资源简介

《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 冷和热 / 1
第 2 单元 地球、月球与太阳 / 40
第 3 单元 昆虫 / 94
第 4 单元 繁殖 / 125
第 5 单元 生物与环境 / 156
专项学习 像科学家那样…… / 189
《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.冷热与温度 1
2.热胀冷缩 1
第1单元 冷和热
3.水受热以后 1
4.水遇冷以后 1
5.地球 1
6.月球 1~2
第2单元 地球、月球与太阳
7.太阳 1
8.太阳钟 1
9.庞大的“家族” 1
第3单元 昆虫 10.养昆虫 2~3
11.探究昆虫的奥秘 1
12.用种子繁殖 1
第4单元 繁殖 13.用根、茎、叶繁殖 1
14.动物的繁殖 1
15.生物与非生物 1
第5单元 生物与环境 16.动物的庇护所 1
17.环境变化以后 1
专项学习 像科学家那样…… 2~3
总课时： 20~23
66
第1单元 ?冷和热
一?单元设计意图
1. 本单元主题的提出
人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中。冷和热是人类最早观察
和认识的自然现象之一，与冷和热有关的现象称为热现象。热作为能量的一
种表现形式，与我们的生活息息相关。在远古时代，我们的祖先就学会了使
用火，人类对火的认识、使用和掌握，是人类认识自然，并利用自然来改善
生产生活的第一次实践，从而开创了人类的文明史；在生产力高度发达的今
天，人类的生产生活仍离不开对热的利用。因此，了解、研究有关冷和热的
知识，对于学生了解社会的进步和发展具有深远的意义。
冷和热作为一种常见的生活现象，学生普遍对其较为关注，并有探究的
欲望，如根据天气的冷热学生会增减衣服，把压瘪了的乒乓球浸入开水里烫
一下，乒乓球会重新鼓起来等。人们对冷热规律的利用，如加热、制冷、散
热、保暖等，学生也有一定的生活体验，容易引发学生的学习兴趣。针对学
生的这一认知需求，教材结合生活中的冷热现象，充分利用实验、数据、图
示等方式，帮助学生建构温度、热胀冷缩、物态变化等科学概念，以掌握热
现象中蕴含的科学道理，也为小学高年级学习热传递和水在自然界的循环等
知识奠定必要的基础。
教材设计了一系列典型实验活动，这些活动新颖丰富，紧密联系生活
实际，重在培养学生设计实验、动手操作、连续收集数据、绘制曲线图、
分析解释、大胆想象等多项科学技能，以及严谨求实、一丝不苟的科学态
度。此外，在小学阶段，学生要理解世界是物质的，物质是运动和变化的。
2. 本单元对《课程标准》的落实
（1）本单元通过一系列实验、分析、讨论等活动，落实《课程标准》
中年段的课程目标。
科学知识：
测量、描述物体的特征和材料的性能；了解不同形式的能量。
1
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。
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：
了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求；了解人
类的需求是影响科学技术发展的关键因素。
（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。
1.1 物体具有质量、体积等特征。
能够使用简单的仪器测量物体的长度、质量、体积、温度等常见特征，并
使用恰当的计量单位进行记录。
2.1 水在自然状态下有三种存在状态。
知道冰、水、水蒸气在形状和体积等方面的区别。
观察并描述一般情况下，当温度升高到100 ℃或降低到0 ℃时，水会沸
腾或结冰。
知道冰、水、水蒸气虽然状态不同，但都是同一种物质。
6.3.1 用温度来表示物体冷热的程度，摄氏度是温度的一种计量单位。
描述测量物体或空气温度的方法；知道国际上常用摄氏度作为温度的计
量单位来表示物体的冷热程度。
6.3.2 加热或冷却时物体的体积会发生变化；加热和冷却也可以改变某些
物质的状态。
知道一般物体具有“热胀冷缩”的性质。
知道水结冰时体积会膨胀。
描述加热或冷却时常见物质发生的状态变化，如水结冰、冰融化、水蒸
发和水蒸气凝结。
2
3. 本单元在整套教材中与其他单元的关系
了解物体受 认识地球的组成物 认识常见的动物 认识常见的动物 知道动物、植物、人都是
力后在形状、 质包括石头、土壤、 及其特征。（一年 与植物及它们的 生物；发现动物和植物分
低年段 位置等方面的 水、空气。（一年级 级下册《动物与植 基本特征。（一年 别具有某些共同特征。（一
变化。（二年 下册相关单元） 物》） 级下册《动物与植 年级下册《动物与植物》）
级上册《用力 初步了解宇宙中的 寻访土壤里的小 物》） 知道植物生长需要水和阳
以后》） 太阳、月亮和星星。 动物。（二年级 学习栽小葱和养蚂 光，动物生活在一定的环境
（二年级上册《天 下册《土壤与生 蚁。（二年级下册 中。（二年级下册《土壤与
空中的星体》） 命》） 《土壤与生命》） 生命》）
了解热现象，知 了解地球上的水资 学会给动物 了解植物的生 知道动植物都能繁殖后
道热空气与冷空 源分布。（三年级上 分类，了解鱼 命周期。（三年级 代，有自己的生命周期。
气的特点。（三年 册《地球上的水资 类、鸟类和哺 下册《植物的一 （三年级下册《植物的
级上册《认识空 源》） 乳类。（四年 生》） 一生》、四年级下册《繁
气》） 认识常见的岩石与 级上册《动物 了解动物的多样 殖》）
学会用温度计测量 矿物。（四年级上册 大家族》） 性。（四年级上册
气温。（三年级下 《岩石与矿物》） 《动物大家族》）
册《观测天气》）
中年段
一、冷和热 二、地球、月球与 三、昆虫 四、繁殖 五、生物与环境
太阳
认识温度的概念 认识地球、月球和 了解昆虫的 了解生物繁殖后 认识生物的共同特征；认识
及物体热胀冷缩 太阳的基本状况及 共同特征，以 代的各种方式及 动植物的生存依赖周围环境
的性质，了解水 其运动规律。 及昆虫一生所 过程。 中的各种条件。
的三态变化。 经历的各个阶
段，探究昆虫
的奥秘。
认识热传递的形式、水的各种状态
高年段 及水在自然界的循环。（五年级上
册《热传递》《水在自然界的循环》）
了解能量及其转换。（六年级下册
《神奇的能量》）
3
4. 本单元次级主题的构成及逻辑关系
本单元由《冷热与温度》《热胀冷缩》《水受热以后》《水遇冷以后》
四课组成。第一课《冷热与温度》，通过回忆生活经历和课堂操作体验，知
道温度的概念及计量单位，掌握温度计的使用方法，探究热水变凉的规律。
第二课《热胀冷缩》，通过实验观察液体、气体、固体在受热和遇冷时体积
的变化，知道绝大多数物体具有热胀冷缩的性质。第三课《水受热以后》，
通过实验观察冰—水—水蒸气的变化过程，认识融化和沸腾现象，并利用曲
线图分析温度变化规律。第四课《水遇冷以后》，通过实验观察水蒸气—
水—冰的变化过程，认识凝结和凝固现象，并利用曲线图分析温度变化规
律，进而理解冰、水、水蒸气虽然状态不同，但都是同一种物质。
本单元四课的逻辑关系如下：
冷热与温度
热胀冷缩 水受热以后 水遇冷以后
二?单元教学目标
● 知道温度的概念和计量单位。
● 通过实验探究，知道绝大多数物体具有热胀冷缩的性质。
● 通过实验探究、数据分析，认识水的三态变化。
● 掌握正确使用温度计和酒精灯的方法，能合作完成热对物质影响的各
类实验操作。
● 意识到事物的变化是有规律的，这种规律可以被人类认识和利用。
4
三?单元活动框架
1.1 感受水的冷热差别， 1.2 做热水变凉实验，发 1.3 观察不同种类的温
形成温度的概念，掌握 现水温下降的规律。 度计，认识温度计的
温度计的使用方法。 基本结构和功能。
2.1 观察液体受热和遇 3.1 交流冰、水和水蒸
冷时体积的变化，知 气之间的相同与不同
1. 冷热与温度
道液体具有热胀冷缩 之处。
的性质。
3.2 观察冰变水过程中
2. 3.
热胀冷缩 水受热以后
2.2 观察气体受热和遇冷 温度和形态的变化，在
时体积的变化，知道气体 一、冷和热 数据分析的基础上了解
具有热胀冷缩的性质。 融化的特点。
3.3 观察水变水蒸气过
2.3观察固体受热和遇冷 程中温度和体积的变
时体积的变化，知道固 化，在数据分析的基础
体具有热胀冷缩的性质。 上了解沸腾的特点。
4. 水遇冷以后
2.4解释生活中的热胀冷 3.4 交流水烧开后产生
缩现象。 的现象及原因。
4.1 观察水蒸气变水过 4.2 观察水结冰过程中温度和 4.3 解释生活中的凝结
程中温度和形态的变 体积的变化，在数据分析的基 和凝固现象。
化，了解凝结的特点。 础上了解凝固的特点。
四?课时建议

序　号 课　题 课　时
1 冷热与温度 1
2 热胀冷缩 1
3 水受热以后 1
4 水遇冷以后 1
总课时 4
5
五?教师课本
第1课?冷热与温度
1. 教学内容
学生在生活中或多或少对冷热现象都有一定的认识，尤其是对温度的感
知，是他们在日常生活中的本能，然而这种认识较多地停留在感觉层面，容
易受客观条件和主观因素的影响，与物体的实际温度存在差异。为此，本课
将学生从感觉上的冷热引向可测量的温度，教学生用温度计测量温度，并探
究热水变凉的规律，使学生懂得测量的重要性。本课教学内容分三个部分。
第一部分，感受水的冷热差别，形成温度的概念。教材首先安排了一个
经典实验，将两手的食指分别放入冷水、热水中，5秒钟后，再同时放入温水
中，比较手指的感觉。接着请学生就这个现象作出自己的解释，学生在小企
鹅的追问下很快明白，光凭手指的感觉不能准确判断水的冷热程度，要想比
较水的冷热需要使用科学仪器，并有统一的衡量标准。引导学生认识到：物
体的冷热程度叫温度，用温度计可以准确地测量物体的温度。然后学习温度
计的使用方法。
第二部分，做热水变凉实验，发现水温下降的规律。热水变凉是生活中
司空见惯的现象，然而学生可能从未想过其中的规律。这一部分重在进一步
加强测量水温的技能训练，培养学生的记录能力，特别是连续观察与记录的
能力，并通过指导学生绘制曲线图、分析数据，引导学生发现热水温度下降
先快后慢的规律，从而激发学生去观察生活中的科学现象，探究生活中遇到
的科学问题。实验结束后，还可以让学生通过讨论来解释这个现象，发现这
个现象是由热水与室内空气之间的温差造成的，这是培养学生科学分析和推
理能力的重要环节。
在测量水温的过程中，关键是让学生掌握温度计的使用方法，即温度
计的液泡应完全浸没在水中，且不能接触杯壁和杯底，读数的时候不要将
温度计拿到杯外，待温度计液柱稳定后再读数。为使学生学会温度计的使
用方法，可以安排学生先测量前面三杯水的温度，在操作中掌握温度计的
使用方法。
第三部分，观察不同种类的温度计，认识温度计的基本结构和功能。教
材最后罗列了生活中常见的几种温度计，通过观察，学生能发现这些温度计
虽然在外形、结构上不同，但它们都能测量温度。在此基础上，认识各种温
度计的不同特点和用途，让学生理解不同的生活场景中应该选择不同的温度
计进行温度测量，选择的依据与所测量的温度范围以及特殊需求有关。
6
2. 教学目标
● 通过感知水的冷热，知道用温度表示物体的冷热程度，可以用温度计
测量物体的温度。
● 学习温度计的使用方法，能连续测量一杯热水变凉过程中的温度，并
运用图表将数据记录下来。
● 通过分析图表，发现一杯热水变凉过程中温度变化的规律。
3. 重点与难点
重点：学会正确使用温度计。
难点：在一杯热水变凉过程中连续测量温度，并发现温度变化的规律。
4. 教学准备
教师材料：玻璃温度计、烧杯、铁架台、夹子、石棉网、三脚架。
学生分组材料：实验记录单。
7
5. 教材提示
放入热水中的
手指再放入温
水中会感觉冷，
放入冷水中的
手指再放入温
水中会感觉热。
因此，用手测
量温度是不准
确的。要想知
道准确的温
度，必须使用
温度计。
正确使用温度
计是本单元后
续探究中必备
的技能，所以需
要教师花时间
指导到位，学生
练习到位。
8
根据实际教学
情况作出假设，
并如实填写实
验结论。
如果实验结论
与假设不一致，
应引导学生理
解假设是我们
的主观判断，可
能是正确的，
也可能是错误
的。
继续观测会发
现，水温下降
速度越来越
慢，达到某一温
度（该温度多数
情况下与室温相
同）时会停止下
降，保持不变。
9
6. 活动手册提示
根据实际情况
填写。
绘制曲线图需
要教师给予指
导。
10
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：
感受水的 ● 这是一个前期体验活动，认识温度的概念，并明白光凭手 电子教材
冷热差 指的感觉不能准确判断水的冷热程度，而用温度计可以准确测 中“温度
别，形成 量物体的温度。 计的使用
温度的概 教学建议： 方法”演
念 ● 让每个学生都进行体验，引导学生准确描述实验感受，强 示实验视
化对冷和热的认识。 频
● 学会正确使用温度计，并熟练使用温度计测量水温是教学
的重点。 学具箱里
● 让学生仔细阅读教材中的使用规则，重点了解几条规则的 的配套学
意义：用手捏住温度计的上端，可以避免手的温度影响温度计 具
内液面的位置；如果温度计的液泡碰到容器的底或壁，测量的
便不是水的温度；如果不等温度计内液柱稳定就读数，或读数
时拿出水面，所读的都不是水的真正温度。
● 教师可以自制一个模拟教具来训练学生准确读数。零下温
度的读写也要在这里教会学生。
注意事项：
● 实验时注意安全，热水温度不宜过高。
● 温度计是易碎品，要轻拿轻放。
活动二： 设计意图：
做热水变 ● 在学生对温度有了一定的认识以后，让学生进一步了解 电子教材
凉实验， 热水变凉过程中温度的变化规律，并掌握一些探究方法和技 中“探究
发现水温 能。 热水在变
下降的规 教学建议： 凉过程中
律 ● 活动前要复习温度计的使用方法，尤其是正确读数。 温度的变
● 为了使实验过程规范、有序、高效，各小组要提前明确分 化”演示
工，并准备好实验记录单，拿到工具后要快速进行实验。 实验视频
● 实验过程中，温度计的液泡始终不能离开水面或触碰杯壁
和杯底；还要及时、准确记录数据。 学具箱里
● 实验结束后要认真分析数据，出现异常数据要寻找原因。 的配套学
● 本实验要关注学生连续观察、测量及记录能力的培养，并 具
通过指导学生绘制曲线图、分析数据，发现热水降温先快后慢
的规律，激发学生探究生活中科学问题的兴趣。 学生活动
手册
11
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：
● 实验过程中提醒学生不要触碰烧杯中的水和温度计。
● 实验时热水温度不宜过高。
● 实验结束后要快速整理好实验仪器，再进行实验分析。
活动三： 设计意图：
观察各种 ● 拓展学生对温度计的认识，了解根据不同情境、不同需要 电子教材
温度计， 可以选择不同的温度计，以达到准确测量温度的目的。 中的相关
了解温度 教学建议： 视频
计的特点 ● 让学生根据生活经验说说都见过什么样的温度计，这些温
和用途 度计主要是测量哪里的温度。 学具箱里
● 在学生回答的基础上，教师可以提供一些不常见的温度计 的配套学
实物或者图片，增进学生对各类温度计的了解。 具
● 播放视频资料，了解不同种类温度计的特点和用途。
注意事项：
● 围绕温度计的主要功能，即测量温度来认识各类温度计，
让学生知道生活中要根据不同需要选择不同种类的温度计。
12
第2课?热胀冷缩
1. 教学内容
热胀冷缩是指物体受热时膨胀，遇冷时收缩的特性。固体和液体的热
胀冷缩幅度比较小，在生活中不易觉察到，因而对热胀冷缩现象很多学生
并不了解，对其在生活中的应用更是知之甚少。为此，教材设计了一系列
既贴近生活又富有趣味的活动，带领学生探究物体受热和遇冷时体积的变
化，以揭示这一科学现象。本课教学内容分四个部分。
第一部分包括两个活动。活动一，开篇借助复习旧知的方法，测量两杯
水的温度，引发思考：为什么温度计放在热水中液柱会上升，放在冷水中液
柱会下降？聚焦研究主题：冷和热对物体体积会产生影响。活动二，研究液
体受热和遇冷时体积的变化。先由学生就“水在受热和遇冷时，体积会有什
么变化”这一问题作出假设，然后根据教材提示设计出实验方案，再根据实
验现象得出结论：液体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。
第二部分，研究气体受热和遇冷时体积的变化。学生在已有经验的基础
上讨论并设计出实验方案，进而根据实验现象得出结论：气体受热时体积膨
胀，遇冷时体积缩小。
第三部分，研究固体受热和遇冷时体积的变化。学生根据教师提供的材
料确定实验方案，由于该实验较复杂，且酒精灯是学生第一次使用，因此教
师要先做演示实验，再由学生完成实验。根据实验现象得出结论：固体受热
时体积膨胀，遇冷时体 积缩小 。
第四部分，解释生活中的热胀冷缩现象，将学习和生活密切联系，巩固
所学内容。
2. 教学目标
● 通过学习与实践，掌握酒精灯的使用方法。
● 通过实验与分析，知道绝大多数物体具有热胀冷缩的性质。
● 能够运用物体热胀冷缩的性质解释生活中的一些现象。
3. 重点与难点
重点：认识到液体、气体、固体都具有热胀冷缩的性质。
难点：设计实验验证液体、气体、固体具有热胀冷缩的性质。
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4. 教学准备
教师材料：水槽、烧瓶、胶塞、细玻璃管、高锰酸钾水溶液、气球、温度
计、铜球实验装置、酒精灯、火柴。
学生分组材料：实验记录单。
14
5. 教材提示
允许有各种猜
想，待下面学
到热胀冷缩知
识再回头作出
解释。
学生可根据已有
经验作出假设。
玻璃管的粗细
是影响实验效
果的重要因素，
玻璃管越细，
液柱高度的变
化越明显。
实验现象和结论见活动手册提示。
15
实验现象和结
论见活动手册
提示。
实验现象和结论见活动手册提示。
16
夏天温度高，
轮胎内的气体
受热膨胀，容
易爆胎。
如果夏天架电
线时拉得太紧，
到了冬天电线
遇冷收缩，就
会绷断。
把瘪的乒乓球放到热水里，
乒乓球内气体受热膨胀，可
使瘪的乒乓球重新鼓起来。
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6. 活动手册提示
玻璃管内液面上升 玻璃管内液面下降
液体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。
气球鼓起来了 气球变瘪了
气体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。
铜球不能通过铁圈 铜球又能通过铁圈了
固体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。
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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：
研究液体 ● 通过实验认识液体具有热胀冷缩的性质。 学具箱里
受热和遇 教学建议： 的配套学
冷时体积 ● 在做液体热胀冷缩的实验时，先由学生就“水在受热和遇 具
的变化 冷时，体积会有什么变化”这一问题作出假设，然后根据教材
提示设计出实验方案，再通过观察实验现象得出结论：液体受 学生活动
热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。 手册
注意事项：
● 要用加入色素的水做液体热胀冷缩的实验，便于学生观察。
活动二： 设计意图：
研究气体 ● 在固体、气体、液体中，通常气体的热胀冷缩现象最为明 学具箱里
受热和遇 显，让学生通过实验认识气体具有热胀冷缩的性质。 的配套学
冷时体积 教学建议： 具
的变化 ● 学生有了液体热胀冷缩实验的经验，可根据教师提供的
实验材料设计出验证气体具有热胀冷缩性质的实验方案，然 学生活动
后分组实验，得出结论：气体受热时体积膨胀，遇冷时体积 手册
缩小。
注意事项：
● 热水和冷水的温差要明显，冷水温度要明显低于室温；热
水温度要适宜，以免实验中烫伤。
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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：
研究固体 ● 固体的热胀冷缩现象不如液体和气体的热胀冷缩现象那么 学具箱里
受热和冷 明显，也是最容易被忽略的。通过一系列动手实验和观察，有 的配套学
却后体积 助于学生对热胀冷缩建立完整的认识。 具
的变化 教学建议：
● 固体热胀冷缩实验要用到酒精灯，教师要一步一步地演示 学生活动
酒精灯的使用方法，然后由学生独立操作，确保酒精灯使用过 手册
程中的安全，为后续的学习做好铺垫。
● 固体热胀冷缩的实验对学生来说难度较大，教师可先演
示，再由学生独立完成。
● 通过以上三个实验，学生可分析、归纳出绝大多数物体具
有热胀冷缩的性质。
● 认识到绝大多数物体具有热胀冷缩的性质后，学生再来解
释课前实验中温度计液柱高度的变化，从而做到前后呼应。
注意事项：
● 对酒精灯的使用方法要进行规范演示，避免意外的发生。
● 铜球在加热时和加热后都不要用手触碰，以免烫伤。
活动四： 设计意图：
物体热胀 ● 学生通过回想生活中的一些现象，思考物体热胀冷缩的 学具箱里
冷缩的性 性质在生活中的应用，将学习和生活密切相连，巩固所学 的配套学
质在生活 内容。 具
中的应用 教学建议：
● 可先给学生一些提示，如视频或者图片，引发学生思考，
再提出问题：你还知道生活中有哪些现象与物体热胀冷缩的性
质有关？
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第3课?水受热以后
1. 教学内容
冰、水、水蒸气是同一种物质的不同状态，即固态、液态、气态，影响
其状态变化的条件主要有温度和压强。学生对于生活中的冰、水和水蒸气非
常熟悉，也知道它们在一定条件下可以相互转化，但对于转化的具体条件和
特点并不十分清楚。本课着重从受热这一条件下，揭示冰—水—水蒸气转化
过程的特点。本课教学内容分四个部分。
第一部分，交流冰、水和水蒸气之间有哪些相同和不同的地方。运用多
种感官，将冰、水和水蒸气进行比较，发现三者的相同点与不同点，同时发
现三者之间的联系，从而猜想冰、水和水蒸气是同一种物质的不同状态。
第二部分，做冰融化的实验，观察并描述冰融化成水的过程，知道冰受
热以后从固态变成液态，建立融化的概念。通过分析温度变化曲线图，认识
冰融化过程中温度变化的规律。
第三部分，继续给水加热，研究水沸腾前后温度和体积的变化。在观察
和描述的过程中发现：当温度升高到100 ℃时，水会沸腾，同时产生大量的
气泡，水会变少。
第四部分，了解满壶的水烧开后产生的现象及原因。
2. 教学目标
● 通过观察与描述，知道水受热以后形态会发生变化。
● 通过测量与分析，知道在一般情况下，当温度升高到100 ℃时，水会
沸腾。
● 通过比较冰、水、水蒸气的相同点和不同点，知道冰、水、水蒸气是
同一种物质的不同状态。
3. 重点与难点
重点：了解融化和沸腾的条件。
难点：利用曲线图，分析冰融化和水沸腾过程中温度变化的规律。
4. 教学准备
教师材料：铁架台、三脚架、酒精灯、石棉网、温度计、烧杯、冰
块、秒表。
学生分组材料：实验记录单。
21
5. 教材提示
冰、水和水蒸
气是同一种物
质的不同状态。
在这里先不要
给学生一个明
确的答案，要
让学生作出有
依据的猜想。
可以从冰、水
和水蒸气之间
的转化现象来
猜想三者是同
一种物质。
冰、水、水蒸
气的相同之
处：无色、无
味、透明……
冰、水、水蒸
气的不同之处：
冰有固定形状，
不会流动，是
固体；水没有
固定形状，会
流动，是液体；
水蒸气没有固
定形状，会流
动，是气体。
22
冰融化前，温
度持续上升。
冰融化时的温
度是0 ℃。冰
融化的过程中，
温度保持不变。
23
水沸腾前，温
度持续上升。
水沸腾时的温
度是100 ℃。
水沸腾以后，
停止加热前，
温度不再继
续上升。
停止加热后，
烧杯中水面的
位置下降了。
说明产生了水
蒸气。
现象：水壶里
的水变少了，
产生了大量气
泡；在壶盖和
壶把手上有水
珠形成。
原因：分别发
生了沸腾和凝
结（对于凝结，
只要能说出有
水珠出现即可，
为下节课的学
习做铺垫）。
24
6. 活动手册提示
根据实际情况
画图、填空。
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：
交流冰、 ● 本活动意在调动学生已有的生活经验，在比较冰、水和水 电子教材
水和水蒸 蒸气的相同与不同之处中，发现冰、水和水蒸气之间是可以相 中的相关
气之间的 互转化的，猜想它们可能是同一种物质。 视频
相同与不 教学建议：
同之处 ● 在找冰、水和水蒸气的相同点和不同点时，可以运用多种 学具箱里
感官（用眼睛看、用鼻子闻、用舌头尝、用手摸等）。可以先 的配套学
说说一种物质的特点，再两两比较找出相同点与不同点，最后 具
将三者放到一起进行比较，找出相同点与不同点。
● 在观察冰、水、水蒸气的特征时，可以为学生准备冰块、
水和一杯热水，让学生在观察实物的基础上总结出三者的相同
与不同之处。
注意事项：
● 提醒学生观察时注意安全，不要被热水烫伤。
活动二： 设计意图：
做冰融化 ● 通过观察、记录冰融化的过程，分析冰融化过程中温度的 电子教材
实验，观 变化规律，从而了解冰受热后是如何从固态变成液态的。 中“冰融
察、记录 教学建议： 化”演示
并分析冰 ● 对于冰融化实验的结果，学生有充分的生活经验，但对于 实验视频
和水状态 冰融化过程中温度的变化规律学生却不太清楚，因此，在实验
转化的特 前可以就这一问题进行讨论和猜测，激发学生的学习兴趣，聚 学具箱里
点 焦实验观察的重点。 的配套学
● 实验前，对实验的步骤、方法以及器材的组装，要强调重 具
点，如酒精灯的使用、温度计的悬挂。
● 在实验的过程中，要进一步规范温度计的使用方法，做好 学生活动
记录，巩固本单元第一课所学的知识。 手册
● 实验结束后，通过对冰融化过程的温度变化曲线图的分析、
讨论，帮助学生认识到：冰融化前，温度持续上升。当温度达到
0 ℃时，冰开始融化，并且在融化的过程中，温度保持不变。
● 课前教师先做实验，把握实验的要领和技巧。如果发现
由于当地条件或学生技能条件难以达到预期实验效果，可因
地、因生而异调整活动，如：着重测量0 ℃以下冰的温度、冰
水混合物的温度、冰完全融化且升温明显的水温，然后指导学
生利用教材提供的曲线图分析温度变化规律。
26
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：
● 在安装加热装置时，要注意温度计不能碰到烧杯底和烧杯
壁，冰要盖过温度计底部的红色液泡。
● 对酒精灯的使用方法要进行规范演示，避免意外的发生。
活动三： 设计意图：
做水沸腾 ● 通过观察、记录水沸腾的过程，分析水沸腾前后温度和体 电子教材
实验，观 积的变化，从而了解水受热后是如何从液态变成气态的。 中“水沸
察、记录 教学建议： 腾”演示
并分析水 ● 水沸腾对于学生来说也是十分熟悉的，学生有丰富的生活 实验视频
和水蒸气 经验，并且有了做冰融化实验的基础，因此，教师可以适当放
状态转化 手让学生自己完成这个实验。 学具箱里
的特点 ● 实验前，可以让学生对实验现象及结果进行大胆的猜测， 的配套学
猜想一下继续给水加热会产生什么现象，在这个过程中温度是 具
如何变化的，水面位置会有什么变化。
● 由于有了冰融化实验的基础和丰富的生活经验，学生会很 学生活动
容易预测实验现象，因此，对温度和水面位置变化的预测是重 手册
点。此外，教师还要注意引导学生说出为什么会有这样的预
测，作出有依据的猜想。
● 实验结束后，通过对水沸腾前后的温度变化曲线图的分
析、讨论，帮助学生认识到：水沸腾前，温度持续上升。当温
度达到100 ℃时，水开始沸腾，但在沸腾的过程中温度不再继
续上升。停止加热后，能发现烧杯中水面的位置下降了。
● 对于水面为什么会下降，水到哪里去了，教师可以适当追
问，为下一课的学习埋下伏笔。
注意事项：
● 水在持续沸腾的过程中产生大量的气泡，会使温度计晃
动，要提醒学生不要用手触碰温度计，以免烫伤。
● 如有学生误以为加热过程中水中产生气泡，水就达到沸腾
状态，教师应及时纠正，说明沸腾状态的特征：容器中的水中
产生大量气泡，而且这种现象持续存在。让学生在水沸腾后测
量沸点。
● 由于不同地区的海拔、上课时的气压不同，水往往在不到
100 ℃时就达到沸腾状态，这属于正常现象。如果学生实验中
发现温度在90多摄氏度时水就沸腾了，教师应给予肯定。
27
可利用
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源
活动四： 设计意图：
讨论水烧 ● 本活动一方面巩固学生对沸腾现象的认识，即沸腾常伴随 电子教材
开后产生 大量气泡产生；另一方面让学生关注到凝结现象，为下一课的 中的相关
的现象及 学习做铺垫。 视频
原因 教学建议：
● 在结合图片讨论时，要引导学生说出从哪些现象可以看出
是沸腾。
● 还可以让学生多列举一些生活中沸腾的实例，从而加深
理解。
28
第4课?水遇冷以后
1. 教学内容
本课着重从遇冷这一条件下，揭示水蒸气—水—冰转化过程的特点，帮
助学生建立凝结和凝固的概念，了解生活中的凝结与凝固现象。有了前一课
的学习方法，学生对本课的学习会轻松一些。在学完本课后，教师要对水的
三态变化及时进行梳理，做好归纳总结，帮助学生建立起完整的概念。本课
教学内容分三个部分。
第一部分，帮助学生回忆什么时候见过露水，见到露水时的气温在一天
中是高还是低。通过调动学生的生活经验，聚焦凝结现象，然后做水蒸气遇
冷的实验，观察并描述水蒸气遇冷以后的变化，通过讨论玻璃棒上流下来的
水滴是怎样形成的，知道水蒸气遇冷后从气态变成液态，建立凝结的概念。
第二部分，研究水结冰前后温度和体积的变化。通过分析温度变化曲线
图，认识水结冰过程中温度变化的规律：当温度达到0 ℃时，水会结冰，在
结冰的过程中温度一直保持0 ℃不变；观察实验现象，发现水结冰后体积会
膨胀。
第三部分，利用所学的知识解释生活中的凝结和凝固现象。最后帮助学
生做好归纳总结，知道水在自然界中以液态、气态、固态三种状态存在，当
外界温度发生变化且达到一定程度时，水会从一种状态转变为另一种状态，
从而得出冰、水和水蒸气是同一种物质的不同状态。
2. 教学目标
● 通过观察与描述，知道水遇冷以后形态会发生变化。
● 通过测量与分析，知道在一般情况下，当温度降低到0 ℃时，水会
结冰。
● 知道水会从一种状态转变为另一种状态，并能解释生活中的一些现象。
3. 重点与难点
重点：了解凝结和凝固的条件。
难点：利用曲线图，分析水结冰过程中温度变化的规律。
4. 教学准备
教师材料：铁架台、酒精灯、温度计、烧杯、铝箔纸、玻璃棒、冰块、试
管、试管夹、秒表。
学生分组材料：实验记录单。
29
5. 教材提示
多出现在温差
较大的凌晨时
分。这时的气
温在一天中比
较低。
30
温度计碰到试
管会影响测量
数据的准确
性。
31
融化的雪水在下
流的过程中遇冷
凝固成冰凌。
空气中的水
蒸气遇到温
度较低的瓶
子外壁时凝结
成水珠。
冬天室外温度
比较低，当达
到0 ℃时，水
会结冰，体积
膨胀，缸就会
被撑破。
我们一步步认识了水的三
态变化，到这里进行简单
的归纳总结。
32
6. 活动手册提示
根据实际情况
画图、填空。
遇冷
受热 受热
遇冷
33
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：
交流露水 ● 调动学生的生活经验，了解露水形成的原因，并通过实 电子教材
的形成时 验，建立凝结的概念。 中的相
间及气 教学建议： 关视频、
温，做水 ● 什么时候见过露水？见到露水时的气温在一天中是高还是 “水蒸气
蒸气遇冷 低？这两个问题对学生来说并不困难。在充分交流、讨论的基 遇冷”演
实验 础上，教师可以顺势提出为什么露水会出现在早上，从而激发 示实验视
学生的探究兴趣，引出下面的实验。 频
● 做水蒸气遇冷的实验。实验前，对实验的步骤、方法以及
器材的组装要强调重点，如：锡箔纸要把烧杯包裹好，做好密 学具箱里
闭；重点要观察玻璃棒上出现了什么。 的配套学
● 实验结束后，组织学生交流水蒸气遇冷以后的变化，观察 具
玻璃棒上出现了什么。
● 在讨论玻璃棒上流下来的水滴是怎样形成时，重点要突出
水蒸气遇到了温度较低的玻璃棒这一条件，帮助学生理解水蒸
气遇冷后从气态变成液态，建立凝结的概念。
● 为获得良好的实验效果，教师最好课前先做实验，并根据
当地天气条件调整实验的操作方法，如：用扁平的玻璃容器来
盛水加热、把玻璃棒改为玻璃片、将玻璃片斜着靠近铝箔纸上
的小洞。
注意事项：
● 要强调酒精灯的正确使用，避免意外的发生。
● 提醒学生观察时注意安全，不要被水蒸气烫伤。
活动二： 设计意图：
做水结冰 ● 继续学习水的三态变化。通过观察、记录水结冰的过程， 电子教材
实验，观 分析水结冰过程中的温度变化规律，从而了解水遇冷后是如何 中“水结
察、记录 从液态变成固态的。 冰”演示
并分析水 教学建议： 实验视频
结冰状态 ● 对于水结冰学生有一定的生活经验，但对于水结冰过程中
转化的特 各阶段温度的变化和体积的变化学生却不太清楚，因此，在实 学具箱里
点 验前可以让学生猜测水在什么温度时会结冰，激发学生的学习 的配套学
兴趣。 具
● 有了前一课的基础，实验时教师可以放手让学生自己去做。
实验过程中，要提醒学生仔细观察现象，做好实验记录。
34
可利用
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源
● 可采用分批次在碎冰中加食盐并搅拌的方法，降低碎冰的 学生活动
温度，使冰的温度尽可能低一些。 手册
注意事项：
● 要注意温度计不能碰到试管底和壁，水要浸没温度计底部
的红色液泡。
● 课前教师先做实验，把握实验的要领和技巧，并将实验成
功的关键点告诉学生。同时，配置好相关器材。
● 为获得良好的实验效果，教师最好课前先做实验，并画出
曲线图。在教学中，如果发现由于当地条件或学生技能条件难
以达到预期实验效果，特别是学生难以看清试管中的水是否在
结冰时，可因地、因生而异调整活动，如：着重测量水结冰
前的温度、冰水混合物的温度、水完全结冰后温度继续下降
情况，然后出示画好的曲线图，指导学生结合自己的测量结
果，利用教师画的曲线图分析温度变化规律。
活动三： 设计意图：
解释生活 ● 通过对生活中的凝结和凝固现象进行分析，巩固对凝结、 电子教材
中的凝结 凝固以及水的三态变化的理解。 中的相关
和凝固现 教学建议： 视频
象，归纳 ● 在结合图片讨论时，要引导学生把转化过程说清楚：从哪
总结水的 种状态变成了哪种状态？可以采取小组讨论、全班交流的形式 学生活动
三态变化 进行。 手册
● 归纳总结时，可以结合前一课内容，让学生先试着自己
总结，互相补充，最后教师补充，达成共识，形成完整的
认识。
● 总结部分是帮助学生对水的三态变化形成最终的完整
认识。
35
六?参考资料
温度
温度是表示物体冷热程度的物理量。从微观上看，也就是从分子运动论的
观点来看，温度反映组成宏观物体的大量分子无规则运动的剧烈程度，是分子
热运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，具有统计意义。
对于单个分子来说，温度是没有意义的。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。用来量度物体温
度数值的标尺叫温标，它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单
位。国际通行的为热力学温标（K），还用得较多的还有摄氏温标（℃）、华
氏温标（°F）和国际实用温标。
华氏温标
华氏温标是以其发明者命名的，它是18世纪初德国人华伦海特（1686—
1736）提出的历史上第一个经验温标。这种温标规定在1标准大气压下，水
的冰点是32华氏度 ，沸点是212华氏度，其间分成180等份，每等份为1华氏
度，记作1 °F。包括我国在内的世界上绝大多数国家都使用摄氏温标，美国
等某些英语国家使用华氏温标。
温度计的种类及工作原理
温度计是测温仪器的总称，利用物质的某些属性（如气体、液体、固体
的体积，金属或半导体材料的电阻等）随温度变化的规律制成。温度计的种
类有很多，使用前要了解其结构、功能以及使用方法。
气体温度计：利用气体的压强或体积随温度变化的性质制成。多用氢气
或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近绝对零度，故它
的测温范围很广。这种温度计精确度很高，多用于精密测量。
电阻温度计：分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，利用电阻
随温度变化这一特性制成。金属电阻温度计主要用铂、金、铜、镍等纯金
属及铑铁、磷青铜等合金作测温物质；半导体电阻温度计主要用碳、锗等
作测温物质。电阻温度计使用方便可靠，已得到广泛应用。它的测温范围
为-260~1000 ℃。
温差电偶温度计：是一种工业上广泛应用的测温仪器，利用温差电效应
制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，
36
形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出
现电动势，因而有电流通过回路。通过电学量的测量，利用已知处的温度，
就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温
和低温测量。有的温差电偶温度计能测量3000 ℃的高温，有的能测量接近绝
对零度的低温。
高温计：一般用来测量500 ℃以上温度，有光学高温计、比色高温计和
辐射高温计。高温计的原理和构造都比较复杂，这里不讨论。其测温范围为
500~3200 ℃，不适用于测量低温。
双金属温度计：它是以双金属片作为感温元件，用来控制指针。双金属
片通常是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左，铁片在右。由于铜的热胀冷
缩效果比铁明显得多，因此，当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲，指针
在双金属片的带动下就向右偏转（指向高温）；反之，当温度降低时，指针
在双金属片的带动下就向左偏转（指向低温）。
玻璃液体温度计：利用液体热胀冷缩的规律制成。由于测温介质的膨胀
系数与沸点及凝固点的不同，所以我们常见的玻璃液体温度计主要有煤油温
度计、水银温度计、酒精温度计。它的优点是结构简单，使用方便，测量精
度相对较高，价格低廉；缺点是测温范围和测量精度受测温介质的性质与玻
璃质量限制，且不能远传，易碎。
压力式温度计：利用封闭容器内气体和蒸汽的压力或液体的体积随温
度变化的原理制成。它由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度
计的优点是结构简单，机械强度高，抗震能力强，价格低廉，不需要外部
能源；缺点是测温范围有限，一般在-80~400 ℃，热损失大，响应较慢。
水银温度计：水银温度计是膨胀式温度计的一种，水银的凝固点是
-38.83 ℃，沸点是 356.62 ℃，用来测量-38~600 ℃范围的温度，它只能作为
就地监督的仪表。用它来测量温度，不仅简单直观，而且可以避免外部远传
温度计的误差。
热胀冷缩及其原因
热胀冷缩是因温度改变而引起的固体、液体和气体的胀缩变化。大多数
物质在受热时体积会膨胀，遇冷时体积会缩小。也有少数物质，如水、锑、
铋、镓和青铜等，在一定温度范围内受热时收缩，遇冷时膨胀，恰与一般物
质特性相反。
热胀冷缩产生的原因是物体内的原子运动会受温度影响。温度升高时，原
37
子振动幅度加大，物体膨胀；温度降低时，原子振动幅度减小，物体收缩。
水的反常膨胀
一般来说，同种物质温度越高，密度越小，遵循热胀冷缩规律，但是水
比较特殊。水在4 ℃时密度最大；温度高于4 ℃或低于0 ℃时，水遵循热胀冷
缩规律；温度在0~4 ℃时，随着温度的降低，水发生反常膨胀。温度降到0 ℃
时水结冰，体积变大，密度变小，所以冰可以浮在水面上。
寒冷的冬天，湖面封冻，湖底的水却可能保持在4 ℃，鱼儿可以自由自
在地游动。
无缝钢轨
铺设铁轨时要留有缝隙，防止热胀冷缩。但是大家都知道高铁采用的是
无缝钢轨，难道高铁的钢轨不怕热胀冷缩吗？
第一，高铁钢轨建设者们要固定钢轨，将轨道与枕木紧紧地固定住，这
样一来就可以形成一部分的力量作为钢轨的内应力，进而会抵消一部分热胀
冷缩产生的应力，使轨道不至于变形。
第二，建设之初，就要根据当地气象资料进行调整，得出热胀冷缩造成
钢轨形变的数值区间，据此预留出热胀冷缩的形变值。
第三，在大约1.5千米以内的地方会有一个伸缩调节器，可以帮助钢轨释
放因热胀冷缩产生的能量。
熔化与熔点
熔化是物质从固态变成液态的过程。在一定的压强下，晶体加热到一定
温度时开始熔化。晶体在熔化过程中温度保持不变，但要从外界吸收热量。
非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断上升，没有固定的熔化温度。晶体
在一定压强下发生熔化时的温度叫作熔点。温度处于熔点时，物质固、液两
态共存；温度低于熔点时，物质以固态存在；温度高于熔点时，物质以液态
存在。晶体的熔点与熔化时的压强及物质的纯度有关。
40°
凝固与凝固点
凝固是物质从液态变成固态的过程。在一定的压强下，晶体冷却到一定
温度时开始凝固。晶体在凝固过程中温度保持不变，但要放出热量。非晶体
在凝固过程中随温度降低逐渐失去流动性，最后变为固体，没有固定的凝固
温度。晶体凝固时的温度叫作凝固点。在一定的压强下，同一种晶体的凝固
38
点和熔点相同。
汽化和蒸发、沸腾
汽化是物质从液态变成气态的过程，有蒸发和沸腾两种形式。汽化时要
从外界吸收热量。
蒸发仅发生在液体表面，在任何温度下都能发生。温度越高，暴露面越
大，液面附近该物质的蒸气密度越小，则蒸发越快。
沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。各种液体在一定
压强下沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作沸点。液体的沸点随外界压强
的增大而升高，在沸腾过程中，液体不断吸收热量，但温度保持不变。
液化和凝结
液化是物质从气态变成液态的过程。液化时放出热量。液化可通过加压
或冷却，或加压和冷却并用的方法实现。临界温度较高的气体可在室温下经
压缩而液化，临界温度很低的气体需冷却到接近绝对零度再加压方可液化。
凝结是蒸气变成液态的过程。凝结时放出热量。降低蒸气的温度或增加
其压强，可使蒸气凝结。若蒸气中存在液体，在一定温度时，当蒸气压强大
于该温度下的饱和蒸气压，则从蒸气进入液体的分子数大于从液体中逸出的
分子数，蒸气就会凝结，且在液体表面发生；若蒸气中无液体，蒸气就以凝
结核为中心凝聚成液滴。
39
第2单元 ?地球、月球与太阳
一?单元设计意图
1. 本单元主题的提出
本单元旨在通过引导学生认识地球、月球、太阳及其运动规律，帮助学生
认识“世界是物质的，组成世界的物质是变化的”这一科学思想。人类生活在
地球上，地球、月球和太阳属于太阳系中三类主要天体：行星、卫星和恒星。
这三类天体占太阳系全部质量的99%以上。它们有规律的运动是太阳系天体运
行的主要方式，也是地球上很多自然现象的根源，如日影长短和方向的变化、
昼夜交替现象、四季轮回现象以及天气和气候的变化等。对这三类天体及其运
动规律的认识贯穿了整个人类自然探索史。
本单元通过引导学生认识地球形状、关注月相变化规律、观察并描述太阳
在天空中的位置变化、发现并应用阳光下影长的变化规律，使学生意识到人类
对天体的认识是逐步的、渐进的，对这些天体的认识会随着技术的发展和人类
实践活动的深入而趋于全面。学生通过观察太阳的运动及阳光下影子的变化，
总结出规律，结合人类历史上出现的各种日晷和圭表等计时工具，意识到人与
自然之间的和谐互动。这些活动将进一步结构化学生对地球、月球、太阳的认
知，拓展学生对地球形状探索史的认知、对月相变化规律的认知，同时将我国
古代计时工具——日晷作为一个重要内容推荐给学生。
2. 本单元对《课程标准》的落实
（1）本单元通过一系列读图、观察、讨论、建模等活动，落实《课程
标准》中年段的课程目标。
科学知识：
知道太阳、地球、月球的运动特征，知道与它们有关的一些自然现象
是有规律的；初步了解地球上大气、水、土壤、岩石的基本状况；初步认
识大自然为人类生存提供了各种自然资源和能源，以及大自然中的一些自
然灾害。
40
知道人工世界是设计和制造出来的；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，能从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科
学问题。
在教师引导下，能基于已有经验和所学知识，从现象和事件发生的条
件、过程、原因等方面提出假设。
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。
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。
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。
在教师引导下，能对自己的探究过程、方法和结果进行反思，作出自我
评价与调整。
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。
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。
了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求；了解人
类的需求是影响科学技术发展的关键因素。
了解人类的生活和生产可能造成对环境的破坏，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。
41
（2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“地球与宇宙科学
领域”和“技术与工程领域”的中年段要求。
13.1?地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替等有规律的自然
现象。
描述一天中在太阳光的照射下，物体影子的变化规律。
13.3?月球围绕地球运动，月相每月有规律地变化。
知道月球是地球的卫星。
描述月相变化的规律。
13.4?太阳系是人类已经探测到的宇宙中很小的一部分，地球是太阳系中
的一颗行星。
知道地球是一个球体，是太阳系中的一颗行星。
描述月球表面的概况。
知道太阳是一颗恒星。
17.3?工具是一种物化的技术。
使用和制作简易的古代的测量仪器模型，如日晷、沙漏等。
42
3. 本单元在整套教材中与其他单元的关系
了解物体受 认识地球的组成物 认识常见的动物 认识常见的动物 知道动物、植物、人都是
力后在形状、 质包括石头、土壤、 及其特征。（一年 与植物及它们的 生物；发现动物和植物分
低年段 位置等方面的 水、空气。（一年级 级下册《动物与植 基本特征。（一年 别具有某些共同特征。（一
变化。（二年 下册相关单元） 物》） 级下册《动物与植 年级下册《动物与植物》）
级上册《用力 初步了解宇宙中的 寻访土壤里的小 物》） 知道植物生长需要水和阳
以后》） 太阳、月亮和星星。 动物。（二年级 学习栽小葱和养蚂 光，动物生活在一定的环境
（二年级上册《天 下册《土壤与生 蚁。（二年级下册 中。（二年级下册《土壤与
空中的星体》） 命》） 《土壤与生命》） 生命》）
了解热现象，知 了解地球上的水资 学会给动物 了解植物的生命 知道动植物都能繁殖后
道热空气与冷空气 源分布。（三年级上 分类，了解鱼 周期。（三年级下 代，有自己的生命周期。（三
的特点。（三年级 册《地球上的水资 类、鸟类和哺乳 册《植物的一生》） 年级下册《植物的一生》、
上册《认识空气》） 源》） 类。（四年级上 了解动物的多样 四年级下册《繁殖》）
学会用温度计测量 认识常见的岩石与 册《动物大家 性。（四年级上册
气温。（三年级下册 矿物。（四年级上册 族》） 《动物大家族》）
《观测天气》） 《岩石与矿物》）
中年段
一、冷和热 二、地球、月球与 三、昆虫 四、繁殖 五、生物与环境
太阳
认识温度的概念 认识地球、月球和 了解昆虫的共 了解生物繁殖后 认识生物的共同特征；认识
及物体热胀冷缩 太阳的基本状况及 同特征，以及 代的各种方式及 动植物的生存依赖周围环境
的性质，了解水 其运动规律。 昆虫一生所经 过程。 中的各种条件。
的三态变化。 历的各个阶
段，探究昆虫
的奥秘。
深入了解地球运动引起的地表变化、
高年段 自然界水的循环、昼夜的变化、动
植物行为的变化、物候的变化、四
季轮回的变化以及这些变化的规律
及原因。（五、六年级相关单元）
43
4. 本单元次级主题的构成及逻辑关系
本单元由《地球》《月球》《太阳》《太阳钟》四课组成，这四课在逻
辑结构上分为两层，形成平行逻辑结构和延伸逻辑结构，如下图所示。
地球 月球 太阳
太阳钟

地球、月球、太阳这三个次级主题由近及远引导学生认识存在于他们身
边的天体及其运动和变化，并从规律性的角度来整理这些变化。第一课侧重
于对地球的了解和认识，引导学生认识古今中外的人类从不同的维度认识地
球形状，从而了解人类认识地球的难度，体现出对事物认识的渐进性和发展
性。第二课侧重于对月球的了解和认识，除了认识月球表面的环形山，还要
认识月相变化的规律，意识到事物的变化是有规律的。第三课侧重于对太阳
的了解和认识，重点是描述太阳在天空中的位置，从而了解太阳在天空中有
规律的运动和变化，也为第四课打好基础。第四课侧重于技术，了解古人根
据日影变化的规律制作了日晷等计时工具，以及它们对人们生活的影响。
这四课的侧重点虽然各不相同，但总体上都是先了解某个天体的客观
特征，然后探索该天体有规律的运动和变化，并将运动和变化的规律应用
于实际。
二?单元教学目标
● 了解地球、月球、太阳的基本特征。
● 通过阅读、探究、模拟实验等活动，了解人类对地球、月球、太阳的
认识过程，意识到人类对天体的认识是逐步深入的。
● 知道地球、月球、太阳的运动和变化是有规律的，知道这些规律对人
们的生产生活有影响。
● 了解人类对地球、月球、太阳运动和变化规律的应用。
44
三?单元活动框架
1.1 阅读人类认 1.2 做帆船进 1.3 阅读麦哲 1.4 阅读地球 1.5 在蓝色气球
识地球形状历 出港的模拟实 伦环球航行资 的相关资料， 上贴陆地板块
程的资料，讨 验，体验地球 料，标注麦哲 了解地球的基 贴纸，体验地
论这些解释的 是球形。 伦环球航行的 本特征。 球上海陆分布
合理性。 路线。 情况。
2.1 阅读伽利略用望 3.1 阅读太阳
远镜观察月球的资 的相关资料，
料，分析月球表面的
1. 地球 了解太阳的基
情景。 本特征。
2.2 做环形山形成和阴
影变化的模拟实验。 3.2 观察太阳，
描述太阳视运
2. 月球 二、地球、月球与太阳 3. 太阳
2.3 做月球公转的模拟 动规律。
实验，观察“月相”
的变化。
3.3 用量角器
2.4 阅读月球的相关资 4. 太阳钟 测量太阳高度
角，精确描述
料，了解月球的基本 太阳在天空中
特征。 的位置。
2.5 连续观察月亮，整
理月相观察日记，发
现月相变化规律。
4.1 研究物体影子的 4.2 实际观察阳光下 4.3 阅读资料， 4.4 动手制作简
长短与方向的变化规 小棒影子的变化， 了解日晷的不 易地平日晷并实
律，推想阳光下物体 归纳小棒影子的长 同类型和工作 际测量，体验动
影子的变化规律。 短、方向与太阳位 原理。 手的快乐。
置变化的关系。
45
四?课时建议
序　号 课　题 课　时
1 地球 1
2 月球 1～2
3 太阳 1
4 太阳钟 1
总课时 4～5
46
五?教师课本
第5课?地球
1. 教学内容
本课教学内容分三个部分。
第一部分，阅读中国古代的盖天说（天圆地方）和浑天说、古希腊人的
直观经验以及古希腊学者亚里士多德根据月食情况的推测，并分析这些解释
的合理性，了解人类认识地球形状的历程。
第二部分包括两个动手活动。活动一，模拟帆船进出港口的现象，结合
海边生活的人们的回忆，通过简单的几何学分析和比较，推测地球的形状。
活动二，模拟麦哲伦环球航行路线，通过阅读、标注、分析，体会人类第一
次环球航行的伟大。
第三部分，阅读有关地球的资料，分析地球的主要参数、运动模式等相
关信息，并通过在蓝色气球上贴陆地板块贴纸，感受地球上海陆分布情况。
2. 教学目标
● 知道人类生活在一个巨大的球形天体上，知道地球大小、海陆分布等
基本信息。
● 阅读人类认识地球形状的科学史资料，知道人类认识地球形状经历了
从简单直观的想象到根据经验、事实进行推测，最后通过实践证实的过程，
体会随着经验和实践的深入，人类对地球形状的认识也在不断深入。
3. 重点与难点
重点：了解人类认识地球形状的历程。
难点：将 “地球是球形”的常识回溯到历史情境，让学生重新经历人类
认识地球形状的过程。
4. 教学准备
教师材料：各种关于地球的图片和视频。
学生分组材料：地球形状模拟器、模型小船、充气地球仪、气球、气
筒、陆地板块贴纸、记录用的纸和笔。
47
5. 教材提示
这四种观点具
有典型性，涵
盖中外不同认
识：盖天说是
中国古代人的
一种直观感受；
海面弯曲是古
希腊人根据船
只进出港时的
现象作出的猜
测；浑天说是
张衡根据日月
星辰的运动提
出的一种抽象
模型；而古希
腊学者亚里士
多德根据月食
变化提出的观
点则是一个推
论。这样的编
排实际上暗含
着人类认识地
球形状的过程：
逐步由感性走
向理性。
盖天说是中国早期的宇宙模型，其合理部分为符合观察，不能
自圆其说的地方是大地的方和天空的圆之间如何结合；古希腊
人根据船只进出港时的现象作出的猜测，超越了人眼所见；张
衡的浑天说和现代宇宙观最接近，但是难以解释日月星辰的周
期运动现象；亚里士多德的推测是有依据的，解释也是合理的。
48
人们站在海岸
边看远处的帆
船，发现进港
的船只总是先
看见桅杆，再
逐渐看见船身；
出港的船只总
是船身先看不
见，然后桅杆
才逐渐隐没在
地平线下。这
种现象是生活
在海边的古希
腊人最先观察
到并记录下来
的。据此，古
希腊人推测大
地是球形的。
学生可以通过
模拟实验体验
一下。
在地球仪上标注麦哲伦环球航行路线后，你会发现：当取下连
接小旗的棉线时，棉线呈环状。这是因为麦哲伦从西班牙出发
后始终朝着一个方向——西边航行，最终又回到了起点。
49
白色部分可能
是云层或冰川；
蓝色部分可能
是海洋；咖啡色
部分可能是荒
漠；绿色部分可
能是森林或草
原。其中，蓝色
部分面积最大，
因为海洋占地
球表面的绝大
部分。
1. 吹好蓝色气球。
2. 对照地球仪，在气球上粘贴陆地板块贴纸。建
议顺序：亚欧大陆、非洲大陆、北美洲大陆、南
美洲大陆、大洋洲大陆、南极洲大陆。
50
6. 活动手册提示
51
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：
阅读资 ● 虽然学生知道自己生活在地球上，但对于脚下的大地是球 电子教材
料，了解 形并不清楚。学生不仅要对地球的形状有一个正确的认识，还 中的相关
人类认识 要了解在今天的人们看上去是一个很普通的事实，其实经历了 视频
地球形状 漫长的认识过程。
的过程 教学建议：
● 组织学生讨论：古人是怎么认识宇宙的？
● 可以展示各种图片，如天圆地方说、浑天说、月食等的图
片，让学生根据图片解释古人的宇宙观。这些宇宙观哪些地方
和人们的日常观察相一致，哪些地方和日常观察不一致？哪些
观察与推理相矛盾？
● 向学生介绍古代海边人观察到的现象：离港时，船身先消
失，桅杆后消失；返港时，先看见桅杆，后看见船身。让学生
尝试解释原因。
● 向学生介绍亚里士多德的两则证据：（1）发生月食时，阴
影边缘总是圆弧形，而当时人们已经知道月食是因为地球挡住
了阳光，因而猜测地球是一个球体。（2）古代牧羊人向南方
行进，会看到南部天空总是会出现一些新的星座，而北部天空
则有些星座落到地平线以下；向北方行进则相反，南部天空的
星座会落到地平线之下，北方天空的地平线上会看到一些新的
星座。
● 还可以从不同纬度看北极星的高度角来说明地球是球形。
注意事项：
● 引导学生阅读和讨论的时候，要紧扣模型和现象之间的匹
配度进行分析：哪些现象和模型相吻合，哪些现象和模型不吻
合？哪些观点符合逻辑推理，哪些观点不符合逻辑推理？
52
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：
模拟帆船 ● 通过模拟实验，对古希腊人推测大地是球形这件事进行论证。 电子教材
进港和出 教学建议： 中“模拟
港的现象 ● 这个实验至少需要两个人合作，一人操作，一人观察。操 船只进出
作分两步：（1）将实验演示仪的“海面”调整为平直状态， 港”演示
在桅杆顶部、桅杆中部和船身分别做上记号。负责操作的学生 实验视频
由远及近或由近及远移动模型小船，负责观察的学生记录三个
记号出现的先后顺序。（2）将实验演示仪的“海面”调整为 学具箱里
弯曲状态，重复第一步。 的配套学
● 用一艘模型小船在平面上模拟进港（前进）、出港（后 具
退），观察时平视，注意观察船身和桅杆处的记号会不会消失。
● 讨论如何才能观察到：前进（进港）时先看到桅杆记号，
再看到船身记号；而后退（出海）时船身记号先消失，桅杆记
号后消失？
● 比较模型小船在平面上与弯曲面上的航行有什么不同。
● 讨论：如果大地是平的，那么桅杆（不会/会）先消失；如
果大地是球形的，那么桅杆（不会/会）先消失。
注意事项：
● 本实验需要准备好地球形状模拟器和模型小船。在模型小
船的船身和桅杆上至少要做好两个记号。
● 观察者要平视，“开船者”要控制船的速度，不要太快。
● 学生做观察活动后，要自己得出结论。
53
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：
模拟麦哲 ● 通过对麦哲伦环球航行地点的分析，体会麦哲伦环球航行 电子教材
伦环球航 的重大意义。 中的相关
行的经过 教学建议： 视频
● 学生阅读麦哲伦环球航行的资料，谈谈各自的体会。
● 观看麦哲伦环球航行的视频，摘记麦哲伦环球航行路线的 学生活动
主要停靠点。 手册
● 给出一系列麦哲伦航行路线的主要停靠点，让学生在地球
仪上标注出来，猜测这个路线会是什么样的。
● 让学生对照阅读资料做连线游戏，将小旗用橡皮泥固定在
主要停靠点，并用细线相连。最后取下地球仪上的细线和小
旗，观察组成的形状。
● 讨论：为什么麦哲伦船队归来之后，随船航海日志上会少
一天？
注意事项：
● 这不是一个简单的操作或者阅读活动，要在这个活动中加
强学生对环球航行的认识，强调是朝着一个方向航行直到回到
原地，同时加强思维训练。
活动四： 设计意图：
阅读地球 ● 学会整理、分析有关地球基本信息的资料，概括出地球作 电子教材
的相关资 为一颗行星的特征。 中的相关
料 教学建议： 视频
● 可以提供更丰富的介绍地球的文字资料，让学生阅读并
进行资料的整理和分析，对地球作概括性的描述，如近似球
形、自转、围绕太阳公转等。
● 出示地球和太阳关系图，提问：从哪里可以看出地球是一
颗行星？行星应该如何定义？
● 在了解地球的基本信息以后，教师出示地球图片或地球仪
介绍地球的海陆分布特点，解说各种颜色分别表示什么及其
内涵。
● 参考地球仪，组织学生讨论从太空拍摄的地球照片：照片
上白色部分可能是什么？蓝色部分可能是什么？咖啡色和绿色
部分可能是什么？比较蓝色、咖啡色、绿色部分的面积，哪个
大？强化对地球是一个“水球”的认识。
54
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：
● 不要单纯介绍地球的相关信息，要让学生关注行星的
定义。
活动五： 设计意图：
在气球上 ● 通过粘贴陆地板块贴纸，增加对陆地板块构造及分布的感 学具箱里
贴陆地板 性认识，也为今后学习大陆漂移知识打下基础。 的配套学
块贴纸 教学建议： 具
● 学生观察地球仪，讨论地球上的海陆构成要素。
● 学生比较蓝色气球和地球仪的异同，明确要在气球上贴
什么。
● 教师提供地球陆地板块贴纸，要求分清亚欧大陆、非洲大
陆、美洲大陆、大洋洲大陆、南极洲大陆等。
● 让学生对照地球仪，在气球上贴各陆地板块贴纸，贴好后
比较分布情况，并说说自己的发现。
● 也可以给学生大陆漂移的组图，让不同小组的学生贴，构
成完整的大陆形成过程。
注意事项：
● 本活动要将重点放在地球的海陆分布与构成要素上。
55
第6课?月球
1. 教学内容
本课教学内容分四个部分。
第一部分，通过阅读了解人类对月球的探索过程，尤其是伽利略用自制的
望远镜观察到月球环形山的相关内容。从最初先民用神话故事描述对月球的美
好想象，到后来人类用望远镜观察月球，猜测环形山的成因，再到1969年“阿
波罗计划”登月，采集月球岩石和土壤，在月球表面进行科学实验，人类对月
球的研究大致经历了三个阶段：神话阶段、观测阶段和登陆阶段。
第二部分，通过三个动手活动展现人类对月球的研究。第一个活动是模
拟环形山的形成，从不同高度和角度向沙盘里丢大小不同的石子，观察在沙
盘里留下的痕迹；第二个活动是在第一个活动基础上，通过观察光线从不同
角度照射石子坑而形成的阴影变化来理解人类在地球上观察月球环形山的情
景；第三个活动是模拟月相成因，通过模拟活动了解月球能反射阳光，由于
相对位置的不同，在地球上看到的月相是不同的。
第三部分，通过阅读了解月球概况以及人类登月探索的意义。这里强调
月球是一颗卫星，自身不能发光，只能反射阳光，以及月球上恶劣的环境。
第四部分，具体着眼于月相变化，通过连续观察月亮，了解月相变化的
周期规律。
2. 教学目标
● 了解人类对月球的探索过程。
● 了解月球概况，知道月球是地球的一颗卫星。
● 知道月相名称，了解月相的变化规律。
3. 重点与难点
重点：了解人类对月球的探索过程。
难点：知道月相名称，了解月相的变化规律。
4. 教学准备
教师材料：有关月球的视频。
学生分组材料：月球仪、塑料盒、沙、石子、泡沫球、手电筒、排球、
月相图。
56
5. 教材提示
实验原理：细
沙模拟的是月
球表面，大小
不同的石子模
拟的是大小不
同的陨星。陨
星落在月球上
会形成凹坑，
这就是环形
山。石子从不
同高度落下，
表示陨星撞击
月面的速度不
同。较大的陨
星撞击形成较
大的环形山，
较小的陨星撞
击形成较小的
环形山。
手电筒代表太
阳，当阳光从
不同角度照射
环形山时，形
成的阴影不
同。观察月球
环形山最好的
日期不是在满
月，而是在每
月的7—9日和
22—24日，这
时太阳光斜射
月面，环形山
这段文字提供了三方面信息：（1）伽利略用自制的望远镜观察月 最为明显。
球，发现环形山是月球表面最显著的地貌特征。（2）最初科学家
认为月球环形山是由火山喷发形成的。（3）直到20世纪70年代，
基于观测证据得出大部分环形山是由陨星撞击形成的结论。
57
落地台灯相当
于太阳，排球
相当于月球，
人的头部相当
于地球。当“地
球”转动一周，
相当于月球绕
地球公转一
周。地球上的
人——眼睛就
可以看到台灯
的光照在排球
上的反光。由
于照射的角度
不同，可以看
到“月相”的
变化。月相之
所以会产生，
是由于日、地、
月三者之间的
位置关系发生
变化，由于月
球本身不透明，
其一半的面积
总会处于被太
阳照亮的状态。
随着日、地、
月三者位置关
系的变化，我
们从地球上会
看到月球明亮
的区域大小发
生改变。实际
上我们目睹的
就是一个月时
间里，月球不
同地区经历白
天和黑夜的变
化过程。
58
固定时间观
察，是要记
录月亮的相对
位置。因为月
亮和太阳一
样，也会东升
西落。同一天
中，晚上6点、
9点和夜里12
点月亮在天空
中的位置是不
一样的。
每天固定时间
观察，6点或者
9点都可以，这
样可以观察到
月亮出现在天
空的不同位置。
总体是上半夜
上弦月出现在
西部天空，随着
时间的推移越
来越圆，下弦月
出现在东部天
空或者看不见
（一天比一天出
现得晚）；下半
夜则相反，上弦
月基本上看不
见，下弦月出
现在东部天空。
59
6. 活动手册提示
如实记录，可
以画简单的示
意图，也可以
剪贴月相，日
期以农历为主，
也可以同时记
录两个日期。
右边的范例为
2012年7月1
日至31日（农
历五月十三至
六月十三）的
月相记录。
60
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：
阅读有关 ● 本活动建立在学生对月亮有了一定认识的基础上，介绍 电子教材
环形山的 人类对月球进一步的探索和认识，意在拓宽学生对月球的 中的相关
资料，做 认知。 视频、
环形山形 教学建议： “模拟环
成和阴影 ● 观察环形山的图片，让学生充分表达各自的想法，说说 形山的形
变化的模 环形山形成的原因。还可以针对月球表面进行地形分析， 成”演示
拟实验 给不同的地形命名，哪些地方命名为“环形山”，哪些地 实验视频
方命名为“月海”，哪些地方命名为“高地”。
● 让学生阅读伽利略发现环形山的资料，分析伽利略记录 学具箱里
的月球表面图，了解伽利略之前人类对月球的认识，以及 的配套学
伽利略提出月球表面的实际情况之后人类的反应。 具
● 让学生观看火山爆发的视频，分析发生了什么事情，猜
测可能会引起什么样的地貌变化；假如发生在月球上，又
会是怎样的情形。
● 做模拟环形山形成的实验。
实验器材：托盘、沙、石子、泡沫球、手电筒。
实验步骤：
① 在托盘内铺上约3厘米厚的细沙（也可用面粉代替）。
② 从不同的高度往沙盘里丢下一些相同大小的石子。
③ 再从同一高度丢下大小不同的石子。
④ 观察石子坑影子的变化。
结论：月球上的环形山主要由陨星撞击形成。
● 依次出示大小不同的环形山图片，让学生说说这些环形
山是怎么形成的，环形山的大小和什么因素有关。
● 也可以出示一些满月图和半月图，讨论什么日子看到的
环形山比较清楚；讨论阳光的直射与斜射对地球上观察环
形山的影响。
● 提供天文望远镜，让学生回家在晴朗的日子观察月球。
步骤如下：
① 调节手柄将寻星镜对准月球，使月球位于寻星镜视场
中央。
② 调节主镜目镜的焦距，使主镜内月面影像清晰。
③ 缓慢调节手柄，在主镜内找到月面环形山。
④ 调节主镜目镜的焦距，直至月面环形山的像清晰。
61
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：
● 使用简易天文望远镜观察月球的注意点：
① 一般7倍以上的天文望远镜就能观察月球了。普通天文望远
镜基本上是36倍以上的，多为单筒，如果是双物镜更好。注意
不能用望远镜直接观察太阳。
② 天文望远镜要固定，因为手持12倍的双筒望远镜容易抖动而
影响观测效果。如果是100倍左右的望远镜，由于倍数高，月球
在望远镜中会移动得很快。
③ 观测日期在初六至初八较好，一般不建议超过初十。初一至
初五不明显，到了每月十五，因为月亮太圆太亮，所以没有轮
廓，没有阴暗强烈对比，每月二十以后月亮都是后半夜可见。
活动二： 设计意图：
模拟月球 ● 由于地球、月球和太阳三者相对位置的变化，我们在地球上 电子教材
公转，观 看月球会有不同的形状。通过模拟实验，引导学生认识月相变 中的相关
察“月 化的周期性。 演示实验
相”变化 教学建议： 视频
● 做模拟月球公转的实验。
实验材料：台灯、排球。 学具箱里
实验步骤： 的配套学
① 拉上窗帘，关上顶灯，打开台灯并放在暗室中央。 具
② 用手托着球，球的位置在比头稍高一点的前方，手臂伸直。
③ 球要一直保持在身体的前方。
④ 原地转动身体，并观察球面受光的情形。
实验结果：我们可以看到八个方位的排球受光部分的情形，可
以知道月球按逆时针方向绕着地球公转。
● 做模拟月球作为卫星绕地球公转的实验，并解释月球自转
问题。
两个小伙伴合作，一个人站在中间模拟地球，另一个人模拟月
球。请“月球”围绕“地球”转一圈，整个过程中月球模拟者
的脸保持朝向“地球”，这符合月球绕地球公转的实际情况。
提问：在这次“月球”绕“地球”公转时，“月球”在自转
吗？有学生可能会说“月球”没有自转。真的如此吗？我们可
以让月球模拟者分解一下动作。
62
可利用
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源
① 仅自转：请月球模拟者原地自转一圈，大家观察他的脸在
自转过程中朝向了不同的方向。
② 仅公转：请月球模拟者绕“地球”转第二圈，不自转。我
们可以看到他的脸只能朝一个方向。在公转一圈的过程中，有
时脸朝向“地球”，有时背朝向“地球”。
③ 请月球模拟者保持脸朝向“地球”进行公转，注意观察，
在这个过程中“月球”是否在自转？我们会发现月球模拟者的
脸在公转过程中是朝着不同方向的，和他原地自转的朝向变化
一样。 当月球模拟者公转一周回到起点时，我们会发现他的
脸的朝向刚好转动360°，回到起始的朝向。也就是说，月球
公转一周时也正好自转一周。
注意事项：
● 月球绕地球的公转周期是27.3天，月球在绕地球公转的同时
也在自转，自转周期也是27.3天。由于月球自转周期和公转周
期相等，所以我们在地球上只能看见月球的正面，而看不见月
球的背面，因此模拟月球的排球需要保持静止状态。
活动三： 设计意图：
阅读月球 ● 本活动意在拓宽学生的视野，了解人类不仅从地球上对 电子教材
的相关资 月球进行观察，而且已登陆月球获得更准确更丰富的月球 中的相关
料 信息。 视频
教学建议：
● 观看人类登陆月球的相关视频，交流从中获得的月球信息。
● 讨论：月球表面和地球表面有什么不同？
① 地球表面有大气、土壤、岩石，还有液态水形成的海
洋、河流、湖泊等自然水体；月球表面没有大气（因而没有
风），没有液态水，有岩石，月壤因热胀冷缩而呈粉末状。
② 地球表面有地壳结构和地质作用，所以有山地、平原、盆
地等地形；月球表面没有地质作用，月表虽也有高低不同的地
形，但大部分是由陨星撞击形成的。二者有完全不同的成因。
③ 月球表面的重力加速度只有地球表面的1/6，人受到的重力
要比在地球上小得多，走起来很容易，但容易摔跤。
63
可利用
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源
● 出示从月球上拍到的地球照片，提问：为什么在月球上看
到的地球“不是”一个球体？在月球上看地球与在地球上看月
球的情景有什么不一样？
● 组织学生讨论：假如你要登陆月球或者参加月球基地建
设，需要做好哪些准备？需要带哪些物品？让学生充分发表自
己的观点。
注意事项：
● 本活动不能只是一个简单的阅读和讲解活动，要注意在地
球环境和月球环境的对比中加深对月球的认识。
活动四： 设计意图：
连续观察 ● 本活动意在让学生亲自体验，通过长周期的月相观察，在 学具箱里
月亮，并 数据整理中发现月相变化的规律，并通过对月相命名，来形成 的配套学
整理月 月相周期变化的模型。 具
相观察日 教学建议：
记，总结 ● 指导学生观察和记录月相。 学生活动
月相变化 月相的画法如下： 手册
规律 ① 先画一个圆，再通过圆心画圆的一条中心线。

② 阴暗部分涂上黑色，光亮部分涂上黄色。

● 讨论月相变化规律。
教师可事先提供三个月的月相记录。整理学生观测月相的资
料，讨论月相和农历日期的关系，归纳出月相变化的周期大
约为30天，以及从月初到月末的月相变化规律，并学习月相
的名称。
① 找找看：哪些日子会出现 形状的月亮？
② 形状的月亮称为满月，出现满月大约在什么时间？两次
满月之间相隔多久？
64
可利用
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 资源
③ 同一个月相大约隔多久会再次出现？根据记录讨论月相
名称：新月、上蛾眉月、上弦月、渐盈凸月、满月、渐亏凸
月、下弦月、下蛾眉月（残月）。
● 讨论：从新月到满月，月相是怎样变化的？从满月到残
月，月相又是怎样变化的？
从新月开始，月亮亮右边一点点，随着日期的增加，亮的部分
愈来愈多；满月之后，月亮右边亮的部分由边缘逐渐消失而阴
影慢慢增多，变成亮左边一半的下弦月。右边阴影部分愈来愈
多，而到亮左边一点点的残月，再后来就看不见了。
● 找找看：记录表上的哪些日子即使天气晴朗也看不到月
亮？这些日子的月相是什么样的？
注意事项：
● 指导学生观测月亮时，应特别强调观测地点的安全性；每
次都必须在同一时间和同一地点；不可有建筑物或其他物体阻
挡，妨碍观测。建议晚上6—9点为宜，主要观测上弦月。下弦
月一般（22日以后）在下半夜才出现。还需记录当天的日期，
主要是农历（阴历），最好记录当天的天气情况。
● 月相变化周而复始，因此，月相示意图应是一个循环图。
三十和初一是看不见月亮的，叫作“朔”，也叫新月。满月也
称“望”。农历十二、十三日左右的月相是亮右边的凸月，称
“渐盈凸月”；农历十九、二十日左右的月相是亮左边的凸
月，称“渐亏凸月”。“渐盈凸月”“渐亏凸月”的名称可依
学生的反应程度来决定传授时机。
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第7课?太阳
1. 教学内容
本课教学内容分两个部分。
第一部分，通过阅读有关太阳的资料，了解太阳的主要特征；通过讨论
了解太阳离地球很远，太阳光照射到地球上需要8分多钟。
第二部分，根据观察，描述太阳在天空中的位置，提出描述太阳位置的
一个重要参数——太阳高度角。由于地球自转而引起的太阳东升西落是人类
观察和利用的自然现象。通过观察不同时刻太阳在天空中的位置，了解一天
中太阳高度角的变化，由此感受太阳视运动规律。
描述太阳在天空中的位置既是研究太阳的重点，也是学生认知的难点。
通过用量角器测量太阳高度角来描述太阳的位置，是突破难点行之有效的方
法。教材鼓励学生通过连续观测一天中太阳高度角的变化，整理出太阳在一
天中的视运动轨迹，发现太阳视运动规律。一年中，同一时刻太阳高度角也
不同。积累观测数据，经排序分析，可以建立太阳视运动模型。
2. 教学目标
● 知道像太阳这样的天体叫恒星，了解太阳的概况。
● 知道太阳在一天中的高度变化规律和视运动轨迹。
● 会用量角器测量某一时刻的太阳高度角。
3. 重点与难点
重点：了解太阳的概况。
难点：用量角器测量某一时刻的太阳高度角。
4. 教学准备
教师材料：相关视频和图片。
学生分组材料：量角器、线。
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5. 教材提示
这段文字包含
太阳的以下信
息：发光发热，
气体星球，内
部和表面温度
高，体积巨大，
离地球最近的
恒星。
用路程除以速
度，得500秒，
即8分20秒。
也就是说，此
刻照在你身上
的太阳光是8
分20秒之前发
出来的。
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太阳的东升西
落是太阳在一
天中运动变化
的最直观的描
述。清楚地表
述太阳在一天
中的位置变化
需要用到一个
量：太阳高度。
太阳高度不是
描述长度，而
是描述角度，
因而不能用尺
子去量。太阳
光线与地平面
的夹角叫作太
阳高度角，简
称太阳高度。
一日内，太阳位于上中天时，其高度达到最大值，称为“正午
太阳高度”。以正午太阳高度为对称点，上午和下午的太阳高度
呈轴对称。如上午9点和下午3点的太阳高度相同，只是方向
不同。正午太阳高度的大小，随纬度和季节变化而有规律地变化。
68
6. 活动手册提示

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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：
阅读太阳 ● 结合学生的已有经验，了解太阳概况。通过计算太阳光照 电子教材
的相关资 到地球上的时间，将抽象且巨大的宇宙空间距离转化为学生 中的相关
料，了解 可以感受的数据。 视频
太阳的概 教学建议：
况 ● 让学生充分表达各自对太阳的认识，用各种词汇来描述太
阳，描述太阳的词汇大多与光、热有关。
● 阅读与太阳有关的文字资料，引导学生提取关键信息：
光、热、温度、距离、体积、恒星。用一些句式来描述太
阳，比如：太阳看上去不大，但其实是一颗巨大的星球，比
地球大130万倍；太阳看上去很远，但其实是离地球最近的
一颗恒星，太阳与地球的平均距离被称为1个天文单位。
● 给学生提供以下数据：太阳与地球的平均距离以及光速、
火箭速度、飞机速度、步行速度，太阳的表面温度，太阳的
体积，地球的体积等，让学生进行计算并回答问题：此刻照
在你身上的阳光是几分钟前从太阳发出的？假如此刻你乘飞
机去太阳，当到达太阳表面时，你的年龄是多少岁？选择学
生有疑惑的问题进行讨论，如：太阳表面温度那么高，为什
么地球上感觉不到那么热？太阳那么大，为什么在地球上看
起来并不大？
● 观看与太阳有关的视频，帮助学生提炼视频中的相关信
息：太阳表面是什么样的？太阳内部是什么样的？太阳黑子是
怎么回事？帮助学生了解日珥、日冕、太阳风等天文词汇。
注意事项：
● 充分运用教材提供的文字资料，能够意识到资料中描述太
阳的相关要素：大小、距离、温度、性质等。避免只是简单
读一读文字资料，要让学生从中提炼关键信息。
● 要让学生意识到，对太阳的科学描述和文学描述是不
同的。
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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：
描述不同 ● 调动学生的已有经验，通过描述每个时刻太阳在天空的位
时刻太阳 置引出太阳高度角这个重要概念。
在天空中 教学建议：
的位置 ● 让学生说说和太阳视运动有关的成语，如“东升西
落”“日上三竿”“日出而作，日入而息”“日落西山”
等，交流这些成语所描述的太阳视运动情况。
● 分别出示不同时间（如早上7点、上午9点、中午12点、下
午3点、傍晚5点）的场景，让学生画出太阳的位置。
● 出示几种典型的太阳位置图，说说各是什么时间的太阳。
● 讨论：如何描述太阳在天空中的位置？由此引出“太阳高
度角”这个科学概念。
● 出示场景图和示意图，讲解太阳高度角。
（1）出示场景图，描述太阳高度角。
太
阳
光 太
太阳高度角 线 阳
光
太阳高度角 线
（2）画出示意图，讲解太阳高度

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