较困难,所以要选择 游动速度慢的鱼进行观察。 ● ?观察水进出鱼身体的情况时,鱼停在水中不动时实验现象 比较明显,所以最好将鱼放在狭小的容器里。使用深红色液 体,能获得比较理想的实验效果。 20 第3课?鸟?类 1. 教学内容 鸟类是体表有羽毛、有翼、恒温、卵生的脊椎动物。本课通过一系列观 察、实验活动,帮助学生形成对鸟类共同特征较为完整的认识。 本课教学内容包括三个活动:活动一,观察一些常见的鸟或鸟的图片、 视频,描述鸟类的共同特征。知道虽然会飞是鸟类十分突出的特征,但是有 一些不会飞的动物也属于鸟类。活动二,研究鸽子的羽毛,知道体表有羽毛 是鸟类的共同特征之一。在这部分的教学中,通过一系列有结构的活动,引 导学生认识羽毛的结构特点,并思考羽毛的这些特点在鸟类飞行过程中起到 的作用。活动三,观察鸟类形态各异的喙和足,引导学生发现鸟类的喙和足 的外形特征与其生活习性、生活环境之间有着密切的关系。 2. 教学目标 ● ?识别并观察一些常见的鸟,归纳概括鸟类的共同特征。 ● ?通过研究鸽子的羽毛,了解羽毛的功能。 ● ?能够通过观察鸟类的喙和足的结构,推测其功能,意识到鸟的同一器 官的外形特征与环境存在着密切关系。 3. 重点与难点 重点:归纳概括鸟类的共同特征。 难点:研究鸽子的羽毛,了解羽毛的功能。 4. 教学准备 学生分组材料:羽毛、水杯、剪刀、滴管、放大镜。 21 5. 教材提示 图中的鸟从上 至下、从左至 右分别是:鹰、 画眉鸟、燕鸥、 鸽子、鸵鸟、翠 鸟、孔雀、企鹅、 鸭、鸡。 图中鸟的共同 点:身体表面 有羽毛、有翅膀、 有两只脚、有 又硬又尖的嘴、 卵生等。 鸟类是身体表 面有羽毛、有翅 膀、恒温、卵生 的脊椎动物。 22 正羽上有羽片 和一根长长的 “管子”。羽片 上有一根根排 列整齐的“细 线”。 轻摸羽毛,发现 羽片比较顺滑。 在正羽的羽片 上滴一滴水, 水滴会从正羽 上滑下,不会 被吸收。 正羽管中间是 空的。 放大镜下的绒 羽像棉花一样 蓬松。 23 鸟的喙的外形与鸟吃的食物息息相关。吃鱼的鸟有着扁扁的喙,有的喙两旁还长有一些齿 梳结构,可以帮助它们在捉鱼时防止鱼逃脱。吃肉的鸟长有锋利的弯钩状喙,非常适合用 来撕碎猎物。吃种子的鸟大多有着圆锥形的喙,这种喙就像老虎钳那样可以咬碎种子的硬壳, 吃到里面的种子。吃虫子的鸟长着尖而细长的喙,这样的喙利于它们从枝干、地面的缝隙 中捉出虫子。吃花蜜的鸟的喙也是尖细的,便于鸟儿将喙伸到花朵里去。 图1中鸟的足短,趾间有发达的蹼,适合游水;在水中或近水边生活。图2中鸟的 足强健有力,趾有锐利的钩爪,适合捕食小动物;大多在高山草原生活。图3中鸟 的足粗壮有力,适合奔跑;常在沙漠荒原生活。图4中鸟的足和趾都细长,适合涉水; 一般在水边生活。 24 6. 活动手册提示 正羽呈扇形排列 便于扇动空气 正羽管中间是空的 可以减轻羽毛的重量 ? 羽毛防水 飞行时可以抵挡小雨 像棉花一样蓬松 帮助鸽子在飞行时保 持体温 25 7. 教学活动说明 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动一: 设计意图: 观察不同 ● ?与认 识鱼类一样,能够识别鸟类的前提是认识鸟类的共 电子教材 的鸟,描 同特征。所以,本课第一个活动引导学生在观察几种常见的 中的相关 述鸟类的 鸟,并描述这些鸟的共同点的基础上,归纳概括鸟类的共同 视频 共同特征 特征。 ● ?纠正学生头脑中一些错误的前概念,如将“会飞”作为鸟 学具箱里 类的本质特征,因而认为“企鹅不会飞,所以它不是鸟”。 的配套学 教学建议: 具 ● ?可以通过视频资料或标本帮助学生比较直观全面地观察一 些常见的鸟。 ● ?观察并描述鸟类的共同点时,要逐步将学生的关注点聚焦 到鸟类的本质特征上,如有羽毛、有翅膀、卵生等,同时引导 学生发现“会飞”不是鸟类的共同特征。 ● ?通常情况下,学生很难自行归纳出“恒温”这一鸟类的 共同特征。教师可以用学生能够理解的语言告诉他们,如 “恒温动物是指在环境温度变化时能够保持体温相对稳定的 动物”。 注意事项: ● ?鸟类的共同特征是:体表被覆羽毛、有翼、恒温、卵生 的脊椎动物。可以引导学生用自己的语言描述鸟类的共同特 征,同时要注意表达的科学性,如“身体表面有羽毛”“有翅 膀”“体温不会随环境温度的变化而变化”等。 活动二: 设计意图: 研究鸽子 ● ?身体表面有羽毛是鸟类的共同特征之一。因此,这一部分 电子教材 的羽毛, 的教学中用一系列活动帮助学生认识羽毛,并引导他们思考羽 中研究鸽 认识羽毛 毛的这些特点与鸟类运动方式之间的关系。 子羽毛的 的结构与 教学建议: 演示实验 功能 ● ?观察鸽子的羽毛时,引导学生调动感官并借助仪器进行充 视频 分的观察,如看一看、摸一摸、使用放大镜等。 ● ?剪正羽管时要指导学生剪的方法,并强调这一活动的目的 学具箱里 是观察正羽管剪开后的样子。 的配套学 具 26 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 ● ?在认识羽毛的特点后,要引导学生思考这些特点与鸟类的 学生活动 运动方式之间的关系,交流羽毛的这些特点对鸽子的飞行有什 手册 么好处。 注意事项: ● ?根据构造和功能,羽毛可以分为正羽、绒羽和纤羽。另 外,正羽和绒羽之间还存在一系列过渡类型。本课的教学 中,只研究最典型的正羽和绒羽。 ● ?在正羽上滴水时,要提醒学生滴一滴就可以了,不要一次 性滴很多水。 活动三: 设计意图: 认识鸟类 ● ?喙和足是鸟类的重要器官,喙也是鸟类特有的器官。不同 电子教材 的喙和足 鸟类的喙和足形态差异很大,这与它们生活环境、觅食特性的 中的相关 不同有着密切的关系。在这一活动中,引导学生将喙和足的形 视频 态与鸟类的生存环境建立联系,为高年段继续学习生命科学领 域的相关内容打下基础。 学具箱里 教学建议: 的配套学 ● ?教师可以给学生提供更多样的图片或视频资料。 具 ● ?在发现鸟喙的外形与鸟吃的食物之间有关系后,要引导学 生思考:“为什么看到鸟喙的样子你就能知道鸟是吃什么食物 学生活动 的呢?”同样地,认识鸟类的足时也要追问学生:“你怎么从 手册 鸟的足判断出鸟适合生活的环境?”从而引发学生对动物与环 境之间关系的关注。 注意事项: ● ?通过鸟类的足可以大致判断它们通常适合在什么样的环境 中生存。但是,由于动物的多样性和环境的复杂性,不能将这 一判断绝对化。 27 第4课?哺乳类 1. 教学内容 哺乳动物是身体表面有毛、恒温、胎生和哺乳的高等脊椎动物。 本课教学内容包括三个活动:活动一,观察一些常见的哺乳动物,归纳概 括哺乳类的共同特征,并能够判断某种动物是否属于哺乳动物。活动二,恒温 是鸟类和哺乳类不同于其他种类动物的重要特征。哺乳动物的皮肤不仅具有敏 锐的感觉,还有调控体温的作用。所以这一部分引导学生思考北极熊是怎样保 持体温的,并通过实验感知皮下脂肪层具有保持体温的作用。活动三,哺乳动 物的躯体和四肢结构有利于它们快速运动,并有多种运动方式。这一部分通过 读图引导学生发现哺乳动物有跑、跳、飞、游等多种运动方式。 2. 教学目标 ● ?识别并观察一些常见的哺乳动物,归纳概括哺乳类的共同特征。 ● ?通过观察与实验,认识脂肪有保持体温的功能。 ● ?乐于观察哺乳动物的运动,发现哺乳动物有多种运动方式。 3. 重点与难点 重点:描述哺乳类的共同特征。 难点:认识脂肪有保持体温的功能。 4. 教学准备 学生分组材料:动物脂肪、冰水、杯子。 28 5. 教材提示 图中的动物从上 至下、从左到右 分别是:鲸、虎、 猫、猪、牛。 图中动物的共同 点:身体表面有 毛(鲸由于在海 洋中生活,毛已 退化)、胎生、 哺乳、恒温、脊 椎动物。 哺乳动物是身 体表面有毛、恒 温、胎生和哺乳 的脊椎动物。 北极熊身体表 面有厚厚的皮 毛,它的皮肤 是黑色的,皮 下有很厚的脂 肪层,可以帮 助北极熊保持 体温。 29 没有包裹脂肪 的手指会感觉 非常冷,包裹 脂肪的手指感 觉没那么冷。 30 6. 活动手册提示 身体表面有毛、胎生、哺乳、恒温、有脊椎 恒温 保温、保护 保温、提供能量 奔跑 狗、羚羊、狮子等 飞翔 无 跳跃 兔、跳羚等 游泳 白鳍豚、海豚等 31 7. 教学活动说明 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动一: 设计意图: 识别并观 ● ?认识哺乳类与认识鱼类、鸟类采取了相似的学习步骤,旨 电子教材 察不同的 在让 学生通过对这三类动物的研究初步了解研究动物的基本 中的相关 哺乳动 方法。首先在观察几种常见哺乳动物,描述哺乳动物的共同 视频 物,描述 点的基础上,归纳概括哺乳类的共同特征,然后识别其他哺 哺乳动物 乳动物。 学具箱里 的共同特 教学建议: 的配套学 征 ● ?可以通过视频资料更全面更直观地观察一些哺乳动物,也 具 可以补充更多样的哺乳动物资料,引导学生观察并概括哺乳动 物的共同特征。 学生活动 ● ?引导学生将注意力逐步聚焦到哺乳动物的本质特征上,并 手册 用自己的语言描述出来,如“身体表面有毛”“体温不会随环 境温度的变化而变化”等。 注意事项: ● ?海洋中的哺乳动物鲸与一般哺乳动物的体形有差别,鲸的 外形类似于鱼,但是它用肺呼吸、胎生、哺乳,与鱼有本质 区别。 活动二: 设计意图: 认识恒温 ● ?恒温动物的出现是动物演化史上一个极为重要的进步性事 电子教材 是哺乳动 件。哺乳动物的皮毛和皮下脂肪层在其保持体温稳定中起到 中的演示 物的重要 了重要作用。因此,这一环节从北极熊如何保持体温引入思 实验视频 特征,体 考,并通过实验体验脂肪的作用。 验脂肪的 教学建议: 学具箱里 作用 ● ?实验时可以将猪板油用胶带裹在手指上。 的配套学 ● ?要用冰水,这样实验效果比较明显。 具 ● ?两根手指要在冰水中停留1~2分钟,感觉会愈发明显。 ● ?可通过视频资料了解北极熊是如何保持体温的。 注意事项: ● ?哺乳动物体温能够保持相对稳定,是复杂而系统的生命现 象。脂肪具有保持体温的作用只是其中一个方面。 32 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动三: 设计意图: 认识哺乳 ● ?运动快速且运动方式多样是哺乳动物的重要特征,这一环 电子教材 动物的运 节的设计是为了引导学生对这一特征有更加深刻的认识。同 中的相关 动方式 时,图片中蝙蝠会飞,但不是鸟,再次纠正学生将“会飞”作 视频 为鸟的本质特征的错误观念。 教学建议: 学具箱里 ● ?教学中可用图片、视频资料作为补充,让学生更加直观地 的配套学 认识哺乳动物的运动方式。 具 ● ?可请学生课前收集相关资料,在课堂上交流,结合学生活 动手册完成记录。 学生活动 注意事项: 手册 ● ?蝙蝠是目前为止发现的唯一真正意义上会飞翔的哺乳动 物。鼯鼠、鼯猴等哺乳动物仅能够滑翔。 ● ?有些哺乳动物的运动方式不止一种,如猎豹善奔跑,也会 行走。 33 六?参考资料 动物分类学 动物分类学研究动物类群(包括各分类阶元)间的异同及异同程度, 阐明动物间的亲缘关系、进化过程和发展规律。 现在所用的动物分类系统,是以动物形态或解剖的相似性和差异性的总 和为基础的。根据古生物学、比较胚胎学、比较解剖学上的许多证据,基本 上能反映动物界的自然亲缘关系,称为自然分类系统。在分类特征的依据方 面,迄今形态特征尤其是外部形态特征仍然是最直观而常用的依据。 分类等级 分类学根据生物之间相同、相异的程度与亲缘关系的远近,使用不 同的等级特征,将生物逐级分类。动物分类系统由大而小有界、门、纲、 目、科、属、种等几个重要的分类阶元。任何一种已知的动物均可无例外 地归属于这几个阶元之中,例如: 分类阶元 狼 意大利蜂 界 动物界 动物界 门 脊索动物门 ? 节肢动物门 纲 哺乳纲 昆虫纲 目 食肉目 膜翅目 科 犬科 蜜蜂科 属 犬属 蜜蜂属 种 狼 意大利蜂 脊椎动物的主要特征 脊椎动物是脊索动物门中数量最多、结构最复杂、进化地位最高的一 个亚门。脊椎动物的主要特征为: ● ?神经系统发达,神经管的前端分化为脑,又进一步分化为大脑、间 脑、中脑、小脑和延脑。 34 ● ?脊柱代替了脊索,成为身体的有力支柱,同时保护着脊髓,大大提 高了运动的灵活性和支持、保护的强度。 ● ?水生脊椎动物用鳃呼吸,鳃裂终生存在;陆生脊椎动物只在胚胎期 出现鳃裂,成体用肺呼吸。 ● ?除圆口纲外,均出现了能动的上、下颌,极大地加强了动物主动摄 取和消化食物的能力,这是动物进化史上的又一次重大飞跃。 ● ?循环系统完善,出现了位于身体腹面的能收缩的心脏,有效促进血 液循环。 ● ?排泄系统出现构造复杂的肾脏,使新陈代谢所产生的废物更有效地 排出体外。 ● ?除圆口纲外,出现了成对的附肢作为运动器官。 鱼类的主要特征 鱼类是在水中生活、用鳃呼吸、用鳍运动、以颌取食的变温脊椎动 物。除极少数地区外,从海拔6000米的高原溪流到万米深海,都有鱼类 的存在。它们在长期的进化过程中,经历了辐射适应阶段,演变成种类繁 多、生活方式迥异的24000多种,分为软骨鱼和硬骨鱼两大类,成为脊椎动 物中种类最多的一个类群。 背鳍 水 是鱼类的生存环境,水 侧线 眼 对鱼的运动产生较大的阻力, 鼻 尾鳍 同时又给鱼一定的浮力,使其 口 不需要附肢支撑体重。鱼类是 臀鳍 能在水中生活的较低等脊椎动 鳃盖 胸鳍 腹鳍 物,具有一系列适应水生环境 的形态特征及生理机能。鱼类在离开水后会因为鳃的粘连和干燥而窒息死 亡。 颌的出现 颌就是可以上下开闭的嘴巴。颌具有获取食物、反抗捕食者、与同类 搏斗竞争、辅助呼吸和辅助交流等多种功能。脊椎动物上、下颌的后部通 过关节连接在一起,控制口的开闭。下颌就是人们常说的下巴。 4亿多年前,一些原始的脊椎动物首次发育出了上、下颌,标志着脊 椎动物由滤食性生活方式向更为主动的捕食性生活方式过渡,大大提高了 脊椎动物的取食与适应能力。颌出现之后,有颌脊椎动物迅速向更广阔的 35 生态位辐射演化,演化出包括人类在内的各大现生类群,占整个脊椎动物 总数的99.8%以上。 鸟类的主要特征 鸟类是体表被覆羽毛、有翼、恒温、卵生的脊椎动物。从生物学观点 来看,鸟类最突出的特征是新陈代谢旺盛并能飞行,这也是鸟类与其他脊 椎动物的显著区别。现存鸟类约9700种,是种数上仅次于鱼类,分布遍及 全球的脊椎动物。 鸟类与爬行类相比,有以下几方面的进步性特征: ● ?高而恒定的体温(40~42? ℃),减少了对环境的依赖性。 ● ?迅速飞翔的能力,能借助主动迁徙来适应多变的环境条件。 ● ?发达的神经系统和感官以及与此相联系的各种复杂行为,能更好地 协调体内外环境的统一。 ● ?较完善的繁殖方式和行为,保证了后代有较高的成活率。 哺乳类的主要特征 哺乳动物是全身被毛、运动快速、恒温、胎生和哺乳的脊椎动物。它 是脊椎动物中躯体结构、功能和行为最复杂的一个高等动物类群。现存哺 乳动物有4600多种,分布在全球各地。 哺乳动物的进步性特征表现在以下几个方面: ● ?高度发达的神经系统和感官能协调复杂的技能活动和适应多变的环 境条件。 ● ?出现口腔咀嚼和消化,大大提高了对能量的摄取能力。 ● ?高而恒定的体温(25~37? ℃),减少了对环境的依赖性。 ● ?快速运动的能力。 ● ?胎生、哺乳,保证了后代有较高的成活率。 这些进步性特征,使哺乳动物能够适应各种各样的环境条件,几乎遍布 全球,广泛适应辐射,形成了陆栖、穴居、飞翔和水栖等多种生态类群。 恒温动物及其在动物演化史上的意义 鸟类和哺乳类都是恒温动物,恒温动物的出现是动物演化史上一个 极为重要的进步性事件。恒温动物具有较高而稳定的新陈代谢水平和调节 产热、散热的能力,从而使体温保持在相对稳定的、稍高于环境温度的水 平。这与无脊椎动物以及低等脊椎动物有着本质的区别。 36 第2单元 ?物体的运动 一?单元设计意图 1. 本单元主题的提出 宇宙中的所有物质,大到宇宙天体,小到分子原子,每时每刻都处于运 动当中,运动是物质的根本属性和基本特征。运动也一直伴随着我们的生命活 动,我们常用生命在于运动来形容运动对于人类生命的重要性。在生活中,我 们经常见到各种各样的运动,典型的如动物的肢体动作、机器运转、天体运行 等,可以说运动无处不在。运动是科学家研究物质科学领域的一项重要内容, 大科学家牛顿提出的三大运动定律奠定了经典力学的基础。人们用运动来解释 物体之间的相互关系,用速度来比较各类竞速类体育比赛的成绩,尝试制造速 度更快的交通工具为人类生活带来更多的便利,根据不同运动形式的特征制造 不同的机器帮助人们进行生产等,运动与生产生活息息相关。 对于中年段学生来说,运动并不陌生,只是他们关注比较多的是孤立 情境下物体的运动状态,而很少将运动置于两个物体的相对位置有没有发生 变化上进行判别,也不能很好地区分运动形式,因此,有必要设计一系列活 动,帮助学生从不同的方面、不同的视角去观察并描述运动,帮助学生纠正 头脑中关于运动的一些错误或片面认识,如片面认为乘电梯的人或汽车上的 乘客是静止的。本单元主题的提出就是在低年段静态描述物体位置的基础 上,观察并描述运动物体的位置、运动的形式与特征,并用速度比较运动的 快慢,同时将运动与能量建立联系,知道运动的物体具有能量。本单元是对 低年段学习运动内容的延续与深入,同时为初中进一步学习利用参照物描述 物体的运动,辩证地认识绝对运动与相对静止打下基础。 本单元用物体的运动这个主题涵盖了物体运动的位置与状态、运动的形 式、运动的快慢这三个主要概念,通过一系列的观察、描述、测量、排序等 活动,关注学生比较、归纳、分析等科学思维的发展,帮助学生建立“物质 是运动的”这个朴素的世界观。 37 2. 本单元对《课程标准》的落实 (1)本单元通过一系列动手、动脑活动,落实《课程标准》中年段的 课程目标。 科学知识: 描述物体的运动。 意识到使用工具可以更加精确、便利、快捷。 科学探究: 在教师引导下,能运用感官和选择恰当的工具、仪器,观察并描述对象 的外部形态特征及现象。 在教师引导下,能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录 整理信息,陈述证据和结果。 科学态度: 能在好奇心的驱使下,表现出对现象和事件发生的条件、过程、原因等 方面的探究兴趣。 科学、技术、社会与环境: 了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。 (2)本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领域” 的中年段要求。 4.1 可以用某个物体相对于另一个物体的方向和距离来描述该物体在某 个时刻的位置。 ● 知道可以用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体在某个时 刻的位置。 4.2 通常用速度大小描述物体运动的快慢。 ● 知道测量距离和时间的常用方法。 ● 知道用速度的大小来描述物体运动的快慢。 ● 知道自行车、火车、飞机等常用交通工具的速度范围。 4.3 物体的机械运动有不同的形式。 ● 列举并描述生活中常见物体的直线运动、曲线运动等运动方式。 ● 比较不同的运动,举例说明各种运动的形式和特征。 6.6.1 自然界中存在多种能量的表现形式。 ● 知道运动的物体具有能量。 38 3. 本单元在整套教材中与其他单元的关系 说出生活中 使用方向、 认识推力和拉 认识常见的 运用感官观 常见动植物的 远近等描述 力,研究力可以 材料,观察材 察并描述石头 低年段 名称及主要 物体所处的 使物体的形状 料的轻重、厚 和泥土的特 特征,知道动 位置。(二 发生改变,力可 薄、颜色等特 征。(一年级 物和植物都 年级上册 以使物体启动或 征。(二年级 下册《石头与 是生物。(一 《天空中的 停止。(二年级 下册《它们 泥土》) 年级下册《动 星体》) 上册《用力以 是用什么做 物与植物》) 后》) 的》) 以纸、金属、塑料为例,研 究常见材料的一般特性,并 了解其用途。 一、动物大 二、物体的 三、常见的力 四、简单电路 五、岩石与 家族 运动 矿物 中年段 能根据某些特 从运动与位 认识并研究 认识并研究 观察与描述 征对动物进行 置、运动的 直接施加在 电可以在特 常见岩石和 分类。识别常 形式、运动 物体上的力, 定物质中流 矿物的特征, 见动物类别, 的快慢等方 如弹力、摩 动,学会连 知道它们是 描述某一类 面对运动进 擦力、浮力 接简单电路 重要的自然 动物的共同特 行研究,知 等。 并解释其工 资源。 征。 道运动的物 作原理。 体具有能量。 高年段 认识地球的自转、公转及其产生的现象。(五年级下册 《地球的运动》) 认识太阳系中八大行星的相对位置,描述月球、地球和太 阳的相对运动。(六年级上册《探索宇宙》) 39 4. 本单元次级主题的构成及逻辑关系 本单元由《运动与位置》《不同的运动》《运动的快慢》三课组成,分 别从不同的方面来描述运动。第一课从位置来描述运动,通过观察一个物体 相对于另一个物体的位置有没有发生变化来描述该物体是否在运动,用一个 物体相对于另一个物体的方向和距离来描述该物体在某个时刻的位置。第二 课从运动的形式来描述运动,通过观察不同物体的不同运动形式,描述其运 动特征。第三课从速度来描述运动,通过测量运动物体的速度、给运动速度 排序等,从量化的角度描述运动。这三课在内容上呈并列关系,三课的能力 训练着重定位在观察与描述。 二?单元教学目标 ● 能够用位置、快慢和方向来描述物体的运动。 ● 能够简单测量并计算物体的运动速度,了解不同物体具有不同的运动 速度。 ● 尝试用图示、文字描述运动特征,列举生活中常见的运动形式。 ● 知道运动的物体具有能量。 ● 认识到没有绝对静止的物体,初步建立世间万物都在运动的观念。 40 三?单元活动框架 1.1 看图交流物体的 1.2 识别物体是否 1.3 描述具体情境中 1.4 拓展交流有没有 运动,认识到我们 在运动,知道判 物体的运动状态与位 绝对不动的物体, 生活的世界有各种 断物体是否在运 置,知道如何描述运 初步建立世界是运 各样的运动。 动的依据。 动物体的位置。 动的观点。 2.1 连线物体的运动路径,区分直 1. 运动与位置 2. 不同的运动 线运动与曲线运动。 2.2 比较不同的运动形式,描述不 同运动形式的特征。 二、物体的运动 2.3 选择合适物品做指定形式的运 动,更好地认识不同的运动特征。 3. 运动的快慢 2.4 观察生活中的运动现象,认识 到一些运动包含多种运动形式。 3.1 交流运动 3.2 测自己和 3.3 给各种运 3.4 交流生活 3.5阅读资料, 员赛跑的话 同伴走路的 动速度排序, 中的相关问 认识物体的 题,知道可 速度,更好 了解不同物 题,认识到 运动速度有 以用速度来 地理解速度 体具有不同 运动的物体 的极快,有 表示物体运 概念。 的运动速度。 具有能量。 的极慢。 动的快慢。 四?课时建议 ? 序 号 课 题 课 时 1 运动与位置 1 2 不同的运动 1 3 运动的快慢 1 总课时 3 41 五?教师课本 第5课?运动与位置 1. 教学内容 本课是认识物体的运动的第一课,主要是认识运动与位置之间的关系: 一是可以用相对于另一个物体的位置有没有发生变化来判断某物体是否在运 动,二是可以用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体在某个时刻 的位置。 本课教学内容包括四个活动:活动一,观察教材呈现的四组图片,交流 各种各样的运动,这是学生已有知识经验的归纳,有生命的物体与无生命的 物体都可以运动,自然物可以运动,人造物也可以运动。活动二,区分图片 中哪些物体在运动,然后归纳出判断一个物体是否在运动,要看这个物体相 对于另一个物体的位置有没有发生变化,在已有经验的基础上进行了提升, 给出了判断物体是否在运动的标准。活动三,通过一系列的具体情境,让学 生判断物体是否在运动,认识到选择不同的参照物,人们对于物体是否在运 动的描述可能不一样;通过网约车的生活实践,认识到如何描述运动物体的 位置。活动四,这是一个拓展活动,交流有没有绝对不动的物体,初步建立 静止是相对的观念。 2. 教学目标 ● 知道判断一个物体是否在运动的标准是看这个物体相对于另一个物体 的位置有没有发生变化。 ● 能够借助某一参照物判断物体是否在运动。 ● 能够用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体的位置。 ● 意识到自然界没有绝对不动的物体,静止是相对的。 3. 重点与难点 重点:能够根据某一参照物判断物体是否在运动。 难点:选择不同的参照物,对物体运动状态的描述也可能不同。 4. 教学准备 教师材料:物体运动视频。 42 5. 教材提示 四组图片分别 表示不同物体 的运动。物体 之间或同一物 体各部分之间 相对位置随时 间变化的运动 是机械运动, 如地球的自 转、弹簧的拉 伸等。机械运 动是最基本的 运动形式。 动物(包括人) 的运动 植物生长的生 命活动,这是一 种缓慢的运动 交通工具(飞 机、列车、轮船) 的运动 非生命体的自然 物(溪水、白云、 月亮)的运动 43 汽车在运动,因 为它在公路上的 位置发生了变化。 自行车与骑手 在运动,因为 在第二幅图中 才出现,说明 是顺着公路运 动到此的。 湖里的鸳鸯在运 动,因为它们在 湖面的位置发生 了变化。 湖边小路上的乌 龟在运动,因为 它在小路上的位 置发生了变化。 天空中的鹰在运 动,因为它在天 空中的位置发生 了变化。 44 以电梯为参照物,乘电梯的人没有运动,因为乘电梯 的人在电梯里的位置没有发生变化。 以电梯外的人或物为参照物,乘电梯的人在运动,因为 以汽车为参照 乘电梯的人相对于电梯外的人或物的位置发生了变化。 物,乘客在汽 车里的位置没 有发生变化, 所以乘客没有 运动。 以行驶的汽车 外的树或马路 为参照物,乘 客相对于它们 的位置发生了 变化,所以乘 客在运动。 小汽车在乘客 的东北方向, 距离乘客0.2千 米,2分钟车程, 正从玄武门由 北向南驶来。 没有绝对不动 的物体。我们 通常认为静止 的物体,都是相 对于某个参照 物而言的,参照 物改变,对物体 运动状态的描 述也可能改变, 所以说静止是 相对的。 我们生活在地球上,研究地面上物体的运动一般以地面为参 照物。固定在地面上的物体相对于地面来说,位置没有发生 变化,所以人感觉房子与树没有运动。我们也感觉不到地球 在转动。但是如果我们将视角转换到宇宙中,以太阳为参照 物,那么地球转动时,房子与树都在随地球转动。 45 6. 活动手册提示 汽车 公路 自行车 公路 湖里的鸳鸯 湖面 湖边小路上的 乌龟 小路 天空中的鹰 天空 46 7. 教学活动说明 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动一: 设计意图: 看图交流 ● ?选择四组典型物体的运动,基本涵盖了小学阶段认识的运 哪些物体 动领域,同时提供这样的范例也有助于学生举一反三。 在运动 教学建议: ● ?可让学生选择某一具体的情境(如公园、火车站、操场 等),说一说哪些物体在运动。聚焦本课的研究主题,同时调 动学生头脑中关于物体运动的前概念。 ● ?让学生指着教材图片说一说,图中哪些物体在运动,这些 运动物体是哪一类物体,这样的运动你还能说出哪些。 ● ?交流讨论,除了知道哪些物体在运动,你对运动还有其他 了解吗? 注意事项: ● ?有些物体的运动由于受到单幅图片的制约,难以看出来, 如白云和月亮的运动。教学时可适当提示怎么看出它们在运 动,正好过渡到下一环节的教学。 活动二: 设计意图: 判断物体 ● ?利用一个综合的情境,创设多个物体在不同位置的对比图 学生活动 是否在运 片,有利于学生认识到判断物体是否在运动要借助参照物。 手册 动 教学建议: ● ?可以先出示第一幅图片,让学生说说哪些物体在运动。这 里描述物体是否在运动时就会发现一些问题,如汽车是静止的 还是在运动,湖里的鸳鸯是静止的还是在运动。再出示第二幅 图片,学生就很容易根据它们所处位置的不同去判断。 ● ?在汇报的过程中,教师一定要紧扣“你是怎么判断物体是 否在运动的”,让学生不断意识到判断一个物体是否在运动需 要借助参照物。 ● ?当学生说到水在运动、风在运动或云在运动时,应给予鼓 励,并请学生说出理由。 ● ?和学生一起总结判断物体是否在运动的标准。 注意事项: ● ?图中不仅有运动的物体,也有相对静止的物体。在描述哪 些物体在运动的同时,也可以描述哪些物体没有运动,并说出 理由。 47 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动三: 设计意图: 描述物体 ● ?通过生活中的实际场景,做判断物体是否在运动的综合练 电子教材 的运动状 习,辩证地认识物体的运动。知道对于同一个物体,选择的参 中的相关 态以及运 照物不同,对物体运动状态的描述也可能不同。 视频 动物体的 ● ?利用手机上的网约车软件呈现的图片这一情境,学会在实 位置 际活动中描述运动物体的位置,增强生活技能。 教学建议: ● ?可紧接着前面的教学直接出示图片,让学生描述乘电梯的 人和汽车里的乘客是否在运动。 ● ?由于本课多是图片描述、交流讨论,这里可以增加学生动 手的环节,如让学生在桌面拖动文具盒,在文具盒里面或上面 放置一些文具,交流文具盒有没有运动,文具盒里的文具有没 有运动。 ● ?描述 完教材上的两幅图片,可以让学生说出在生活中,还 有没有这样同一物体选择的参照物不同,对其运动状态的描 述也不同的例子。 ● ?描述网约车的位置时可提醒学生描述出网约车相对于乘客 的方向、距离、运动状态等。 ● ?可以让有经验的学生说说如何看到网约车的位置,也可以 通过手机APP当场示范模拟约车。 注意事项: ● ?描述网约车的位置时如无法模拟约车,不要随意约车再取 消,这样有违社会公德。可直接出示约车界面,让学生描述网 约车的位置即可。 活动四: 设计意图: 拓展交流 ● ?选择固定在地面上的房子与树作为代表,学生很容易认为 有没有绝 这些物体不动,因为人们习惯于将地球上的物体以地面为参照 对不动的 物,其实换个参照物来看它们也在随地球转动。这样可以帮助 物体 学生打破对于物体运动认识的定式,初步建立一切物体都在运 动的观念。 教学建议: ● ?可以直接抛出问题让学生讨论。 48 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 ● ?也可以采用渐进的方式,如:我们周围到处都是运动的物 体,有没有绝对不动的物体呢?学生可能想到的是那些固定在 地面上的建筑物或树木。接着教师提问:你是以什么为参照物 说明这些建筑物不动的呢?如果以地球上其他物体或地球以外 的物体为参照物,它们还是静止的吗? ● ?出示“没有绝对不动的物体,只有相对静止”这句话,让 学生说说对这句话的理解。 注意事项: ● ?从教材呈现的意图来讲,静止是相对的,没有绝对不动的 物体;运动是绝对的,一切物体都在运动。 49 第6课?不同的运动 1. 教学内容 本课紧紧围绕运动的形式展开,教学内容包括四个活动:活动一,绘制 物体的运动轨迹,辨别物体的运动是直线运动还是曲线运动。活动二,认识 不同的运动形式,描述它们的不同特征。这不仅仅是直线运动与曲线运动的 区分,更主要的是描述更多的运动形式,用图示或文字举例说出不同的运动 特征。活动三是活动二的反向活动,给出运动特征图示,要求选择合适的物 品做各种形式的运动,通过动手做进一步认识不同运动形式的特征。活动四 是一个拓展活动,观察生活中的运动现象,分析其运动形式,暗含同一个物 体的同一种运动包含多种运动形式的思想。 2. 教学目标 ● ?通过绘制运动轨迹,知道直线运动、曲线运动是两种常见的运动形式。 ● ?能够比较不同物体的运动形式,了解其运动特征。 ● ?能够通过做出某些形式的运动,更好地了解其运动特征。 ● ?观察生活中的运动现象,并分析其运动形式。 3. 重点与难点 重点:认识直线运动与曲线运动,分析不同运动形式的特征。 难点:识别不同物体不同的运动形式。 4. 教学准备 学生分组材料:线轴、干电池、钩码、长尾夹、打孔橡皮塞、橡皮筋、叶 轮等。 50 5. 教材提示 运动物体通过 的路径叫作运 动轨迹。运动 轨迹是直线的 运动叫直线运 动,如电梯上的 人的运动、苹 果落地的运动; 运动轨迹是曲 线的运动叫曲 线运动,如风车 的转动、铅球的 斜抛运动。 51 前进:物体从后往前运动。 后退:物体从前往后运动。 摆动:物体以一个基点或枢轴点摇摆。 振动:物体的全部或一部分在中心位置附近做往复运动。 绕圈 :一个物体绕另一个物体做圆周运动。 旋转:物体绕一个点或轴做圆周运动。 滚动:平动与转动的平面复合运动。 52 可以在线的一端系上重物(如钩码、长尾夹、打孔橡皮塞),使重物摆动。 可以使线轴、干电池在桌面上滚动。 可以向叶轮吹气,使叶轮旋转。 还可以使橡皮筋振动,用线系着橡皮塞,使其绕圈。 竹蜻蜓下面的立棍做 手锯做前进、后退的 平动、转动的复合运 往复运动。 动,上面的旋翼做旋 转运动。 旋转木马设施整体绕 中轴做旋转运动,一 个个的木马绕中轴在 绕圈的同时做上下运 动。 直升机旋翼做旋转运 动,机身向前运动。 53 6. 活动手册提示 54 7. 教学活动说明 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动一: 设计意图: 连线物体 ● ?将物体的运动路径用线连起来,能更好地看出物体的运动 学具箱里 的运动路 轨迹,从而区分直线运动与曲线运动。 的配套学 径 教学建议: 具 ● ?读懂图片,说说这些图片上虚线所表示的意思。 ● ?将物体的运动路径用线连起来,说说连线是直线还是曲 线,告知学生运动路径是直线的叫直线运动,运动路径是曲线 的叫曲线运动。 ● ?若条件允许,可以用风车做演示,注意连线的是风车叶轮 上一点的运动轨迹。 ● ?提问:你还能举出一些直线运动和曲线运动的例子吗? 注意事项: ● ?连线时,不仅要用线连起来,还要用箭头表示运动的方向。 活动二: 设计意图: 比较并描 ● ?物体的运动有多种分类方法,教材的呈现落实《课程标 学生活动 述不同运 准》里的活动建议:观察物体前进、后退、转弯、旋转、滚 手册 动形式的 动、振动、绕圈等各种不同的运动形式,描述其特点,用图 特征 示、文字等方式描述物体运动的状态与过程。 教学建议: ● ?可以按教材出示的三组图片进行运动形式与特征的比较, 如将前进与后退放在一起观察比较,将摆动与振动放在一起观 察比较,将绕圈、旋转、滚动放在一起观察比较,因为每一组 有其共同点与区别。 ● ?用简单的图示将物体的运动特征表示出来。 ● ?说说生活中见到的类似的运动,举一反三,如钟摆的摆 动、琴弦的振动等。 ● ?可利用自己的肢体动作做出这些运动形式。 注意事项: ● ?描述 不同运动形式的特征时,不需要使用专业术语,只要 利用学生能够懂的图示和简单的语言文字抓住特征即可。 55 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动三: 设计意图: 选择合适 ● ?利用身边常见易得的材料,做出指定形式的运动,获得不 电子教材 的物品做 同运动形式的真切体验,是由认识到实践的过程,同时此环节 中的相关 出不同形 有利于培养学生的发散思维与创新思维。 演示实验 式的运动 教学建议: 视频 ● ?采用小组实验的形式,利用学生身边常见易得的物品做出 不同形式的运动。 学具箱里 ● ?可以用不同物品来呈现同一种运动形式,如用线轴、干电 的配套学 池、钩码等都可以做出滚动,注意思维的发散性,鼓励创新。 具 ● ?除了教材指定的摆动、滚动、旋转这三种运动形式,也可 以适当增加其他一些运动形式,如振动、绕圈等。 注意事项: ● ?在用重物做出摆动、绕圈时,注意自身与周边人的安全。 活动四: 设计意图: 拓展活 ● ?物体的运动形式往往不是单一的。此环节的设计有利于学 学具箱里 动,观察 生整体认识物体的运动形式,将前面所学的直线运动、曲线运 的配套学 生活中的 动以及前进、后退、旋转、绕圈等运动形式有机地融合在一 具 运动现象 起,拓宽学生视野,理解复杂运动。 并描述运 教学建议: 动形式 ● ?可逐一出示图片,交流这些运动中包含哪些运动形式。 ● ?玩竹蜻蜓与锯木头活动可根据学校条件采用演示或分组的 形式,让学生获得直观体验后再来描述。 ● ?四幅图的描述完成后可让学生举一反三,说说还见过哪些 运动包含多种运动形式,如骑自行车时,脚在绕圈,车轮在滚 动,车在前进。 注意事项: ● ?描述物体的运动形式时,可以将它看作一个整体进行描 述,也可以就物体某一部分的运动形式进行描述。 56 第7课?运动的快慢 1. 教学内容 本课紧紧围绕运动的快慢即物体的运动速度展开,教学内容分四个部分。 第一部分,设置运动员比赛的情境,从公平公正的角度提出路程与时 间,这实际上是与速度密切相关的两个量,最后揭示出用速度表示物体运动 的快慢。 第二部分,从实际操作层面去感知速度,包括两个活动:活动一,测量 走路的速度,在这个活动里学会测量路程与时间,然后运用前面学到的知识 计算速度;活动二,给运动速度排序,教材有结构地给出四组物体的运动速 度,并用冲击力暗示速度快的物体能量大。这部分的学习除了比速度,还要 知道自行车、火车、飞机等常用交通工具的速度范围。 第三部分,从生活实际出发,从孩子们的身边出发,理解运动的物体具 有能量。 第四部分,通过阅读了解运动速度极快的物体和运动速度极慢的物 体,最后提出如何判断运动速度慢的物体在运动的问题,回应本单元第一 课的内容。 2. 教学目标 ● ?知道用速度表示物体运动的快慢,速度就是物体在单位时间内通 过的路程。 ● ?知道运动的物体具有能量。 ● ?能够测量并计算物体的运动速度。 ● ?能够给不同物体的运动速度排序,了解常用交通工具的速度范围。 3. 重点与难点 重点:理解速度的意义并能够测量物体的运动速度。 难点:测量并计算走路的速度。 4. 教学准备 教师材料:不同物体运动速度的视频。 学生分组材料:秒表、卷尺。 57 5. 教材提示 这是为了确保 公平。跑相 同的路程,先 到达终点者获 胜,因为先到 达终点者用时 少,速度快。 很多正规比赛 由于参赛人数 多,要分多场 进行,但同样 可以比出成绩。 这是因为跑相 同的路程,用 时少的速度快, 成绩好。 58 成年人正常的步 行速度约为5千 米/时,儿童由 于步幅与体力原 因,速度慢一 些,约为4~4.5 千米/时,即 1.1~1.25米/秒。 每个人由于身 高(主要是腿 长)、运动习 惯的影响,走 路速度是不一 样的,但差别 也不是很大, 一般走路速度在 1.1米/秒左右。 这里选取的分别 是交通工具的运 动速度、与人相 关的运动速度、 自然现象的运动 速度、动物的运 动速度。 59 运动的物体具有 能量,速度越 快,能量越大。 人从楼梯上快速 跑下来时具有很 大的能量,不易 止住脚步,而冲 撞他人或自己跌 倒,造成伤害。 高空抛物时,物 体越接近地面速 度越快,能量越 大,容易对地面 的人或物造成伤 害,甚至会威胁 生命安全。高空 抛物不仅事关社 会公德,更是一 条不能逾越的法 律红线。 可以根据一段 时间后指甲变 长判断指甲在 运动;可以以 树木或房屋为 参照物判断月 亮在运动。 60 6. 活动手册提示 根据实际情况 填写。可用两 种方式操作: 前两个同学可 以固定路程, 如5米,测量步 同学 行的时间,然 后计算速度; 同学 后两个同学可 同学 以固定时间, 同学 如5秒,测量步 行的路程,然 后计算速度。 1 2 7 8 4 6 3 5 61 7. 教学活动说明 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动一: 设计意图: 交流赛跑 ● ?从赛跑话题聊起,贴近学生的生活,比较赛跑成绩时也能 电子教材 话题,认 够引入路程和时间这两个概念,利于学生理解速度概念。 中的相关 识速度概 教学建议: 视频 念 ● ?本课的引入可以从一段赛跑录相开始,与学生交流:谁取 得了第一?你是怎么知道的?讲述:此时还有一组比赛,也产 生了一个第一,这两个第一中,谁的成绩好呢? ● ?对单位时间内通过的路程要作出一定的讲解,如1秒行进了 多少米,1小时行进了多少千米,这也是对速度单位的认知。 ● ?介绍速度单位千米/时、米/秒。 ● ?除了赛跑,交流还在什么情境下使用速度这一概念,比如 高速公路上的限速等。 注意事项: ● ?科学课与数学课都有关于速度的教学,科学课注重概念认 知,数学课注重数学运算,不要将本课一开始就定位在速度的 计算上。 活动二: 设计意图: 测量走路 ● ?步行是人每天都要做的事情,很多人都对自己的步行速度 学具箱里 速度 没有概念,从身边的事物进行科学学习是关注学习资源的一个 的配套学 重要方面,选择测量走路速度简单易行,便于操作。 具 教学建议: ● ?建议在操场的跑道上测量走路速度,也可以在空旷的地方 学生活动 设置直行道进行测量。 手册 ● ?教师先和学生合作示范操作,用两种方法进行测量:一种 是固定路程,测量走5米花了多少时间;一种是固定时间,测 量5秒内走了多远。最后用路程除以时间计算速度。 ● ?学生分小组进行合作测量,测量前先学习使用计时工具, 如秒表。 ● ?通过分析数据,讨论交流:每个人走路的速度一样吗?我 们四年级学生走路的速度大约是多少? 注意事项: ● ?测量走路速度用的单位是米/秒,给运动速度排序用的单位 是千米/时,这里的单位不同,小学阶段不要求换算。 62 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动三: 设计意图: 给运动速 ● ?选择一些典型的交通工具、人、动物、自然现象的运动 电子教材 度排序 速度,具有代表性;同时排序也是科学探究中的一项重要的 中的相关 过程技能,给速度排序能让学生更好地理解不同物体的运动 视频 速度。 教学建议: 学生活动 ● ?给运动速度排序时先让学生读一读图,进行同层次的两个 手册 物体的归类。 ● ?观看动物运动比赛,认识更多动物的运动速度。 ● ?可补充介绍一些交通工具,如汽车、轮船等的运动速度。 ● ?排序结果按照从快到慢的顺序用1,2,3,…表示出来。 ● ?提醒学生同一种物体运动速度越快,冲击力越大。 注意事项: ● ?对于图表中的运动速度,只要求学生知道常见交通工具的 速度范围,鼓励学生在家长的带领下乘坐不同的交通工具体验 其速度的快慢,不要求学生机械记忆速度数值,不能作为考试 要求。 活动四: 设计意图: 交流生活 ● ?讨论楼梯奔跑、高空抛物这样的现实话题,从科学的角度 中的相关 解释这样做的危害,尤其是楼梯奔跑,减少校园伤害。 问题,认 教学建议: 识运动的 ● ?思考:为什么不能从楼梯上快速跑下来?如果那样,预 物体具有 测可能会发生什么样的状况。 能量 ● ?教师讲述高空抛物引发事故的案例,说说这样做的危害。 ● ?补充讨论:高速公路上为什么要对车辆限速?为什么在 行驶的汽车里不能向外扔东西? 注意事项: ● ?这里不仅仅是科学道理的解释,也有安全与法治教育。 63 可利用 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源 活动五: 设计意图: 拓展阅 ● ?补充阅读材料,拓宽学生对于速度的认知,同时了解声音 读,认识 与光在空气中的速度。指甲生长与月亮移动也是对前面所学 极快速度 的判断物体是否在运动的一次复习。 与极慢速 教学建议: 度 ● ?阅读文本资料,说说这段资料主要介绍了什么。 ● ?思考:用什么方法判断月亮的移动、树木和指甲的生长运 动?与本单元第一课相联系,判断物体是否在运动要借助参 照物。 注意事项: ● ?阅读资料时注意与思考交流相结合,学生可能对声速与光 速没有概念,教师可以结合一些其他速度作对比,如与民航 飞机的速度相比较。 64 六?参考资料 参照物 在研究机械运动时,人们事先选定的、假设不动的、作为基准的物 体叫作参照物。通常情况下,多以地面为参照物。选择不同的参照物来描 述同一个物体的运动状态,可能得出不同的结论,所以运动和静止都是相 对的。在研究地面上物体的机械运动时,通常以与地面保持相对静止的物 体为参照物。如果选取的参照物本身也在运动,那么会发生什么情况呢? 比如,你坐的客车正好与别的客车并排停着,忽然,你感觉自己坐的车正 在后退。但是,当你向车的另一边窗口望去时,又发现自己坐的车根本没 动。准确地说,是你边上的那辆车向前开动了。你感觉自己坐的车在后 退,是因为你不自觉地选取了边上那辆开动的车作为参照物。 选择不同的参照物,物体的运动速度可能不一样。如果以在公路上 行驶的甲车为研究对象,参照物分别选择地面、与甲车同向同速行驶的乙 车、与甲车反向同速行驶的丙车,那么甲车的速度就是不同的。 绝对运动与相对静止 宇宙中万事万物都在永不停息地运动,没有绝对静止的物体。平时, 我们说某个物体是运动的或静止的,都是相对于另一个物体(参照物)而 言的。在描述物体的运动时,无论是否提到参照物,参照物总是存在的, 这就是参照物的客观性。参照物的选择是任意的,既可以选相对地面静止 的物体,也可以选相对地面运动的物体。通常本着便于研究的原则选取合 适的参照物,如研究地面上物体的运动,通常选取地面或相对地面静止的 物体作为参照物。 被研究的物体本身不能选作参照物,因为以研究对象本身为参照物, 研究对象永远都是静止的。 有时我们讲运动的绝对性,有时又说运动的相对性或相对运动。那 么,运动究竟是绝对的还是相对的?这里是不是存在着矛盾?实际上这两 种说法并不矛盾,是在不同的范畴谈论不同的问题。 从哲学的角度看,运动和物质是不可分割的,运动是物质存在的形 式。世界上一切物质都处于永恒的运动之中,除了运动着的物质,自然界 中也就不存在任何东西了。宇宙间的任何物体都在永不停息地运动着。所 以,在哲学上谈物质存在的形式时,说运动是绝对的。这里所说的运动包 括一切变化,而不局限于位置的变化,这就是运动的绝对性的含义。 65 在物理学中,描述某个具体物体的机械运动时,首先要选定一个参照 物(参考系)。描述同一个物体的运动,会因为所选择的参照物不同,而 得出不同的结论。运动的相对性是就这一事实而言的。 概括起来说,运动的绝对性,是哲学上就物质存在形式而言的;运动 的相对性,是物理学中从描述机械运动的角度来说的。 不同的运动形式 平动 也称平移,运动物体上任意两点所连成的直线,在整个运动 过程中始终保持平行。在同一时刻,运动物体上各点的速度、加速度都相 同。例如:木块从桌面的一端移动到另一端。 转动 运动物体上,除转动轴上各点外,其他各点都绕同一转动轴做 圆周运动。例如:时钟的指针在转动。 滚动 物体边缘的点 A在绕中心点 O转动,同时中心点 O在平动。例 如:踢出去的足球在地面上滚动。 振动 物体或物体的一部分在平衡位置(物体静止时的位置)附近做 往复运动。例如:物体发声时在振动。 摆动 物体以一个基点或枢轴点摇摆,也指绕一定轴线在一定角度范 围内做往复运动。例如:钟摆不停地摆动。 机械运动的三个物理量 机械运动中有三个重要的物理量:位移( s)、时间( t)、速度( v)。 它们之间的关系是 v= 。 路程和位移 物体从空间的一个位置运动到另一个位置,运动轨迹的 长度叫作路程。路程是标量,只有大小,没有方向。在直线运动中,路程 是这段直线轨迹的长度;在曲线运动中,路程是这段曲线轨迹的长度。位 移是表示物体位置变化的物理量,位移是矢量。位移的大小等于从初位置 到末位置的线段长度,其方向从初位置指向末位置。它只表示位置变化的 实际效果,不反映真实的运动路径。 时间和时刻 时刻是衡量一切物质运动先后顺序所不可缺少的。时 刻没有长短,只有先后。在坐标轴上,时刻用一点来表示,时间用相应的 两个时刻之间的线段来表示。时刻跟运动物体的即时速度或运动物体所经 的位置相对应,时间跟物体的运动过程相对应。物理学中,计量时间时, 计时起点不一定是物体开始运动的时刻。计时中所说的第几秒末、第几秒 初、一段时间的中点等都是时刻的概念;第几秒内、几秒内、前几秒内、 66 后几秒内等都是时间的概念。在国际单位制中,时间被定为基本物理量, 秒被定为基本单位,常用的时间单位还有分、时、日、年等。 速度 速度是描述物体运动快慢和反映运动状态的物理量。速度是矢 量,有大小和方向。在匀速直线运动中,物体的速度始终保持不变,就是 物体的位移(大小等于路程)和相应时间的比。在变速直线运动或曲线运 动中,物体的速度在变化,可以用物体的位移和相应时间的比,即平均速 度来粗略描述物体运动的快慢。力学中常说的初速度、末速度等都是指即 时速度。在国际单位制中,速度的单位是米/秒,常用的还有千米/时。 不同交通工具的运动速度 马车是古代直至近代的主要交通工具,它将人的双腿解放出来,地位举 足轻重。现在的马车已经是观赏性的东西了,一般不会当交通工具使用。速 度:15~20 ?km/h。 自行车可以说是最环保的交通工具,不需要消耗能源,动力来自骑 车人的腿部运动,至于速度的话不同的人和不同的车相差还是挺大的。速 度:20~50 ?km/h。 电动自行车的好处是轻便,而且速度比自行车快,动力相对持久(只 要蓄电池有电),使用成本也比较低。速度:30~60 ?km/h。 汽车现在已经成了人们出行的主要交通工具,速度很快,正是它的出 现打破了距离的限制。速度:60~120 ?km/h。 轮船作为自古以来的交通工具,也可以说是水上唯一的交通工具,它的地 位无可比拟,科技的发展也让轮船的速度得到了提升。速度:20~50 ?km/h。 火车的出现可以说是跨时代的进步,最开始火车的速度比较慢,随着 科技的进步,现在的高速列车速度有了极大的提升。速度:70~350 ?km/h。 飞机作为目前最快的交通工具,让长距离出行的时间变得非常短,载客量 也十分可观,是人们跨国旅行的首选。民航飞机的速度:700~1000 ?km/h。 67 第3单元 ?常见的力 一?单元设计意图 1. 本单元主题的提出 力是物体对物体的作用,我们虽然看不到力,但是可以从物体的形状以 及运动状态的改变去感知力。自然界中,力与运动一样普遍存在,只要两个 物体相互作用,就会产生力。力的知识在生产生活和现代科技中应用非常广 泛,比如汽车制动、划船运动涉及摩擦力,撑竿跳高、弹力玩具涉及弹力, 轮船受浮力的影响,发射火箭要借助反冲力等。 力作用于物体,可以改变物体的形状或运动状态。低年段学生主要从施 力方向上认识了推力和拉力,知道力可以使物体的形状发生改变。到了中年 段继续学习直接施加在物体上的力,如弹力、摩擦力、浮力,不仅继续关注 力的方向,而且能够使用简单工具测量力的大小,同时将力对物体的作用效 果体现在力可以改变物体的运动状态,包括运动快慢与方向。而到高年段将 继续学习不直接接触物体而施加的力,如地球引力。整个小学阶段只涉及力 的三要素当中的大小与方向。对于影响弹力、摩擦力、浮力大小的因素,在 本单元中都有所涉及,但只是让学生有一个粗浅的认识,为中学继续深入学 习力的三要素以及具体探究影响这些力的因素做铺垫。 本单元主题关注的是生活中常见的力,是施力物体直接施加在受力物 体上的力。这样的主题从生活中来,从学生身边的经验或经历开始,接着科 学地学习,深入地探究,最后又回归生活实践,解决实际问题或分析解释生 活现象。这样的主题学习符合学生的认知规律,也使教材更加生活化、人文 化。本单元将力与运动两个主题整合在一起,可以更好地理解物体运动状态 的改变和施加在物体上的力有关,有利于建立起事物之间的联系。此外,本 单元的学习内容还涉及许多探究性的学习任务,学生动手又动脑,经历提出 问题、作出假设、制订探究方案、开展相关实验并收集数据、分析数据从而 发现规律的过程,教材内容为提升学生的科学探究能力以及解决实际问题的 能力提供了很好的载体。 68 2. 本单元对《课程标准》的落实 (1)本单元通过一系列动手、动脑活动,落实《课程标准》中年段的 课程目标。 科学知识: 认识力的作用。 意识到使用工具可以更加精确、便利、快捷。 科学探究: 在教师引导下,能基于所学知识,制订简单的探究计划。 在教师引导下,能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录 整理信息,陈述证据和结果。 在教师引导下,能正确讲述自己的探究过程与结论,能倾听别人的意 见,并与之交流。 科学态度: 乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究,体会创新 乐趣。 能接纳他人的观点,完善自己的探究;能分工协作,进行多人合作的探 究学习;乐于为完成探究活动,分享彼此的想法,贡献自己的力量。 科学、技术、社会与环境: 了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。 (2)本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领域” 的中年段要求。 5.1有的力直接施加在物体上,有的力可以通过看不见的物质施加在物 体上。 ● ?知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上 的力。 5.2?物体运动的改变和施加在物体上的力有关。 ● ?举例说明给物体施加力,可以改变物体运动的快慢,也可以使物体启 动或停止。 69 3. 本单元在整套教材中与其他单元的关系 说出生活中 使用方向、 认识推力和拉 认识常见的 运用感官观 常见动植物的 远近等描述 力,研究力可以 材料,观察材 察并描述石头 低年段 名称及主要 物体所处的 使物体的形状 料的轻重、厚 和泥土的特 特征,知道动 位置。(二 发生改变,力可 薄、颜色等特 征。(一年级 物和植物都 年级上册 以使物体启动或 征。(二年级 下册《石头与 是生物。(一 《天空中的 停止。(二年级 下册《它们 泥土》) 年级下册《动 星体》) 上册《用力以 是用什么做 物与植物》) 后》) 的》) 以纸、金属、塑料为例,研 究常见材料的一般特性,并 了解其用途。 一、动物大 二、物体的 三、常见的力 四、简单电路 五、岩石与 家族 运动 矿物 中年段 能根据某些特 从运动与位 认识并研究 认识并研究 观察与描述 征对动物进行 置、运动的 直接施加在 电可以在特 常见岩石和 分类。识别常 形式、运动 物体上的力, 定物质中流 矿物的特征, 见动物类别, 的快慢等方 如弹力、摩 动,学会连 知道它们是 描述某一类 面对运动进 擦力、浮力 接简单电路 重要的自然 动物的共同特 行研究,知 等。 并解释其工 资源。 征。 道运动的物 作原理。 体具有能量。 高年段 认识不需要接触物体就能对物体施加 的力,如地球引力。(六年级上册 《探索宇宙》) 4. 本单元次级主题的构成及逻辑关系 本单元由《力与运动》《弹力》《摩擦力》《浮力》四课组成。上一单 元学的是《物体的运动》,本单元第一课起承上启下的作用,同时在这一课 提到了生活中常见的力,概述力的作用以及不同形式的力。第二、三、四课 70 分别学习弹力、摩擦力、浮力,主要编写思路是力的概念的提出,感知相关 的力,探究影响力的大小的因素,综合应用力的知识。这三课是并列的,所 以整个单元的编排是总分关系。将《弹力》放在第二课有一个原因:力有大 小和方向,力的大小是可以测量的,而小学常用的测量力的工具就是弹簧测 力计,它是根据弹力与弹簧拉伸长度之间的关系制成的,学习使用弹簧测力 计测量力的大小是学习力的一个技术基础,所以放在前面。第三课和第四课 的教学顺序则可以根据实际情况进行调整。 二?单元教学目标 ● ?通过观察和实验感知生活中常见的力,能够举例说出弹力、摩擦力、 浮力等在生活中的应用。 ● ?能够利用结构性的材料进行科学探究,知道力可以改变物体的运动 状态。 ● ?结合力的测量,能够在教师的引导下研究影响弹力、摩擦力的大小以 及物体沉浮状态的因素。 ● ?体会到在科学探究活动中,需要利用证据来验证假设,必要时要收集 一定的数据。 71 三?单元活动框架 1.1 看图交 1.2 探究拉力大 1.3 研究磁力对 2.1 认识物 2.2 研究拉力 2.3 学习使 流,认识到 小与小车前进快 钢珠运动方向的 体的弹性, 和弹簧拉伸长 用弹簧测力 物体运动状 慢的关系,知道 影响,知道力可 体验弹力的 度的关系,了 计,测量提 态的改变离 力可以改变物体 以改变物体运动 存在。 解弹簧测力计 起物体需要 不开力。 运动的快慢。 的方向。 的原理。 的力。 2.4 做一个弹力玩具, 巩固对弹性与弹力的 1. 力与运动 2. 弹力 认识。 3.1 看图交流,认识什 4.1 观察物体的 三、常见的力 么是摩擦力。 沉浮情况,初 步认识浮力。 3.2 测量摩擦力。 4. 浮力 3. 摩擦力 4.2 研究下沉的 3.3 展开更多...... 收起↑ 资源预览