1、20212021 新苏教版四年级下册科学教材分析新苏教版四年级下册科学教材分析 第第一一单元单元 冷和热冷和热 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
2、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、
3、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。 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
4、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 100C 或降低到 0C 时， 水会
5、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。 3.本单元在整套教材中与其他单元的关系 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
6、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： 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
7、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。 三、单元活动框架 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 五、每课分析 第第 1 1 课课 冷热与温度冷热与温度 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，
8、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
9、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
10、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。 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
11、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。 第第 2 2 课课 热胀冷缩热胀冷缩 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
12、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
13、，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
14、。 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。 第第 3 3 课课 水受热以后水受热以后 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，
15、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 100C 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 100C 时，水会沸腾。 通
16、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。 第第 4 4 课课 水遇冷以后水遇冷以后 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
17、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 0C 时，水会结冰，在结冰的过程中温度一 直保持 0C 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
18、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 0C 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。 六、参
19、考资料六、参考资料 温度温度 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(C)、华氏温标(F)和国际实用温标。 华氏温标华氏温标 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(16861
20、736)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 1F。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
21、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-260-1000C。 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，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
22、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 3000C 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 500C 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 500-3200C，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
23、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
24、围有限，一般在 -80-400C，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-38.83C，沸 点是 356.62C，用来测量-38-600C 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，原子
25、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 4C 时密度最大；温度高于 4C 或低于 0C 时，水遵循热胀冷缩规律；温度在 0-4C 时，随着温度的降低，水发生反常膨胀。温度降到 0C 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 C，鱼儿可以自由自在地游动。 无缝钢轨无缝钢轨 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
26、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
27、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。 凝固与凝固点凝固与凝固点 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，同一种晶体的凝固点和熔点相同。 汽化和蒸发、沸腾汽化和蒸发、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
28、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
29、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。 20212021 新苏教版四年级下册科学教材分析新苏教版四年级下册科学教材分析 第第二二单元单元 地球、月球与太阳地球、月球与太阳 单元设计意图单元设计意图 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
30、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
31、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。 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
32、： 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、
33、 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
34、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。 (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
35、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。 3.本单元在整套教材中与其他单元的关系 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
36、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。 单元教学目标单元教学目标 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
37、。 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。 单元活动框架单元活动框架 课时建议课时建议 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 每课分析每课分析 第第 5 5 课课 地球地球 1.1.教学内容教学内容 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
38、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。 2.2.教学目标教学目标 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。 3.3.重
39、点与难点重点与难点 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。 4.4.教学准备教学准备 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。 第第 6 6 课课 月球月球 1.1.教学内容教学内容 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
40、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
41、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。 2.2.教学目标教学目标 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。 3.3.重点与难点重点与难点 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。 4.4.教学准备教学准备 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。 第第 7 7 课课 太阳太阳 1.1.教学内容教学内容 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
42、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
43、累观测数据，经排序分析，可以建立 太阳视运动模型。 2.2.教学目标教学目标 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。 3.3.重点与难点重点与难点 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。 4.4.教学准备教学准备 教师材料：相关视频和图片。 学生分组材料：量角器、线。 第第 8 8 课课 太阳钟太阳钟 1.1.教学内容教学内容 本课属于技术设计课，教学内容分三个部分。 第一部分，研究影子形成的条件以及影子的长短、方向的变化规律，利用手电筒做 光源，探究光源、物体、影子三者之间的关
44、系。 第二部分，先用手电筒模拟太阳，观察物体影子的长短与方向随着“太阳”位置的 变化而变化， 并且发现这种变化是有规律的。 然后组织学生进行真实环境下的影子测量， 研究阳光下小棒影子变化的规律，这是一个长时间的测量，连续测量需要一整天。通过 记录相关数据，综合分析这些数据，发现在一天中，被太阳照射到的物体投下的影子在 不断有规律地变化。 第三部分，日晷的制作与使用。通过观察了解日晷的构造，通过阅读了解日晷的种 类和工作原理，并通过动手制作，实际体验日晷的作用。人类发现太阳运行以及阳光下 影子变化的规律，运用这一规律发明了日晷和圭表，来记录时间，最终形成历法。从探 究影子变化的规律开始，到探究阳
45、光下照射物体影子变化的规律，都需要学生在阳光下 实际测量， 收集影子长短和方向变化的数据。 这些活动有助于学生理解科学活动的本质： 通过实作，收集相关信息；通过分析，发现信息的内在联系；通过模型和数字化，形成 技术产品，进而影响人类生活。 2.2.教学目标教学目标 知道阳光下物体影子长短与方向的变化规律。 知道日晷是古代人根据日影变化规律发明的计时工具。 会制作简易日晷，并了解日晷的种类和工作原理。 3.3.重点与难点重点与难点 重点：知道阳光下物体影子长短与方向的变化规律。 难点：制作简易日晷，并了解日晷的种类和工作原理。 4.4.教学准备教学准备 教师材料：相关视频和图片。 学生分组材料：铅笔、手电筒、灯、影子模拟器、影子观察器、橡皮、指南针、影 子观察记录纸、硬卡纸。
