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1、教科版小学科学教科版小学科学五（上）教材分析五（上）教材分析教科版小学五年级上册教科版教科版科学科学教材整体框架教材整体框架 生命世界生命世界物质世界物质世界地球与宇宙地球与宇宙综合综合三三 上上植物植物 动物动物我们自己我们自己纸纸水水米饭和淀粉米饭和淀粉三三 下下植物的一生植物的一生动物的生命周期动物的生命周期沉与浮沉与浮 溶解溶解空气空气混合混合四四 上上有生命的物体有生命的物体冷和热冷和热 声音声音磁铁磁铁天气天气四四 下下新的生命新的生命电电岩石与矿物岩石与矿物食物食物五五 上上生物与环境（一）生物与环境（一）材料材料在阳光下在阳光下健康生活健康生活五五 下下生物与环境（二）生物与环
2、境（二）运动和力运动和力地球的运动地球的运动时间时间六六 上上机械与工具机械与工具形状与结构形状与结构热和燃烧热和燃烧能量能量六六 下下微观世界微观世界环境和我们环境和我们宇宙宇宙信息信息教材的结构教材的结构系统、模型与结构系统、模型与结构相互作用与相互联系相互作用与相互联系变化与守恒变化与守恒形式和功能形式和功能解释数据、建立模型解释数据、建立模型识别与控制变量识别与控制变量形成并验证假设形成并验证假设测量、推断、预测测量、推断、预测观察、分类、交流观察、分类、交流统一的概念统一的概念科学探究科学探究学学生生科科学学探探究究能能力力的的发发展展三年级三年级对特定物体的特征及其变化的观察和描对
3、特定物体的特征及其变化的观察和描述；述；强调发现更多的观察内容及采用更多的强调发现更多的观察内容及采用更多的观察方法；观察方法；学习做观察记录和进行小组交流。学习做观察记录和进行小组交流。学学生生科科学学探探究究能能力力的的发发展展四年级四年级在教师指导下对一个主题展开多侧面的在教师指导下对一个主题展开多侧面的活动；活动；学习制订计划，并付诸实践；学习制订计划，并付诸实践；学学生生科科学学探探究究能能力力的的发发展展五年级五年级参与一个比较完整的探究性活动参与一个比较完整的探究性活动,自主完成部分探究活动；自主完成部分探究活动；学习改变一个变量的对比实验学习改变一个变量的对比实验;学习分析实验
4、现象和数据，并且做出自学习分析实验现象和数据，并且做出自己的解释。己的解释。学学生生科科学学探探究究能能力力的的发发展展六年级六年级尝试进行开放性较强的某些自主探究；尝试进行开放性较强的某些自主探究；在系统的观察和实验中积累更多经验；在系统的观察和实验中积累更多经验；初步尝试用模型对实验现象或观察结果初步尝试用模型对实验现象或观察结果做出自己的解释。做出自己的解释。五年级学生学情分析五年级学生学情分析整体学习状况：学生整体学习比较认真，整体学习状况：学生整体学习比较认真，对科学实验比较感兴趣，但运用能力差。对科学实验比较感兴趣，但运用能力差。已有知识、经验：独立探究能力和主动探已有知识、经验：
5、独立探究能力和主动探究意识不强。究意识不强。课堂纪律：活动音量的控制，实验开始后课堂纪律：活动音量的控制，实验开始后停不下来。停不下来。生物与环境生物与环境 光光地球表面地球表面及其变化及其变化运动和力运动和力科学五上册1.生物与环境生物与环境 生物对环境的需求生物对环境的需求 动物的形态构造、行动物的形态构造、行为方式与环境的关系为方式与环境的关系2.光光 光的传播特点光的传播特点光光光和热的关系光和热的关系3.地球表面及其地球表面及其变化变化 地球表面及地球内地球表面及地球内部的形态变化部的形态变化4.运动和力运动和力 运动和各种力的运动和各种力的关系关系科学五上册从活动要求上从活动要求上
6、 对围绕研究课题制定计划、设计对围绕研究课题制定计划、设计实验方案、观察及实验操作、交流、实验方案、观察及实验操作、交流、分析整理信息提出了更高的要求。分析整理信息提出了更高的要求。（要求较好地掌握（要求较好地掌握对比实验对比实验的原则及方法、的原则及方法、能进行简单的能进行简单的模拟实验模拟实验。能较长期地跟踪观。能较长期地跟踪观察和记录，能通过计算、测量、统计对数据察和记录，能通过计算、测量、统计对数据进行整理，推理、分析，找出其中的逻辑关进行整理，推理、分析，找出其中的逻辑关系，得出结论）系，得出结论）培养学生对本册内容的研究兴趣；培养能较长期地坚培养学生对本册内容的研究兴趣；培养能较长
7、期地坚持观察、记录的毅力；知道保护生物生活环境、爱护和增持观察、记录的毅力；知道保护生物生活环境、爱护和增进健康；懂得材料再次利用的意义。并用学到的科学道理进健康；懂得材料再次利用的意义。并用学到的科学道理规范自己的行为，如自觉地保护生物的生活环境，回收有规范自己的行为，如自觉地保护生物的生活环境，回收有用材料，培养良好的生活习惯等。用材料，培养良好的生活习惯等。了解科学技术对人类社会发展的意义，热爱科学技术，了解科学技术对人类社会发展的意义，热爱科学技术，用科学知识和技能解决实际问题。用科学知识和技能解决实际问题。培养认真细致的观察习惯，实事求是的态度，形成科培养认真细致的观察习惯，实事求是
8、的态度，形成科学探究要重证据的品格；学会在探究中与同学愉快合作学探究要重证据的品格；学会在探究中与同学愉快合作。情感态度价值观生物与环境 单元外部结构植物的一生植物的一生动物动物动物的动物的生命周期生命周期生物与环境生物与环境（二）（二）有生命的物体有生命的物体新的生命新的生命植物植物生物与环境生物与环境（一）（一）1 1.种子发芽实验（一）种子发芽实验（一）2.2.种子发芽实验（二）种子发芽实验（二）3.3.观察绿豆芽的生长观察绿豆芽的生长4.4.蚯蚓的选择蚯蚓的选择 5.5.食物链和食物网食物链和食物网 6.6.做一个生态瓶做一个生态瓶 7.7.改变生态瓶改变生态瓶 8.8.维护生态平衡维
9、护生态平衡 植物与环境植物与环境植物的生存是需要一定条件的。植物的生存是需要一定条件的。动物与环境动物与环境动物是会根据自身生存的需要动物是会根据自身生存的需要对环境条件进行选择的。对环境条件进行选择的。生物与生物生物与生物生物之间是互为生长环境的，生物之间是互为生长环境的，它们是相互依存、相互影响的。它们是相互依存、相互影响的。一个条件的破坏影响整个一个条件的破坏影响整个生态系统。生态系统。和谐平衡的生态关系对生物和谐平衡的生态关系对生物的生存十分重要。的生存十分重要。生物对环境的需要，生物之生物对环境的需要，生物之间的相互依存、相互作用。间的相互依存、相互作用。生物群落的生生物群落的生物之
10、间的关系物之间的关系破坏生态平衡破坏生态平衡会造成的现象会造成的现象维护生态平维护生态平衡的意义衡的意义生物与环境单元教学难点生物与环境单元教学难点建造生态瓶建造生态瓶(6课课)1.1.确定一个研究条件。在实验中确保只有确定一个研究条件。在实验中确保只有确定一个研究条件。在实验中确保只有确定一个研究条件。在实验中确保只有这个条件有变化而其他条件没有变化。这个条件有变化而其他条件没有变化。这个条件有变化而其他条件没有变化。这个条件有变化而其他条件没有变化。2.2.设置实验组与对照组。设置实验组与对照组。设置实验组与对照组。设置实验组与对照组。3.3.注意收集实验证据，用事实来说话。注意收集实验证
11、据，用事实来说话。注意收集实验证据，用事实来说话。注意收集实验证据，用事实来说话。1.1.重视建造生态瓶的准备工作。重视建造生态瓶的准备工作。重视建造生态瓶的准备工作。重视建造生态瓶的准备工作。2.2.讨论建造方案要详细，为操作做准备。讨论建造方案要详细，为操作做准备。讨论建造方案要详细，为操作做准备。讨论建造方案要详细，为操作做准备。3.3.严格按照制定的方案进行操作。严格按照制定的方案进行操作。严格按照制定的方案进行操作。严格按照制定的方案进行操作。4.4.注意持续的观察活动，收集实验证据。注意持续的观察活动，收集实验证据。注意持续的观察活动，收集实验证据。注意持续的观察活动，收集实验证据
12、。对比实验对比实验(1、2、3课课)阳光水份土壤空气温度.本单元两个主题活动：本单元两个主题活动：一、种子发芽实验一、种子发芽实验 植物植物设计种子发芽实验设计种子发芽实验种子发芽实验种子发芽实验从实验中获得信息从实验中获得信息本单元两个主题活动：本单元两个主题活动：一、种子发芽实验一、种子发芽实验1.1.科学合理的实验计划是实验得以顺利进行的保证。科学合理的实验计划是实验得以顺利进行的保证。2.2.实验之前必要的指导、充分的讨论是十分必要的。实验之前必要的指导、充分的讨论是十分必要的。阳光水份阳光水份植物空气植物空气温度温度.本单元两个主题活动：本单元两个主题活动：二、建立栖息地二、建立栖息
13、地 动物动物秋冬季的生物秋冬季的生物动物的栖息地动物的栖息地建立栖息地建立栖息地记录动物的特征记录动物的特征观察到哪些特征观察到哪些特征原来是相互关联的原来是相互关联的生物的生活需要生物的生活需要二、建立栖息地：二、建立栖息地：希望帮助学生形成的科学概念 核核心心概概念念生物与环境之间是相互依存、相互作用和相互制约的。生物对环境有一定的需求，环境对生物的形态构造及生活习性也有一定的影响。希望帮助学生形成的科学概念 具体概念具体概念“设计种子发芽实验”“种子发芽实验”“从实验中获得信息”种子的发芽需要一定的条件：适宜的温度、水、充足的空气。植物的生长需要阳光、空气、水、温度、肥料等。“秋冬季的生
14、物”动植物的生长和生活受环境变化的影响，为了生存，生物要适应环境条件的变化。“动物的栖息地”动物生活的环境叫做栖息地，它包括动物生活区域内的的各种生物和非生物。“建立栖息地”建立某种动物的栖息地，要了解、满足这种动物对环境条件的需求。“记录动物的特征”特征是一种动物区别于其它动物的特别明显的标志，它需要我们细心观察才能发现。“观察到了哪些特征”动物和人类会对外界环境的变化和刺激做出反应，这是生物适应环境的结果。“原来是相互关联的”生物的形态、习性与它们的生活环境相互关联。“讨论会生物的生活需要”动物、植物、人的生存都离不开环境，都要从环境中获取生存所需要的各种物质。如何认识和把握“设计”为何在
15、五上时出现“设计”？设计在学生的发展中有何作用？什么是设计，什么又是科学的设计？对学生而言，设计的难点在什么地方？如何进行设计？如何认识和把握“设计”设计在前四册中出现过几次：设计小纸车,设计一个房间的照明电路等。在要求学生进行设计时提出了多个问题：电灯和开关应安装在什么地方等?学生经历了大量的提问，猜测或预测，实验，解释等科学探究活动。学生经历的这些活动都主要是在教师引导下进行的。学生经历的活动是片断式的，被动式的，各活动是较为机械的联系。如何认识和把握“设计”设设计计在在学学生生发发展展中中有有何何作作用用？突出了学生的主体作用进一步完善了学生探究过程技能发展的体系。突破了个人认识的局限，
16、迈向开放式学习的重要一步。体现了科学的探索精神和实用价值。是学生对科学概念“知其所以然”的过程。如何认识和把握“设计”什什么么是是设设计计？什什么么是是科科学学的的设设计计？设计是一个程序：提出问题猜想与假设制订计划观察实验。设计是一个科学的程序：猜想与假设不等于制订计划或“设计”。制订计划或“设计”是切实可行的猜想与假设。制订计划或“设计”是观察与实验的具体指导方法。如何认识和把握“设计”什什么么是是设设计计？什什么么是是科科学学的的设设计计？设计是一种探究技能识别与探制变量；识别与探制变量 如何识别？变量有多少？有哪些？如何控制？不变量与变量 （或控制变量与变量）设计是一种探究技能不仅仅在
17、于识别与探制 变 量，还要综合考虑实验的材料、成本、实验场所、实验人员分工等综合因素。设计是一种较为综合的技能。如何认识和把握“设计”什什么么是是设设计计？什什么么是是科科学学的的设设计计？是科学课的特色之一：科学的设计与工艺美术广告的设计的区别科学性、可操作性 科学性：科学原理、科学程序 可操作性：能被识别、能被实施如何认识和把握“设计”设设计计的的难难点点在在什什么么地地方方？要知道设计目的；要知道设计中所有的变量；要知道设计时现有的准备；例一：种子发芽与水分的关系例一：种子发芽与水分的关系我我们们提出的提出的问题问题种子种子发发芽与水分有关系芽与水分有关系吗吗？我我们们的推的推测测种子种
18、子发发芽需要一定的水分芽需要一定的水分两个两个组组相同的条件相同的条件相同的温度、相同的光照相同的温度、相同的光照两个两个组组不同的条件不同的条件水分不同水分不同实验实验的方法的方法找找6颗绿颗绿豆种子，其中豆种子，其中3颗颗种子放在干燥的杯中，另外种子放在干燥的杯中，另外3颗颗种种子放在湿子放在湿润润的杯中，同的杯中，同时时放在放在实验实验室的窗台上。室的窗台上。观观察哪一察哪一组组种子先种子先发发芽。芽。例二：种子发芽与阳光的关系例二：种子发芽与阳光的关系我我们们提出的提出的问题问题种子种子发发芽与阳光有关系芽与阳光有关系吗吗？我我们们的推的推测测种子种子发发芽需要有充足的阳光芽需要有充足
19、的阳光两个两个组组相同的条件相同的条件相同的温度、相同的水分相同的温度、相同的水分两个两个组组不同的条件不同的条件光照不同（光亮和阴暗）光照不同（光亮和阴暗）实验实验的方法的方法找找6颗绿颗绿豆种子，分成两份，加入相同数量的水滴，把其豆种子，分成两份，加入相同数量的水滴，把其中中3颗颗种子放在光亮种子放在光亮处处，另外，另外3颗颗种子放在阴暗种子放在阴暗处处。观观察哪察哪一一组组种子先种子先发发芽。芽。仔细想想，这个实验仔细想想，这个实验计划有没有问题？计划有没有问题？如何上好设计种子发芽实验的“设计”策略之一 提供主动创造的空间 让学生充分讨论出种子发芽所需的条件：水、光、空气、温度、养分、
20、土壤等。不要急于对条件进行筛选。如何上好设计种子发芽实验的“设计”策略之二 原型启发。A：提供一份实验计划；B：出示设计的方法步骤；C：阅读书中的图例文字。如何上好设计种子发芽实验的“设计”策略之三 头脑风暴由教师有效领导的班级讨论是科学学习中非常重要的由教师有效领导的班级讨论是科学学习中非常重要的一种手段。研究表明了留出回答问题的时间和回答问一种手段。研究表明了留出回答问题的时间和回答问题的途径并对讨论的质量有所帮助。题的途径并对讨论的质量有所帮助。开放性问题即没有正确答案的问题，鼓励学生给出创开放性问题即没有正确答案的问题，鼓励学生给出创造性的和有思想的答案。造性的和有思想的答案。可以用其
21、它类型的问题鼓励学生看到特定的联系和差可以用其它类型的问题鼓励学生看到特定的联系和差异或帮助他们概括和得出结论。把这些问题混合起来异或帮助他们概括和得出结论。把这些问题混合起来是一种很好的练习。是一种很好的练习。给学生回答的给学生回答的“等待时间等待时间”也经常是一种好的练习，也经常是一种好的练习，这样可以鼓励学生广泛的参与和更有思想的回答。这样可以鼓励学生广泛的参与和更有思想的回答。“最近发展区”策略的特征正常高度潜在发展水平现有发展水平起跑线如何上好如何上好设计种子发芽实验设计种子发芽实验的的“设计设计”策略之四最近发展区选择变量潜在发展水平现有发展水平多个变量想研究的问题猜想 识别与控制
22、变量策略之四如何上好设计种子发芽实验的“设计”策略之五 建立互动平台 A：成立评审小组 B：建立互评机制 C：小组决策机制 对对比比实实验验中中“要要控控制制的的条条件件、不不控控制制的的条条件件”-可可以以理理解解为为“不不同同的的条条件件 、相同的条件、相同的条件”观察研究的材料观察研究的材料：因地制宜因地制宜研究课题研究课题种子发芽和温度种子发芽和温度的关系的关系种子发芽和土壤种子发芽和土壤的关系的关系种子发芽和光的种子发芽和光的关系关系种子发芽和肥料种子发芽和肥料的关系的关系种子发芽和水的种子发芽和水的关系关系种子发芽和空气种子发芽和空气的关系的关系要控制的条要控制的条件（不同的件（不
23、同的条件）条件）温度土壤光肥料水空气不控制的条件不控制的条件（相同的条件（相同的条件）土壤、水、空气、光、肥料温度、水、空气、光、肥料土壤、水、空气、温度、肥料土壤、水、空气、光、温度土壤、温度、空气、光、肥料土壤、水、温度、光、肥料种子发芽活动的价值种子发芽活动的价值1.经历一个较完整的科学探究过程。经历一个较完整的科学探究过程。提出问题提出问题猜想猜想设计实验设计实验 实验操作实验操作 观察记录观察记录分析数据分析数据扩展思考扩展思考2.自主完成部分探究过程自主完成部分探究过程 自主设计自主设计 自主实验自主实验 种子发芽活动的价值种子发芽活动的价值3.了解并学习只改变一个变量的对比实验了
24、解并学习只改变一个变量的对比实验 知道用控制与不控制实验的条件的方法进行知道用控制与不控制实验的条件的方法进行来设计实验、进行实验操作。来设计实验、进行实验操作。明白对比实验的意义。明白对比实验的意义。4.学习对实验数据进行处理。学习对实验数据进行处理。如何分析实验数据。如何分析实验数据。如何利用实验数据进行解释。如何利用实验数据进行解释。明白实验数据的作用：对实验情况的如实记明白实验数据的作用：对实验情况的如实记载，证据，逻辑的基础。载，证据，逻辑的基础。建建立立栖栖息息地地科学概念方面的发展科学概念方面的发展1.与有生命的单元进行联系，巩固生物与与有生命的单元进行联系，巩固生物与非生物的概
25、念。非生物的概念。2.与种子发芽实验进行联系，知道生物生与种子发芽实验进行联系，知道生物生活所需的环境条件。活所需的环境条件。3.建立生物与非生物的联系。建立生物与非生物的联系。4.形成栖息地的概念。形成栖息地的概念。建建立立栖栖息息地地科学探究方面的发展科学探究方面的发展 1.知道在动物的栖息地进行观察是重要知道在动物的栖息地进行观察是重要的研究动物的方法。的研究动物的方法。2.较持久地对动物进行观察记录。较持久地对动物进行观察记录。3.进一步用改变一个变量的对比实验认进一步用改变一个变量的对比实验认识动物的特征。识动物的特征。蚯蚓喜欢黑暗还是光亮的环境？蚯蚓喜欢黑暗还是光亮的环境？实验一：
26、实验一：该怎样设计这个实验呢？该怎样设计这个实验呢？对比实验。改变条件：光亮。蚯蚓体壁上有许多感觉细胞。放多少蚯蚓？多少时间查看？实验步骤实验步骤1、把长方形盒子一端剪去一部分，盖上玻璃片，再在另一端、把长方形盒子一端剪去一部分，盖上玻璃片，再在另一端用黑布包住。用黑布包住。2、在盒底放入塑料薄膜，以保护蚯蚓，方便它爬行。、在盒底放入塑料薄膜，以保护蚯蚓，方便它爬行。3、把几条蚯蚓放在盒子的中间，盖好盖子。、把几条蚯蚓放在盒子的中间，盖好盖子。4、5分钟以后打开盒盖，做好观察和记录。分钟以后打开盒盖，做好观察和记录。5、再把、再把5条蚯蚓放在中间，再做条蚯蚓放在中间，再做1次。次。实验材料实验
27、材料纸盒、剪刀、蚯蚓、塑料薄膜、黑布、纸盒、剪刀、蚯蚓、塑料薄膜、黑布、一次性筷子一次性筷子实验一：蚯蚓喜欢黑暗还是光亮的环境？实验一：蚯蚓喜欢黑暗还是光亮的环境？实验中可能会出现的问题：实验中可能会出现的问题：1学生怕蚯蚓，不敢动，怎么办？学生怕蚯蚓，不敢动，怎么办？2蚯蚓不听话，或被折腾没劲了？怎么办？蚯蚓不听话，或被折腾没劲了？怎么办？实验步骤实验步骤1.在另外的盒子两端分别铺上同样土质的泥土，不同的是在另外的盒子两端分别铺上同样土质的泥土，不同的是一边干燥，一边湿润。一边干燥，一边湿润。2.把几条蚯蚓放在盒子的中间，盖好盖子。把几条蚯蚓放在盒子的中间，盖好盖子。3.5分钟以后打开盒盖观
28、察，记录。分钟以后打开盒盖观察，记录。4.再做再做1次。次。实验二：蚯蚓喜欢干燥还是湿润的环境？实验二：蚯蚓喜欢干燥还是湿润的环境？实验材料实验材料纸盒、泥土、蚯蚓、水纸盒、泥土、蚯蚓、水实验可能会出现老问题：实验可能会出现老问题：蚯蚓不听话，或被折腾没劲了？怎么办？蚯蚓不听话，或被折腾没劲了？怎么办？实验一：蚯蚓喜欢黑暗还是光亮的环境？实验一：蚯蚓喜欢黑暗还是光亮的环境？实验二：蚯蚓喜欢干燥还是湿润的环境？实验二：蚯蚓喜欢干燥还是湿润的环境？一节课，一节课，40分钟。怎么处理这分钟。怎么处理这2个实验？个实验？方法一：先做一个实验，再做另一个实验。方法一：先做一个实验，再做另一个实验。方法二
29、：全班分组安排，两个实验同时做。方法二：全班分组安排，两个实验同时做。方法一要注意什么问题？方法一要注意什么问题？方法二要注意什么问题？方法二要注意什么问题？如果学生还想做其他的实验怎么办？如果学生还想做其他的实验怎么办？材料的准备和实验后的处理也要考虑。材料的准备和实验后的处理也要考虑。建建立立栖栖息息地地教学建议教学建议 1.如何让学生持久地对动物进行观察研究？如何让学生持久地对动物进行观察研究？A：提出学生感兴趣的问题；：提出学生感兴趣的问题；B：提出一系列的问题；：提出一系列的问题；C：制定观察计划，观察动物的变化；：制定观察计划，观察动物的变化；D：人人参与记录；：人人参与记录；E：
30、。：。建建立立栖栖息息地地教学建议教学建议 2.如何建立栖息地？如何建立栖息地？A：建立栖息地的材料从简；：建立栖息地的材料从简；B：合作建立，人人动手，人人出力；：合作建立，人人动手，人人出力；C：自主建立：自主建立 D：。：。多种植物多种植物粪便粪便多种动物多种动物二氧化碳二氧化碳氧气氧气制造制造躲藏躲藏吸收吸收吸收吸收排出排出吃吃动物和植物相互依赖、相互影响动物和植物相互依赖、相互影响动植物和非生物相互关系、相互影响动植物和非生物相互关系、相互影响 生物与环境生物与环境关系示意图关系示意图多种动植物多种动植物非生物（石头、沙子、水）非生物（石头、沙子、水）光 单元外部结构空空 气气地球的
31、运动地球的运动热与燃烧热与燃烧材料材料水水光光五年级第二单元五年级第二单元光光教材内容结构教材内容结构传播特点传播特点光和热光和热光光光和影影子的特点1、2影子产生的条件1、2光的反射 4光的传播光沿直线传播 3太阳光与热光的强弱与温度 5物体的特性与吸热 6物体受光的角度与温度 6太阳能的利用人类对太阳能的利用 6、7设计、制作、评价简易的太阳能热水器 7、8太阳能热水器的结构与工作原理 7阅读资料阅读资料阅读资料阅读资料-拓展延伸拓展延伸拓展延伸拓展延伸牛顿的发现牛顿的发现看不见的光线看不见的光线光的合成和分解光的合成和分解光的光的“大家庭大家庭”1.光和影 2.阳光下的影子 3.光是怎样
32、传播的 4.光的反射 5.光与热 6.怎样得到更多的光和热 7.做个太阳能热水器 8.评价我们的太阳能热水器 两两大大学学习习主主题题光热l光与影子l光的传播l光的反射l太阳光谱l光与温度l吸热材料l太阳能热水器本本单单元元主主要要探探究究活活动动光光热热l我们知道的光源、影子我们知道的光源、影子l阳光下的影子阳光下的影子l光的传播光的传播l光的反射光的反射l阳光下的物体阳光下的物体l光强与光弱光强与光弱l设计、制作和评价太阳设计、制作和评价太阳能热水器能热水器核核心心概概念念光沿直线传播，能被物体反射。光沿直线传播，能被物体反射。太阳光可以分解成多种颜色的光。太阳太阳光可以分解成多种颜色的光
33、。太阳是地球上光和热的主要来源，光强热量是地球上光和热的主要来源，光强热量大，光弱热量低。大，光弱热量低。核心概念“我们知道的太阳我们知道的太阳”太阳与我们的生活密切相关，我们生活中发生的许许多多的事太阳与我们的生活密切相关，我们生活中发生的许许多多的事情都与太阳有着直接或间接的关系。情都与太阳有着直接或间接的关系。“阳光下的影子阳光下的影子”太阳是地球上光的主要来源，阳光下的不透明物体都有影子，太阳是地球上光的主要来源，阳光下的不透明物体都有影子，影子的长短、方向和太阳的位置有关。影子的长短、方向和太阳的位置有关。光是直线传播的。光是直线传播的。“改变阳光的传播路线改变阳光的传播路线”借助物
34、体可以改变阳光的传播路线，光的反射原理在我们生活借助物体可以改变阳光的传播路线，光的反射原理在我们生活中广泛运用。中广泛运用。“美丽的彩虹美丽的彩虹”阳光穿过透明的棱镜时，光的传播路线会发生改变，被分解为阳光穿过透明的棱镜时，光的传播路线会发生改变，被分解为多种颜色。多种颜色。“阳光下的物体阳光下的物体”我们看到的物体都会反射太阳光，物体反射太阳光和吸热的能我们看到的物体都会反射太阳光，物体反射太阳光和吸热的能力和物体的性质有关。力和物体的性质有关。具体概念具体概念“光强与光弱光强与光弱”阳光下的物体比背阴处的物体温度高。阳光下的物体比背阴处的物体温度高。阳光下物体温度的高低与阳光照射的强弱程
35、度有关，同一物体阳光下物体温度的高低与阳光照射的强弱程度有关，同一物体受光越强，温度越高。受光越强，温度越高。“研究我们获得的信息研究我们获得的信息”太阳在发出光的同时也产生热，物体在吸收阳光的同时也吸收太阳在发出光的同时也产生热，物体在吸收阳光的同时也吸收热。热。物体反射光的本领越强，吸收热的本领越弱；物体反射光的本物体反射光的本领越强，吸收热的本领越弱；物体反射光的本领越弱，吸收热的本领越强。领越弱，吸收热的本领越强。“设计太阳能热水器设计太阳能热水器”人类一直都在研究如何接收更多的太阳光，以便获得更多的热人类一直都在研究如何接收更多的太阳光，以便获得更多的热能，太阳能热水器就是一个成功的
36、事例。能，太阳能热水器就是一个成功的事例。“制作和评价太阳能热水器制作和评价太阳能热水器”太阳能热水器的材料性质、接收太阳光的位置和角度影响着它太阳能热水器的材料性质、接收太阳光的位置和角度影响着它的效能。的效能。“利用太阳能利用太阳能”太阳能是最丰富和最清洁的能源，人类正大力开发和利用太阳太阳能是最丰富和最清洁的能源，人类正大力开发和利用太阳能。能。科学探究科学探究认识科学探究认识科学探究过程与方法过程与方法观察观察、实验、操作实验、操作制定计划制定计划猜想与假设猜想与假设提出问题提出问题搜集整理信息搜集整理信息思考与结论思考与结论表达与交流表达与交流学学生生科科学学探探究究能能力力的的发发
37、展展五年级五年级 参与一个比较完整的探究性活动参与一个比较完整的探究性活动,自主完成部分探究活动；自主完成部分探究活动；学习改变一个变量的对比实验学习改变一个变量的对比实验;学习分析实验现象和数据，并且做学习分析实验现象和数据，并且做出自己的解释。出自己的解释。观察影子 分小组选择长分小组选择长度不同的几根杆子，度不同的几根杆子，立在地上。每隔一立在地上。每隔一段时间在竿子的顶段时间在竿子的顶端放一块石子做记端放一块石子做记号，测量影子的长号，测量影子的长度，同时观察太阳度，同时观察太阳在天空中的位置，在天空中的位置，把测得的结果记录把测得的结果记录在学生活动手册上。在学生活动手册上。几个需要
38、说明的实验竿长竿长影长影长发现什么？把竿子的长度和开始测量时的影子长度把竿子的长度和开始测量时的影子长度标示在左边的方格图内，用直线把标示在左边的方格图内，用直线把A点和点和B点连接起来。比较各小组的图，我们有什么点连接起来。比较各小组的图，我们有什么发现？发现？影子都在背着太阳光的一面。影子都在背着太阳光的一面。竿顶、太阳、影端成一直线。竿顶、太阳、影端成一直线。同一时刻，所有竿长和影长之同一时刻，所有竿长和影长之比是一个相同的值。比是一个相同的值。用斜线把竿长和影长连接起来，用斜线把竿长和影长连接起来，得到的三角形都相似。（对应的得到的三角形都相似。（对应的角相等）角相等）思考：思考：1这
39、个实验中的五个不同位置的光源是同时出现的吗？这个实验中的五个不同位置的光源是同时出现的吗？2这个实验中，什么因素发生了变化？哪些因素没有变化？这个实验中，什么因素发生了变化？哪些因素没有变化？3要保持光源和物体之间的距离不变，有什么好办法？要保持光源和物体之间的距离不变，有什么好办法？4当光源垂直照射在物体上时看不到影子，怎么解决？当光源垂直照射在物体上时看不到影子，怎么解决？5在一幅图上画五个不同的影子，是不是觉得有困难？在一幅图上画五个不同的影子，是不是觉得有困难？l只改变光源的方向和位置（照射的角度），不改变光源离物体的远近；只改变光源的方向和位置（照射的角度），不改变光源离物体的远近；
40、l光源的位置用光源直射、斜射描述（照射物体的光线和水平面之间夹角为光源的位置用光源直射、斜射描述（照射物体的光线和水平面之间夹角为90度时为直射，其余为斜射。角度越小斜射得越厉害）度时为直射，其余为斜射。角度越小斜射得越厉害）l直射时如果看不见影子，要把物体稍微提起来一点，这时影子最短。直射时如果看不见影子，要把物体稍微提起来一点，这时影子最短。随着光源位置的改变而改变随着光源位置的改变而改变 1.光和影光和影大小与遮挡物和光源之间的距离有关大小与遮挡物和光源之间的距离有关 思考：思考：1这组实验中改变的什么条件，什么条件没有改变？这组实验中改变的什么条件，什么条件没有改变？2如果光源和物体太
41、近，会有什么后果？如果光源和物体太近，会有什么后果？3被照射的物体怎样悬空比较方便？被照射的物体怎样悬空比较方便？形状和光源所照射的物体侧面的形状有关形状和光源所照射的物体侧面的形状有关 三个实验概括：三个实验概括：1.1.影子的方向和长短影子的方向和长短与光源的方向和位置高低（照射的角度）有关系。与光源的方向和位置高低（照射的角度）有关系。2.2.影子的大小影子的大小和物体离光源的距离有关。和物体离光源的距离有关。3.3.影子的形状影子的形状和物体被照射侧面的形状有关系。和物体被照射侧面的形状有关系。思考：思考：1.这组实验中改变的什么条件？这组实验中改变的什么条件？2.物体是放在桌面上，还
42、是悬在空中？物体是放在桌面上，还是悬在空中？3.光源和屏、物体的距离有没有要求？光源和屏、物体的距离有没有要求？三孔一线三孔一线1这样就足够证明光是直线传播的吗？这样就足够证明光是直线传播的吗？2会不会是波浪式或螺旋式传播呢？会不会是波浪式或螺旋式传播呢？3需要我们进一步研究和证明需要我们进一步研究和证明4移动卡纸，看看会出现什么现象？移动卡纸，看看会出现什么现象？左右移动左右移动还可以前后移动看看还可以前后移动看看证明证明“光是直线传播光是直线传播”的必杀绝招的必杀绝招绝招二绝招二工具：镭射笔、黑板工具：镭射笔、黑板过程：把镭射笔贴在黑板一边，向另一侧照射，手前后微微抖动，让镭过程：把镭射笔
43、贴在黑板一边，向另一侧照射，手前后微微抖动，让镭射笔和黑板距离有细微变化，就能看到一条闪烁的光路，直观形象。射笔和黑板距离有细微变化，就能看到一条闪烁的光路，直观形象。绝招一绝招一工具：镭射笔、透明饮料瓶、香工具：镭射笔、透明饮料瓶、香过程：点燃香（两三根），在矿泉水瓶过程：点燃香（两三根），在矿泉水瓶中收集烟，盖好盖子，然后用镭射笔照中收集烟，盖好盖子，然后用镭射笔照射矿泉水瓶，就可以看到清晰的光路。射矿泉水瓶，就可以看到清晰的光路。而落在墙上的光斑，更可以引发学生进而落在墙上的光斑，更可以引发学生进行推测中间隐藏的光路，提升思维能力。行推测中间隐藏的光路，提升思维能力。光的反射光的反射 光
44、照射到两种媒质的分界面上，要光照射到两种媒质的分界面上，要改变原传播方向，有一部分将返回原来改变原传播方向，有一部分将返回原来的媒质中，这种现象叫做光的反射。的媒质中，这种现象叫做光的反射。4.光的反射光的反射平面镜平面镜从观景孔里看到的是一行树 做一个观景箱做一个观景箱本单元的教学实践中的困难及建议困难之一：阳光不充足建议：整合课程内容、室内室外相结合本单元室内活动有：室外活动有：我们知道的太阳 阳光下的影子做一个观景箱 照亮阴影里的小球制作牛顿盘 自制水棱镜研究我们获得的信息 阳光下的物体设计太阳能热水器 向阳与背阴制作和评价太阳能热水器 太阳能热水器实验利用太阳能本单元的教学实践中的困难
45、及建议困难之二：室外实验及测量时间偏长 测量影子变化2小时 测量纸筒温度变化20分钟 测量不同颜色的纸的温度变化20分钟 测量向阳和背阴处温度10分钟 测量光强与光弱与温度10分钟 太阳能热水器实验20分钟建议：实验及测量内容可组合本单元的教学实践中的困难及建议困难之三、测量数据不准确性、不完整 如何引导学生进行实验数据的记录与分析？实验数据是科学实验的结果和实验情况的真实反映，又是进行分析解释的基础，又是人类认识自然的最可靠的成果。困难之三、测量数据不准确性、不完整 如何引导学生进行实验数据的记录与分析？如：影子长度的变化记录 竿子的长度 开始时的影子长度 半小时钟后的影子长度 2小时后的影
46、子长度 第一组 20403627第二组20423727第三组20393626困难之三、测量数据不准确性、不完整 如何引导学生进行实验数据的记录与分析？如：纸筒温度变化数据表 时间黑色纸筒的温度白色纸筒的温度开始时18C18C2分钟后21C 20C 4。22C6。28C 24C 8。27C25C10。26C 20。26C24C困难之三、测量数据不准确性、不完整 如何引导学生进行实验数据的记录与分析？如：纸筒温度变化数据表 时间黑色纸筒的温度白色纸筒的温度开始时18C18C2分钟后22C 21C 4。25C23C6。28C 24C 8。25C25C10。26C 25C 20。26C24C对对数数据
47、据进进行行分分析析处处理理时时的的 原原则则和和方方法法原则有：客观、真实、多样本原则有：客观、真实、多样本 （允许有误差、误差是客观存在的）（允许有误差、误差是客观存在的）方法有：方法有：找规律找规律求多个样本的求多个样本的绝对平均数绝对平均数 求多个样本的求多个样本的相对平均数相对平均数 取多个样本的取多个样本的中间数中间数 取多少样本的取多少样本的中间数值段中间数值段 不完整不完整根据规律进行根据规律进行嵌入嵌入不准确不准确根据规律进行根据规律进行排除排除设设计计太太阳阳能能热热水水器器与与设设计计种种子子发发芽芽的的“设设计计”的的异异同同设计的目的分析设计的目的分析 同：同：解决生活
48、的一个实际问题解决生活的一个实际问题 异：异：1.让太能阳热水器中的水在短时间内温度让太能阳热水器中的水在短时间内温度升上来。（巩固应用已知）升上来。（巩固应用已知）2.证明种子发芽需要哪些条件。（证明一证明种子发芽需要哪些条件。（证明一个假设）个假设）设设计计太太阳阳能能热热水水器器与与设设计计种种子子发发芽芽的的“设设计计”的的异异同同设计中的科学探究技能的侧重点不同设计中的科学探究技能的侧重点不同 1.综合已有光热的知识制订综合已有光热的知识制订制作计划制作计划 2.学习如何制定改变一个变量的对比学习如何制定改变一个变量的对比实验计划实验计划。设设计计太太阳阳能能热热水水器器与与设设计计
49、种种子子发发芽芽的的“设设计计”的的异异同同设计中的涉及的变量的分析设计中的涉及的变量的分析 同：同：都有识别与控制变量的要求都有识别与控制变量的要求 异：异：1.变量更复杂。（材料的吸热、反光、光入变量更复杂。（材料的吸热、反光、光入射角度、材料透明与否、材料的传热性）射角度、材料透明与否、材料的传热性）2.制定改变一个变量的对比实验计划。制定改变一个变量的对比实验计划。地地球球表表面面及及其其变变化化海洋、陆地、高山、河谷、平原、峡谷、沙漠、冰川地球的表面地形不断变化小石子、沙、黏土、腐殖质、空气、水加剧或减轻加剧或减轻风化侵蚀岩石 土壤隆起和沉降岩浆活动和板块运动太阳、水、风、生物、冰川
50、、重力等l地球表面地形多种多样l地球表面崎岖不平内 力人类活动外 力沉积凸起的地方被削掉低洼的地方被填平地球表面及其变化地球表面及其变化单元结构图单元结构图溶洞、石林、海蚀柱；切沟、冲沟、河谷、峡谷等平原、沙滩、沙漠等有时会发生有时会发生自然灾害自然灾害1 1.地球表面的地形地球表面的地形 2.2.地球内部运动引起的地形变化地球内部运动引起的地形变化 3.3.岩石会改变模样吗岩石会改变模样吗 4.4.土壤中有什么土壤中有什么 5.5.雨水对土地的侵蚀雨水对土地的侵蚀 6.6.探索土地被侵蚀的因素探索土地被侵蚀的因素 7.7.河流对土地的作用河流对土地的作用 8.8.减少对土地的侵蚀减少对土地的