1、教科版科学 2019 年秋六年级上册单元概述 微小世界 “微小世界” 对学生来说是一个神奇的未知世界。它的神奇之处就在于他们看到了很 多日常生活中未曾关注或只限于耳闻的微小物体, 这个陌生的微小世界能激发学生强烈的 好奇心和求知欲。 学生的视野从宏观的物质及现象拓宽到微观的细胞、 微生物等, 认识世 界的视野不断扩大, 科学探索之路越来越有挑战性。 这个单元按人类观察工具和观察视野的不断发展这条线索编写, 引领学生利用肉眼、 放大镜和显微镜观察身边的微小物体, 从而了解人类观察工具的发展和进步历程, 以及在探 索微观世界进程中出现的卓越人物和研究成果。 学生通过亲自观察微小物体, 查阅微小世
2、界相关资料等形式, 开阔视野, 丰富认知。 学习内容涉及光学、 生物、 物质的结构、 科学发展史等多个方面。 教学时要把握单 元学习主线, 紧紧围绕利用工具观察各种微小物体的探究活动, 串联起多领域的学习内容。 学生要通过观察多种多样的微小物体感悟使用工具观察它们的好处, 深切体会到科学技术 的进步对促进社会发展的巨大作用。 应特别指出的是, 本单元所指的 “微小世界” 和通常所说的 “微观世界” 有所不 同。 微观世界一般指分子、 原子、 电子等极微小的物质粒子的领域。 由于观察条件和学 生理解水平的限制, 本单元没有从物质的分子、 原子、 电子这个角度去展开, 只是扩展到 用放大镜和简易的
3、显微镜能观察到的微细领域, 如较小的昆虫、 昆虫的器官、 生物细胞、 水中常见的微小生物等。 本单元的学习目标来自课程标准中 56 年级的下列相关学习内容。 7. 4说出细胞是生物体的基本组成单位。 7. 5. 1知道蘑菇和木耳是生活中可以直接看到的微生物。 7. 5. 2知道感冒痢疾是由肉眼难以观察到的微生物引起的。 “微小世界” 单元共 7 课。 第 1 课 “放大镜”, 是单元起始课, 在这节课中, 学生通过观察比较, 进一步了解放 大镜的结构和功能, 为后续学习观察工具的演变奠定基础。 第 2 课 “怎样放得更大”, 学生在经历组合凸透镜观察微小物体的过程中了解显微 镜的来龙去脉, 认
4、识到显微镜的发明及不断改进, 使人类观察到越来越小和越来越精细的物 体及结构, 至此将人类带入了一个崭新的微观世界。 第 3 课 “观察身边微小的物体”, 学生通过用肉眼、 放大镜和显微镜对比观察微小 物体, 知道观察工具的发展和进步, 使人类的视野越来越开阔, 初步感知科学技术的进步给 人类社会发展带来的积极作用。 第 4 课 “观察洋葱表皮细胞”, 学生利用显微镜观察洋葱表皮细胞, 认识洋葱表皮结 构。本课既是学生正确使用显微镜的技能训练, 也是对生物细胞的初次探索, 以此激发学生 去观察更多的生物细胞, 了解生命的多姿多彩。 第 5 课 “观察更多的生物细胞”, 学生利用显微镜观察更多的
5、生物细胞标本, 发现除 病毒等少数种类以外, 生物体都是由细胞组成的, 细胞是生物体最基本的结构和功能单位。 第 6 课 “观察水中微小的生物”, 学生利用显微镜观察水中微小的生物, 了解这些微 小的生物也具有生命的特征, 进一步认识生物体是由细胞组成的, 同时了解人类用显微镜探 索生命世界的成果。 第 7 课 “微生物与健康”, 这一节是本单元的拓展和总结课。 学生在查阅资料和研 讨交流中, 了解微生物与人类健康的密切关系以及人类探索微小世界的诸多成果。 接着教 师对本单元学习进行回顾和总结, 对人类观察工具的发展以及观察视野的拓展进行梳理, 鼓 励学生提出问题, 进一步探索微小世界。 地球
6、的运动 本单元属于地球与宇宙科学领域的学习内容, 旨在帮助学生理解课程标准中 “在太阳 系中,地球、 月球和其他星球有规律地运动着” 的大概念。 本单元的学习内容在本领域的 知识结构中的位置如下图所示。 13. 1. 1知道地球自西向东围绕地轴自转, 形成了昼夜交替与天体东升西落的现 象。 13. 1. 2知道地球自转轴 (地轴) 及自转的周期、 方向等。 13. 2. 1知道正午时物体影子在不同季节的有规律的变化。 13. 2. 2知道四季的形成与地球围绕太阳公转有关。 本单元有两个突出特点。 一是突出了地球空间领域的学习特点。 学生在学习中, 系统而深入地采用模拟实验、 查阅资料、 实际观
7、测、 建构模型等主要探究方法, 特别强调学生在探究中不断建构和修正 自己的解释模型, 有助于学生理解科学概念与科学探究双螺旋协同发展的模式。 在 “昼夜 交替成因” “ 谁先迎来黎明” “地球公转与四季变化” 等主题研究中, 都强化了这样的 学习特点。 具体如下面的 “探索昼夜交替成因” 的学习模型图。 二是提供了有助于学生认知发展的学习工具。 在单元学习新知之前, 引导学生用概念 图对相关的已知进行分析、 整理, 并提出自己感兴趣的研究问题; 在单元学习结束之后, 引 入了思维导图帮助学生建构自己的地球运动的认知模型。 本单元共 7 课。 第 1 课 “我们的地球模型”, 作为单元的起始课,
8、 为了让学生奠定后续学习的基础, 教师将带领学生从回忆地球相关知识开始, 在分析整理原来认识的基础上, 提出问题, 找到 研究方向。本课中, 为了培养学生用模型表达已知知识的能力和提高学生读懂模型的能力, 安排了学生制作各种地球模型, 观察、 分析各种地球模型的探究活动。 第 2 课 “昼夜交替现象”, 关于昼夜交替现象的成因, 每位学生都有机会提出、检验 和修正自己的解释。 学生将在教师的组织下充分交流、 分享自己的观点, 然后通过模拟实 验验证自己的假说是否能形成昼夜交替现象。 学生会发现有很多假说都能形成昼夜交替现 象, 面对这样的结果, 学生需要分析假设的相同与不同, 通过反思和研讨,
9、 发现解释昼夜交 替的成因关键在于明确地球运动特点。 第 3 课 “人类认识地球运动的历史”, 延续上一课的探究, 本课将让学生继续研究和 了解地球的运动特点。 学生将通过对比阅读历史上关于地球运动的经典学说, 知道地球的 运动状态是在自转的同时绕太阳公转。 根据地球的运动特点, 学生再次进行模拟实验验证 是否能产生昼夜交替, 并最终学习用连续组图的形式表达自己的解释。 第 4 课 “谁先迎来黎明”, 学生认识到了地球在自转且自转形成昼夜交替后, 本课将 依托 “北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明” 的探究活动, 让学生进一步研究地球的自转方向。 学生需要先确定北京和乌鲁木齐的地理位置, 然后用拉圆圈
10、的方法模拟地球自转, 发现不同 的自转方向会导致不同的结果, 进而从生活实例中感知相对运动的原理, 利用 “ 太阳东升 西落” 这个可视的证据, 推理出地球的自转方向是自西向东。 第 5 课 “影长的四季变化”, 学生将在 5、6 两课中, 研究学习地球公转的特点以 及公转产生的四季变化。 本课引导学生了解古人如何观察日影的四季变化规律, 然后组织 学生通过制作简易圭表。根据四季太阳高度不同, 利用圭表模拟测量日影的变化, 并通过记 录、 统计、 分析数据得出四季影长的规律。 同时, 教材安排了学生时间长度为一年的持 续测量活动, 希望学生能实证影长的四季变化规律。 第 6 课 “地球的公转与
11、四季变化”, 在了解四季变化之后, 提出 “四季变化是否与 地球的公转有关” 的研究问题, 这是一个非常恰当的时机。 本课将引导学生观察公转模型 图片, 了解地球公转的相关知识, 然后进行模拟实验, 把地球自转和公转的相关特征表达在 地球运动模型上。教材紧接着提供地球公转的数据和图片等更多信息, 让学生通过推理, 纠 正学生的 “ 太阳公转时, 太阳与地球距离远近不同是形成四季变化的原因” 的错误观点。 第 7 课昼夜和四季变化对生物的影响, 学生通过网络查找、 阅读资料, 了解昼夜交替 现象和四季变化现象对生物产生的影响, 然后再交流、 汇报学习成果, 加深对问题的理解, 提高获取、 处理、
12、 表达信息的能力。 最后, 教师引导学生通过思维导图总结本单元中学 习到的地球运动相关知识。 工具与技术 当今世界, 工具和技术紧密相连, 技术是工具的发明与革新的基础, 工具是技术的变革 和更迭的保障, 二者互相融合并互相促进, 共同推动人类社会的发展。 在学生的生活世界里, 他们对各种新技术和新工具有着与生俱来的好奇。 他们在生活 中还积累了不少对工具和技术的体验和感知, 这些将会成为他们主动学习本单元内容的动 力。 本单元的学习目标来自课程标准 5 6 年级的下列相关学习内容。 16. 2. 1知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来深远影响和变化。 17. 3. 3使用杠杆、 滑轮、
13、轮轴、 斜面等简单机械解决生活中的实际问题。 17. 3. 1知道完成某些任务需要特定的工具。 17. 3. 2知道杠杆、 滑轮、 轮轴、 斜面等是常见的简单机械。 要达成上述学习目标, 就要求教师带领学生经历本单元所设定的活动, 让学生在活动中 体验、感悟工具和技术在解决特定问题时给人们带来便利, 了解工具和技术之间的关联, 从 而使学生对 “技术发明通常蕴含着一定的科学原理” “技术包括人们利用和改造自然的 方法、程序和产品” 以及 “工具是一种物化的技术” 等主要概念有着自己独特而深刻的 理解感悟。 本单元一共有 7 课, 始终围绕着 “ 工具与技术” 这一主题开展教学活动。 本单元 主
14、要有两个方面的特点。 (1) 突出工具与技术的融合, 又有所侧重。 本单元大致按照总分总的形式组织和 编排学习内容。 第 1 课点明学习主题; 第 2 4 课侧重探究具体的工具, 第 5 7 课侧 重探究具体的技术, 在第 7 课总结提升单元主题。 值得注意的是, 第 2 6 课虽然各有 侧重, 但设计上始终把技术和工具融合在每一课教学内容之中。 (2) 突出工程技术领域的实践特点。 单元中的每一课, 基本上按照 “ 发明背景任 务与测试评估与交流社会影响” 这样的框架编写内容, 有助于学生对工具与技术形成 更全面而深刻的认识。同时, 在每一课中借助测试任务的方式和指标的变更, 逐步提升学生
15、的实践能力。 第 1 课 “紧密联系的工具和技术” 作为单元的起始课, 一方面它承担着帮助学生明 确本单元学习的主题是 “工具和技术” 任务, 引导学生探讨 “工具和技术的联系”。 另 一方面, 它又可以帮助教师调查学生的前概念, 了解学生已经知道了什么和还想知道什么。 本课创设的生活情境是 “取核桃仁”, 学生从不用工具、 选用工具、 使用专门工具三个 层次来完成任务。 在体验的基础上联系生活经验, 再进行比较、 评价, 建构对 “ 工具和 技术” 的个体理解, 开启本单元的学习历程。 第 2 4 课, 我们将引领学生分别对斜面、 杠杆、 轮轴三种 “ 简单机械” 开展探 究活动。 第 2
16、课 “斜面” 创设了两个情境共四个任务, 让学生在运下来、 搬上去的活 动中体验、感悟 “ 斜面的作用”。学生探究技能的培养, 本单元由零基础到逐渐开放, 具 体体现在工具使用过程中评价指标的设定。 本课是学生第一次进行工具评价, 所以教师直 接设定了相关的指标, 后面几课逐步放开, 让学生根据实践的感受自主设定评价目标, 突显 了高年段探究的自主性和开放性。 第 3 课 “不简单的杠杆” 和第 4 课 “改变运输的车轮” 都是建立在学生实践、 比较、 分析的基础上, 理解和建构 “杠杆和轮轴也是一种简单机械” 的科学概念。 纵览 第 2 4 课我们可以发现, 教材的内容安排更加注重实践技能的
17、训练, 强调学生在实践中 操作工具完成特定任务, 强调学生自主设定指标来评价工具在完成任务时的优缺点; 从另一 角度看, 教材的内容设计弱化了对工具背后隐含的简单机械原理的认知, 这样处理避免了跟 初中科学的重复学习, 降低了难度, 增添了探究的趣味性。 第 5 课 “灵活巧妙的剪刀”, 这一课的主线是工具,“ 剪刀” 是组合工具, 是斜面和杠杆的组合。 对剪刀结构特点的分析, 实际就是对前面学过的简单机械的一种回顾、 强化。 另一条线是技术, 剪刀的发明得益于技术的进步, 其他多种多样的剪刀也是人们在尝试过程中, 随着经验的累积、 认知的深入, 不断改进的结果。 所以本课具 有承前启后的作用
18、, 既是前面四课的小结, 又开启了后面三课对技术的专门探究。 第 6 课 “推动社会发展的印刷术”, 在这一课中 “技术” 成为组织教材内容的明 线。印刷术是闻名于世的古代中国四大发明之一, 学生在模拟活字印刷的过程中, 既体验了 印刷过程, 又感受了技术和发明给人类社会发展带来的深远影响和变化。 随着印刷术的发 展需要, 印刷的工具也在不断变化更新, 从人工到电气, 从油墨到碳粉, 印刷工具的改进带 来的是印刷的高效。这种将技术与工具相互融合的教材内容组织暗线, 同样需要我们关注。 第 7 课 “信息的交流传播”, 印刷术的飞速发展, 带来的是信息的广泛传播。本课以 “ 制作萝卜独轮车” 为
19、任务线索, 以 “文字” 和 “视频” 为信息传播形态, 让学生在 实践中感受用不同工具传播信息的差别, 在制作过程中感受利用工具完成任务时带来的便 利, 感受技术对完成任务质效的影响。 同时, 本课是本单元学习的总结、 提升, 提供了教 师评估的内容和机会, 有助于教师评估学生对工具和技术的运用和认识。 能量 在我们身边发生的很多事情, 都和能量有着密切的关系。 生活中各种物体的运动或 “ 变形” 是能量在 “工作”, 例如用火烧饭、 开灯照明是在进行能量转换。 我们从食 物中获取能量才能维持生命和进行活动, 大自然中的绿色植物从阳光中获取能量才能进行 光合作用, 动物要靠吃食物来取得能量维
20、持生命一切生物都依赖能量生存。 学生在生活经历和科学学习中, 会接触到 “能量” 这个词, 并对能量有了一定的感性 认识。他们知道太阳的光和热是太阳能, 知道食物能提供我们身体需要的能量, 甚至知道电 能、 水能、风能等科学词汇。 但是, 在学生的头脑里还没有形成关于能量守恒和转换的相 关科学概念。 “能量” 的概念是抽象的, 我们能观察到的只是某种能量所产生的某种效应。 本单元不是从抽象的定义出发来演绎各种能量形式及其相互转换, 而是从引导学生观察身 边的能量表现形式入手, 选择了学生最熟悉的电和磁为切入口展开对能量的认识和探讨。 能量守恒定律渗透在每一课的学习中, 即自然界中一切物质都具有
21、能量, 能量有各种不同的 表现形式, 并能从一种形式转化为另一种形式, 从一个物体传递给另一个物体。 另外, 教科 书中对新能源开发和低碳环保生活方式等内容有所涉及。 本单元的学习目标来自课程标准中 5 6 年级的下列相关学习内容。 6. 6. 1知道声、 光、 热、 电、 磁都是自然界中存在的能量形式。 6. 6. 2调查和说明生活中哪些器材、设备或现象中存在动能 (机械能)、声能、光 能、热能、 电能、 磁能及其之间的转换。 15. 2. 1描述人类的生产生活离不开能源。 15. 2. 2知道太阳能是生活中可利用的一种清洁、 可再生能源。 15. 2. 3描述煤炭、 石油和天然气是目前人类
22、利用规模最大的能源, 知道它们的形 成与太阳能有关。 15. 2. 4树立节约能源的意识, 了解开发利用新能源的一些举措。 形式, 知道能量使物体发生了变化, 形成了对能量的初步感知。 本课的拓展布置了调 查家中用 “能量” 单元共有 7 课。 第 1 课 “各种形式的能量”, 从学生熟悉的驱动汽车的能量引入, 了解我们身边的能 量表现形式, 知道能量使物体发生了变化, 形成了对能量的初步感知。本课的拓展布置了调 查家中用电器用电情况的任务, 为下一节课的学习做好了准备。 第 2 课 “调查家中使用的能量”, 以学生最熟悉的 “ 家” 为能量认知场景, 通过 调查、 分析、 统计等方法, 以电
23、能消耗为突破口, 发现家中的各种能量表现形式、 能量来 源和能量转换。在调查、 分析、 统计家中电能消耗的过程中, 初步培养学生的节能意识。 第 3 课 “电和磁”, 带领学生 “重演” 科学史上著名的奥斯特发现电磁现象的过 程, 让学生发现通电导线能使小磁针发生偏转, 将通电导线绕成线圈能使小磁针偏转角度更 大, 从而认识电可以产生磁。 本课注重引导学生善于寻找、 思考电和磁转换的依据, 培养 学生的逻辑思维能力。 第 4 课 “电能和磁能”, 通过引导学生制作电磁铁、研究电磁铁的性质和磁极, 学生 认识到电磁铁是一种电能转换为磁能的装置, 进一步从具体的事例中了解电能和磁能之间 的转换。
24、第 5 课 “电磁铁”, 学生要设计、 验证电磁铁磁性强弱与线圈圈数、 电流大小的关 系。在亲手做对比实验的过程中, 学生逐步学会多角度地思考问题; 在收集处理实验数据的 过程中, 逐步培养科学论证能力。 第 6 课 “神奇的小电动机”, 小电动机是磁铁和电磁铁性质在生活中的具体应用实 例, 学生通过拆解真实的小电动机认识其内部结构, 通过简单模型了解电动机的工作原理。 小电动机的探索过程实际上就是学生感受奇妙的能量转换的过程, 在这个过程中, 学生对能 量的认识又提升到了一个新的层次。 第 7 课 “能量从哪里来”, 先引导学生追溯自然界最大的能量来源太阳, 通过 食物链来理解太阳的能量对于生物体的意义; 然后以电能为例, 通过动手实验、查阅资料等 方式了解电能的来源和转换; 最后利用班级记录表引导学生对本单元的知识进行整体回顾, 完善 “ 能量” 概念的建构。 整个单元以 “能量” 为研究支点, 以生活实例为研究载体, 引导学生用 “ 转换” 的观念把声、 光、 热、 电、 磁等多种能量形式联系在一起, 在生活调查、 资料查阅以 及大量实验探索的积累过程中, 逐渐充实对 “能量” 的认识。
