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专项学习专项学习像科学家那样像科学家那样设计意图设计意图1.主题的提出科学探究是人们探索和了解自然、 获得科学知识的重要方法， 在科学教学的过程中，教师应该鼓励学生“像科学家那样” ，以探究的方式来学习科学。教师应理解和把握，什么才是“像科学家那样” 。探究式学习是学生学习科学的重要方式，是在教师的指导组织和支持下，让学生主动参与、动手动脑、积极体验、经历科学探究的过程，以获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法。从发展儿童科学素养的角度来看， “动脑想”与“动手做”必须紧密结合，不可偏废，这是一个循序渐进、日积
2、月累的过程。在日常的科学教学中，围绕着概念的发展，必然要亲历科学探究的过程与方法。但是，在教学中如果教师缺乏对科学方法要素加以点拨提升，学生忽略对探究活动的反思，缺失对探究路径和结构的回顾、规划，缺乏对科学探究的一般思路的清晰认识，也就很难掌握科学方法的要旨。因此，引领学生亲历探究，并完整地回顾、整理和建构对科学探究过程的认识，是苏教版小学科学教材设置专项学习“像科学家那样”单元的用意。本套教材中，专项学习单元“像科学家那样”与“像工程师那样”一起，形成科学探究与工程实践两方面技能方法的发展体系，在一年级到六年级的 12 册教材中，分上、下两册交替安排。专项学习单元依据学生发展水平，选取不同重
3、点和深度，让学生获得探究能力、 思维能力、 实践能力等多方面的提高。 教材对学生探究过程技能发展的教学，并非仅在专项学习中进行，它已经逐步渗透在各年段教学过程中，且各有侧重。对每学年所安排的专项学习强调的要点，教师要有所把握，并在每学年一次的专项学习中帮助学生进一步整理、明晰，就科学探究的技能方法与思维方式帮助学生形成完整的认识。在本册教材的“像科学家那样”单元中，探究技能训练的要素指向“查阅文献” ，这是苏教版教材的独特安排。首先，在科学探究中，查阅资料是收集信息、寻找证据的方法之一。课程标准在“56 年级科学探究学段目标”中指出，学生应“能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案
4、例分析等方式获取事物的信息” 。在小学科学教学中，学生通常经由观察、实验、考察等形式收集信息，获取证据，通过文献资料开展探究活动的经历较少，在查阅资料中收集信息并进行处理的能力有待提升。特别是，在很多时候，学生会将通过查阅资料进行探究的活动，简化为直接寻找问题的答案、结论，更是使探究活动跳过运用科学思维分析、处理信息的过程。其次，在科学探究全过程中，查阅资料都应当贯穿其中。教师应逐步地使学生认识到，借由阅读资料文献，将自己的研究建立在他人研究的基础之上，可以提升探究的价值。例如：在探究过程中，了解别人针对这一现象，提出什么样的问题，做过哪些研究;在他人的研究过程中，是如何设计探究活动的，是怎么
5、做的;别人的研究对自己作出假设、理解所收集的信息有哪些启示等等。特别是在运用所学知识，寻找和解决面向真实情境中的问题时，把自己的探究建立在文献资料的基础上，可以使我们的探究活动更新颖，更有挑战性和创造性。最为重要的是，运用文献资料学习、探究，是培养学生理解科学事业与科学本质的过程。科学的特征为开明性、普遍性、无私利性以及共有性(Merton，1973)，科学家要把自己研究的过程、结果以及取得的证据，通过报告、论文、著作等形式发表出来，让他人分享成果或做重复性实验进行验证。在科学发展的历史中，还有很多伟大的理论猜想在最先提出时，因为当时条件的限制，并没有获得观察、实验的证据，而后来的科学家通过自
6、己的研究，使得猜想成为科学的结论。当科学家的研究被认可之后，个人的研究成果就会成为被大家接受的公共知识，而后来的科学家，正是在前人研究的基础上，推动科学不断更新、发展。综上所述，将查阅文献作为科学探究过程中的重要技能要素加以强调，这一安排，突出了查阅文献资料、利用文献资料在提升探究能力、发展科学态度及培养科学精神中的重要意义。2.对课程标准的落实本套教材中的专项学习“像科学家那样” ，以落实课程标准对科学探究能力发展的目标为指向，结合教材编写组的研究，将科学探究过程进一步细化，在遵循课程标准八大要素基础上，又有一定的特色，包括：提出问题、作出假设、查阅文献、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结
7、论、分享交流。这些步骤同样呈现螺旋上升的设计思路。在低年段的学习中是由发现问题、寻找证据、分享交流这三个步骤来统领的;进入中年段以后呈现的是七个步骤：提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流;进入高年段以后，将查阅文献纳入其中。需要指出的是，虽然苏教版教材中未将“反思评价”这一要素列出，但“反思评价”这一活动应贯穿在学生学习的过程中。 在探究活动全程， 引导学生对探究活动进行过程性反思， 及时调整，并在探究活动告一段落后进行总结性评价，完善探究报告等，促进学生反思性学习，提升探究能力。3.在整套教材中的地位本套教材从一年级到六年级共安排了六次科学探究指导，且都放置在
8、每册教材的最后。专项学习“像科学家那样”在探究能力培养、品质提升中居于核心地位，是本套教材的重要组成部分。在一、二年级的过程要素上，突出了提出问题、搜集证据和分享交流三部分，并以适合一、二年级学生年龄特征的方式，用发现问题、寻找证据和分享交流来表达。科学探究活动指导要点科学探究活动指导要点( (一、二年级一、二年级) )从三年级开始，进一步拓展到全部探究过程，查阅资料这一通过资料探究的独特方式在五年级专门进行了介绍，在六年级对反思评价进行了具体指导。从三六年级探究活动指导要点来分析，体现了由观察到实验、由定性到定量、由简单到复杂，逐步螺旋上升的特征。科学探究活动指导要点科学探究活动指导要点(
9、(三三六年级六年级) )4.次级主题的构成及逻辑关系本册专项学习“像科学家那样”主要由两部分组成。第一部分说明了科学家要公开自己研究的过程、结果以及取得的证据，介绍了他们公开自己研究的各种形式。科学家公开自己的成果，可以分享研究的进展，由其他科学家做重复性实验进行验证。当科学家的研究被认可之后，个人的研究成果就会成为被大家接受的公共知识。每一个学科都承担着学科育人的重任，科学学科在培养完整价值观念方面，理应突出学科的本质，传递科学的核心价值。科学绝不是一个人就能推动的，通过学术会议、论文、著作，让科学活动公开，重复实验，求证正确性，让科学家之间相互批判等，会提升科学的内涵，证明科学是值得信赖的
10、活动。就像有人说的那样，科学家的发表和交流，是集科学革命关键之大成。教材介绍了科学著作、科学期刊、学术会议三种形式，而学术资源网站是在现代数字技术支持下的学术资源库。教材中所呈现的是牛顿的经典力学著作自然哲学的数学原理 、国际权威学术期刊自然 科学杂志、学术会议场景及中国知网。第二部分，导入萤火虫的话题，并引导学生探究自己所提出的关于萤火虫的问题。由于对萤火虫数量减少的原因、人类活动是否影响了萤火虫的生存等问题，学生较难通过观察和实验直接研究，因此，引导学生通过查阅资料去寻找答案。需要指出的是，这里并不是让学生直接找到问题的答案，而是要将文献资料作为证实或证伪自己的假设、观点的证据来源。文献资
11、料在本次探究全程中都起到重要的支持作用，例如：在提出问题时，通过阅读其他生物与环境的关系，可以使学生提出更加具有科学性及探究可行性的问题;在界定探究中需要关注的相关要素时，文献资料可以给学生提供背景知识;在设计方案时，参考其他研究者的研究方法和研究资料，可以使学生作出更加合理的研究设计;对于在文献资料中搜集证据，教材从收集信息的类型、搜集证据时对观点和证据的区分、不同观点和不一致的信息的辨别等，进行了指导;在处理信息时，强调学生对文献资料中获取的信息进行整理，以便更好地发现其中的规律等。从提出问题，到分享交流，运用文献资料所开展的这一次研究，经历科学探究的全过程，学生需要以证据为基础，运用各种
12、信息分析和逻辑推理得出结论、交流展示、接受质疑、促进反思，不断更新和深入研究。完整的科学探究过程，使学生进一步理解借助查阅资料找寻答案，也是科学探究的一种方式。第一、 二部分共同构成了学生对通过查阅文献资料进行科学探究活动的意义和价值较为完整的认识，并对到哪里寻找文献资料、怎样甄别选择可信的文献资料、怎样利用资料、怎样处理文献资料中获取的信息进行方法上的指导。教学目标教学目标了解科学家通过论文、著作、报告等形式将自己的研究公开，发表出来，理解科学家发表自己的研究过程、结果及证据对推动科学知识分享和科学进步的意义，体悟科学家的精神，激发学生以“像科学家那样”的态度对待科学探究。通过研究有关萤火虫
13、的问题，开展一次借助文献资料进行的科学探究活动，学习用概念图、 统计图表等方式整理信息的科学探究方法， 感受查阅资料在科学探究中的价值。回顾开展探究活动的过程，总结提出问题、作出假设、查阅文献、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流等各个环节的要点，形成对科学探究活动过程较为整体的认识。活动框架活动框架课时建议等课时建议等1.课时建议：34 课时。2.重点与难点重点：围绕有关萤火虫生存状况的有关问题，借助文献资料进行科学探究活动，学习如何通过查阅资料进行问题探究，体会查阅文献资料在科学探究中的价值。难点：借助查阅资料来收集有助于得出探究结论的信息，而不是直接寻找答案，能够用概念图、统
14、计图表等方式整理和分析信息。3.教学准备教师材料：教学课件;根据学生的探究需求，提供图书、期刊、学术资源网站、专业网站等资源支持学习。学生分组材料：探究活动记录、相关资料等。参考资料参考资料第谷和开普勒第谷和开普勒第谷(TychoBrahe，15461601)，丹麦天文学家。他在丹麦国王的支持下建造了天堡观象台，经过 20 余年的观测，发现了许多新的天文现象。第谷所做的观测精度之高，是他同时代的人所望尘莫及的。第谷编制的一部恒星表相当准确，至今仍有价值。1600 年，第谷与开普勒(JohannesKepler，15711630，德国天文学家、数学家)相遇，第谷邀请开普勒做自己的助手。次年第谷逝
15、世，当他将死的时候，他将开普勒召到身旁来，将其几十年辛勤工作积累下来的观测资料和手稿全部交给开普勒使用。第谷的大量极为精确的天文观测资料，为开普勒的工作创造了条件。开普勒经过无数次的尝试和摸索，因赖第谷的精确观测，得以逐步校核他的计算。开普勒对火星的运动特别加以研究，从这些研究中发现了行星运动的两个基本定律，使他的姓名在天文学史上永垂不朽。1609 年这两个定律刊布在他的新天文学一书中。第一定律说：行星的运动不是在前人所说的圆轨道之上， 而是在椭圆轨道之上， 太阳位置在这些椭圆的一个焦点上。第二定律(面积定律)说：行星的向径在相等时间内扫过的面积相等。又过了 16 年，开普勒提出了行星运动的第
16、三定律： 行星绕太阳公转运动的周期的平方与它们椭圆轨道的半长轴的立方成正比。这一结果表述在 1619 年出版的宇宙谐和论一书中。麦克斯韦电磁理论的证实麦克斯韦电磁理论的证实1831 年，法拉第发现了电磁感应现象，预示着一场重大的工业和技术革命的到来，人类将由蒸汽时代向电气时代迈进。这一年，另外一个正式带领大家迈入电气时代的人诞生了，他的名字叫麦克斯韦。大学期间，麦克斯韦在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后，坚信法拉第的新理论。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望，决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。经过多年的努力，在 1865 年，他提出了一共包含 20 个变量的 20 个方程式，即著名的麦克斯韦方程组。1873 年，麦克斯韦将自己十几年的研究成果结集成册，出版了科学名著电磁理论 ，系统、全面地阐述了电磁场理论。 这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。 他还预言了电磁波的存在，从而正式敲开了现代无线通信的大门。麦克斯韦电磁理论虽然完美，但是未经实验验证的理论终究不能使人信服。1879年，柏林大学和普鲁士科学院颁布一项科学悬赏，以重金向当时科学界征求对麦克斯韦电磁理论的证明。1888 年，德国科学家赫兹设计了电火花实验，证明了电磁波的存在，麦克斯韦的预言得到了证实。
