1、20222022 年新苏教版科学五年级下册教材分析年新苏教版科学五年级下册教材分析第一单元第一单元显微镜下的生命世界显微镜下的生命世界单元设计意图单元设计意图1.本单元主题的提出虽然在很多情况下我们的肉眼难以直接看到微小的生命，但微小的生命客观存在，它们也是生命世界的一个重要组成部分。微生物无时无刻不存在于我们的体内和周围世界，直接或间接地影响着我们。因此，从生命科学的知识体系出发，微生物的一些基础内容理应成为小学生学习和了解的对象。学生在生活中或多或少听说过微生物，也许还不经意地说过这个词，但由于微生物通常要借助显微镜才能看清，学生还未真正亲眼见过，更没有见识过它们的多姿多彩与变化多端。因而
2、，学生渴望撩开它们神秘的面纱，去观察它们、认识它们，进入他们从未领略的微观世界。从用显微镜发现细胞、微生物开始，人类对微小生命体的认识、研究和利用都离不开相应的技术手段，并随着技术手段的不断进步而逐渐加深认识和深化利用。因此，小学科学教育应该借此将科学与技术有机地结合起来，从科学史、正确认识与实际应用几个方面，呈现科学发现与技术发展相辅相成、相互促进的关系，为学生进一步学科学与用科学奠定基础。教材立足于对微观世界的认识，从关联性的角度出发，将科学与技术融合在一起，针对小学生的认知水平和兴趣指向，选取适合小学生学习的基础内容，提出“显微镜下的生命世界”这个学习主题。同时，还借助研讨微生物“功”与
3、“过”的活动，引导学生分析微生物对人类的益处和害处，渗透辩证法的思想，为学生的终身学习与发展打下基础。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，落实课程标准高年段的课程目标。科学知识：了解生物的生存条件和生物的多样性。科学探究：能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设，并能说明假设的依据。能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究
4、的结论，判断结论与假设是否一致。科学态度：表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。科学、技术、社会与环境：了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。(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” “技术与工程领域”的高年段要求。7.4 细胞是生物体的基本组成单位。说出细胞是生物体的基本组成单位。7.5 地球上多种多样的微生物与我们的生活密切相关。知道蘑菇和木耳是生活中可以直接看到的微生物。知道感冒、痢疾是由肉眼难以观察到的微生物引起的。17.2 技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。认识生活中保温、防霉、防锈等技术的
5、应用。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搭建生命体的“积木” 微小的生命体 发霉与防霉 微生物的“功”与“过” 四课组成，采用先总后分的逻辑结构编排。本单元学习内容可分为两个层次。第一个层次为“总” ，介绍细胞及其作用，即本单元的第一课搭建生命体的“积木” 。 此课指导学生用显微镜观察细胞， 认识细胞的大小和多种形状， 让学生知道动物、植物、细菌等都是由细胞组成的，为下一个层次的展开奠定基础。第二个层次为“分” ，指导学生认识微生物，它由本单元的第二到第四课组成，其内在的逻辑结构为总分总。其中，第二课为“总” ，以制作“小水塘”并观察其中的微生物为
6、切入点，介绍什么是微生物、微生物的发现过程以及微生物的广泛存在，引导学生了解微生物的特点、形状及其存在的广泛性，为下一课的展开做好铺垫；第三课为“分” ，以微生物中的一种霉作为认识对象，重点指导学生探究物品发霉的条件，并以此为依据讨论防霉方法；第四课又为“总” ，通过启发学生思考微生物的益处与害处、交流消灭病菌的方法、利用乳酸菌自制酸奶等活动，让学生懂得微生物对人类既有有益的一面，也有有害的一面。单元教学目标单元教学目标能通过找出观察对象的共同点，说出细胞是组成生命体的基本单位。将实作和阅读结合起来，知道微生物的广泛存在以及它们具有不同的种类和形状。在探究活动中了解物品发霉的条件和怎样防霉的知
7、识，增进科学探究的能力。通过自制酸奶的活动及反思，获取有效信息，了解微生物的益处与害处。单元活动框架单元活动框架课时建议课时建议序号序号课题课题课时课时1搭建生命体的“积木”12微小的生命体13发霉与防霉14微生物的“功”与“过”1总课时4第第 1 1 课课搭建生命体的搭建生命体的“积木积木”1.教学内容本课遵从认识微小个体的主要进程，采用递进式的逻辑结构，从发现细胞到认识细胞的多种形状，展开两个部分的内容。第一部分，发现细胞，其中包括三个活动。活动一，采用图文结合的形式，指导学生依次借助放大镜、 手持显微镜观察人的手背皮肤和洋葱鳞片内表皮， 发现它们的特点，为第二个活动的展开做好铺垫；活动二
8、，引导学生通过交流，找出显微镜下看到的手背皮肤和洋葱鳞片内表皮的共同之处，为下文介绍细胞打下基础；活动三，介绍胡克发现细胞的资料，指导学生了解科学家发现细胞的过程。第二部分，观察人体细胞图片，引导学生发现细胞有多种形状，认识到细胞的多样性。2.教学目标比较用放大镜和显微镜观察所获得的信息，找到手背皮肤和洋葱鳞片内表皮的共同点。通过观察植物、动物以及人体各种细胞的图片，知道细胞的种类、形状、大小具有多样性。通过提取资料中的重要信息，知道胡克是第一位发现细胞的科学家。3.重点与难点重点：了解细胞是动物、植物、细菌的基本组成单位。难点：描绘不同细胞的形状。4.教学准备教师材料：传统显微镜、洋葱、镊子
9、、载玻片、盖玻片、碘酒、滴管、介绍白细胞形状变化的视频。学生分组材料：放大镜、手持显微镜。第第 2 2 课课微小的生命体微小的生命体1.教学内容本课与上一课的编排方式相同，都遵从认识微小个体的主要进程，采用递进式的逻辑结构，展开两个部分的内容。所不同的是认识的对象不一样：上一课是细胞，而本课是微生物。第一部分，发现微生物，包括两个活动。活动一，采用图文结合的形式，指导学生制作“小水塘” ，让微生物在水中大量繁殖，然后安排学生在教师调好的显微镜下观察水中的微生物，发现微生物的存在，并了解微生物的基本特征；活动二，介绍列文虎克及其发现微生物的资料，了解科学家在微生物领域的研究和发现。第二部分，观察
10、各类微生物的图片，丰富学生对微生物类群的认知，引导学生发现微生物不仅有多种形状，而且大小也有巨大差别。2.教学目标通过阅读文字，知道微生物的共同特点和它们在大自然中分布极广。通过观察和比较微生物图片，知道微生物的种类、形状、大小具有多样性。通过提取资料中的重要信息，知道列文虎克是第一位发现微生物的科学家。3.重点与难点重点：了解微生物的共同特点。难点：描绘不同微生物的形状。4.教学准备教师材料：载玻片、盖玻片、滴管。学生分组材料：放大镜、传统显微镜、广口瓶、腐烂和新鲜的树叶、草。第第 3 3 课课发霉与防霉发霉与防霉1.教学内容本课围绕学生在生活中常见的微生物霉，按照科学与技术相结合的认知结构
11、，展开三个主要活动。活动一，安排学生先后用放大镜、显微镜观察不同物品上的霉斑的外显形态和内在结构，发现它们的相同与不同之处。活动二，探究物品发霉的条件，是本课的主活动。在学生以往经历的科学探究的基础上，教材在此部分呈现了一个探究物品发霉条件的参考方案，并借卡通人之口给予提示，引导学生作出假设、设计方案、验证假设以及得出实验结论，进一步培养学生的科学探究能力，并为下一活动的开展做好准备。活动三，用图文并茂的方式介绍一些防霉方法，启发学生对探究结果加以应用，同时，鼓励学生思考常见防霉方法的依据，将科学与技术有机地结合在一起。2.教学目标通过观察和比较，说出不同物品上霉斑的相同和不同之处。通过科学探
12、究，发现物品发霉的条件。能运用探究结果，针对具体情况说明防霉方法的依据。3.重点与难点重点：探究物品发霉的条件。难点：在设计探究方案时，组合出不同的条件进行验证。4.教学准备教师材料：显微镜、霉菌切片、干净的小碟。学生分组材料：发霉的物品、放大镜、馒头或面包、自封口塑料袋、冰箱、水等。第第 4 4 课微生物的课微生物的“功功”与与“过过”1.教学内容本课围绕微生物的益处与害处这个中心，采用总分总的逻辑结构，展开三个部分的内容。第一部分为“总” ，指导学生认识微生物的“功”与“过” ，即本课的第一个活动。此活动的设计为先指出微生物对人类既有“功”也有“过” ，然后安排学生讨论以图文结合的方式列举
13、的五个事例，让学生具体分析微生物在每个事例当中的“功”与“过” ；并通过观察苹果腐烂变质的过程，思考如果没有微生物，世界会怎么样，从中领会微生物对人类正反两个方面的影响。第二部分为“分” ，组织学生认识人们是怎样对待微生物的。这个部分由两个并列的活动组成：活动一，呈现弗莱明与青霉素的资料，让学生了解人类在医疗领域利用微生物“功”的具体事例；活动二，利用图文，组织学生交流人们消灭病菌的方法，让学生了解人们在生活中消除微生物“过”的具体事例。第三部分为“总” ，组织学生自制酸奶并思考制作过程中的一些做法的原因。它由两个活动组成：活动一，组织学生自制酸奶。教材以图文并茂的方式，呈现了自制酸奶的四个步
14、骤，给学生以具体指导；活动二，以问题为导引，启发学生思考在自制酸奶的过程中是怎样扬“功”抑“过”的，让学生在体验和思考中进一步了解微生物的“功”与“过” 。2.教学目标通过阅读和分析，知道微生物对人类既有益也有害。通过集中呈现图文资料，了解人们利用微生物有益的一面、消除微生物有害的一面的一些方法。在自制酸奶的过程中，体验微生物的益处与害处。3.重点与难点重点：了解人们利用微生物有益的一面、消除微生物有害的一面的一些方法。难点：自制酸奶。4.教学准备教师材料：展现苹果腐烂过程的视频资料。学生分组材料：鲜牛奶、白糖、酸奶、勺子、锅、保温容器等。参考资料参考资料鸡蛋是一个细胞吗鸡蛋是一个细胞吗？你知
15、道把鸡蛋称作一个细胞其实是不准确的吗？在鸡蛋刚生下还没有孵化前，鸡蛋里面的确只有一个完整的细胞，那就是蛋黄(而不是整个鸡蛋)。追溯蛋黄的孵化过程，在受精前蛋黄只是一个卵细胞，受精后它就是一个受精卵。如果鸡蛋开始孵化，受精卵要进行细胞分裂，那就更不只是一个细胞了。从蛋黄的结构上看，蛋黄表面有一层很薄的膜，叫蛋黄膜，其实就是细胞结构中的细胞膜。蛋黄膜是鸡蛋最内层的保护结构。卵黄一般都有分层，由黄卵黄与白卵黄以同心圆形成相间排列组成，中间是卵黄心。卵黄上有一个白色的小圆盘(在蛋黄上看通常是一个小白点)，它由细胞核与一部分细胞质组成，这就是胚盘。未受精的卵，胚盘色浅而小；已受精的卵，胚盘色浓而略大。受
16、精后，胚盘在适宜的条件下就能孵化出雏鸡。蛋清、系带、蛋壳、壳膜都是非细胞结构。蛋清为胚胎发育提供营养物质，这正是蛋白质一类营养物质名称的由来。系带沿鸡蛋长轴，由卵黄两端浓稠的蛋白质组成，它使卵细胞维持在蛋白中心，起着缓冲作用，防止卵的震荡，有利于卵的孵化。蛋壳主要由碳酸钙构成，起保护作用。别看蛋壳表面普通，其实在蛋壳上有 7000 多个小孔，蛋壳可以通气。蛋壳有两层壳膜，在鸡蛋的大头那端，两层壳膜之间常会分开形成一个小气室，这里可以储存蛋壳表面吸收进来的气体，为胚胎发育供给空气。这就是为什么我们吃的煮熟的鸡蛋大头那端敲开总有一部分是空的。显微镜的使用显微镜的使用1.安放：把显微镜放在自己面前略
17、偏左的桌面上，这样便于用左眼观察物像，用右眼看着画图。安放时镜筒向前，镜臂向后，然后安装目镜和物镜。2.对光：转动转换器，使低倍物镜正对通光孔，并使物镜前端与载物台有 2 厘米左右的距离。然后转动遮光器，让较大的光圈对准通光孔，并把反光镜对着光源。光线强时用平面镜对着光源，光线弱时用凹面镜对着光源，但是反光镜不能对着太阳。只要视野的光亮程度合适，对光就完成了。3.观察：对好光后，把显微玻片标本放在载物台上，并使玻片上的标本对着通光孔的中心，再用盖片夹盖住。然后慢慢转动粗准焦螺旋，直到接近玻片为止。接着，用左眼向目镜内注视， 同时反方向转动粗准焦螺旋， 当看到物像时再轻微地转动细准焦螺旋，直到看
18、清物像。4.如果需要放大，可以选好一个放大目标，再把要放大的部分移到视野正中心，接着取下低倍目镜，换上高倍目镜。如果物像不清楚，再调节细准焦螺旋。如果只用高倍目镜还观察不清楚，就必须换用高倍物镜。用高倍物镜观察时，高倍物镜顶端离玻片很近，稍不小心，镜头就会压到玻片，所以要特别小心。5.在显微镜下看到的物像是倒像，因此，要使物像向上移动，就要向下移动玻片；要使物像向左移动，就要向右移动玻片。使用显微镜还要注意：1.先用低倍镜观察，用低倍镜能看清的，就不再用高倍镜，特别是高倍物镜。2.必须保护好镜头，不用手或硬物接触透镜，擦拭镜头一定要用镜头纸。3.载物台要保持清洁干燥，不要让玻片标本上的水流到载
19、物台上。4.转动准焦螺旋不要用力过猛，以防损伤机件。5.取送显微镜要轻拿轻放，要用右手握住镜臂，左手托住镜座。6.使用完毕，要把显微镜外表擦干净，再转动转换器，把两个物镜偏到两旁，并把镜筒旋下至最低处。最后把显微镜放入镜箱，送回原处保存。细胞的发现细胞的发现1665 年，英国人罗伯特胡克用自己制造的显微镜观察软木片，发现有许多小孔，状如蜂窝，他便称之为细胞(细胞的英文名是 cell，本义是小房间)。细胞里还有什么？罗伯特胡克没有进一步说明，只是十分简单地说其中还有空气或液汁。现在知道，胡克在软木组织中看到的仅仅是死细胞的细胞壁。其后，许多学者在不同的生物体中都重复看到细胞，植物有细胞，动物也有
20、细胞。但这些学者同样没有注意到细胞内含物是些什么东西。1831 年，罗伯特布朗从兰科植物的叶片表皮细胞中发现了细胞核。1835年，有人在低等动物根足虫和多孔虫的细胞中发现了细胞的内含物细胞质。这样，细胞的基本结构和形状逐渐为人所知。细胞的形状和大小细胞的形状和大小几乎所有的生物都是由细胞组成的，只是不同的生物体细胞的大小和形状有所不同。有的细胞人的眼睛可以看见，如鸟类的蛋，最大的直径近 10 厘米(鸵鸟蛋)。人的坐骨神经细胞长达 1 米。有的细胞直径只有 0.1 微米，要用高倍显微镜才能看到，如原始的细菌。大多数细胞的直径是 10100 微米，用低倍显微镜就能看到。细胞的大小，即使在同一生物体
21、的相同组织中也不一样。同一个细胞，处在不同发育阶段，它的大小也是会改变的。细胞的形状多种多样，有球体、多面体、纺锤体和柱状体等。由于细胞内在的结构和自身表面张力，以及外部的机械压力，各种细胞总是保持一定的形状。细胞的形状和功能之间有密切的关系。例如，神经细胞会伸展几米，这是因为伸长的神经细胞有利于传导外界的刺激信息。高大的树木为什么郁郁葱葱，这是因为植物内的导管、筛管原细胞是管状的，有利于水分和营养的运输。细胞的分裂细胞的分裂细胞的分裂是指一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的细胞称母细胞，分裂后形成的新细胞称子细胞。细胞分裂通常包括核分裂和胞质分裂两步。在核分裂过程中母细胞把遗传物质传给子细
22、胞。在单细胞生物中细胞分裂就是个体的繁殖，在多细胞生物中细胞分裂是个体生长、发育和繁殖的基础。细胞的衰老细胞的衰老细胞的衰老是细胞在正常环境条件下发生的功能减退，逐渐趋向死亡的现象。衰老是生物界的普遍规律， 细胞作为生物有机体的基本单位， 也在不断地新生和衰老、 死亡。衰老是一个过程，这一过程的长短即细胞的寿命，它随组织种类不同而不同，同时也受环境条件的影响。高等动物体细胞都有最大分裂次数，细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。各种动物的细胞最大分裂数各不相同，人细胞为 5060 次。一般说来，细胞最大分裂数与动物的平均寿命成正比。细胞衰老时会出现水分减少、老年色素脂褐色素累积、酶活性降低、代谢速
23、率变慢等一系列变化。微生物及其类群微生物及其类群微生物是一大类形体微小、结构简单的单细胞或多细胞，有的甚至没有细胞结构的低等生物，绝大多数要借助光学显微镜或电子显微镜才能看见。微生物不是一个独立的生物类群，分别归属五界分类法中的三界：原核生物界、真菌界和原生生物界。但这三界无法包括非细胞形态的病毒，因此有人建议将病毒列为第六界，称为病毒界。其中，原核生物界包括细菌、放线菌、蓝细菌(蓝绿藻)、螺旋体、立克次氏体和支原体等；真菌界包括真菌和黏菌；原生生物界包括原生动物和单细胞藻类；病毒界包括病毒、噬菌体和类病毒。微生物的特点是：种类繁多，分布极广，代谢类型多，代谢强度高，生长繁殖快，容易变异。原生
24、动物的类群原生动物的类群鞭毛虫类：单细胞，有鞭毛一根、几根或许多，形态多样，有长圆、圆、波状和梭形等，分布于净水、海水、河湖、泥塘和土壤中。变形虫类：身体透明，是一个细胞，细胞表面任何一个地方都能伸出突起，这些突起称伪足。伪足不是固定的，常是这里伸出伪足，那里伪足消失，由于没有固定的形状，故叫变形虫。它们运动和取食都靠伸出伪足，伪足形状多样，有叶片形、丝状、胶状和轴心形。伪足运动靠细胞质流动，在显微镜下可看出流动现象。变形虫分布于海水、淡水、积水、淤泥、池底或土壤中。有的带壳变形虫在海底生存可以堆积成巨大的石灰沉积层。纤毛虫类：全身或局部被以纤毛，纤毛的主要功能是运动和收集食物。草履虫是纤毛虫
25、类的重要代表，个体较大，用肉眼可以看见是一个小白点。在显微镜下观察，可见其形状像一只倒转的草鞋，故称草履虫。孢子虫类：寄生于人类、黑猩猩、长臂猿、猴、鸡、鼠等体内。孢子虫的代表为疟原虫，人被携带疟原虫的蚊子叮咬后，就会得疟疾。疟原虫一旦进入人体，就在人体的肝脏和红细胞里繁殖，引起患者发热。藻的分类藻的分类绿藻：大多数是单细胞的，常见的有衣藻和小球藻。一个衣藻就是一个细胞，细胞的最前端生有两根鞭毛，靠鞭毛在水中游动，细胞的前部有一个眼点，能感光，故有趋光性。衣藻一般呈卵形、球形和椭圆形，在生殖旺盛季节，常使水面变成绿色。绝大多数绿藻是淡水浮游生物，是食物链的基本部分。硅藻：形态特殊，容易辨认，其
26、藻体由两瓣组成外壁，圆形或梭形。壁的成分为硅酸盐，并有美丽的花纹，不能运动。死去的硅藻沉积于海底，历经数百年沉积形成硅藻土，硅藻是组成海洋中食物链的成员，并可作为工业水污染的指示物。甲藻：一类单细胞、双鞭毛藻的集合群，有球形、丝状、不定形和变形虫状等。甲藻分布于海水和淡水中，是这些环境中食物网的重要成员。有些甲藻可形成“红潮”或“藻花” ，使局部海水呈红色、黄色或棕色，其藻花产生的毒物常杀死水生动物。此外，裸藻、隐藻也是单细胞藻类。草履虫的采集与培养草履虫的采集与培养在长有水草和藻类的池水中，比较容易找到草履虫，通过培养可以得到较多的草履虫。方法是：将 1015 克的干草剪成 3 厘米左右的草
27、段，放入 1000 毫升的井水中煮沸35 分钟，冷却后用双层纱布过滤，然后在滤液中加入适量的含有草履虫的池水，倒入水槽并放在没有阳光直射的地方 57 天，镜检即可发现较多的草履虫。如果培养得好，用肉眼可见水面上有许多浮动的小白点，这就是草履虫。用显微镜观察时，可用滴管从草履虫培养液表层侧吸一滴培养液，放在载玻片上，用肉眼和放大镜可看清其大小、 体形。 盖上盖玻片后， 在低倍显微镜下(视野可以稍暗)，可见草履虫的形状像草鞋，并能发现它身体前后端的区别。变形虫的采集与培养变形虫的采集与培养变形虫多生活在长有水草、水质不太清的池沼中。采集时可用长柄水舀从长有水草的池面取水，并连同少量的水草和腐烂的茎
28、叶一起放入采集桶里。将采集来的池水连同水草倒入水槽，放在没有阳光直射的地方。35 日以后水面上有黄色泡沫浮现，此时用滴管从泡沫处吸水 23 滴，放在显微镜下即可发现变形虫。观察时，如果在视野里一两次找不到，要耐心反复地取水样观察。霉菌霉菌霉菌为“丝状真菌”的统称。凡是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的真菌，称为霉菌。在分类上霉菌分属于藻状菌、子囊菌与半知菌。霉菌除用于传统的酿酒、制酱和做其他发酵食品外，近年来在发酵工业中广泛用来生产酒精、柠檬酸、青霉素、灰黄霉素、赤霉素、淀粉酶、发酵饲料等。霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝构成，许多菌丝交织在一起称为菌丝体。菌丝比一般细菌和放线菌的菌丝
29、大几倍到几十倍， 与酵母菌相似。 霉菌最初往往是浅色或白色，当菌丝上长出各种颜色的孢子后，由于孢子有不同形状、构造和色素，而显现出如黄、绿、青、黑、橙等色。有的霉菌由于产生的色素能扩散到培养基，使培养基正面和反面显示出不同颜色。霉菌的繁殖方式多样，一般霉菌菌丝生长到一定阶段，先进行无性繁殖，到后期，在同一菌丝体上产生有性繁殖结构，形成有性孢子。霉在食品工业中应用较多，如高大毛霉能产生 3-羟基丁酮、脂肪酶。鲁氏毛霉不仅用于酿造工业，还可用于做豆腐乳， 总状毛霉用于制造豆豉。 有些毛霉还可以用于甾族化合物的转化， 生产草酸、乳酸、琥珀酸以及甘油。根霉能把淀粉转化为糖，我国所应用的酒曲子或曲药主要
30、是糖化菌，小药曲、民间用的甜酒曲中主要菌种是根霉。曲霉菌是发酵工业、医药工业、食品工业的重要菌种。我国古代就利用曲霉菌制酱、酿酒、制醋。现代工业利用曲霉菌生产各种酶制剂(淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等)、有机酸(柠檬酸、葡萄糖酸等)，农业上可用作糖化饲料。也有些曲霉菌能产生对人体有害的物质，如黄曲霉毒素。工业上常用的曲霉有黑曲霉、米曲霉和栖土曲霉。红曲霉菌用于制取红曲，至今仍为优良的天然食品着色剂，如红色豆腐乳就是其典型产品。还有一种紫红曲霉，能产生-淀粉酶、麦芽糖酶等，可用它水解淀粉，制造葡萄糖。霉菌引起的疾病霉菌引起的疾病霉菌引起的疾病属于真菌类感染性疾病，常见的包括脚癣、手癣、股癣、汗斑癣、头
31、癣等。从霉菌侵犯的人体部位而言，它可以侵及皮肤、毛发、指甲，严重的还会侵犯内脏等其他器官，危害健康。青霉素青霉素青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的发展。20 世纪 40 年代以前，人类一直未能研制出能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。当时若某人患了肺结核，意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面，科研人员进行了长期探索，然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。1928 年夏季的一天， 英国微生物学家弗莱明发现， 一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌。在用显微镜观察这只培
32、养皿时弗莱明发现，霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解，这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鉴定表明，上述霉菌为点青霉，因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。然而遗憾的是弗莱明一直未能找到提取高纯度青霉素的方法，于是他将青霉菌菌株一代代地培养，并于 1939 年将菌种提供给准备系统研究青霉素的英国病理学家弗洛里和生物化学家钱恩。通过一段时间的紧张实验，弗洛里、钱恩终于用冷冻干燥法提取了青霉素晶体。之后，弗洛里在一种甜瓜上发现了可供大量提取青霉素的霉菌，并用玉米粉调制出了相应的培养液。 1941 年开始的临床实验证实了青霉素对链球菌、 白喉杆菌等多种细菌感染都有很好的疗效。青霉素之所以能杀
33、死病菌，而不损害人体细胞，原因在于青霉素所含的青霉烷能使病菌细胞壁的合成发生障碍，导致病菌溶解死亡，而人和动物的细胞则没有细胞壁。青霉素也会使个别人发生过敏反应，所以在应用前必须先做皮试。在这些研究成果的推动下，美国制药企业于 1942 年开始大批量生产青霉素。这些青霉素在世界反法西斯战争中挽救了大量美英盟军伤病员的生命。 1945 年， 弗莱明、 弗洛里和钱恩因 “发现青霉素及其临床效用”而共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。青霉素的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。经过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能用来治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。继青霉素之后，链霉素、氯霉素
34、、土霉素、四环素等抗生素不断产生，增强了人类治疗传染性疾病的能力。但与此同时，部分病菌的抗药性也在逐渐增强。为了解决这一问题，科研人员目前正在开发药效更强的抗生素，探索如何阻止病菌获得抵抗基因，并以植物为原料开发抗菌类药物。酸奶酸奶面粉经发酵制成馒头就容易消化吸收，牛奶发酵制成酸奶也有同样效果，发酵过程使奶中糖类、 蛋白质 20%左右被分解成小的分子(如半乳糖和乳酸、 小的肽链和氨基酸等)。奶中脂肪含量一般是 3%5%，经发酵后，奶中的脂肪酸可比原料奶增加 2 倍。这些变化使酸奶更易被消化和吸收，各种营养素的利用率得到提高。酸奶由鲜牛奶发酵而成，除保留了鲜牛奶的全部营养成分外， 在发酵过程中乳
35、酸菌还可产生人体所必需的多种维生素，如 B1、B2、B6、B12 等。特别是乳糖不耐受的人群，吃酸奶不会发生腹胀、气多或腹泻现象。鲜奶中钙含量丰富，经发酵后，钙、磷等无机物都不发生变化，但发酵后产生的乳酸，可有效地提高钙、磷在人体中的利用率，酸奶中的钙、磷更容易被人体吸收。酸奶是益生菌的丰富源泉。益生菌是指一类有益于人体健康的肠道生理细菌，如双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌等乳酸菌。益生菌在人体的肠道内繁殖时会分泌对人体健康有益的物质，因此酸奶对人体有较多的好处。20222022 年新苏教版科学五年级下册教材分析年新苏教版科学五年级下册教材分析第第二二单元单元仿生仿生单元设计意图单元设计意图1
36、.本单元主题的提出人们发现，植物和动物在几百万年的自然进化当中不仅适应了自然，而且其程度接近完美。仿生学就是试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能和行为，创造出一系列满足人类需求的产品，它是科学与技术相结合的一个重要领域。尤其是在各科学领域和技术快速发展的今天，仿生学的研究和应用得到了极大的关注和蓬勃的发展。它理应成为学生学习的内容。学生虽然并不了解仿生的概念，但对仿生的应用并不陌生，他们在生活中知道和使用过多种仿生物品，对这一领域充满好奇。本单元的设计就是从实际事例出发，帮助学生了解生物和仿生物品之间的联系，体会仿生学的思维和方法，从而激发学生的学习兴趣，发展学生的创造性思维，同时帮助学
37、生理解仿生概念，提升知识应用能力。对儿童来说，仿生概念的建立是一个渐进的过程。本单元所设计的学习内容，是学生在整个小学阶段科学课程中对工程和机械设计的再一次体验和更深入的研究，意在加强学生对工程和机械领域的认知和应用能力，为接下来更高层次的理解和应用打下基础。2.本单元对课程标准的落实(1)本单元通过一系列观察、探究、设计等活动，落实课程标准高年段的课程目标。科学知识：认识人类与自然资源和能源的关系。了解技术是人们改造周围环境的方法，是人类能力的延伸，工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动；了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。科学探究：
38、能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。能基于所学的知识，采用不同的表述方式，如科学小论文、调查报告等方式，呈现探究的过程与结论；能基于证据质疑并评价别人的探究报告。能对探究活动进行过程性反思，及时调整，并对探究活动进行总结性评价，完善探究报告。科学态度：表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神。科学、技术、社会与环境：了解人类的好奇和社会的需求
39、是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。(2)本单元学习内容基于课程标准课程内容中“技术与工程领域”的高年段要求。17.1 技术发明通常蕴含着一定的科学原理。知道很多发明可以在自然界找到原型，能够说出工程师利用科学原理发明创造的实例。18.2 工程的关键是设计。利用摄影、录像、文字与图案、绘图或实物，表达自己的创意与构想。将自己简单的创意转化为模型或实物。根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。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生物的启示 蛋壳与薄壳结构 海豚与声呐 我们来仿生四课组成，这四课之间是总分总的逻辑关系。第一课是“
40、总” ，向学生介绍仿生的概念；第二、三课是“分” ，从具体案例探究中体会仿生的方法和价值，其中，第二课是蛋壳与薄壳结构的案例探究，第三课是海豚与声呐的案例探究；第四课是“总” ，为学生创建仿生设计的平台，让学生在吸收本单元知识的基础上融合内化成自身的知识应用能力。单元教学目标单元教学目标通过案例分析仿生现象，了解仿生的含义，认识常见的仿生制品。能借助阅读、讨论、探究、游戏等多种方式，解释生物的形态、结构、功能、活动方式的特点。知道很多发明的原型来自自然界，对仿生设计产生兴趣。单元活动框架单元活动框架课时建议课时建议序号序号课题课题课时课时1生物的启示12蛋壳与薄壳结构13海豚与声呐14我们来仿
41、生1总课时4第第 5 5 课课生物的启示生物的启示1.教学内容本课在生物和仿生制品之间建立关联，按照学生认知的逻辑顺序逐渐深入地安排了三部分内容。第一部分是找物品设计与动植物形态结构的相似之处，让学生对比几组图片，了解生活中的一些物品是人们受动植物形态结构的启示设计出来的，并让学生说说身边更多这样的案例。第二部分是对蜂巢形状特征的研究，其中包括三个活动。活动一是阅读资料，了解蜂巢猜想；活动二是通过几种蜂巢形状的对比，让学生意识到正六边形蜂巢结构的优势所在，并从平面拓展到不同立体结构抗压能力的认识；活动三是交流生活中具有蜂巢结构的物体，以及它们的优点。第三部分是关注仿生产品与仿生对象的关系，即船
42、舶的设计从鱼类身上获得的启示。通过观察和交流，找出鱼和船各部分存在的对应关系，分析它们在结构和功能上的相似之处，加深对仿生概念的理解。拓展学习内容是鼓励学生调查了解：人们在设计飞机时从鸟类身上获得了哪些发明创造的启示。2.教学目标认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明创造可以在自然界找到原型。能多角度探究蜂巢结构的特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。对仿生设计产生探究的兴趣。3.重点与难点重点：认识不同的仿生现象。难点：多角度探究蜂巢结构的特点。4.教学准备教师材料：各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频。学生分组材料：A4 纸、记录单。第第 6 6 课课蛋壳与薄壳结构蛋壳与薄壳结构1.教学内容本课
43、从关注蛋壳的结构特征到认识其抗压能力，并以建筑上常用的拱结构为桥梁，发展到认识与蛋壳相似的薄壳结构。本课教学内容分三部分。第一部分，研究鸡蛋壳的形状特点。这里包括两个活动：一是指导学生观察并描述蛋壳的特点，激发他们的学习兴趣；二是研究蛋壳的精妙之处，通过试着握碎鸡蛋、戳破蛋壳、用蛋壳承载重物，发现蛋壳抗压能力的优势。第二部分，观察比较蛋壳和拱的外形，认识拱形建筑和建筑上的拱结构，并通过测试拱的承重能力，发现拱也具有抗压能力强的特点。第三部分，通过阅读了解人们受蛋壳的启示发明了薄壳结构，并在建筑等领域广泛应用。2.教学目标尝试用握、戳、承重等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。对比蛋壳和拱形，找出
44、两者之间的关联。通过承重对比实验，知道拱桥的承重能力大于平桥。了解拱结构、薄壳结构在建筑等领域的应用。3.重点与难点重点：研究蛋壳和拱的承重能力。难点：研究拱的承重能力。4.教学准备教师材料：拱形建筑、薄壳建筑的视频或图片等。学生分组材料：完好的鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶盖、A4 卡纸等。第第 7 7 课课海豚与声呐海豚与声呐1.教学内容本课关注的是仿生学中的一个典型案例：海豚与声呐，即科学家从海豚在海里游动和捕食的行为得到启发，发明了声呐。如果说蛋壳与薄壳结构是结构上的相似，那么，海豚与声呐则是工作原理上的相似。本课教学内容分三部分。第一部分，通过了解科学家所做的海豚游动的实验，知道海豚
45、游动和捕食时离不开嘴巴和耳朵。第二部分，做模拟海豚游动和捕食的游戏，感受海豚利用嘴巴和耳朵捕食的情况，了解海豚游动躲避障碍物和捕食的过程。第三部分，通过阅读了解海豚探路的原理，以及声呐、B 超、雷达的工作原理。说明海豚、声呐、B 超利用的是回声定位，而雷达利用的是无线电波的反射来发现目标、跟踪目标，它们的原理相同。2.教学目标知道什么是超声波，了解超声波回声定位和无线电波反射定位的原理。通过阅读和对比，发现海豚探路、声呐、B 超、雷达的工作原理。在“海豚捉鱼”的游戏活动中，进一步认识模拟活动的特点。分工合作，提升团队合作意识。3.重点与难点重点：了解海豚活动以及捕食的工作原理。难点：团队合作，
46、完成游戏。4.教学准备教师材料：相关视频和图片。学生分组材料：游戏头饰。第第 8 8 课课我们来仿生我们来仿生1.教学内容在前几课学习的基础上，通过仿生学习和仿生实践，指导学生学以致用，尝试模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品。第一部分是通过用眼观察、动脑思考、动手制作等多种形式，研究手臂的结构和功能。这是本课的重点内容，先了解自己的手臂是如何动作的，再与假肢手臂进行比较，发现两者在结构和功能方面的相似之处，最后自己动手做一只手臂模型。第二部分做“保护色”游戏。让学生发现自然界的有些小动物，用其自身与周围环境融为一体的颜色来保护自己，从而理解各种迷彩服的设计是为了与环境融为一体，避免被
47、发现。第三部分是阅读，了解六足机器人的仿生案例。第四部分提出锥形瓶与烧瓶清洗问题，介绍了一种有创意的仿生设计。第五部分是亲自动手设计仿生物品。在前面的铺垫和模拟练习的基础上，鼓励学生尝试设计仿生用品。2.教学目标能按要求制作手臂的结构模型。通过阅读资料和分析，了解一些生活中的仿生产品。发挥团队合作意识，共同完成游戏任务。尝试进行仿生设计。3.重点与难点重点：通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。难点：设计仿生产品。4.教学准备教师材料：课件。学生分组材料：制作手臂的宽窄卡纸、铆钉、线、胶带、小动物卡片。参考资料参考资料蜂巢的结构蜂巢的结构蜂巢的内部结构称为蜂房，蜂房由一系列以蜂蜡
48、制作，紧密排列的六角柱体蜂室组成，这种六角形所排列而成的结构叫作蜂窝结构。蜂窝结构达到了建筑材料最省、容积最大、坚固性最强和最有效地利用空间的完美程度。蜂巢是严格的六角柱体。它的一端是六角形开口，另一端则是封闭的六角棱锥体的底，由三个相同的菱形组成。18 世纪初，法国学者马拉尔奇曾经专门测量过大量蜂巢的尺寸，令他感到十分惊讶的是，这些蜂巢组成底盘的菱形的所有钝角都是 10928，所有锐角都是 7032。 后来法国数学家克尼格和苏格兰数学家马克洛林经过理论计算，发现如果要消耗最少的材料，制成最大的菱形容器，正是这个角度。从这个意义上说，蜜蜂称得上是“天才的数学家兼设计师” 。鸡蛋的相关知识鸡蛋的
49、相关知识蛋壳对压力的承受力是惊人的。在中国杂技佳作中，不仅有人踩鸡蛋的节目，更有提起两桶水踩蛋的精彩表演。这是利用蛋壳承压能力的一个极好的例子。蛋不仅是整个生物界最大的单体细胞， 以现代技术和工程知识系统的眼光来看， 它还是一个将工程学、建筑学、防卫战略、保存能量和使空间利用达到最佳化等完美结合于一身的大自然的绝妙之作。应该说，朴实无华的一枚蛋综合了人类只是在其文明进程的后来阶段才认识并加以应用的概念。蛋利用了拱顶的原理，由于所需要的作用不同，蛋壳对拉力和压力有着不同的承受力。蛋壳虽然是绝缘材料，但又能让空气和湿气透过。在仅仅数厘米大的微小空间内囊括了多项先进技术。我们的观察首先从鸡蛋， 特别
50、是从蛋壳开始。 蛋壳是由 94%的碳酸钙(以方解石晶体的形式)、1%的碳酸镁、1%的磷酸钙和 4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列的，因此晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以让空气和湿气通过，而空气和湿气对于雏鸡，当然还有细菌(比如沙门氏菌)的生存来说是必不可少的。方解石晶体的排列赋予了蛋壳与其作用相称的一个完美的结构，也就是它能够抗较大的压力，但抗拉力则相对较弱。这样，如果通过两个凸出的顶端对蛋壳施加力，那么鸡蛋抗压力就显得很强，这也是由它们的拱形结构的力学特性决定的，拱形结构使圆屋顶和拱形物能够承受巨大的重量。 在这种状态下， 压力沿拱形结构(也就是沿蛋壁)分布，而不会使结
