第一篇:教科版小学科学六年级下册全册教师用书教学参考书
义务教育课程标准实验教材
科学
教师教学用书
六年级下册
目录用说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 教科书整体结构表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 本册教科书的教学日标与内容概要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 主要材料清单„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 各单元说明与教学建议„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 微小世界
一、单兀概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
二、单元教学日标„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
三、分课时教学建议(背景和日标、教学准备、教科书说明、教学建议)„„„„„„„„10
第1课放大镜 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
第2课放大镜下的昆虫世界·.................................................................14
第3课放大镜下的晶体·.......................................................................1g
第4课怎样放得更大·..........................................................................23
第5课用显微镜观察身边的生命世界(一).............................................28
第6课用显微镜观察身边的生命世界(二).............................................31
第7课用显微镜观察身边的生命世界(三).............................................36
第8课微小世界和我们·.......................................................................42
四、评价建议····························································„„47
五、参考资料····························································„„48 物质的变化
一、单元概述····························································„„56
二、单元教学日标························································„„58
三、分课时教学建议(背景和日标、教学准备、教科书说明、教学建议)...............5g
第1课我们身边的物质·.......................................................................5g
第2课物质发生了什么变化·.................................................................62
第3课米饭、淀粉和碘酒的变化·...........................................................65
第4课小苏打和白醋的变化·.................................................................6g
第5课铁生锈了·................................................................................73
第6课化学变化伴随的现象·.................................................................76
第7课控制铁生锈的速度·....................................................................7g
第8课物质变化与我们·.......................................................................g2
四、评价建议·····························································„„87
五、参考资料·····························································„„88 宇宙
一、单兀概述····························································„„92
二、单元教学日标·························································„„94
三、分课时教学建议(背景和日标、教学准备、教科书说明、教学建议)...............g5
第1课地球的卫星一月球·.................................................................g5
第2课月相变化·................................................................................gg
第3课我们来造“环形山”...............................................................103
第4课日食和月食·..........................................................................107
第5课太阳系·................................................................................111
第6课在星空中(一).....................................................................116
第7课在星空中(二).....................................................................120
第8课探索宇宙·.............................................................................123
四、评价建议···························································„„129
五、参考资料····························································„„130
环境和我们
一、单元概述·····························································„„155
二、单元教学日标························································„„156
三、分课时教学建议(背景和日标、教学准备、教科书说明、教学建议)···········„„157
第1课一天的垃圾···················································„„157
第2课垃圾的处理·..........................................................................15g
第3课减少丢弃及重新利用·..............................................................162
第4课分类和回收利用·....................................................................165
第5课一天的生活用水···············································„„169
第6课污水和污水处理·....................................................................171
第7课考察家乡的自然水域·..............................................................174
第8课环境问题和我们的行动·...........................................................176
四、评价建议····························································„„180
五、参考资料·····························································„„181
使用说明
与教科版科学教科书配套的《科学教师教学用书》是为切合教师教学的实际需要而 编写的,三至六年级共8册。为了能清晰而简明地表达课程设计的意图,同时方便教师备 课,我们设计了一些栏日和提供了相应的资源。
下面是与使用有关的几点说明。
一、教师用书的体例和作用
本册教科书的教学目标与内容概要列出本学期的主要教学内容和在学生科学素养培养方面希望达成的日标。为教师了解全学期的教学任务提供完整的框架和概貌。主要材料清单
列出本学期探究活动涉及的主要实验和需要的器材料,供教师作计划和提前准备时使用。各单元说明与教学建议
用文字形式介绍本单元的主要教学活动和活动间的结构,说明本单元的教学在整个教科书框架体系中的地位和意义。单元教学目标
根据课程标准从科学概念、过程与方法、情感态度价值观三个方面,列出本单元要实现的教学日标,为教师把握单元教学提供方向。背景和目标
这是分课时,说明教学内容选择的知识背景和学生的认识背景,方便教师理解教学活动的设计意图。所列的教学目标是直接针对该节课的。教科书说明
用图文对照的形式详细说明正文、照片、图片、图表、对话框所包含的意义,对教科书正文中提出的问题给出必要的答案或说明。—教学建议
有针对性地为教学提供参考性策略,对教学中容易出现的问题给予提示。—评价建议
立足单元教学指出评价的主要方向、可使用的依据以及可采用的评价方法。
二、课时安排建议
修订后的教科书每册均安排了4个教学单元。3, 4年级每个单元包含7个教学活动,5, 6年级为8个教学活动。原则上每个教学活动的时间为1课时,这是根据日前全国绝 大部分地区小学科学课中、高年级均为每周2课时的现状安排的。在设计时,我们也考虑 到个别省份科学课的开设已经实现了课程标准的要求,因此在活动内容的安排上保持了 弹性。针对这样的地区,我们建议在课时安排上可以采取下面的办法来解决:
(一)对典型的科学探究活动展开充分的探究,不以1课时为限制。例如“比较水的 多少”“总结我们的天气观察”等;
(二)加强单元后的总结性教学,帮助学生梳理概念、澄清观点,开展单元性的评价 活动;
(三)实现教科书中已设计的拓展性活动,或资料库中的拓展性活动。这些活动对学 生的发展是十分有意义的。如“小杆秤的制造”“设计制作一个强磁力电磁铁”等。为此 每个单元安排3节左右的机动课时是适宜的,也是可操作的。
三、教学目标的表述
在这套教师用书中,我们根据课程标准的要求和新的科学教育研究成果,将教学日 标分别从科学概念、过程与方法和情感态度价值观三个方面来表述。科学概念的陈述是 用一句完整的话来完成的,它比一个简单的词有了更丰富的内涵,表达的是一个科学的 观点或思想。科学概念也可以划分为不同的层次,例如核心概念和具体概念。每一个核 心概念是由不同的具体概念组成的,而具体概念是从科学事实中归纳出来的。以科学概 念作为教学日标,将促进学生对事实的理解,有助于他们形成重要的科学观念和思想,体现了科学教育改革的新方向。
四、概念图和图表的使用
修订后的教科书引人了多种形式的概念图和图表,因为它们是学生学习科学的有用 工具。运用这些工具,学生可以记录和加工整理信息,同时用来描述概念。教师也可以 借此了解学生的初始想法,为教学确定起点。
维恩图是一种选择、分类和比较信息的非常有用的工具。可以帮助学生记录下他们的观察结果。两个圆可以呈现不同的信息,比如只属于陆生植物的特征和只属于水生植物的特征应分别记在一个圆里,而它们的共同特征则应记人两个圆的交叉部分。
网状图是概念图中的一种,它的作用是用图解的形式记录与中心词有关的观点和内容,呈现中心词和与之相关内容之间的关系。
使用网状图可以帮助学生围绕中心词作尽可能多的联想,由此教师可以了解到哪些知识是学生已经知道的。
气泡图是一种简单的网状图,它可以帮助学生对中心词(主题)作出联想,记录下他们已经观察和了解到的内容。
柱状图(条形图)是在坐标图上用填充的方式,完成的数据表达,表现为条形图,一般由两组数据组成,例如时间和影长、时间和温度等。柱状图可以直观地表现数据之间的差异。
记录不仅仅可以用文字,科学图画也是适合小学生记录观察和与人分享信息的一种十分有效的方法。它比普通的图画倾注更多的精力在细节上。为了真实地记录,学生必须仔细地观察,记下每个小的特点和线条。使用这种记录方法可以提高每个学生的观察能力,教师也可以从中评价他们的观察、表达和理解的能力。
教科书整体结构表
修订后的教科书共32个单元,更好地体现r课程标准的要求。覆盖r生命科学、物 质科学和地球与宇宙科学三大领域标准所规定的相关内容。教科书以科学概念和科学探 究两大主线并行发展的方式建立r自己的整体结构。
书中每个单元后设置r资料库,是为r便于学生深人理解该单元的科学概念、丰富 他们的已有经验和发展他们探究科学的兴趣,是科学课学习的重要组成部分,但仅供学 生阅读。
┌──┬────────┬────────┐ │
│上学期
│下学期
│ ├──┼────────┼────────┤ │三
年
│植物
│植物的生长变化
│ │级
├────────┼────────┤ │
│动物
│动物的生命周期
│ │
├────────┼────────┤ │
│我们周围的材料
│温度与水的变化
│ │
├────────┼────────┤ │
│水和空气
│磁铁
│ ├──┼────────┼────────┤ │四
│溶解
│电
│ │年
├────────┼────────┤ │级
│声音
│新的生命
│ │
├────────┼────────┤ │
│天气
│食物
│ │
├────────┼────────┤ │
│我们的身体
│岩石和矿物
│ ├──┼────────┼────────┤ │五
│生物与环境
│沉和浮
│ │年
├────────┼────────┤ │级
│光
│热
│ │
├────────┼────────┤ │
│地球表面及其变化│时间的测量
│ │
├────────┼────────┤ │
│运动和力
│地球的运动
│ ├──┼────────┼────────┤ │六
│工具和机械
│微小世界
│ │年
├────────┼────────┤ │级
│形状与结构
│物质的变化
│ │
├────────┼────────┤ │
│能量
│宇宙
│ │
├────────┼────────┤ │
│生物的多样性
│环境和我们
│ └──┴────────┴────────┘
本册教科书的教学目标与内容概要
本册内容由“微小世界”“物质的变化”“宇宙”和“环境和我们”四个单元组成。
“微小世界”单元,将引领学生经历从肉眼观察到放大镜观察,再到显微镜观察 的过程,让学生观察丰富多彩的昆虫、晶体、细胞及微生物,使他们既了解人类观 察工具的发展历程,又对人类探索微观世界的部分成果进行梳理,扩大视野,提高 认识。
“物质的变化”单元,学生将通过一系列的研究,观察和认识物质变化是常见的自然 现象,物质的变化分为物理变化和化学变化两种类型。在研究化学变化的过程中,学生 将根据化学变化伴随的现象,认识到化学变化的本质是产生新物质,从而将化学变化与 物理变化区别开来。
“宇宙”单元,学生将在感知的基础上,对收集到的信息进行处理,建立有关环形 山、太阳系、星座、星系等模型,对月相、环形山、日食、月食、星座、星系等有初步 的认识。希望他们能认识到宇宙是一个庞大的、运动变化着的系统,不同宇宙空间分布 着不同的天体。人类通过不断的探索,将发现越来越多的宇宙奥秘。
“环境和我们”单元,从垃圾和水两个主题出发,学生将探究垃圾的来源、成分和处 理方法;将探究水污染的成因,了解污水处理的方法等,从而对人类生活带来的环境问 题有一定的了解,真切地认识到环境问题是人类面临的重大社会问题,并且能够从身边 的点滴小事做起,开展环境保护行动。
通过以上不同视角对周围世界的探究,学生将会对小学阶段所学的物质世界、生命 世界、地球与宇宙等内容有一个概括性的认识:世界是变化着的,多样的;世界是物质 构成的,人无时不刻不在与之进行物质和能量的交换,我们应当保护地球环境。
在本册的学习过程中,学生的探究能力、情感态度价值观也将得到进一步的发展。本册的重点是:
1.通过系列化的探究活动,较全面地收集证据。在本册,学生除了通过观察、实验 方式外,还将学会用统计、调查、收集资料等方式来收集证据。比如对垃圾问题、水资 源问题的研究。
2.对各种证据进行处理,尤其是对资料进行分析整理。如根据资料对水中微生物的 研究,根据八大行星数据表建立太阳系模型等。
3.学习对现象进行科学解释,获得概念性理解。本册将让学生学习用多种不同的方 式对探究的结果进行解释,如画出通过显微镜观察出的结果,画日食成因图,建立环形 山模型,形成垃圾问题的解决方案等。
4.加深对探究的理解。如在“物质的变化”单元中,分辨现象与证据的关系,认识 证据支持结果的重要性等。
5.在活动过程中体验科学探究的乐趣,保持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。
主要材料清单
“微小世界”单元
观察工具:不同放大倍数的放大镜,玻璃片,平面镜片,显微镜。
观察对象:昆虫或昆虫器官(昆虫的足、翅、触角等)标本;食盐、味精、矿物晶 体;水中的微生物如草履虫、眼虫等;洋葱、动物、植物和人体的细胞装片。
其他工具或材料:小刀、滴管、碘酒、吸水纸、载玻片、盖玻片、脱脂棉或其他纤 维。
观察的图片:多种生物细胞及细胞作用的课件或图片。
“物质的变化”单元
实验材料:火柴、生锈的铁钉和铁片、蜡烛、米饭、淀粉、碘酒、几种常见的食物、小苏打、白醋、铁锈、硫酸铜溶液、涂有油漆的铁制品、小自行车、白糖、柠檬酸、自 制电路检测器。
其他工具:滴管、榔头、镊子、玻璃杯、小饮料瓶。
“宇宙”单元
模拟实验材料:圆纸片、皮球、玻璃球、兵乓球、打气筒、注射器、沙盘、电筒、蜡烛、纸板、橡皮泥、棉线、铁丝、星空图。
相关资料:有关月球、日食、月食、太阳系、北斗一七星、夏季星座、航天器、人类 宇宙历程的图片或多媒体资料。
“环境和我们”单元
观察实验材料:广口瓶、洗净的小石子、纸巾、墨水、有回收标志的塑料瓶、堆肥 箱、包装盒。
常用工具:弹簧秤、自制量杯、放大镜、显微镜。
相关资料:有关垃圾场、垃圾污染河道、回收垃圾、水污染等图片或多媒体资料。
各单元说明与教学建议
微小世界
一、单元概述
通过前面三年半的科学课学习,学生已对身边世界的许多物质及现象有了一定的认识。在六年级下册,将进一步拓展学生的视野,指导学生认识较微观的世界。本单元按人类观察 工具的不断发展,视野不断开扩的线索编写。学生将经历用肉眼观察,到放大镜观察,再到 显微镜观察的过程。对昆虫、晶体、细胞和微生物进行进一步的观察,激发他们深人探索大 自然奥秘的兴趣。使学生了解到,人类为了更好地探索自然界,一直在不断地改进观察工 具。观察工具的改进,使人类的视野越来越开阔,发现了原来不知道的许多秘密。
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,本单元不从物质的分子、原子、电子这个角度去展开。只是扩展到用放大镜和简易的显 微镜能观察到的微细的观察领域。如常见的固体物质的晶体,小的昆虫,昆虫的器官,植物的细胞、水中常见的微小生物,等等。
本单元是一个综合性较强的单元,所涉及到的内容有光学、生物、物质的结构、科 学发展史等方面。但教学的重点是拓展学生观察的范围,激发学生的观察兴趣,鼓励他 们探究和发现大自然的奇妙,学习和领悟使用观察工具的好处,体会科学、技术、社会 的关系。本单元也是一个比较开放的单元,课堂上的学习只是一个开端,希望学生把观 察活动延续到课后,把观察内容拓展到更多的方面。
各课内容简要如下:第1课“放大镜”。学生通过讨论和体验,对放大镜的构造和功 能有进一步的了解。第2课“放大镜下的昆虫世界”和第3课“放大镜下的晶体”。指导 学生用放大镜观察昆虫的器官和物体的微细结构,体会用放大镜比用肉眼观察更有利我 们对身边世界的了解。第4课“怎样放得更大”。帮助学生了解从放大镜到显微镜的发明 过程,认识到是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,发现了微生物和细胞。第5, 6和7课“用显微镜观察身边的生命世界”。指导学 生用显微镜观察微生物及细胞,了解人类用显微镜探索生命世界的成果,同时认识生命 体都是由细胞组成的,微生物具有生命的特征。第8课“微小世界和我们”,对单元学习进行回顾和总结,对人类观察工具的发展以及对人类探索自然的成果进行梳理,并通过 查阅资料汇报交流,了解更多的人类探索微小世界的成果。
二、单元教学目标
科学概念
.放大镜和显微镜能将物体的图像放大,使我们能看到物体的更多细节。
.为了能将物体的图像放大,透镜应是透明的、中间较厚的,放大倍数与中间的厚度 直接有关。
.细胞是生物生命活动的最基本单位,生物都由细胞组成。
.微生物在大自然中广泛存在着,它和我们的生活、生产、环境有着密切的关系。
.一些微生物太小,没有放大镜或显微镜便不能被看到。
.微生物是生物,具有生物的共同特点,也由细胞组成。
.微生物有在特殊环境下生存的结构。
.物质世界和生命世界是多种多样的。
过程与方法
.运用手执透镜及显微镜观察生物及非生物标本。
.学习使用适当的器材及技术观察细胞和微生物。
.通过文字、绘画、讨论等形式记录、交流观察结果。
.通过观察实验及收集资料,了解人类在探索微小世界方面取得的成果。并以多种方 式交流及汇报。
情感态度价值观
1.发展探索微小世界的兴趣。
2.认识到科学技术的发展会促进观察工具的不断进步,观察工具的不断进步对促进 科学的发展是十分重要的。
3.认识到我们周围的物质世界是可以认识的。
4.对人类的探索精神和发明成果表示敬佩。
三、分课时教学建议 第1课放大镜
(一)背景和目标
眼睛是人的主要观察工具,但人的最高视力也只能看清楚1/5毫米的微小物体。多少 年来,发明一种能看到更小物体的工具一直是人类的梦想。早在一千多年前,人们发明 了放大镜。今天放大镜在我们的生活、工作、学习中被广泛使用。
学生对放大镜并不陌生,从三年级起放大镜就伴随着孩子们的科学学习。但是他们 对人类发明放大镜的意义以及放大镜的结构和功能不一定很了解。本课鼓励学生在带着 新的问题用放大镜进行观察的过程中,有新的发现。同时学习和了解一些关于放大镜的 简单光学知识。
科学概念
.放大镜是凸透镜,凸透镜具有放大物体图像的功能,用放大镜观察物体能看到更多 的细节。
.放大镜广泛应用在人们生活生产的许多方面。
.放大镜镜片的特点是透明和中间较厚(凸起)。
过程与方法
.正确用放大镜观察物体。
.比较用肉眼观察和用放大镜观察的不同。
情感态度价值观
.理解使用放大镜观察的意义。
.增强用放大镜观察身边世界的兴趣。
.认识到从肉眼观察到发明放大镜是人类的一大进步。(二)教学准备
分组实验器材:放大镜(最好有不同放大倍数的)、科学书或报纸上的照片、计算机
或电视机、圆柱形和球形的透明器皿、塑料薄膜、铁丝、普通的玻璃片、平面镜片、水。教师演示:不同放大倍数的放大镜、相关图片或课件(如放大镜镜片的结构等)。(三)教科书说明
教科书共3页,共分三部分。第一部分:为什么要用放大镜观察;第二部分:放大镜 下的新发现;第三部分:放大镜的特点。
第一部分:为什么要用放大镜观察
人类视觉工具的发明是从放大镜开
始的,我们的教学活动也从这里开始。学生对于放大镜比较熟悉,他们常用放大镜,但对于放大镜的特点及功能又不完全明白。为了让学生进一步明白使用放大镜观察的意义,编写了这个部分。
这部分内容通过以下两个活动进行: 一是让学生回忆科学课学习中放大镜的作用;二是学生填写网状图和交流讨论,了解人们使用放大镜的工作范围及意义。
第二部分:放大镜下的新发现
活动目的是对比用放大镜和肉眼观察到底有什么不同。为什么要安排这个活动呢?因为许多学生只知道放大镜能放大物体的图像。让学生再次用肉眼和放大镜对比观察科学课本上的照片以及电视机和计算机的屏幕,学生会体验到放大镜不仅能放大物体的图像,还能看到物体的许多细节。
学生用放大镜观察印刷物上的照片和电视机、计算机的屏幕,观察的结果是不仅图像放大了,而且还会发现肉眼不能发现的秘密,那就是图像是由色彩点组成的。
为什么印刷物上的照片是由点组成的?因为印刷上采用的是网点技术。彩色画稿或彩色照片,其画面上的颜色数有成千上万种。若要把这成千上万种颜色一色色地印刷,几乎是不可能的。印刷时先将原稿进行色分解,分成青、品红、黄、黑四色色版,再进行加网。原稿图像一经加网以后,就把图像分割成无数个规则排列的网点,构成网点负片,最后拷贝、晒成各色印版。印刷时再进行色的合成,由于我们眼睛的分辨能力有一定的限制,所以分辨不出来。
用放大镜观察电视机和计算机的屏幕,为什么看到的一个个小点由红、绿、蓝三色组成?这是因为电视摄像机的镜头摄人人或景物的影像后,利用折光镜将光线分成3路,由3个摄像管分别感受光线中红、绿、蓝三种原色光,然后将感受的光线转变为电信号。这些电信号被彩色电视机收到后便控制彩色显像管里的3个电子束(电子枪)。显像管管底的内壁涂有一层光敏材料一荧光粉,构成荧光屏。荧光屏在向外的一面含有40万组荧光点,每组由三个荧光点组成,它们受到电子束激发后就产生对应的红、绿、蓝色光。这些荧光点很小,平时肉眼无法看见,而用放大镜就能看见它是由红、绿、蓝三色组成。
通过对比学生知道放大镜下的物体不仅放大了,而且有些细节,如课本或报纸上的图片、计算机和电视机的屏幕,不用放大镜是看不出它们由许多小点组成的。这样的发现使他们很惊讶,引起观察的兴趣,从中体验到用放大镜和不用放大镜所看到的物体不仅只是大小不同。
学生经常用放大镜,但是不一定知道正确的使用方法。课文资料中,提示了正确使用放大镜的方法。观察方法一: 让放大镜靠近观察的物体,观察对象不动,人眼和观察对象之间的距离不变,然后移动手持放大镜在物体和人眼之间来回移动,直至图像大而清楚。方法二: 放大镜尽量靠近眼睛。放大镜不动,移动物体,直至图像大而清楚。
第三部分:放大镜的特点
这是一个探究活动。探究两个问题: “放大镜为什么能放大物体的图像?”“什么样的放大镜放大倍数比较大?”希望学生观察放大镜镜片的特点,并比较它的镜片和普
通的玻璃片、平面镜片有什么不同,发现其中的秘密。放大镜镜片的特点是:透明、中 央厚边缘薄。
接下来,通过一系列的思维活动巩固和加深学生的理解。首先让他们判断生活中的 一些常见器具有没有放大的作用?这需要一种推理性的假设:放大镜镜片是透明、中央 厚边缘薄,它具有放大图像的功能;那么只要有和放大镜片同样的结构,就应具有同样 的放大功能。然后通过实际的观察,学生的假设得到验证。在此基础上让他们进行概括 总结:放大镜的镜片特点是透明、中央厚边缘薄,凡是和放大镜片具有同样特点的器物,都具有放大功能。最后让学生思考分析:人们为什么把放大镜叫做凸透镜?是因为镜片 的中央凸起,且又是透明的。通过这一系列的活动,一步一步加深学生对放大镜特点的 理解。
放大镜之所以能放大,是因为放大镜片是凸透镜。光线通过凸透镜会发生折射,当物体在凸透镜的焦距以内,从物体某一点引出的平行于主光轴的人射线,和通过光 心的人射线不能汇聚到一点,只能在反向延长线上汇聚,所形成的像就是一个放大的 虚像。
(四)教学建议
1.为什么要用放大镜观察。
活动的思路是从我们科学课学习中对放大镜的使用,再到人们在生产和生活中对放 大镜的使用,从中了解放大镜使用的广泛性和重要性。
学生填写的网状图有三层,最中间是“放大镜”,第二层是哪些行业、哪些工种的人 经常使用放大镜,最外层是他们用放大镜干什么。活动日的是了解人们使用放大镜的广 泛性及意义。为了打开思路,这个活动要让学生先在小组讨论,然后再由每个学生自己 填写。最后大组交流完成全班的大表格。在此基础上,进行概括和总结。这么多的人都 在使用放大镜说明了使用的广泛性,其中公安、科研等很多重要的部门都使用放大镜,说明使用放大镜的重要价值。
通过这两个活动要让学生明白使用观察工具的重要性,使用工具观察比只用肉眼观 察优越。
2.放大镜下的新发现。
在观察前,教师要了解学生是如何使用放大镜的,他们知道正确的方法吗?如果都 知道,教师在学生发言的基础上简单进行小结。如果学生的方法不太规范,教师要讲解、指导并示范。也可以让学生阅读课文资料学习正确的使用方法。
让学生使用放大镜观察科学课本上的照片以及电视机和计算机的屏幕。观察过程中,一定要学生进行对比观察,即用肉眼观察和用放大镜观察进行对比。图片可用科学课本 上的,也可以选用报纸上的,图片大些效果更好些。由于学生对放大镜比较熟悉,可能 会没有兴趣。教师要调动学生学习的积极性。可以增加一些观察对象,比如织物的纤维、同样的钢笔或毛笔在不同的纸上留下的笔迹有什么不同、颜色水在不同的纸上浸润的情 况、观察钢笔的墨水从哪里来,等等。
3.放大镜的特点。
这是一个探究活动。对六年级的学生来说,可以提出问题后放手让他们独立研究。探究问题:C1}放大镜为什么能放大物体的图像?C2)什么样的放大镜放大倍数比较大? 为此教师不仅要给学生准备放大镜,还要准备玻璃片和玻璃镜片。同时至少准备两种不 同倍数的放大镜。第一个活动重点是观察镜片的特点。第二个活动重点是比较不同放大 镜镜片边缘和中央的厚度差异,即镜片中央凸起的程度。
可能有学生会认为放大镜的放大倍数和镜片的直径有关系,因此教师给学生准备的 最好是直径相同而凸度不同的两种放大镜。如果没有这个条件,教师自己要准备几对直 径相同而放大倍数不同的放大镜作为备用。比如直径大的,而放大倍数有大有小的放大 镜;直径小的而放大倍数有大有小的放大镜。
判断生活中的一些常见器具有没有放大作用时,要注意给器皿加满水,空的器皿是 起不到放大作用的。最后要让学生解释这些器具加满水后为什么能放大或为什么不能放 大?通过讨论使学生认识到只要和放大镜片同样的透明、边缘薄而中央厚的结构,就具 有同样的放大功能。
对于“放大镜的镜片特点呢?人们把放大镜叫做凸透镜,想想这是为什么”这个问 题相信学生是能够自己解决的,应该让学生自己解决。
放大镜放大的道理是因为光线通过凸透镜产生折射。这个道理对于学生比较深奥,不必作为教学内容。
第2课放大镜下的昆虫世界(一)背景和目标
昆虫世界是一个奇妙的世界,昆虫的种类和数量繁多,生活范围广,有着不同的形 态结构和生活习性。因此有许多丰富的可供观察的内容。但许多昆虫个体较小,仅用肉 眼人们无法看清它们的身体构造,也不便于观察它们的活动和生活习性。本课将引领学 生用放大镜探索奇妙的昆虫世界。
学生对昆虫有着浓厚的兴趣,观察昆虫对许多学生来说本来就是一个乐此不疲的活 动。在三年级上册的动物单元他们对昆虫已有一些接触,但远远不能满足探索的好奇心。现在用放大镜进一步观察昆虫世界,一方面可以满足学生的需求,另一方面可以使学生 体会到用观察工具的重要性。科学概念
.使用工具能够观察到许多用肉眼观察不到的细节。过程与方法
.使用放大镜观察昆虫身体结构的细部和活动。情感态度价值观
.认识到使用工具观察扩大了人们的视野,可以观察到更细小的物体和更遥远的物 体。
.发展使用放大镜观察昆虫的兴趣。
(二)教学准备
学生分组观察器材:昆虫或昆虫器官标本、放大镜。
教师演示器材:有关昆虫形态构造和生活习性的多媒体课件。
(三)教科书说明
本课对昆虫观察的活动,是从昆虫的身体构造到昆虫的生活习性,由易到难,由静到动。昆虫生活习性的观察活动要延伸到课外。教科书共两页,内容分为两部分。第一部分是“奇特的身体构造”;第二部分是“蚜虫和它的天敌一草岭”。
教科书首段提出本课的观察活动任务,并了解学生已有的昆虫知识。
第一部分:奇特的身体构造
这部分的活动主要激发学生用放大镜探索昆虫世界的兴趣。观察的内容有: 蝴蝶的翅、蝇的眼、蟋蟀的耳、昆虫的触角等。这些器官能反映昆虫的主要特征,也是学生感兴趣的内容。当然观察内容不限于昆虫的这几方面,这里只是打开学生的思路,引领学生进人昆虫世界,教师完全可以根据学生的需要和学校的条件自己确定观察的内容。观察主要在课堂上进行,为此教师在课前要准备足够的昆虫标本,供分组观察用。
教科书第5页右上是蝇的复眼的照片。昆虫的眼睛分单眼和复眼,复眼在头部上方的两侧。在放大镜下观察,可以看到复眼由许多小眼组成,每只小眼都是六角形的。不同的昆虫其复眼中的小眼的数日不同,例如有一种蚂蚁的工蚁只有1个小眼;蝴蝶有1.2万一1.7万个小眼;蜻蜓则有1万一28万个小眼;家蝇有4千个小眼。小眼的构造很精巧,它有一个如凸透镜一样的集光装置,叫角膜镜,就是小眼表面的六角形凸镜,下面连着圆锥形的晶体,在这些集光器下面连接着视觉神经。每只小眼睛只能看到物体的一部分,整个眼睛看物体就像一个拼凑物。昆虫的复眼虽然由许多小眼组成,但它们的视力远不如人类的好,蜻蜓可以看到1米一2米,苍蝇只能看到40毫米一70毫米。可是,昆虫对于移动物体的反应却十分敏感,当一个物体突然出现时,蜜蜂只要0.0l秒就能做出反应。捕食性昆虫对移动物体反应能力更加迅速敏捷。
教科书左面是蟋蟀长在足内侧的耳朵。昆虫的耳朵不像人类的耳朵,它有各种各样的外形,在身体上的位置也不固定。如蝉的耳朵长在腹部第二节附近;夜蛾的耳朵长在胸、腹部之间凹处;雄蚊和蚂蚁的听觉毛长在触角上;嶂螂的听觉毛长在尾须上。蟋蟀是大家所喜爱的昆虫,可以发出优美动听的鸣叫。它们用来听音的耳朵长在前足胫节上,是一个膜状构造,称为鼓膜听器。蟋蟀的听器外形为卵圆形或缝隙状,鼓膜里有100^-300个感觉细胞,可以很快接受到同种发出的召唤、求爱、交尾、攻击、报警等声音信号,从而做出回答。据测定,蟋蟀的足听器感知范围为700赫兹^-5 000赫兹,但它们实际能够感受到的音波范围要比测试范围广得多。
第5页右中是学生画的几种不同昆虫的触角。昆虫的头部都有一对触角,昆虫的触角像“天线”,能感触物体,嗅到气味,还能平衡身体。不同种类的昆虫,“天线”的形态也各不相同:蟋蟀、蝗虫的触角呈丝状;蚂蚁的触角是膝状;蝴蝶的触角是棒状;雄蛾的触角是羽毛状;天牛的触角是鞭状。昆虫的触角就像电视机上的天线,可左右上下不停地摆动,以接受来自不同方位的气味。家蚕雄蛾的一根触角上约有1.6万个毛状感觉器,它们接受气味的能力非同小可。雄蛾可感受到500米以外雌蛾释放出来的气味。一种天蛾能感受到几里以外同种异性的气味。触角的形状和着生的位置是鉴别昆虫种类的重要特征。
第5页右下是放大镜下蝴蝶翅的照片。蝴蝶的翅本来和蜻蜓、蝉的翅膀一样,是膜质、透明和无色的,但它们的翅面上密密地覆盖着一层粉末。如果我们用手摸一下这种翅,手上就会粘上粉末,而翅上就会显出透明的一块。这些粉末在放大镜下观察,是些像鱼鳞似的小东西,昆虫学上称之为鳞片。每个美丽的鳞片都有一个小柄,像鱼鳞似地镶嵌在翅蜡上的鳞片窝里。每个鳞片有几十条到1 000多条脊纹,它们具有很好的折光性能。脊纹上有许多并行的薄片,像书页一样叠合在一起。这些脊纹在光照下闪烁出美丽的光芒。
第二部分:蚜虫和它的天敌一草岭
这部分内容主要是激发学生进一步观察昆虫,从观察静止的昆虫标本过渡到观察活着的昆虫的生活习性,难度有所增加。
第6页上“蚜虫和它的天敌一草岭”是对蚜虫和草岭进行比较深人的跟踪观察。观察者从蚜虫和其天敌草岭的肢体、进食、伪装等几方面,以及它们的关系,作 了比较细致的观察和生动具体的记录、描述。
蚜虫是一种常见的危害性很大的害虫,其身体很小,要用放大镜才能看清它的身体 的大致外形。它们常聚集在植物的嫩茎上吸食植物的汁液。6页右上是一只雌性蚜虫正在 生小蚜虫,蚜虫可以不用雌雄交配而由雌虫直接生小蚜虫,这种繁殖方式叫孤雌生殖。
蚜虫的天敌一草岭,是一种非常美丽的昆虫。教科书中之所以选草岭,是因为草 岭是一种重要的蚜虫天敌,比较普遍,其生活习性也有很多奇特的地方。因为我们平时 没有注意它,所以对它不太熟悉。其实只要在蚜虫多的植物附近注意观察,是经常可以 看到草岭的。草岭是完全变态的昆虫,成虫的头顶长着一对又细又长的触角,头的两侧 是闪着金色光泽的大眼睛。它的身体多呈嫩绿色,翅膀透明,纵横交错的翅脉形成格状 的网络,就像披着轻纱一般美丽。草岭产卵的方式十分奇特,雌草岭常把卵产在蚜虫密 集的植物叶片反面。产卵时先从尾部拉出一根丝,然后在丝的顶端产一椭圆形卵,往往 是一簇簇卵产在一起。在蚜虫多的地方,还能找到草岭的幼虫。草岭的成虫和幼虫都能 捕食蚜虫以及其他危害农作物的小虫,尤其是幼虫十分擅长捕食蚜虫,素有“蚜狮”之 称。其口器外形像两把镰刀,左、右的上下P v分别合成刺吸式构造,能插人蚜虫体内。但这个过程需要在放大镜下观察才能看得清楚。
教科书第6页右下是草岭的幼虫正在捕食蚜虫。它把蚜虫的体液吸干后,还会把蚜虫 的空壳粘在自己的背上作为伪装,成了披着蚜壳的“狮子”。
教科书上的“蚜虫和它的天敌一草岭”仅是一个举例。希望能激发学生的观察兴 趣,并从中受到启发,乐意参与这个活动。能选择1 ^-2种昆虫在放大镜下进行比较深人 细致的观察和记录。这里的观察和记录都是一种开放性的活动,对观察结果没有严格的 规定。只要学生积极参与了这个活动,经历了活动的过程,活动中认真地观察、记录和 总结,就达到了教学的要求。(四)教学建议
1.奇特的身体构造。
这一部分内容主要是观察昆虫的构造和器官,教学主要在课堂上进行。因此教师事 先要准备足够多的昆虫标本供学生观察,可以是身体完整的,也可以根据观察的需要只 有某个器官或某个部分的。教师可以在开学初就布置学生在家长或教师的指导下进行采 集。也可以把它作为课外兴趣小组的活动内容。采集前要教给学生采集方法和安全事项,尽量不伤害有益昆虫。
新课开始,教师可以这样引人:我们曾经观察过蚂蚁、蝗虫、蚕蛾,它们都是昆虫。昆虫是自然界中数量和种类最多的生物。它们有各种各样的形态和生活习性,也有许多 特殊的构造和本领,我们知道吗?法布尔是法国著名的昆虫学家,他用整整一生的时间 在田野里对昆虫进行观察,发现了许多昆虫有趣的事情。今天我们也来做一个法布尔式 的观察家,来探索昆虫世界的秘密。
接着分组观察:各组学生轮流观察蝴蝶的翅,蜻蜓或蝗虫的眼睛,昆虫的各种触角、口器等,观察时先用眼睛观察然后再用放大镜观察,边观察边记录。然后大组交流自己 的发现,学生可能发现蝴蝶的翅原来是由许多彩色的小鳞片组成的;它们的眼睛原来是 由许多小眼睛组成的;昆虫的触角是各种各样的„„
在大组交流了观察结果后,教师对学生的观察进行小结和评价,适当补充有关的知 识,并激发学生进一步探究昆虫世界的兴趣。
2.蚜虫和它的天敌一草岭。
教师可以这样激励启发学生进一步探索昆虫世界的秘密:我们前面观察的都是昆虫 的标本,如果我们到大自然中去,在它们活蹦乱跳的情况下观察它们,在蔚蓝的天空下、在蝉鸣的歌声中去观察,一定是非常有趣的事,也会发现更多的秘密。
然后指导学生阅读教科书上的观察范例一“蚜虫和它的天敌一草岭”。读后让学 生谈谈自己的体会,激励学生学习作者的观察方法、探究精神和态度。
接着布置新的探究任务一观察某种昆虫的生活习性。让每个小组的学生讨论观察 的想法和打算。比如想观察昆虫的哪些方面的问题?怎样观察?并让几个小组在全班交 流自己的想法,大家对他们的计划提出问题和建议。教师也可事先拟出一定的小课题,供学生参考、选择。小课题的内容要尽量小,要符合学生的探究水平,并具有可行性。比如:蚂蚁能预报天气吗?嶂螂怎样繁殖?雄蚊和雌蚊的触角有什么不同?蜜蜂怎样采
集花粉,等等。虽然这些小课题的答案在一些书刊上都有,但要要求学生自己经过实际 观察得出结果,不要摘抄现成答案。
最后教师提出观察要求、完成任务的时间、安全及环境保护方面的注意事项。这个 观察活动的时间可以较长一些,比如在学期即将结束时,每组学生交出观察结果。对观 察结果的评价标准应符合小学生的实际,不能要求太高。只要认真按计划坚持观察,并 写出观察结果都应该得到鼓励。第3课放大镜下的晶体 物体的微细结构(一)背景和目标
本课将带领学生进人另一个新的观察领域一晶体世界。晶体指组成物质内部的微 粒按一定空间次序排列形成的具有规则几何外形的固体。比如食盐是氯化钠的晶体,味 精是谷氨酸钠的晶体,冬天窗户玻璃上的冰花和天上飘下的雪花,是水的晶体。
晶体是美丽的,也是非常有用的,在生产、生活及科研中发挥着重要的作用。但 大多数物质的晶体是用肉眼看不见的,我们只有借助放大镜、显微镜、甚至X光才能 看到。
晶体是许多固态物质的一种结构。过去学生观察物质,很少从结构的角度去观察,本课的观察活动将使他们对身边的物质有着更深一层的了解。相信在我们带领学生走进 这个世界之后,学生很快就会对奇妙的晶体世界着迷,从此对它热情关注。
科学概念
.一些固体物质的内部有一定的结构,如果构成这些物质的微粒按一定的空间次序排 列,形成了有规则的几何外形,这就是晶体。
过程和方法
.用放大镜观察常见固体物质的晶体。
.用图记录观察结果。
.自制食盐等晶体。
情感态度价值观
.激发了解和探索晶体世界秘密的兴趣。
.在欣赏各种晶体的过程中,感受自然的美。
(二)教学准备
分组观察器材:放大镜、食盐、味精、烧杯、滴管、玻璃片,矿物晶体。
教师演示器材:各种晶体及晶体用途的图片或多媒体课件,制作好的大晶体及器材。
(三)教科书说明
内容共两页,分两部分。第一部分是“观察美丽的晶体”;第二部分是“制作晶体”。活动内容是先观察再制作。
第一部分:观察美丽的晶体
教科书首先提出一个问题:我们注意过各种各样物质的结构是怎样的吗? 如果我们用放大镜观察身边的物质,我们能发现什么呢?这个问题的日的是了解学生的想法,同时提出即将学习的任务。
观察物质的结构从身边熟悉的食盐、碱面、味精等物质开始,让学生用肉眼和放大镜分别观察食盐、碱面。看看放大镜下的食盐、碱面和我们平常肉眼看见的是否一样。同种物体的每一个颗粒的形状是否大致一样?
在放大镜下,学生将看到的是各种物质的颗粒都是晶莹、剔透有着各自一致的几何形体的微粒,比如食盐、白糖的晶体都是立方体的,味精的晶体是柱状等。在这个基础上指导学生认识晶体: 白糖、食盐、碱面、味精的颗粒都由有规则的几何形体组成,人们把这样的物质叫做晶体。
接着教科书通过图片向学生介绍自然界中的晶体。第8页上的照片分别是水晶、雪花、维生素c、黄铜矿等晶体。晶体的形状很有规则,有的是立方体,有的像金字塔,有的像一簇簇针;有的晶体较大,肉眼可见,有的较小,要在放大镜或显微镜下才能看见。正因为各种物质的晶体具有基本一致的形状,所以晶体也是鉴别矿物的依据。地质学工作者,常常在放大镜或显微镜下观察岩石中的晶体,判断它的矿物成分,以鉴别岩石。第8页右上的图片显示的是在显微镜下花岗岩中石英、长石、云母的三种晶体。
第二部分:制作晶体
自然界中有的晶体从溶液中诞生,如海水蒸发得到盐的结晶。有的晶体是在一定压强和温度下形成的,如火山喷发岩浆冷却后形成矿物的晶体。我们指导学生制造晶体的方法可以有减少水分和降低温度两种。减少水分法,也就是把某种溶液风干即使其水分蒸发,使物质重新析出;降低温度,即先把某种物质的溶液加热制成饱和溶液,然后冷却,使物质重新析出。课本上介绍的制作的方法是蒸发法,即先制作物质的溶液,然后滴一滴在玻片上,让其自然蒸发。
用这种方法制作的晶体比较小,教科书上还介绍了一种制作比较大的晶体的方法。用一只大的玻璃杯,多放些水和食盐,直到食盐全部溶解为止。用漏斗过滤溶液,将过滤后的溶液注人一只清洁的玻璃杯内,在杯中悬吊一根细线,一端拴上一小块食盐晶体浸泡在溶液中,然后静置数天。在玻璃杯底首先出现了第一批
晶体,滤去溶液中残留的晶体,然后把悬在细线上的晶体浸人过滤后的溶液中,晶体会 缓慢地生长。如果在杯中继续倒人饱和食盐溶液,则晶体的生长会持续几周甚至几个月。(四)教学建议
1.观察美丽的晶体。
学生在四年级曾经观察过矿物的晶体,教师可以从这里切人。再次出示一些矿物的 晶体如水晶、黄铁矿、方解石的图片,问问学生还记得这是什么吗?它们的形状有什么 特点(有着比较规则的几何形体)。
然后教师接着说,除了矿物有着规则的几何形体,自然界的许多物体也有这样的结 构,我们知道吗?白糖、食盐、碱面是我们做饭菜时经常用到的材料,今天我们来仔细 地观察它们的形态。
接着是学生分组观察活动。要求学生用肉眼观察白糖、食盐、碱面,再用放大镜观 察,看看它们又是怎么样的。不仅观察每一颗粒的形状,还要观察同种物质的所有颗粒 的形状。并在记录单上画出白糖、食盐、碱面、味精的晶体形状。
在学生汇报交流的基础上,教师要学生总结,这些物体的颗粒有什么特点。最后教 师小结:在放大镜下看到的食盐、白糖、味精、碱面,虽然它们形状各不相同,但同种 物质的颗粒都有规则的几何形体。人们把这样的物质叫做晶体。
然后教师问问学生还知道自然界中的哪些晶体物质。除了学生的回答和教科书上插 图所示,教师还可以进行补充,比如装水的容器中的水垢等。并告诉学生在自然界很多 固体物质都是晶体,但大部分都是我们的肉眼看不见的,要在放大镜或显微镜下才能看 见。比如花岗岩中的三种矿物晶体,我们用放大镜观察,它们的形状不是很清楚,这就 必须在显微镜下观察了。地质工作者鉴别岩石和矿物时,就常常根据晶体形态来作出 判断。
2.制作晶体。
教师可提出这样的问题:知道自然界的晶体是怎样产生的吗?然后讲解自然界的晶 体都是在一定的条件下经过结晶过程产生的。自然界中有的晶体从溶液中诞生,如海水 蒸发得到盐的晶体。有的晶体是在一定压强和温度条件下形成的,如火山喷发岩浆冷却 后形成矿物的晶体。教师可展示相关课件。
我们自己来制作晶体。我们应该怎样才能得到晶体呢。我们现在制造晶体的方法就 是利用我们学过的方法一蒸发的方法。步骤如下:先制作食盐或碱面的溶液,然后用 滴管或玻璃棒滴一至二滴在玻片上。为了蒸发得块,滴后要轻轻晃一下,让溶液扩散得 薄而均匀,放在通风的地方。也可以用夹子夹住玻片在酒精灯上微微加热,加热时玻片 离酒精灯火焰远一些,慢慢烘干。在溶液蒸发的过程中,千万不要用手或器物触摸它。
制作好食盐或碱面晶体,再让学生用放大镜观察并画图记录它们的形态。因为溶液 的自然蒸发需要一定的时间,教师也可让学生在等待溶液结晶的过程中,先观察别的班级已经做好的晶体,然后再观察自己做的晶体。
最后教师出示自己做好的大的晶体,学生一定很吃惊,也很激动。这时问学生,愿 不愿意制作更大的晶体,让学生阅读教科书上的制作方法,课后自己制作。
如果有时间,建议教师向学生介绍晶体的用途,最好用多媒体课件进行。如果没有 时间,可让学生自己去收集和阅读相关资料,做成资料卡片,在全班张贴展示。
课外延伸:了解有关晶体的知识,观察身边更多的晶体。第4课怎样放得更大(一)背景和目标
在使用放大镜的过程中,学生都希望放大镜能把物体放大更多倍数,以便把物体看 得更清楚。这也是在显微镜发明之前,人们的想法和一直努力追求的日标。但放大镜的 放大倍数是有限的,直到17世纪,人们发现用两个凸透镜组合起来可以提高放大倍数,从而发明了显微镜,人们的这个日标才得以实现。
本课指导学生经历前人发明显微镜的过程,用两个放大镜自制一个显微镜,并尝试 用自制的显微镜进行观察。
科学概念
.两个凸透镜组合起来可以使物体的图像放得更大。
.显微镜的发明拓宽了观察领域,显微镜是人类认识微小世界的重要观察工具。
过程与方法
.用两个放大镜组合制作一个简易显微镜。
.用自制的显微镜观察周围的物体。
.阅读课文中列文虎克发现微生物的故事。
情感态度价值观
.认识到人类发明显微镜是一个了不起的进步。
.认识到科学的不断发展,会促使技术不断地改进,而技术的发展,又会促进科学研 究的发展。
.学习科学家对科学执著的追求和不懈的探索精神。
(二)教学准备
分组实验器材:两个不同放大倍数的放大镜、卡纸(或现成的纸筒)、剪刀、胶水。供显微镜下观察的物体,如花蕊,青苔,蚕丝,纸纤维,昆虫的足、翅、触角等,手电 筒或小镜子。
教师演示器材:两个不同放大倍数的放大镜,自制的显微镜,相关课件(如显微镜 发展的历史等)。(三)教科书说明
内容共两页,分为两个部分。第一部分为“做个简易显微镜”;第二部分为“显微镜的发展”。教科书的阅读资料中有列文虎克发现微生物的故事及显微镜的发展史。
第一部分:做个简易显微镜
教科书首先提出怎样把物体放得更大的问题,引起学生的思考,然后启发学生用两个放大倍数不同的凸透镜组合起来观察物体,比较用两个透镜和一个透镜看到的物体图像有什么不同?从中发现把两个透镜组合起来观察物体,放大倍数会大大提高。这个活动引领学生经历一个显微镜的发明过程。
在17世纪,人们无意中把两个凸透镜组合起来,明显提高了放大倍数,从而发明了最早的显微镜。为什么两个凸透镜组合起来能把物体放得更大呢?用透镜成像的规律来分析:这两个凸透镜是不同放大倍数的,对着物体的透镜焦距较小,叫物镜。对着人眼的透镜叫日镜,焦距较大。把物体放在物镜的焦点附近,使物距稍大于焦距,就会在它的焦距到2倍焦距之间,而恰好是日镜的焦距内生成一个放大的倒立的实像,这个放大的像通过日镜的折射后进人人眼,人们就会在日镜中看到一个放得更大的正立的虚像。也就是日镜把物镜得到的放大的实像进一步放大。本课让学生用两个放大镜,调整它们的距离来观察物体,从中去发现这样的组合能把物体放得更大,这是引领学生经历前人发明的过程。
显微镜的放大倍数怎样计算呢?是用日镜的放大倍数乘以物镜的放大倍数。可以让学生计算一下,从计算的结果也可以知道两个透镜组合而成的显微镜比单个透镜的放大倍数大得多。
接下来的活动是让学生用自制的显微镜观察物体。实际验证一下物体的图像在显微镜下是不是被放得更大了,是不是又会发现一些用肉眼和用单个放大镜不能看到的细节,并把新的发现记下来。课文中的观察对象有青苔、花蕊、花粉等。选用这些物体作为观察对象的理由是:青苔用肉眼看起来分不清一株一株的个体,看到的只是绿茸茸的一片像地毯,而在显微镜下能看清它们的每个植株;种子植物的繁殖器官一花粉,也是微小世界的一个大家族,用肉眼和单个的放大镜观察花粉,其形态不一定看得很清楚,而在显微镜下它们形状各异、千姿百态。图中的花粉正处在萌发状态,新鲜花粉放在糖水中可以萌发出花粉管,能看到花粉管的生长。当然教师也可因地制宜选用合适的观察材料。
教科书资料一列文虎克发现微生物的故事。这个故事能激发学生用显微镜观察身边的生命世界的兴趣,并学习列文虎克坚持不懈、刻苦钻研的精神。
第二部分:显微镜的发展
这个部分的内容主要是介绍显微镜的发展历史。
17世纪,人们把两块凸透镜组合起来制成的显微镜只是显微镜的前身,荷铸詹森父子制作的显微镜才是世界上第一架真正的显微镜。这架显微镜由一个凸透镜和一个凹透镜组成,它是光学显微镜。后来,光学显微镜经不断改进,最大放大倍数可达1500倍左右;1932年德国科学家制成了世界上第一架电子显微镜。电子显微镜是以电子束代替光束,用磁场代替透镜。一下子把放大倍数提高到一
万倍。到20世纪90年代,人们已经成功研制出放大率为200万倍的电子显微镜,人们利 用它可以看到物质内部的精细结构,看见了所有物质都是由一些肉眼看不见的极小极小 的微粒组成的。
1983年人们又发明了扫描隧道显微镜。扫描隧道显微镜工作的基本原理是基于量子 力学的隧道效应和三维扫描。带偏压(电压差)的两个平板导体间只要不接触是不会有
电流流过的,可是当这两个导电平板靠得很近,相隔小于1个纳米时,即使不接触,也会 产生电流,这就是量子力学中的隧道效应。如果把一个平板导体替换为一个很尖的导电 针尖,并使针尖沿样品表面进行精确的三维移动,就可将样品表面的形貌和表面电子态 等有关表面信息记录下来。这样一来测量平板间隧道电流的实验装置就变成了观察表面 形貌特征的显微镜。
扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率,横向可达0.1纳米,纵向可优于0.0l纳米。它主要用来描绘三维的原子结构图。在纳米尺度上研究物质的特性,利用扫描隧道显微 镜还可以实现对表面的纳米加工,如直接操纵原子或分子,完成对表面的剥蚀、修饰以 及直接书写等。生物学家们研究单个的蛋白质分子或D}IA分子;材料学家们考察晶体中 原子尺度上的缺陷;微电子器件工程师们设计厚度仅为几十个原子的电路图等,都可利 用扫描隧道显微镜。
显微镜的发展史反映了由于科学的不断发展,促使技术在不断地改进,而技术的发 展,又促进了科学研究的发展。电子显微镜的发明就是典型的例子。光学显微镜的放大 率为什么后来一直提高不大?开始人们一直找不到原因,千方百计改进透镜质量和仪器 本身的设计,始终没有多大进展,直到人们发现量子理论后,才逐渐认识到由于人眼可 见光频率范围的限制,使我们无法观察到线度比可见光波波长更小的物体。在20世纪 30年代科学家发现电子射线具有波动性,它的波长可以是可见光波长的十万分之一,电子射线照射物体时,就能使更小的物体留下影像。在这样的基础上才发明了电子显 微镜。由于电子显微镜的发明,人们才看到了物质组成的极小微粒原子以及病毒的样 子。
一部显微镜的发展史充分反映了人类永远不满足现状,对自然规律善于追求和不断 探索的精神。
课文第11页的照片是电子显微镜和电子显微镜下的细菌和病毒。(四)教学建议
1.做个简易显微镜。
本课教学可通过以下步骤进行。
提出问题
让学生用放大镜观察很小的文字或图片,学生发现看不清,我们怎样才能把字看得 比较清楚呢?针对这个问题,让学生提出自己的想法,大家来讨论。
探索研究
让学生用两只手一前一后,或者一上一下分别拿两个凸透镜调整它们之间的距离来 观察物体,然后拿开一个透镜,只用一个透镜观察物体。反复几次,看看有什么发现? 学生会发现用两个凸透镜恰当的组合在一起观察物体,看到的物体图像更大了。这时,教师进行小结:我们刚才经历的过程就是人们发明显微镜的过程。在17世纪,人们把两 个凸透镜组合起来,一个凸透镜把另外一个凸透镜所成的像进一步放大,这样明显提高 了放大能力,这就是最早期的显微镜。
做个简易显微镜
教师讲解制作方法和步骤。为使两个放大镜之间的距离便于调节。教师可以选用合 适的纸筒(和放大镜的镜片直径相当,又达到一定的长度),在一侧纵切一条缝,缝的宽 窄和放大镜镜柄的粗细差不多。然后把放大镜从纸筒的一端放人,柄从缝中伸出,这样 放大镜既被纸筒卡住也可以上下移动。其中的物镜最好在纸筒的底端上边几厘米的地方 固定,只移动日镜。纸筒的长度最好根据凸透镜的焦距来粗略地估算一下。学生用的透 镜一般放大倍数较低,而焦距相对较长,可能在几厘米左右,那么纸筒要有3 ^-4倍焦距 左右的长度。观察时要注意提醒学生把观察对象放在光线比较强的地方,还可以用手电 筒或用镜子反光的方法增加观察对象的亮度。
观察周围的物体
让学生用自制的显微镜去观察只用一个放大镜时观察不清的文字和图片,或青苔、花粉等,看看观察效果如何。花粉一般都很小很小,教师要选择提供较大的花粉品种让 学生观察。不要局限于课文中提到的物体,还可以观察前面我们曾用放大镜观察过的物 体,比如昆虫的翅、眼、触角、足、口器,蔽类植物的袍子,等等。并把观察到的图像 和原来用放大镜观察到的进行比较。
阅读资料
学生自行阅读课文上的列文虎克用自制的显微镜观察发现微生物的故事。然后讨论: 从这个故事中我们知道了什么?激发学生的观察兴趣,教育学生学习列文虎克对科学的 执著追求和不懈的探索精神。
2.显微镜的发展。
介绍显微镜的发展历史
教师可利用课文第11页的图文资料介绍显微镜的发展历史,最好能通过多媒体课件 进行补充讲解。告诉学生我们制做的简易显微镜是用透镜制成的,它是利用透镜对光折 射而产生物像的。像这样的显微镜叫做光学显微镜。因为人眼所见到的光有一定的范围,因此光学显微镜的放大倍数是有一定限度的,有许多很小的物体,如细菌、病毒都无法 看清。
由于学生的理解水平,什么是折射,以及电子显微镜和扫描隧道显微镜的原理,不 必讲解。但要让学生明白:显微镜技术的发展,为我们的研究微观世界提供了可靠有力 的工具,它是人类最敏锐的眼睛。提出下一节课的研究任务
用显微镜观察研究身边的生命世界 细胞。
第5课用显微镜观察身边的生命世界(一)(一)背景和目标
我们的周围是一个丰富多彩的生命世界,各种各样生物有着自己的形态结构和生活习性,但是它们存在着一些共同特征。其中最主要的特征之一是,生物体都是由细胞组 成的,细胞是生物体基本的功能单位。
自从英国物理学家罗伯特·胡克用自制的显微镜,发现软木是由细胞构成的以后,许多学者在显微镜下研究了植物的茎、芽和果实,血和低等动物等,发现它们都含有胡 克所描述的细胞结构。随着显微镜制造技术的提高,德国学者施莱登对于植物细胞进行 了大量的研究工作,证明细胞是构成植物体的基本单位。另一个德国学者施旺,对于动 物细胞进行了大量的研究之后指出,细胞结构是一切动物共有的结构特征。他还指出了 动物和植物在结构上的统一性,即不论动物和植物,其组织都是由细胞构成的。以上过 程可以看出细胞学说是建立在大量研究事实的基础上的。细胞学说的建立被恩格斯誉为 m世纪自然科学的重大发现之一。
学生在三年多的科学课学习中,通过大量的观察活动已经认识了许多生物的特征。本课和下面一课的教学活动将指导学生用显微镜观察细胞,继续认识生物的特征。
本课重点活动是指导学生观察洋葱表皮细胞。教科书内容主要有“观察前的准备” “观察洋葱表皮细胞”。其中“观察前的准备”包括制作洋葱表皮标本和学习使用显微镜。科学概念.洋葱表皮是由细胞构成的。过程与方法
.学习制作洋葱表皮玻片标本。
.使用显微镜观察洋葱表皮,用图画记录观察到的洋葱表皮细胞。.对比用肉眼、放大镜、显微镜看到的洋葱表皮有什么不同。情感态度价值观
.认识到细致观察、详尽记录是重要的。
.发展观察生物标本、研究生物标本的兴趣。
.懂得由于观察工具的改进,人们才能观察到许多自然界的秘密。(二)教学准备
分组实验器材:洋葱、小刀、清水、滴管、碘酒、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微 镜、放大镜。
教师演示器材:制作洋葱表皮和正确使用显微镜的课件。(三)教科书说明
在前面用自制的显微镜初次尝试观察的基础上,本课指导学生观察洋葱表皮细胞。教科书首先介绍了1663年英国科学家罗伯特·胡克用自制的复合显微镜观察发现软木细 胞的故事,日的是让学生了解细胞的发现过程,并激发学生的观察兴趣。
观察活动分为三个步骤:制作洋葱表皮装片;了解正确使用显微镜的方法和步骤;观察洋葱表皮细胞。
第一部分:制作洋葱表皮装片
显微镜下的观察和一般观察不同,对观察材料有特殊的要求。显微镜下观察的物体必须薄而透明,对较厚不便于观察的物体,需要制作切片。教科书第12页下面的插图介绍了制作洋葱表皮临时装片需要的工具和器材。第13页上的插图是以洋葱为例介绍制作装片的方法。步骤是:把洋葱鳞茎切成两半,册下其中一块,注意不要弄掉内表皮;然后在内表皮上用小刀轻轻划“井”字;用镊子撕取“井”字中间的表皮。取到标本后就可以制作显微镜装片,具体方法如下:
1.在一个干净的玻璃载片中间滴一滴清水;
2.用镊子把取下的洋葱表皮放到载玻片的水滴中央,注意标本要平展开,不能折叠;
3.用盖玻片(或另一个玻璃载片)倾斜着盖到标本上面,放盖玻片时,先放一端,再慢慢放下另一端,注意不要有气泡;
4.从标本的边缘滴一滴稀释的碘酒,并把玻片微微倾斜,再用吸水纸吸掉多余的水;
5.然后将做好的洋葱表皮装片放到显微镜载物台上。
第二部分:正确使用显微镜的方法
教科书第13页的资料详细介绍了正确使用显微镜观察的方法和步骤。简单说来可以概括为这样几步,即:安放一对光一上片一调焦一观察。
第三部分:观察、记录、描述洋葱表皮细胞
这个活动是学生独立进行的观察活动。活动要求学生分别用肉眼、放大镜、显微镜仔细观察洋葱表皮,把看到的内容画下来。认真比较三次观察到的图像,看看有什么不同。通过这个活动学生会发现放大镜比肉眼、显微镜比放大镜看到的细节更多,看得更清楚。但同时视野(看到的范围)也小了许多。然后让学生展示、描述所看到的洋葱表皮,在此基础上总结洋葱表皮细胞的形态。最后告诉学生,我们看到的就是洋葱表皮细胞。最后教师可出示洋葱表皮细胞的课件,对细胞的构造做一个比较完整的介绍,只要求学生了解,不要求学生记住。(四)教学建议
1.关于观察器材和工具。
本课活动成功进行的关键是观察器材和工具,因此准备足够的显微镜和观察材料是 很重要的。显微镜最好是一组有一台。条件好的学校可以每二人一台。观察材料比较理 想的是洋葱,其他的如新鲜的葱皮、蒜皮也可以。
2.关于制作及观察方法的指导。
对洋葱表皮切片的制作,以及如何使用显微镜观察,虽然教科书中已有图和文字的 介绍,除了让学生自己阅读领会外,教师要加强指导,讲清方法、要领,还应进行演示。在剥洋葱表皮时,洋葱内表皮最容易弄丢,而我们要观察的恰好是内表皮,因此要提醒 学生小心。
在分组观察中,教师要加强巡视,对不能正确调焦以至看不清物像的组给予帮助。学生 不能看到图像的主要原因常常是标本没有放在载物台中央正对物镜,或是不耐心调焦。
制作洋葱表皮装片和使用显微镜的方法不是本课的教学重点,但是观察活动的前提。因此需要加强指导让学生掌握正确的方法和步骤,在教师指导下基本会操作。但不必要 求学生记住,也不应作为评价的内容。
3.关于洋葱表皮细胞的观察。
在观察活动中,要提醒学生对用肉眼、放大镜、显微镜进行观察的结果进行对比。因此,洋葱表皮的装片可以每组制作三份,便于学生的对比观察,或者每组保留几块洋 葱皮不制成装片,用来作为肉眼、放大镜观察的材料。
洋葱表皮完整的细胞构造(细胞壁、细胞核、细胞质、细胞膜,液泡等),不是本课 教学的重点,不要求学生掌握,也不要求他们在观察活动中都能观察到,更不需要他们 能描述洋葱表皮是由细胞壁、细胞核、细胞质、细胞膜组成。但是教师应鼓励学生仔细 观察,以求有更多的发现。学生在观察活动中最容易发现的是洋葱表皮细胞的形态,它 像长方形的格子,或者说像砖墙等等,而对于细胞核、液泡等可能不太注意。教师可以 提醒学生注意观察。
在活动的最后阶段可以向学生简单介绍洋葱表皮的完整结构。
第14页是一个单独的洋葱细胞,其中的黑点是细胞核,右下是一个液泡。第6课用显微镜观察身边的生命世界(二)(一)背景和目标
本单元继续指导学生观察生物的细胞。
细胞学说是在很多科学家对各种生物做大量的观察,获得了许多事实的基础上建立 的。要让学生建立“生物是由细胞构成的”这一概念,也需要观察较多的生物细胞,仅 仅观察洋葱表皮细胞是不够的。所以本单元继续指导学生观察更多的生物细胞。(四)教学建议
1.关于观察器材和工具。
本课活动成功进行的关键是观察器材和工具,因此准备足够的显微镜和观察材料是 很重要的。显微镜最好是一组有一台。条件好的学校可以每二人一台。观察材料比较理 想的是洋葱,其他的如新鲜的葱皮、蒜皮也可以。
2.关于制作及观察方法的指导。
对洋葱表皮切片的制作,以及如何使用显微镜观察,虽然教科书中已有图和文字的 介绍,除了让学生自己阅读领会外,教师要加强指导,讲清方法、要领,还应进行演示。在剥洋葱表皮时,洋葱内表皮最容易弄丢,而我们要观察的恰好是内表皮,因此要提醒 学生小心。
在分组观察中,教师要加强巡视,对不能正确调焦以至看不清物像的组给予帮助。学生 不能看到图像的主要原因常常是标本没有放在载物台中央正对物镜,或是不耐心调焦。
制作洋葱表皮装片和使用显微镜的方法不是本课的教学重点,但是观察活动的前提。因此需要加强指导让学生掌握正确的方法和步骤,在教师指导下基本会操作。但不必要 求学生记住,也不应作为评价的内容。
3.关于洋葱表皮细胞的观察。
在观察活动中,要提醒学生对用肉眼、放大镜、显微镜进行观察的结果进行对比。因此,洋葱表皮的装片可以每组制作三份,便于学生的对比观察,或者每组保留几块洋 葱皮不制成装片,用来作为肉眼、放大镜观察的材料。
洋葱表皮完整的细胞构造(细胞壁、细胞核、细胞质、细胞膜,液泡等),不是本课 教学的重点,不要求学生掌握,也不要求他们在观察活动中都能观察到,更不需要他们 能描述洋葱表皮是由细胞壁、细胞核、细胞质、细胞膜组成。但是教师应鼓励学生仔细 观察,以求有更多的发现。学生在观察活动中最容易发现的是洋葱表皮细胞的形态,它 像长方形的格子,或者说像砖墙等等,而对于细胞核、液泡等可能不太注意。教师可以 提醒学生注意观察。
在活动的最后阶段可以向学生简单介绍洋葱表皮的完整结构。
第14页是一个单独的洋葱细胞,其中的黑点是细胞核,右下是一个液泡。
第6课用显微镜观察身边的生命世界(二)(一)背景和目标
本单元继续指导学生观察生物的细胞。
细胞学说是在很多科学家对各种生物做大量的观察,获得了许多事实的基础上建立 的。要让学生建立“生物是由细胞构成的”这一概念,也需要观察较多的生物细胞,仅 仅观察洋葱表皮细胞是不够的。所以本单元继续指导学生观察更多的生物细胞。
科学概念
.生物都是由细胞组成的。
.生物细胞的形态是多种多样的,不同生物的细胞是不同的,生物不同器官的细胞也 是不同的。
.细胞是生物最基本的结构单位,也是生物最基本的功能单位。
过程与方法
.观察几种植物、动物及人体的细胞。
.画图记录显微镜下的洋葱表皮细胞。
.阅读资料了解细胞对生物的作用。
情感态度价值观
.认识到细致观察、详尽记录的重要性。
.发展观察研究生物细胞的兴趣。
.懂得由于观察工具的改进,人们才能观察到许多自然界的秘密。(二)教学准备
分组实验器材:几种动物、植物和人体的细胞装片、显微镜。
教师演示器材:多种生物细胞及细胞作用的课件或图片。(三)教科书说明
教科书共两页,分为两部分。第一部分是“生物细胞的观察”;第二部分是“细胞的作用”。本单元的教学重点是在显微镜下观察多种生物的细胞。
第一部分:生物细胞的观察
这部分教学是要指导学生观察其他几种生物细胞,包括植物细胞、动物细胞和人体的细胞。观察的生物细胞最好种类多一些,如植物可以观察根、茎、叶等各个器官的细胞,动物和人体也在观察之列。教科书15页上部的图、文体现的是学生观察植物叶的细胞时,既观察了叶表皮细胞,也观察了叶肉细胞。在观察叶表皮细胞时看到了气孔、在观察叶肉细胞时看到了叶绿体。叶表皮中的气孔和叶肉细胞中的叶绿体是植物进行呼吸、光合作用很重要 的部分。
气孔是植物表皮上的两个保卫细胞之间的开孔,是和叶的功能有密切联系的一种结构。具体来说是植物气体和水汽蒸腾的通道,是植物体与环境之间的门户。保卫细胞的生理变化可以调节气孔的张开和闭合,控制气体和水汽的进出。同时叶面施的肥和喷洒的农药有一部分也从气孔进人。第15页图中的气孔是一种如蚕豆等双子叶植物的气孔,保卫细胞是半月形的。如果是玉米等单子叶植物,组成气孔的保卫细胞是两个哑铃状的。
叶绿体是绿色植物细胞里含有的绿色扁球状质体。是植物进行光合作用的基本场所。主要分布在绿色叶片的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中。如果指导学生观察叶肉细胞,就可以看到叶绿体。叶绿体中含有叶绿素等许多物质,叶绿素是植物进行光合作用的主要物质。在普通显微镜下,高等植物的叶绿体是扁椭圆形或球形的小颗粒,每个叶肉细胞中约有20^-200个叶绿体。
第15页左下是人血中的红细胞和口腔上皮细胞。动物细胞和植物细胞是不同的,动物细胞没有细胞壁。红细胞也称红血球,圆球状,边缘较厚,中间略凹陷,直径6微米一9微米。红细胞薄而有弹性,使他们能通过微小的血管。一个体重65千克的人,体内含红细胞共有20万亿个以上。红细胞的主要成分是血红蛋白,专门负责运输氧和二氧化碳。成熟的红细胞没有细胞核,可容纳更多的血红蛋白,有利于携带更多的氧和二氧化碳。
第15页下中的图片是人的口腔上皮细胞。也就是口腔内壁表面的细胞,起 着保护和分泌的功能。
第15页下右的图片是苔鲜类植物细胞。
教科书由于篇幅所限,没有更多地列举一些生物细胞的图片,但是在教学中教师应该尽量让学生观察更多的生物细胞标本或图片。
通过观察生物细胞,使学生看到生物细胞的形态是多种多样的。同一种植物或动物,其身体各个器官的细胞形态是不同的,即便是同一种器官的细胞,也由于不同的组织其形态功能也会不同。比如叶表皮细胞和叶肉细胞。
教科书里关于细胞学说建立过程的资料,日的是使学生知道细胞学说建立的过程不是一个简单的过程,而是许多学者用显微镜经过了大量的观察,在大量事实的基础上才总结出来的。同时也希望学生进一步体会到没有显微镜就不可能发现细胞。只有在显微镜发明后,人们发现和认识细胞才成为可能。
细胞学说的主要内容是:所有生物都是由细胞构成的;细胞是生物体结构和功能的最基本单位;所有的细胞都来自于其他的细胞。
需要说明的是细胞学说也是通过不断的修正、补充才完善起来的。施莱登和施旺提出的细胞学说主要有三个方面内容:1.细胞是有机体。一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,动植物的结构有显著的一致性。2.每个细胞作为一个相对独立的基本单位,既有它们“自己的”生命,又与其他细胞协调地集合,构成生命的整体,按共同的规律发育,有共同的生命过程。3.新的细胞可以由老的细胞产生。
施莱登和施旺的细胞学说提出了一个错误的概念,即新细胞在老细胞的核中产生,由非细胞物质产生新细胞,并通过老细胞崩解而完成。由于人们把这两位科学家奉为权威,这使得他们的错误观点延续了许多年。许多研究者的观察表明,细胞的产生只能通过由原先存在的细胞经过分裂的方式来完成,1858年德国病理学魏尔肖概括出“一切细胞来自细胞”的著名论断,这不仅在更深的层次上揭示细胞作为生命活动的基本单位的本质,而且通常被认为是对细胞学说的重要补充,甚至有人认为至此细胞学说才全部建立。
细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一性,以及在进化上的共同起源。这一学说的建立极大地推动了生物学的发展,并为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据。
第二部分:细胞的作用
细胞是生物最基本的结构单位,也是生物最基本的功能单位。生物的呼吸、消化、排泄、生长、发育、繁殖、遗传等生命活动都是通过细胞进行的。生物细胞不仅形态是多种多样的,功能也是多种多样的。这些在单元资料页中有比较详细的介绍。这个部分的教学活动主要通过学生阅读资料填写网状图和教师的补充讲解来完成,日的是使学生对细胞的作用有所了解。细胞具有多种多样的功能,当然这些功能不是由某一种细胞就能完成的。生物体内有各种各样的细胞,它们有着严密的分工,它们共同作用完成了生命的所有活动。
(四)教学建议
1.观察生物的细胞。
本单元教学的重点是让学生认识到生物体是细胞构成的,细胞是生物的基本结构单 位,它们的形态功能是多种多样的。
教学中应该观察哪些生物细胞,教科书没有统一规定。但是希望种类尽可能多,为 了观察的方便,最好是现成的标本。除了学校现有的标本,还可以向中学或大学借用。如果没有,教师可指导少数学生在课前制作一些。如果实在不能让学生观察标本,可从 各方面收集一些细胞图片或多媒体课件给学生展示。日的就是让学生在有限的时间内,观察尽量多的生物细胞标本。如人和动物的神经、骨骼、血液、肌肉细胞;植物的根、茎、叶细胞,等等。只有在观察较多的生物细胞后,才有利于学生总结出生物体是细胞 组成的结论。下面介绍两种人体细胞的制作方法。
口腔上皮细胞装片的制作方法:先用凉开水漱口,然后用牙签在口腔的腮壁处轻轻 刮一下,牙签上会附着一些上皮细胞。然后把它轻轻涂在放有一滴清水的载玻片上,搅 拌一下,使细胞分散开,再盖上盖玻片。最后从盖玻片的一侧滴一滴碘酒染色,用吸水 纸吸去多余的水,就做成了口腔上皮细胞的临时装片。
人血涂片的制作方法是:用蘸有'7500酒精的脱脂棉,对将要取血的部位(手指尖)进行消毒,再用消毒的针尖刺破指尖的皮肤,挤出一滴血,滴在已消毒的载玻片上;另 取一块载玻片作推片,将推片自血滴左侧向右移动,当血滴均匀地附着在两片之间后,再将推片向左平稳地推移(两片成30^-45度夹角),推出均匀的血膜,待血膜晾干后即可 放在显微镜下观察。如果能给血膜染色观察效果更佳。
如果要制作植物的根、茎、叶的装片,就要把植物的根、茎、叶横切成极薄的薄片。装片制作方法和洋葱表皮细胞的做法一样。
在观察了各种生物的细胞后,教师组织学生讨论,让他们比较一下不同生物的细胞 形态,如果观察的细胞足够多,还可以比较生物的不同器官、器官的不同组织的细胞的 形态,最后总结得出:生物都是细胞组成的,细胞的形态是多种多样的。
2.细胞的作用。
关于细胞作用的教学,主要通过阅读资料和教师讲解进行。教师可先让学生在课前 查阅资料和阅读单元资料。阅读前,教师可以出一些思考题,让学生带着问题阅读,并 作笔记。课堂上由学生自己总结细胞的作用,并填写网状图。最后由教师补充讲解,使 学生认识到生物体的细胞不仅形态是多种多样的,功能也是多种多样的,它们互相依靠,共同协作,完成了生命体的各种功能。第7课用显微镜观察身边的生命世界(三)(一)背景和目标
显微镜的发明不仅使人们看到了细胞,还看到了身边的许多微生物。微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体。它们的出现,是 在动物和植物之前。人们对微生物的发现和研究,始于显微镜发明之后。
1675年,列文虎克利用自己制作的显微镜在不流动的污水中第一次看到了肉眼看不 到的“微小动物”,看到了酵母菌和球状、杆状及螺旋状的细菌。
300多年来,人们已发现和命名的微生物有10万种之多。迄今为止,人们不仅认识 了很多引发各种疾病的微生物,掌握了抑制其传播疾病的各种技术,而且开发了大量微 生物的机能,并在工农业生产和科学研究中进行广泛应用。
在前面几课使用显微镜观察生物细胞的基础上,本课指导学生观察微生物。微生物 在地球上分布很广,种类和数量极多,和人类的关系也十分密切。本课仅指导学生观察 几种生活在水中的微生物的形态和行为。科学概念.用显微镜能看到肉眼不能看到的微小生物。.在水中生活着很多形态各异的微生物。
.微生物通常都有特殊的构造和功能,以适应周围的环境。
.微生物具有生物的特征,如:对环境有一定的需求、对外界的刺激有反应、能繁殖 过程与方法
.在显微镜下观察水中活着的微生物,用图文方式记录它们的形态和行为特征。.发现微生物的生物特征。.对照资料识别微生物的种类。情感态度价值观
.发展对微生物进行研究的兴趣。
.培养微生物具有多样性和复杂性的意识。(二)教学准备
分组实验器材:显微镜、水中的微生物如草履虫、眼虫等等;滴管、载玻片、盖玻 片、脱脂棉或其它纤维。
教师演示器材:介绍微生物的图片或课件。
(三)教科书说明
本课重点活动是用显微镜观察水中活着的微生物,内容分为“制作微生物装片”“观 察微生物”两个主要活动。活动的难点是追踪观察活的微生物,并记录它们的形态和行 为。
微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体。教科书第18页中的微生物只涉及到水中的一些单细胞原生动物和藻类植物。
课文图片中的微生物。教科书第18页图片所示的微生物是:草履虫、变形虫、鼓藻、船形硅藻。草履虫、变形虫属原生动物,鼓藻、船形硅藻属藻类植物。这几种生物的共 同特征是:都是一个细胞构成,构造简单,身体微小,要在显微镜下才能看得清。
草履虫:生活在不流动的、含有很多有机物的淡水里。是一种个体较大的原生动物,长约0.25厘米,用肉眼可以看见是一个小白点。在显微镜下可以看到:草履虫的身体前 端较钝,后端较尖,中后部较宽,形状像一只倒转的草鞋。
草履虫的身体虽然只是由一个细胞构成的,但是这一个细胞能够完成一切生命行为。草履虫借着纤毛的摆动,在水里自由运动;草履虫口沟里的纤毛不停地摆动,使水里的 食物进人细胞,形成食物泡。食物泡随着细胞质的流动而移动,其中的食物逐渐被消化 和吸收,不能消化的食物残渣,由身体后侧的肛门 点排出体外;草履虫通过皮膜进行呼吸。水里溶解 的氧气,通过皮膜进人细胞质,氧化细胞质里的有 机物释放能量,作为生命的动力。有机物氧化时产 生的二氧化碳,通过皮膜排出体外。有机物氧化后 产生的水和含氮的物质,是身体里没有用的废物。草履虫用收集管和伸缩泡来排泄体内的废物。
草履虫对外界的刺激能够产生灵敏的反应。如果在载玻片的一端滴一滴含有草履虫 的培养液,在载玻片的另一端滴一滴淡水,然后把这两滴水连通起来。这时可以看到,草履虫都聚集在培养液里。如果在培养液的边缘放上几粒食盐,食盐对草履虫有伤害作 用,这时就可以看到,草履虫逐渐由培养液这边游到了水滴里。这充分说明草履虫能够 趋向有利的刺激,逃避有害的刺激。
草履虫能适应环境。当环境变得恶劣的时候(如寒冷、缺水),草履虫的细胞表面就 会形成一层坚固如壳的膜,包住内部,成为胞壳。胞壳里的草履虫不食不动,这叫休眠。胞壳能够抵抗干旱和寒冷。它可以留在原地,也可以随风散落到其他地方。当环境转好的 时候(如温暖有水),或者它们散落到温暖和有水的环境时,胞壳就破裂,休眠的草履虫进 人水里,又成为行动活泼的草履虫。
草履虫能自行生殖。其生殖方式,通常是分裂生殖。分裂生殖先是大小细胞核逐渐延 长,接着身体的中部发生横裂,最后细胞核和细胞质分成两部分,每部分各形成一个幼小的 草履虫。
变形虫:变形虫也是一种原生动物。生活在淡水中,身体也只有一个细胞。顾名思 义,变形虫是能变形的。细胞表面的任何地方都能突起,这些突起叫做伪足。变形虫伸 出伪足的方向就是它运动的方向。伪足还能包围食物,把猎物裹起来,这样就产生了一 个食物泡,食物泡可以消化吸收猎物。变形虫食性广,单细胞藻类、细菌、小原生动物、真菌、有机物碎片等皆是它们的食物。变形虫生命力强,在条件不好时,可以形成一个 包囊(休眠体)度过难关。
大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病,比如阿米巴痢疾。
教科书图片中的鼓藻、硅藻属于植物中的藻类。藻类植物分布广泛,种类繁多,共 分成9门:蓝藻、裸藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、绿藻、红藻、褐藻。
鼓藻生于各种水质水体中,少数生于潮湿土壤里。鼓藻每个细胞由两个“半细胞” 构成,中央常有一“编缝”将两个“半细胞”连在一起,细胞常左右对称;壁上有穿孔;细胞分裂时,两个子细胞各自从母细胞获得1个“半细胞”,另行长出另1个“半细胞”;细胞内有1个细胞核;色素体内含1个到几个蛋白核。它有两种生殖方式,无性生殖是细 胞分裂;有性生殖为接合生殖。
硅藻是一类具有色素体的单细胞植物,种类繁多,约11000多种。分布极其广泛。在 海洋中硅藻的种类最多,在淡水中和潮湿的土壤里也有不少。浮游生物中60%以上是硅 藻。因为硅藻种类多、数量大,因而被称为海洋的“草原”。硅藻种间个体差异大,小者 3.5微米,大者300微米一600微米。硅藻的身体虽然只有一个细胞,可这一个细胞既不 像动物细胞一样没有细胞壁,也与植物细胞的细胞壁大不相同。硅藻的细胞壁由大量的 硅质组成,分为上下两部分,上面的盖叫上壳,下面的底叫下壳,上壳套住下壳,上下 壳面上有非常精美的图案,如同一个透明的水晶箱或一间精致的玻璃小屋。这些漂亮可 爱的外壳实际上与它们的功能是紧密相连的,“玻璃壳”上的那些微孔和细微的纹路让硅 藻产生了比平滑表面更多的表面积,这些表面积让硅藻的光合作用更有效率。
硅藻体内含有叶绿素,可以进行光合作用。靠光合作用将海水中的无机物合成自身 需要的有机物。硅藻是鱼、贝、虾类特别是其幼体的主要饵料,它与其他植物一起,构成海洋的初级生产力。
教科书上的图片里的微生物只是举例,实际上水中常见的微生物种类很多,至于学生会在显微镜下看到哪些微生物,这要实际观察以后才知道。在显微镜下看到的池塘的水里可能包含的微生物一般有:草履虫、钟形虫、喇叭虫、变形虫、毛口虫、单胞藻、眼虫、唇滴虫、衣藻、团藻,等等。其中一些微生物在单元资料页有介绍。
第一部分:采集、培养微生物
观察微生物就要采集或培养微生物。鱼缸、池塘、溪沟的水中生活着大量的微生物,是采集微生物的主要场所。微生物也可以自己利用干草培养。教科书第17页的插图介绍的是利用干草培养微小生物的方法。取一些池塘或鱼缸中的水,倒人装有干草的烧杯中,几天后,可以发现水面上出现了霉点,这些霉点是由肉眼看不见的细菌结集而成,瓶中许多单细胞生物以及其他微生物正是以此为养料大量繁殖。如果池水中本来就含有草履虫,那么大约10^-14天后干草培养液中就会出现大量同类生物。其他许多单细胞生物都密布在水面之下或者干草之间。过1-}-2周微生物就可以大量繁殖出来。
第二部分:识别显微镜下的微生物
水中到底观察到哪些微生物呢?要回答这个问题,首先要画出观察到的微生物形态,然后对照资料识别。教科书的单元资料页中有草履虫、变形虫、喇叭虫、眼虫、团藻的图片和文字资料。每一种微生物的图片有好几张,是在不同放大倍数的显微镜下观察到的。其中眼虫、团藻是介于动植物之间的生物,在动物界中属原生动物门,在植物界中,藻类植物的细胞体内有叶绿素,能进行光合作用,制造有机物。
教科书中的资料图片有限,教师还可根据当地水中微生物的种类,自己收集一些相 关图片资料,供学生查阅对照。
它们是生物吗?
这些微生物是不是生物应该从以下几点判别:是否需要一定的生活环境;是否吃食 物或自己进行光合作用制造食物;是否需要呼吸;是否排泄废物;是否对外界刺激有应 激表现;是否有生殖现象,等等。应该说观察它们的生命特征是一个很有意义的活动,但是仅靠一节课有限的观察是不现实的。学生可能观察到其中的1}2个生命特征,比如 原生动物能运动,吃食物。如果机遇好,也可能看到它们的分裂生殖。但也可能一堂课 什么特征也看不见,因此不能强求,不要求学生一定要用当堂观察到的特征作为判断它 们是否是生物的依据。要观察它们的生物特征还需要课外较长时间的观察,或者通过有 关资料的阅读来获得。(四)教学建议
1.采集和培养微生物。
本单元教学成功的关键,是提供水中活着的微生物供学生观察。因此教师事先要在 学校或学校附近的沟渠或池塘里(这些水不太流动、含有较多有机质适合微生物的生长),取一些水亲自调查一下,看看水中是否能看见微生物。在取水时可多跑几个点,并
在瓶上做好标签,回校后在显微镜下观察,哪个水域里含的微生物比较多,就可以作为 教学观察材料的取水处。同时,要记录这样的水中能看见哪些微生物,针对这些微生物,做好教学中图文资料的准备。
如果条件许可,教师还可以和学生一起采集和培养微生物。一方面为实验提供观察 材料,一方面让学生注意观察微生物的生活环境。并让学生思考:为什么微生物生活在 养料比较丰富的水中,而且常常聚集在水的上层?通过这些活动,为下面判断它们是不 是生物提供一些依据。
草履虫是一种水中常见的单细胞原生动物,体形较大,是水中微生物的典型观察材 料。采集的方法是:从有机物丰富的池塘、水渠、溪沟中,取水放人试管内。将试管对 着阳光,如看到有白色小点在水里游动,就说明水中可能有草履虫,带回校后再用显微 镜观察、确认。如果要需要自己培养,可将当年或前一年的稻草秆剪成3厘米长的节段,取10克左右,置于1 000毫升的水中煮沸后,再继续煮10^-15分钟,待水凉18^-24小 时后,就制成了草履虫培养液。然后将采集到的草履虫放人培养液中,一星期后,草履 虫就会大量繁殖出来。在培养时要注意:因为草履虫是好气性生物,所以培养器皿的液 面上要留有一定的空间。如长期培养,隔2^-3天就需更换部分培养液,方法是用滴管吸 出底部培养液和沉淀物,然后加人等量的新鲜培养液。还需定期测定培养液的酸碱度,培养液要略带碱性(pH为6.5 ^-'7.5),如果偏酸,可加质量分数为1%的碳酸氢钠溶液 中和。还要及时进行显微镜检查,如果虫体瘦小、活动迟钝,需要改变培养条件,更换 培养液。如果是短期培养或在无稻草的条件下,可以每隔2^-3天向培养液中滴人1 ^-2滴 牛奶液。
草履虫的生殖有两种,其中有性生殖为结合生殖,无性生殖以横裂方式进行。正 常条件下,特别是水温为24 0C-}-2'7 0C时,草履虫每天横二分裂一次。若用葛芭叶培 养液代替稻草培养液,草履虫在良好的条件下,几个小时以后即进行大量横二分裂。葛芭叶培养液的制作方法:取一克葛芭叶,加100毫升水,煮沸几分钟,冷却后即可 使用。注意,葛芭叶培养也不能放置过久,否则容易变质。在4份(容积)新鲜葛芭
叶培养液中加1份草履虫液,水温保持在24 0C-}-2'7 0C,经过几个小时培养后,用滴管 从营养条件良好的草履虫培养液中吸取一些液体,滴一滴在干净载玻片中央,盖上盖 玻片,再把制成的装片放在低倍显微镜下观察,慢慢移动载玻片,就能看到草履虫分 裂。
2.观察前的制片。
观察用的微生物临时装片要在即将观察时制作,这样才能保证微生物是活着的。先 从装有池水或沟水的瓶内,用滴管在靠近水面处吸取水少许,滴在载玻片的中央,再加 上盖玻片。为避免水中活着的微小生物跑来跑去不好观察,可先取少量(几丝)纤维(如脱脂药棉、玉米棒上的毛或干净毛笔上的毛等),交织成网状放在载玻片上,然后再
在纤维上滴水,盖上盖玻片。也可以用吸水纸从盖玻片边缘吸去多余的水分,起到限制微生物活动的作用。
3.观察、识别微生物。
观察、识别微生物是本单元教学的重难点,教师要给学生留出充分的活动时间。观 察时将玻片标本放在显微镜的载物台上,先用低倍镜观察。必要时再换高倍镜观察。比 较困难的是在显微镜下找到运动相对缓慢的微生物,并仔细观察它的形态和运动,以及 如何通过移动装片,追踪观察运动中的微生物。学生的观察和画图记录能力都比较低,教师可让每组学生重点观察和画出一种微生物。
识别微生物时,除了对照课文和单元资料中的图文资料,教师在课前要根据当地水 中常见的微生物种类做些适当的补充。为了降低难度,在大家汇总展示所观察到的微生 物的画图后,可对照图片资料进行集体识别。
4.它们是不是生物。
如何判别所观察到的微生物是不是生物,这个问题可让学生讨论,相信学生是能够 拟出判断的标准的。但是仅靠短暂的观察不一定能发现它们的生物特征,因此可让学生 阅读教科书上的资料,或通过观看教师播放的有关影像资料,把实际观察和间接得到的 信息结合起来,进行判断。也可以课后继续培养和观察草履虫,让学生在较长的一段时 间内收集相关信息后,再得出结论。第8课微小世界和我们(一)背景和目标
本课是整个单元学习的总结。
由于观察工具的不断改进,人类的观察范围在不断拓展,看到了越来越小的生物和 物质结构,在各个领域的微观层面取得了许多发明和成果。这些发明和成果有必要让学 生知道,因为我们的生活中已广泛地享受到这些成果带来的好处。
本课通过学生查阅资料和汇报交流,使他们了解人类在探索微小世界方面取得的丰 硕成果。并对观察工具的改进和观察范围的拓展之间的关系有一定的认识,对科学和技 术的关系有一定的了解。科学概念
.由于观察工具的改进,使人类观察的范围扩大,发现了仅靠肉眼无法发现的自然界 的许多秘密。
.人类探索微小世界的成果,促进了科学技术的发展、社会的进步和人类生活的改 过程与方法
.总结人类在观察工具开发及探索范围扩大方面的成果,并用流程图表示它们之间的 关系。
.根据学习主题查阅相关资料,并进行整理、归类、交流。f清感态度价值观
热爱科学技术,敬佩人类在探索微小世界过程中不断追求和善于追求的精神。
知道我们周围还有许多没有被发现的物质及自然界的秘密。我们所能看到的只是物 质世界的一部分。随着科技的发展,我们还将了解越来越多的自然界的秘密。(二)教学准备
分组实验器材:各组学生按自己汇报的课题整理好资料(照片、图表、食物等),如 需用多媒体汇报,要自己准备好课件。
教师演示器材:课前了解学生收集资料的情况,并根据学生的要求提供相应的设备。对教室做一定的环境布置,给学生张贴汇报资料的场所。(三)教科书说明
本课内容共两页,分为两个部分。第一部分为“回顾与总结”;第二部分为“人类探 索微小世界的成果”。
第一部分:回顾与总结
要求学生从两个方面进行回顾:一是从古至今人类的观察工具是怎样发展的,二是人们的观察视野又是怎样拓展的。这两个问题对于学生说不难,教师重点是指导学生用流程图体现两者之间的关系。比如可以这样表示。
(纳米是长度单位,1纳米为十亿分之一米。20纳米相当于1根头发丝的三千分之一)
第二部分:人类探索微小世界的成果
这部分内容是本节课的重点内容。
由于学生的理解水平,教科书20页所示的内容主要是人类利用微生物,以及生物方面所取得成果,体现以下几个方面:
医药方面:观察工具的改进使人类发现了微生物(如原生动物以及藻类、细菌、病毒、病原体等),但是很长的一段时间内,人们不知道这些微生物有什么作用,它们和人类有什么关系。法国科学家巴斯德是第一个把微生物和疾病联系起来的人。巴斯德发现传染病是由于微生物造成和传播的,发明了巴氏消毒法,广泛用于奶制品和酿酒业,以及杀死液体中的细菌。
后来弗莱明发现了青霉素,从而使千万人免于受肺炎等疾病的侵染致死。这些年来 人们不断发明和研制了许多药物,以抵抗和制服各种疾病的危害。鼠疫、结核病、败血 症、霍乱、白喉、痢疾、伤寒、天花等传染病慢慢被征服了。然而细菌也有抗药性,直 到今天,人和细菌还在进行着一场你死我活,我进你退的斗争。
食品工业:人们通过观察研究知道有的微生物对人有益,利用它们可改善我们的生 活。比如酿酒,制作酱油、醋、霉豆腐、泡菜、奶品、面包、馒头、腊肉等都要依靠微 生物。其中利用酵母菌发面的原理是:酵母菌分解面粉里的糖类,排出二氧化碳。二氧 化碳在加热时体积急剧膨胀,从而使馒头、面包内部疏松多孔。
农、林业方面:农、林业上进行品种改良,提高产品的数量和质量,也充分利用了 放大镜和显微镜的作用,如袁隆平的杂交水稻培育。杂交水稻要在水稻花的花蕊上进行,水稻开的花很小很小,因此寻找雄性不育的野生稻和进行杂交工作都必须利用放大镜和 显微镜。杂交水稻培育成功,不仅在很大程度上解决了我国人民的吃饭问题,而且也是 解决21世纪全球粮食问题的法宝。
土壤的改良和净化:土壤中有许许多多的微生物,主要有细菌、真菌、放线菌、藻 类和原生动物,它们与土壤肥力有关,有的能把生物尸体分解为植物需要的营养,有的 能和生物共生,起到固氮的作用。比如在豆科植物根部生长的许许多多小圆球是根瘤菌,根瘤菌吸收并固定大气中的氮提供给植物作为肥料,同时吸收植物中的碳水化合物作为 自身的营养。科学研究证明,每公顷大豆在其一生中能够固定氮素102千克(折合成硫酸 铰是510千克)。因此,人们把豆科植物的根瘤比喻成巧妙的生物固氮工厂。如果土壤中 有了大量的根瘤菌,可少施或不施氮肥,还能提高土壤肥力,同时还能节约由于生产氮 肥需要的电力以及减少水质和土壤的污染。在古代,我国劳动人民就知道豆类植物具有 肥田的作用,并大量进行人工培植和使用。日前在我国西部大开发的建设中,一些农业 微生物学工作者,大力提倡在西部沙漠、戈壁、荒坡多种植豆科树、草,增加土壤肥力,绿化荒山荒坡,防止水土流失,促进农、林、牧业的发展。世界上有不少科学家在对根 瘤菌进行研究方面取得了新的成就,如日本科学家在世界上首次破译了一种控制根瘤菌 数量的遗传基因密码,这将使在贫痔的土地上培育出不需施肥的作物成为现实。
因化肥、农药、除草剂过量使用导致的农田土壤污染已成为重病沉疾,而土壤污染 带给水果、蔬菜、粮食的污染以及对人类造成的危害更不可低估。净化土壤,也要靠微 生物发挥作用。
克隆:1996年的夏天,一只名叫多莉的绵羊在苏格铸诞生了。为了培养多莉,研究 人员首先从一只母羊体内取出一个卵细胞,去除它的细胞核,随后把一只6岁成年母羊体 细胞中的细胞核植人这个去核的卵细胞里,最后再把这个卵细胞移植到第三只羊的子宫 里。5个月后多莉诞生了。它和那只提供细胞核的6岁成年母羊在遗传上是相同的,多莉 是那只羊的克隆。
克隆是人们生产具有所需性状生物的先进技术。克隆技术的成功,使人们培养人体 器官,用以替换病人的器官使之康复成为可能。
污水和垃圾处理:微生物在自然界中,还扮演着另一个十分重要的角色一污水和 垃圾的处理者。几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的。污水和污物处理中既 需要微生物分解和除掉各种有害物质,还要靠微生物进行除臭。污水与污物的处理速度、处理效果取决于微生物的种类和功能。
微电子技术:显微技术还促进了微电子仪器的研制。美国的科学家已研制成功一种 微型电动马达。这种微型马达直径仅0.07毫米,厚度是0.25毫米。有了这种微型马达,将来人们大约可以制造大批在人体内运行的装置,担负运输和清除有害物质的工作。
人类探索微小世界所取得的成果还很多很多,限于篇幅和学生的理解力,教科书只是列举了其中的几例,更多的事实,希望学生自己去查阅。(四)教学建议
1.课前准备。
课前师生要共同收集有关人类在探索微小世界取得成果方面的资料,为了收集的资 料比较全面,教师可事前拟订一些专题,把学生分成几个专题小组,从不同的方面去收 集资料。在收集资料时,注意不要仅限于人类探索和利用微生物方面的成果,其他如冶 金、地质、微电子、侦缉、物质微小结构等方面也取得了丰硕的成果,也要注意收集。
各小组要研究确定汇报方式及主要汇报人。资料交流的方式可以多种多样,可以出 示文字及图片进行讲解,也可以用录像或光碟,还可以现场实物演示,或操作演示(如 用酵母菌发面)。教师要根据各组的汇报需要提供一定的器材和设备。展示会的形式可以 多种多样,教师可以根据具体情况选定合适的形式。各小组汇报完后,可以把人类在探 索微小世界方面取得的成果的资料张贴出来,大家观看。
2.本课的汇报交流活动也可作为一项评价内容。
课前师生共同拟出一份评价标准。评价可从两方面进行:一是资料的收集及汇报。包括收集的资料内容是否符合要求,资料的整理及表现形式如何,汇报是否围绕主题及 本组选定的课题,表述是否有条理、清楚明白;二是小组同学在收集资料中的态度及合 作精神。
本课内容的第一部分和第二部分教学可以对调,先汇报交流人类在探索微小世界方 面的成果,然后再回顾总结观察工具发展的历史和人类观察范围的拓展及成果,以及相 互关系。
四、评价建议
教学评价的内容和标准应根据本单元的教学日标来制定。
对科学概念的评价:
知道人类观察工具、人类观察范围不断发展的历程;知道晶体是物质存在的一种形 式;生物都由细胞组成;生物细胞不仅形态是多种多样的,功能也是多种多样的;微生 物也具有生物的特征;微生物在大自然中广泛存在着,它们和我们的生活、生产、环境 有着密切的关系;人类在探索微小世界方面取得了丰硕的成果,等等。
对学生掌握和理解科学概念情况的评价,可通过问卷调查、学生对问题的解释与回 答、学生自己的总结、书面考核等方式进行。
观察实验的记录单也是评价的重要依据,因此在课堂上教师应尽量让学生人人记录。
对过程和方法的评价:
正确运用放大镜观察物体;用显微镜观察生物细胞和微生物;用图画记录放大镜和 显微镜下被观察物体的图像,如洋葱表皮细胞等;根据学习主题查阅相关资料并进行整 理、归类,在小组或全班进行交流汇报,等等。评价主要通过教师的观察、学生课堂上 的观察记录、课后的专题观察报告等途径进行。如对昆虫生活习性的观察报告,人类探 索微小世界成果的资料收集、整理;流程图、网状图的填写,等等。
对情感态度价值观的评价:
对观察微小世界有兴趣;能认真细致地观察;实事求是地记录和描述实验中的现象;主动、积极地阅读和收集相关资料;热爱科学技术,敬佩人类在探索微小世界过程中不 断追求和善于追求的精神。在小组活动中善于合作、积极进行交流和反思,等等。
对学生的情感态度价值观的评价,除了教师的评价,更多的可充分利用小组的作用,让学生通过自评、互评来进行,同时也可以让家长来参与对学生的评价。
五、参考资料
放大镜
眼睛是动物的感光器官,它的作用就像一个双凸透镜。物体射来的光通过眼睛的晶 状体的折射,在视网膜上形成缩小的实像。一个物体能否被眼睛看清楚,跟视角有关系。视角就是由眼睛的光心向物体的两端所引出的两条直线的夹角。同一个物体离眼睛近时 视角较大看得清楚,离眼睛远时视角较小就看不清楚。但物体离眼太近会引起眼的疲劳,眼睛可以看得清楚又不感到疲劳的最近距离叫明视距离。如果把小物体放在明视距离处,还是看不清楚就要用放大镜或显微镜等仪器来增大眼睛的视角,帮助我们把小物体看清 楚。
放大镜实际上是一种焦距较小的凸透镜。由于光线通过凸透镜会发生折射,使凸透 镜具有放大、聚光、成像的作用。当物体在凸透镜的焦距以内,从物体某一点引出的平行于主光轴的人射线,和通过光心的人射线不能汇聚到一点,只能在反向延长线上汇聚,所形成的像就是一个放大的虚像(见下左图)。如果这个虚像出现在明视距离处,那么我 们就能以增大的视角看清楚这个物体(见下右图)。
物体在凸诱镜的焦点以内时所成的像放大镜成像的光n图
左图中AB是物体,士是凸透镜,AIB:是物体通过凸透镜所成的虚像。
右图中明视距离处有小物体AB,眼睛看这个物体时的视角a很小,也就很难看清楚 这个物体。把物体AB移到放大镜的焦点以内处的A1B:的位置上,使物体由放大镜所成 的虚像ApB:出现在明视距离处,那么我们就能以增大了的视角a:看清楚这个物体。
放大镜的焦距越小(曲率越大),放大率越大。但实际上焦距太小,像与人眼距离太近,观察起来很不方便,所以放大镜的放大倍数不会很高。放大镜的放大率
放大镜的放大率等于明视距离和放大镜的焦距之比。正常人的眼睛的明视距离一般 在25厘米左右,如果一个放大镜的焦距是2.5厘米,它的放大率就是10倍。通常放大镜 的焦距是10厘米到1厘米之间,所以对正常眼睛来说,放大镜的放大倍数基本上在2.5倍到25倍之间。应该注意的是,仪器的放大率和像放大率是有区别的,前者对同一放大 镜来说是一定的,而后者则随物距而变化。显微镜
显微镜是由两个凸透镜组成的,其中一个对着物体的叫做物镜,对着人眼的叫做日 镜。物镜的焦距短而日镜的焦距长一些。把物体放在物镜的焦点附近,使物距稍大于焦 距,就会在日镜的焦距内生成一个放大的、倒立的实像,这个放大的像通过日镜的折射 后进人人眼,人们就会在日镜中看到一个放得更大的、正立的虚像。即日镜相当于一个 放大镜,物体的人射光线通过物镜成像后再经日镜放大。显微镜的光路图
显微镜的历史和发展
在显微镜发明以前,人类可以用感官把握的世界是一个常规的世界。那时候人们相 信“眼见为实”,对于绝大多数人来说,世界就是眼、耳、鼻、舌、身五种感觉器官所能 探知的世界。人能发现的最小的世界,就是蚂蚁等昆虫的世界。
最早的显微镜实际上就是一个放大镜,放大镜是凸透镜。最早发现透镜的地方在伊 拉克的尼尼书遗址,透镜用透明水晶制作,直径为3.81厘米,焦距11.43厘米。可见古 代巴比伦人已经发现某些透明的宝石可放大物体的影像。据说罗马皇帝尼罗喜欢把翡翠 或宝石放在眼前观看比赛或表演。在13世纪,英国的一位主教格罗斯泰斯特最早提出放 大装置的应用,他的学生培根根据他的建议,设计并制造出能增进视力的眼镜。
起初最好的放大镜也不过把物体放大到20倍左右。在17世纪,人们发现把两块凸透 镜组合起来,能明显的提高放大能力,这种装置就是显微镜的前身。第一架真正的显微 镜,是用一片凸透镜和一片凹透镜重叠起来组合而成,又称为复式显微镜,是荷铸眼镜 匠詹森父子制成的,后来经意大利天文学家伽利略加以改良,显微镜才有了更佳的效果。
显微镜的发明,使人类第一次发现了微生物和细胞生存的世界。最初的显微镜很简 单,只能放大50^-200倍,以后又不断改进,逐渐发展。比如1830年发明了既无色差又 无球面像差的显微镜,1904年德国蔡司光学仪器厂制成了暗视野显微镜。其他的还有双 筒显微镜、立体双筒显微镜等。光学显微镜可以把物体放大到1 500倍左右,能够观察到 细菌的形状。如果用它观察蚊、蝇的小腿,看到的成像比电线杆还要粗。
为了分辨更小的物体,不少科学家千方百计地改进光学显微镜以提高它的放大倍数,可是虽然付出了艰辛的劳动,却一直没有多大的进展。因为这已不是仪器本身的问题,而是光子的问题。随着量子力学理论的发现,人类逐渐地认识到,由于人眼可见光频率 范围的限制,使我们无法通过显微镜观察到线度比可见光波波长更小的物体。在20世纪 30年代,科学家发现电子射线具有波动性,当其频率越高的时候,波长就越短,它的波 长可以是光波的几万分之一。电子射线照射物体时,就能使更小的物体留下影像。
1932年,德国科学家诺尔和鲁斯卡在柏林制成世界上第一台电子显微镜。电子显微 镜和光学显微镜不同,它是以电子束代替光束,用磁场代替透镜来观察细微物体。电子 显微镜一下子把放大倍数提高到1万倍。到20世纪90年代,世界上已经研制出放大率 200万倍的电子显微镜,人们利用它看到了物质内部的精细结构。看见所有物质都是由一 些肉眼看不见的极小极小的微粒组成的,发现了原子世界。
1983年,人们发明了扫描隧道显微镜。这种显微镜比电子显微镜更先进。显微镜技 术的发展,为我们研究微观世界提供了可靠有力的工具,它是人类最敏锐的眼睛。自从 扫描隧道显微镜发明后,世界上便诞生了一门以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的 新学科,这就是纳米科技。作为一门极有前途的新兴科学,纳米科技以空前的分辨率为 我们揭示了一个可见的原子、分子世界。纳米是长度单位,1纳米等于十亿分之一米。纳米电子学和纳米生物学相结合产生的生物分子机器,能在1秒内完成几十亿个动作。生物分子机器可以盖房造屋、挖掘隧道、开采矿藏、打捞沉船、铺设光缆,等等。生 物分子机器还能治病,如进人人体修复有病的器官,清扫受阻的血管,除去癌变细胞,更换有缺陷的基因,等等。因此,人类可借纳米科技消灭绝症。从包括微电子等在内 的微米科技到纳米科技,人类正向微观世界逐步深人,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森曾指出,纳米左右和纳米以下的结 构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产 业革命。
但是,对于微观世界的探索和发现,也导致了威胁人类和整个地球的可怕的武器 和污染的出现,人类在享受发现新世界的快乐的同时,也面临着更大的新的危险。原 子弹、基因武器、人造病毒、人为改变基因等,都将对人类的生活产生巨大的影响。在微小的世界里,隐藏着很大的能量,一旦释放出来,既可以造福人类,也可以使人 类毁灭。昆虫世界
昆虫是地球上最多的生物种类,日前已知约有100万种昆虫,占动物种类的80%以 上,约占地球所有生物物种的一半。估计世界上可能还有300 ^-500万种昆虫有待于人们 去发现。体。在森林里,每平方米可有10万头弹尾日昆虫。蝗灾大发生时,个体数可达'7 ^-12亿之多,总重量约1 250^-3 000吨,群飞覆盖面积可达5^-12平方千米,可以说是遮天盖地。
昆虫活动的昼夜节律
大多数昆虫的各种活动,如摄食、交配、飞翔,均有昼夜节律。有的昆虫多在白天 活动,称昼出性昆虫,如蝶类。有的昆虫多在夜间活动,称夜出性昆虫,如蛾类。一般 蚊子多在清晨或黄昏活动,称弱光性昆虫。食性
根据昆虫食物性质的不同,可把昆虫分为植食性、肉食性、杂食性、腐食性、寄生 性等几种主要类别。趋性
指昆虫对某种刺激进行趋向的或反趋向的定向活动。如大多数蛾类具有趋光性,尤 其对紫外线最为敏感。性成熟的雌蛾能分泌性外激素,以吸引异性个体前来交尾。保护色、警戒色、拟态
许多昆虫在长期的自然选择的作用下,其颜色与形态逐渐与生活环境相适应,如 同一蚌蠕或蝗虫,生活在青草中的体色为绿色,而生活在枯草中的体色则为枯黄色。某些具有毒刺或恶臭的昆虫都具有鲜艳的色彩和斑纹,它们以其身上醒日的色彩警告 那些企图捕食它们的天敌。另外,一些昆虫虽然本身没有防御和保护的器官,但它们 可以模拟那些具有防御和保护能力的昆虫的颜色和形状,使其天敌不易分辨而不敢动 它。
昆虫的触角
昆虫基本上都有一对触角。触角长在昆虫两只复眼的中上方,昆虫活动的时候,这两根触角总是不停地摆动着,东察西探,像是寻找猎物的雷达。触角是主要的感觉 器官,有嗅觉、触觉和听觉的功能。触角能够帮助昆虫寻找食物和配偶,并探明身体 前方有无障碍物。在有些昆虫中,触角还有其他用处,例如,在交配时用来抱住雌虫,捕捉食物,在水中使身体平衡,水龟虫则用来帮助呼吸。昆虫的触角有许多种类,了 解触角的类型,可以用来识别昆虫。有的昆虫雌、雄性的触角各不相同,例如一些蛾 类。
昆虫不但种类多,数量也相当惊人,有时一亩地里的昆虫可达几十万只。而且同一
种昆虫的个体数量也很多,一个蚂蚁群可多达50万个个体。一棵树可拥有10万个蚜虫个体。在森林里,每平方米可有10万头弹尾日昆虫。蝗灾大发生时,个体数可达'7 ^-12亿 之多,总重量约1 250^-3 000吨,群飞覆盖面积可达5^-12平方千米,可以说是遮天盖 地。
昆虫活动的昼夜节律
大多数昆虫的各种活动,如摄食、交配、飞翔,均有昼夜节律。有的昆虫多在白天 活动,称昼出性昆虫,如蝶类。有的昆虫多在夜间活动,称夜出性昆虫,如蛾类。一般 蚊子多在清晨或黄昏活动,称弱光性昆虫。食性
根据昆虫食物性质的不同,可把昆虫分为植食性、肉食性、杂食性、腐食性、寄生 性等几种主要类别。趋性
指昆虫对某种刺激进行趋向的或反趋向的定向活动。如大多数蛾类具有趋光性,尤 其对紫外线最为敏感。性成熟的雌蛾能分泌性外激素,以吸引异性个体前来交尾。保护色、警戒色、拟态
许多昆虫在长期的自然选择的作用下,其颜色与形态逐渐与生活环境相适应,如 同一蚌蠕或蝗虫,生活在青草中的体色为绿色,而生活在枯草中的体色则为枯黄色。某些具有毒刺或恶臭的昆虫都具有鲜艳的色彩和斑纹,它们以其身上醒日的色彩警告 那些企图捕食它们的天敌。另外,一些昆虫虽然本身没有防御和保护的器官,但它们 可以模拟那些具有防御和保护能力的昆虫的颜色和形状,使其天敌不易分辨而不敢动 它。
昆虫的触角
昆虫基本上都有一对触角。触角长在昆虫两只复眼的中上方,昆虫活动的时候,这两根触角总是不停地摆动着,东察西探,像是寻找猎物的雷达。触角是主要的感觉 器官,有嗅觉、触觉和听觉的功能。触角能够帮助昆虫寻找食物和配偶,并探明身体 前方有无障碍物。在有些昆虫中,触角还有其他用处,例如,在交配时用来抱住雌虫,捕捉食物,在水中使身体平衡,水龟虫则用来帮助呼吸。昆虫的触角有许多种类,了 解触角的类型,可以用来识别昆虫。有的昆虫雌、雄性的触角各不相同,例如一些蛾 类。
昆虫触角的主要类型 各式各样的口器(嘴巴)
口器是昆虫的嘴巴,担负着取食的重任。昆虫食料来源很广,有固体的,也有液体 的,有暴露在外的,也有深藏在内的。因此,昆虫就有了各种各样相应的取食方式和口 器类型。
咀嚼式口器
这种口器在昆虫中是比较典型的,其他类型都是由这种类型演变而来的。咀嚼式口 器是用来取食固体食物的。蝗虫的口器是咀嚼式口器的代表,此外,鞘翅日的成虫和幼 虫、脉翅日成虫、鳞翅日幼虫及膜翅日多数成虫也都是咀嚼式口器。
刺吸式口器
吸食动物血液和植物汁液的昆虫的口器就像一个空心的注射器的针头,取食时把针 状的口器插到动植物的组织内吸食其中的汁液,这种口器叫做刺吸式口器。草岭等脉翅 日昆虫的幼虫(蚜狮、蚁狮)具有捕食性的刺吸式口器,简称捕吸式口器,其特点是外 形似一对镰刀,左、右的上下P v分别合成刺吸构造。
虹吸式口器
虹吸式口器是蝴蝶和蛾类特有的口器,它能吸到花朵深处的花蜜,因为这类口器长 得像一根中间空心的钟表发条,用时能伸开,不用时就盘卷起来。这种构造一般用来吸 食花蜜、水、腐烂的动植物汁液,有的也吸食成熟的果实。
舌氏吸式口器
苍蝇吃东西又吸又舔,因此口器就像一个蘑菇头。取食时,两唇瓣展开平贴到食物 上,使环沟的空隙与食物接触,液体食物即顺环沟流向前口而进人食物道。唇瓣也可向 后翻转,使前口齿外露,刺刮固体食物,食物碎粒和液体一起吸人。舌氏吸式口器为蝇类 成虫所特有。
嚼吸式口器
嚼吸式口器既能咀嚼固体食物,又能吸收液体食物,蜜蜂的口器是这类口器的典型 代表。它的上P与咀嚼式口器相仿,用以咀嚼花粉和筑巢等。它的下P和下唇组成吮吸 用的P。蜜蜂的P仅在吸食时才由下P和下唇合并而成,不用时则分开并折叠在头下。这时上P即可发挥咀嚼作用。(如下图)咀嚼式口器 舌氏吸式口器 双刺吸式口器 虹吸式口器 刺吸式口器 昆虫的足
昆虫足的形态多与其各自的功能相适应,变化也很明显。如嶂螂的足各节比较细长,适于疾走,称步行足。蝗虫的后足腿节强壮有力,适合跳跃,称跳跃足。龙虱的后足扁平如浆,适合游泳,称游泳足。蝗螂的前足基节较长,胫节与腿节生有棘刺,两相吻合,适于捕捉小动物,称捕捉足。缕姑的前足粗短,胫节扁平如铲,跄节呈齿状,适于地下 生活时掘土,称挖掘足。蝇类可在光滑的玻璃上行走,甚至在天花板上仰行也不会跌落,这是因为它们的足的末端爪垫多毛,并能分泌钻液。蜜蜂后足称携粉足,它更复杂,足 上有类似“花粉筐”“花粉梳”“压粉器”的结构。采集花粉时,它用花粉梳将钻附在体 表的花粉刷下,经压粉器将花粉压紧成团,然后置于花粉筐中带回。晶体
物质是由分子、原子或离子构成的,物质按结构,可分为晶体、非晶体、准晶体三 种。如果组成物质分子、原子或离子这些微观粒子在三维空间按一定的规则进行排列,形成空间点阵结构时,就形成了晶体。
晶体通常呈现规则的几何形状,就像有人特意加工出来的一样。其内部粒子的排列 十分规整,比士兵的方阵还要整齐得多。如果把晶体中任意一个粒子沿某一方向平移一 定距离,必能找到一个同样的粒子。食盐的主要成分氯化钠(}IaCl)是一种常见的晶体,它是由钠离子(Va)和氯离子(Cl-)按一定规则排列的立方体所组成。又如钻石,它 是由碳原子在大范围内按一定的规则排列而成的晶体。
晶体一般是固体形态,值得注意的是,并不是所有透明的固体都是晶体,如玻璃、松香、玻拍、珍珠就不是晶体。因为组成玻璃的微观粒子只是在一个很小的范围内作有 规则的排列,而从大范围来看,它们的排列是不规则的。准晶体是最近发现的一类新物 质,其内部排列既不同于晶体,也不同于非晶体。晶体的性能、用途和应用
晶体不仅美丽,还有许多重要的用途。当物质以晶体状态存在时,它将表现出其他 物质状态所没有的优异的物理性能,因而是人类研究固态物质的结构和性能的重要基础。此外,由于能够实现电、磁、光、声和力的相互作用和转换,晶体还是电子器件、半导 体器件、固体激光器件及各种光学仪器等工业的重要材料,被广泛地应用于通信、摄影、宇航、医学、地质学、气象学、建筑学、军事技术等领域。
比如说激光晶体。这是一种非常重要的晶体,它吸收足够的能量之后能发出一种特 殊的强光一激光。日前,人们已研制出数百种激光晶体。其中,红宝石晶体是最引人 注日的一种。今天,这些激光晶体在军事技术、宇宙探索、医学、化学等众多领域内都 已得到了广泛的应用。例如,激光电视、激光彩色立体电影、激光雷达、激光手术刀等 都是激光晶体在这些领域内成功应用的结果。又如水中通信,由于海水对红光产生强烈 的吸收,而对蓝绿光则吸收得较少,因此,蓝绿光在海水中能够传播较远的距离。利用 这一特性,人们就可以利用激光晶体产生的蓝绿光进行水中通信和探索。
另一种重要的晶体是半导体晶体。由半导体晶体硅和锗做成的各种晶体管,取代了 原来的电子管,在无线电子工业上有着极其广泛的应用,由于它们的出现,电子产品的 体积大大减少,成本大幅度降低。可以说,没有半导体晶体,我们今天就不可能拥有随 身听、超薄电视和笔记本电脑等体积小巧、携带方便的电子产品了。此外,光纤通讯技 术也离不开半导体晶体。利用这种晶体做光源,人们就能在一根头发丝般的光导纤维中 传递几十万路电话或几千路电视,从而大大提高了信息传递的数量和质量。试想,如果 没有这些半导体晶体,我们怎能看到高清晰度的电视,又怎能清楚地听到从遥远的大洋 彼岸传来的亲人的声音呢?
水晶等晶体具有压电效应,当晶体受到外力作用时,晶体会发生极化,并形成表面 电荷;反之,当晶体受到外加电场作用时,晶体会产生形变。人们利用晶体的压电效应 制成石英表、电子钟、彩色电视机、立体声收音机及录音机、血压计、呼吸心音测定器 等,被广泛地应用于人们的日常生活中。
当光波和声波同时射到晶体上时,声波和光波之间将会产生相互作用,从而用于控制光束,如使光束发生偏转、使光强和频率发生变化等;这种晶体称为声光晶体,利用
这些晶体,人们可制成各种声光器件,广泛地用于激光雷达、电视及大屏幕显示器的扫 描、光子计算机的光存储器及激光通信等方面。
在众多性能之中,最奇妙的是晶体的光折变效应。具有这种效应的晶体叫光折变晶 体。当外界微弱的光照到这种晶体上时,晶体的折射率会发生变化,形成极为特殊的折 射率光栅。凭借这种光栅,晶体便成为神通广大的“齐天大圣”,向人们演示出种种不可 思议的奇妙现象:它可以在3立方厘米的体积中存储5 000幅不同时图像,并可以迅速显 示其中任意一幅;它可以把微弱的图像亮度增强1 000倍;它可以精密地探测出小得只有 10-米的距离改变;它可以使畸变得无法辨认的图像清晰如初;它可以滤去静止不变的图 像,专门跟踪刚发生的图像改变;它还可以模拟人脑的联想思维能力!因此,这种奇妙 的晶体一经发现,便引起了人们的极大兴趣。日前,它已发展成一种新颖的功能晶体,向人们展示着良好的应用前景。
此外,还有许多晶体,如电光晶体、热释电晶体、磁性晶体、超硬晶体等,它们在 不同的技术领域中也起着重要的作用。不过,值得一提的是,近年来,随着光子晶体和 纳米晶体的出现和发展,掀起了微观晶体的研究热潮,使人类认识达到了一个新的层次。可以相信,不久的将来我们将拥有更多、更奇妙的晶体。
总之,晶体是一种美丽、奇妙而又十分重要的物质。它既具有特殊的结构,又有着 优异的性能。但是,迄今为止,人们对它的认识犹如冰山一角,还有许多未知领域等待 着我们去探索。
物质的变化
一、单元概述
物质的变化有些是自然现象,但更多的是人们有意识的活动造成的,学生时刻可以在感受到物质的变化。从是否产生了新物质的标准去区分物质的变化,可以分成物理变化和化学变化两类。
物理变化指的是物质在形状、体积、状态等物理性质方面的变化,不产生新的物质;化学变化指的是物质在化学性质上的变化,即产生了新物质。
本单元主要研究物质的化学变化,从化学变化伴随的现象中,寻找化学变化的本质:产生了新物质。物质的化学变化产生了哪些新物质,怎样判断产生了新物质,这就需要学生学会寻找足够多的证据,作为判断产生了新物质的依据。
本单元的核心概念是物质的变化,学生需要认识到变化是有规律的,规律是可以被我们认识的。概念的关系图可以表示如下:
第1课主要呈现生活中物质变化的实例。从这些变化的实例中,比较出两类不同的变化,一类是只改变物质的状态、形状、大小等,另一类是产生了新的物质。
第2课通过两个实验,引导学生详细观察没有变化的沙豆混合和产生了新物质的白糖加热,分辨物质变化过程中的“变”与“不变”,分辨物理变化和化学变化的主要特征。
第3}6课具体介绍一些化学变化的类型以及这些化学变化所伴随的现象。学生通过观察现象、作出假设、寻找证据、得出结论的过程,研究各种化学变化,总结化学变化的主要特征:产生了新的物质。
第7}8课通过研究化学变化速度的控制,介绍化学变化在生活中的应用,让学生懂得化学变化与生产生活之间的关系。最后帮助学生总结本单元的主要内容。
从学生认识发展的角度,我们并不要求学生掌握化学变化的类型和化学变化生成的具体新物质,这对学生来说为时尚早,他们将在中学时继续学习。我们要求的是,学生能够从种种变化的现象出发,推断物质的变化是否产生了新物质,然后寻找各种证据验证自己的假设,从而达到提升科学探究能力的日的。
因此,在教学过程中,引导学生学习科学的思维和掌握科学的研究方法是很重要的。学生通过学习,在科学思维和科学方法上能有所发展,在理解科学、理解科学的思想和观点、树立科学的价值观方面能有所提高,是本单元教学所期望达到的主要日标。
二、单元教学目标
科学概念
.世界是由物质构成的,物质是在不断地发生变化的。
.物质的变化是有规律的,是可以被我们认识的。
.物质之间的相互作用,会产生物理变化和化学变化。
.物质的物理变化不产生新的物质,物质的化学变化会产生新的物质。
.物质的化学变化会伴随各种现象。
.物质的变化与人类的生产生活有着紧密的联系,人类可以利用物质的变化解决生产生活中的许多问题。过程与方法
.通过观察、推测、实验设计和验证获得结果。
.学习通过“假设检验”得出结论的科学思维方式,自己设计对比实验进行验证。.经历简单的对比实验的设计和实验过程,培养自行获取知识的能力。.按规范要求完成实验。
.对观察研究结果进行简单整理、分析并概括总结,逐步形成科学概念。
情感态度价值观
.认识到物质的变化是有规律的,规律是可以被我们认识的。
.体验科学探究的乐趣,保持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。
.认识到阅读、收集更多的相关信息资料,丰富自己的认识,修正、完善原有的认识的必要的。
.培养以证据说话的观念和行为习惯。
.体会科学的思维方式可以帮助我们认识事物的本质。
.体会分辨现象与证据的关系,以证据支持结果的重要性。
.懂得确定一种物质的性质,需要有很多的证据。
.认识到科学和生活是紧密相连的。
三、分课时教学建议 第1课我们身边的物质(一)背景和目标
学生对物质的变化比较熟悉,看到的现象也比较多,许多变化发生于学生的生活实际,这为他们的学习提供了经验上的准备。
物体变形、水的三态变化、燃烧、生锈这些常见的现象,背后有哪些科学道理?这是我们希望学生进行探索的,因此本课的引人与学生的生活紧密相关。
本课具有前瞻性质和铺垫性质。世界是物质的、物质是变化的、变化是有规律可循的,这些观念既是科学的概念,也是哲学的概念。因此,本单元的概念具有观念层面上的意义。而这些概念的形成,并不是通过一节课的教学能够达到的,在本单元的教学中,应该渗透这些观念,为学生的发展成长奠定基础。
科学概念
.世界是物质构成的,物质是变化的,物质的变化有相同和不同之处。.一些物质的变化产生了新的物质,另一些变化没有产生新的物质。过程与方法
.用举例、分析、综合、概括的方法,对物质的变化进行比较分类。.通过具体实验,体验物质的变化。情感态度价值观
.认可世界是物质构成的,物质是在不断地变化着的。(二)教学准备
每组一盒火柴、一枚生锈的铁钉、一根蜡烛、一张白纸,图片。(三)教科书说明
本课由三部分组成,分别是世界由物质构成的,物质在变化,让物质发生变化。
第一部分:世界是由物质构成的
这部分的内容,通过举例例证的方式,让学生接受世界是由物质构成的这个观念。学生对身边的一些物体是由物质构成的容易理解,对空气、火、电和声音是否是物质,接受起来可能会有一些难度。学生对感官容易观察到的、特别是触觉可感知到的实在物体,很容易接受为物质,如空气和火。由于学生对空气进行过观察研究,知道空气确实存在、空气占据空间的知识,确认空气是物质比较容易,对火是不是物质的确定也好解决。但是学生对不能直接触摸到、观察到的东西确定为物质,接受起来会有难度。
怎样解决声音、电、光也是物质?可以从声音的产生和本质,电的产生和本质上帮助学生理解。声音是由物体振动产生的,没有物体振动就不产生声音,所以,声音可以看作是振动的物体,声波相当于把振动进行传递。电、光也可以用同样的方法进行解决。如果学生难以理解,教科书最后就直接告诉学生记住“世界是物质构成”的概念。
第二部分:物质在变化
这部分的内容,也是通过举例例证的方式编排的。从生活中观察到的各种变化的现象,概括出物质都在变化。同时,发现有些物质变化较快,有些物质变化较慢。教科书希望学生通过讨论岩石、房屋、马路的变化速度,理解一切物质都在变化的观念。这个观念非常重要,它同时也是辩证唯物主义世界观的重要观点。
教科书当中,要求学生比较归纳两种物质的变化有什么相同和不同,学生的回答可能五花八门,因此,可以从是否变成了另外的材料(物质)上进行比较,这样思考的方向会更集中,也符合
教科书设计的意图。
第三部分:让物质发生变化
物质的变化是绝对的,有些是自然发生的,但更多的是人们有意识的活动造成的。这部分的内容,讲解的是人为因素可以造成物质的变化,要求学生通过亲身体验,进一步了解物质的不同变化,为后面的学习打下基础。
在这里可以重点对蜡烛燃烧的观察做点文章。因为燃烧的内容,在五年级教科书中删除了,只有在这个单元出现,所以对燃烧是怎么回事,可以插人到这里进行教学,这也是对教科书的补充。
(四)教学建议
1.世界由物质构成。
这部分内容应该以讲解为主,辅助以举例例证的方式进行。
(1)我们的周围有哪些物质?让学生举例,例子越多越好,这样归纳的结果越有说服力。在举例的基础上,得出我们能直接观察到的物体都可以叫做物质。
(2)讨论空气、火、声音、电、光是不是物质,为什么?对声音、电、光的辨别,从它们是如何产生的进行辨别,最后确定它们都是物质。得出间接观察到的实际存在的物体也是物质。
(3)总结:整个世界都是物质构成的。
2.物质在变化。
这部分内容的教学,也是从生活中的例子开始的。结合教科书的内容,要区别出两种不同的变化,一种是改变了物体的形态,实质没有改变;另一种是实质发生了改变,变成了新的东西。而且要讨论,有些物质变化的速度相当缓慢。
(1)观察把易拉罐或者饮料瓶压扁,它们发生了什么变化?这样的变化是不是改变了物体的材料?
(2)观察水结冰和冰融化成水的图片,回忆水的这种变化是否是变成了其他物质?
(3)这两种物质的变化有什么相同的特点?
(4)点燃火柴,观察火柴的燃烧,它发生f什么变化?思考火柴燃烧后变成f什么物质?
(5)观察生锈的铁钉,思考铁与铁锈是否相同?
(6)这两种物质的变化有什么相同的特点?
(7)岩石、房屋、马路在发生变化吗?你的依据是什么?
(8)你认为世界上有不变的物质吗?
3.让物质发生变化。
这部分内容教学时,教师可以选择一些符合学生认知结构和思维能力的、便于观察的、有典型意义的活动,让学生观察和体验物质的变化。如铁丝的弯折、观察燃烧的蜡烛等。让学生在体验中、在观察中体会到物质的变化形式是多样的,变化可以是自然的,也可以是人为的。最后总结出物质变化,两类情况:一类是只改变了物质的形态、大小、位置等但没有产生新物质,另一类变化产生了新的物质。
第2课物质发生了什么变化(一)背景和目标
这是继前一节课观察了一些物质的变化之后,继续观察物质的变化,并且通过观察物质的变化,知道物理变化和化学变化的区别。沙和豆子的混合,看不到明显的变化,而这个活动通过加热白糖,让学生看到明显的变化。本课的重点在于观察物理变化和化学变化的过程,找出它们之间的区别:新物质是否产生。因此白糖加热的活动是重点,混合沙和豆子是铺垫。
物质之间相互作用,有时会发生物理变化,有时会发生化学变化,有时既发生化学变化又发生物理变化,有时什么变化都没有发生。从这点意义上来看,观察到“没有明显变化”与观察到“明显变化”的现象同等重要。
科学概念
.物质的变化可以划分为物理变化和化学变化两类,它们的区别在于是不是产生了新的物质。
.一些物质在变化的过程中,会既发生化学变化又发生物理变化。
过程与方法
.学习用筛网分离混合物、用蜡烛给白糖加热。
情感态度价值观
.养成细心观察,及时记录的习惯。
.体会到在实验操作过程中,细致并实事求是地汇报观察到的现象对于得出正确结论是重要的。
(二)教学准备
每组一盒火柴,一枚生锈的铁钉,一根蜡烛,一张白纸,图片。(三)教科书说明
本课由两部分组成,一是“观察混合后的沙子和豆子的变化”;二是“观察加热白糖的变化”。
第一部分:观察混合后的沙子和豆子的变化
“沙和豆子混合后,会发生变化吗?”学生猜:不会。这是学生的经验。观察沙和豆子的混合物,“沙发生变化了吗?豆子发生变化了吗?”学生判断:没有。这是学生的观察结果。这节课的重点是根据观察到的事实,判断物质混合后没有变化,还是发生了变化,学生的猜测和判断对不对,并不重要。即使学生的看法一边倒,但是“有什么证据说明没有发生变化”这样的引导会使学生想办法分离沙和豆子,寻找证据,根据观察到的事实,确认没有发生变化或者变化很不明显。
为了便于观察比较混合前后有没有发生变化,首先要观察描述沙和豆子在混合前的特点,教科书第28页的表格就起到了这个作用。观察后把样品留下,以后还要用它同分离出的沙和豆子进行比较。
在比较混合后的沙子和豆子的过程中,会有一些学生纠缠于细微的变化,如沙子粘在豆子上,豆子好像变了一点颜色等,这是值得肯定的严密、细致的态度。但这是细节,从大方向来看,我们应该把握物质本身是否发生了变化,沙子还是沙子吗?豆子还是豆子吗?这是观察的核心。所以,用筛网分离沙子和豆子的混合物,是为了更好地进行对比观察,而分离混合物的各种方法不是本课的重点。
第二部分:观察加热白糖的变化
白糖在加热的过程中,首先会发生物理变化,即固体的白糖在加热的情况下变成液体的白糖,然后继续加热,白糖的颜色逐渐加深,直到全部炭化,能闻到焦味,这时发生了化学变化。如果继续加热,黑色的炭还会燃烧。
在加热白糖的过程中,先发生物理变化一白糖的熔化,随后发生了化学变化一白糖的炭化,在白糖炭化的过程中,物理变化是伴随着化学变化进行的。引导学生在加热的过程中,仔细观察、记录现象,从现象的变化中,分析、比较白糖发生的两种变化,体会两种变化的区别。
这个实验属于有一定危险性的活动,那么在加热白糖的时候要注意什么?教科书第29页出示了加热的示意图,要求学生用长柄的金属汤匙,如果有木柄的金属汤匙就更理想了。白糖的数量不能太多,大约1克左右。在加热的过程中,会产生气泡,如果白糖的量过多,产生气泡时会溢出来,可能会影响课堂教学秩序。加热时,用蜡烛火焰的外焰,这样在汤匙底部产生的烟会少一些。加热结束,一定要把汤匙放在盘子上,不要跟桌面直接接触。一定要提醒学生,千万不能用手直接去摸加热的部分。
在加热白糖的过程中,蜡烛也在不断地燃烧,它也在同时发生着化学变化和物理变化。蜡烛熔化是物理变化,液体的蜡烛油气化后燃烧是化学变化。这个现象,也希望学生在加热的过程中能够观察到,这又与前一节课中的观察内容联系起来。
教科书最后总结了物理变化和化学变化的本质区别,正式提出了物理变化和化学变化的名称,但这两个概念只是描述性的概念。
(四)教学建议
1.观察混合后的沙子和豆子的变化。
(1)观察沙和豆子
沙和豆子混合后,会不会发生变化,必须知道混合前沙和豆子本来是什么样的。从杯中取出少量沙和豆子,分别放在纸上进行观察。要鼓励学生尽可能从多方面观察,例如沙和豆子摸起来感觉怎样?闻起来有什么气味?看起来是什么颜色、什么形状的?观察后留作样本,同混合、搅拌过的沙、豆子比较。因为混合前的观察,是为了判断混合后是否发生了变化,所以要对观察的结果作简单的综合;每粒沙、每粒豆的形状、大小不尽相同,但它们都是沙、都是豆。
(2)猜一猜混合后会是什么样。为什么让学生猜,为了让学生养成遇事先根据已有的知识和经验进行思考,为了让学生知道猜得对不对,都要有事实作依据,然后想办法收集事实。
(3)进行混合、搅拌。这是儿童化的研究科学,“多搅拌一下也不会发生变化吗?”
(4)观察、描述混合后的沙和豆子。
(5)分离混合物。
分离混合物的活动程序:
.了解分离混合物的意义一“可以检查沙和豆子是不是发生了变化”。
怎样分离混合物,可以让学生想办法。用筛子筛是常见的方法。选择适合分离沙和豆子的材料,制成筛子进行分离。
.观察和比较。变化是比较出来的,把混合物与预留的样本进行对照、比较,可以看出混合后是不是发生了变化。搅拌产生的碎屑,只说明沙和豆子形态发生了细微的变化,特征和性质没有变,沙还是沙,豆还是豆。这种分析会丰富学生的认识。
2.观察加热白糖的变化。
(1)观察白糖的特点,记录在表格中。
(2)预测:给白糖加热,会发生哪些变化,填写在记录表中。
(3)讲解给白糖加热的方法和注意点。
(4)提供器材和物品,学生进行加热白糖的活动,并及时记录观察到的现象。
(5)交流观察到的现象,白糖充分加热后得到的物质还是白糖吗?蜡烛燃烧后变成了什么?
3.总结物理变化和化学变化的特点。
(1)把固体的白糖变成液体的糖与白糖变成黑色的炭进行比较,这两种变化有什么 区别?
(2)把蜡烛变成蜡烛油与蜡烛油燃烧变成气体进行比较,这两种变化有什么区别?
(3)出示物理变化和化学变化的名称,并举例说明。
(4)物理变化和化学变化的本质区别是什么? 第3课米饭、淀粉和碘酒的变化
(一)背景和目标
学生对米饭太熟悉了,对米饭的味道了如指掌。或许有一部分学生还有这样的经验,咀嚼米饭的时间长了,口腔内的米饭会出现甜味,这是怎么回事?本课就从这个现象开始,引导学生探索与米饭、淀粉有关的化学变化。
米饭的成分主要是淀粉,碰到碘酒会产生色合,在这里,我们并不要求学生去掌握反应机理,而是观察米饭、淀粉与碘酒反应时出现的现象,认识到这种颜色变化是化学变化的一种形式。利用碘酒与淀粉的特性反应,可以鉴别含有淀粉的食物。小学阶段,对物质化学反应的认识,一般都停留在现象的观察和描述上,不涉及化学变化的机理。同时,一般学生对化学变化产生的现象都是很感兴趣的,这有助于他们进行有限度的科学探索。
科学概念
米饭在口腔里与唾液作用会发生化学变化。淀粉与碘酒会发生化学反应,生成的新物质是蓝紫色的,利用这一特性可以检验食物中是否含有淀粉。
过程与方法
用细心体验、分析推理、实验验证的方法获得结论。通过实验检验一些食物中是否含有淀粉。情感态度价值观
.培养探索新事物的兴趣。(二)教学准备
每组一些米饭、一些淀粉、一小瓶碘酒、一支滴管、几种常见的食物。(三)教科书说明
内容包括四个部分,分别是“会变味的米饭”“米饭、淀粉和碘酒”“淀粉的踪迹”“制作神秘的信件”。
第一部分:会变味的米饭
平常学生在吃饭的时候,一般不会尝到米饭的甜味。只有我们细细品尝米饭、长时间地咀嚼米饭的时候,才会感觉到米饭产生了甜味。教科书用这样的活动来引人,观察米饭在口腔里的变化。当口腔中的米饭出现甜味的时候,它变成了什么物质?既然米饭是不甜的,产生甜味的物质就不是米饭了,这是符合学生思维的推理。根据这个证据,我们可以断定甜味的物质肯定不是米饭,也就是说,米饭在口腔里发生了化学变化,产生了新的物质。
如果要探索米饭为什么在口腔里发生了化学变化,生成了什么新物质,那
就必须涉及到唾液的作用。唾液里含有淀粉酶,酶是一种特殊的蛋白质,对某些化学反应具有催化作用。淀粉酶在常温下能很快使淀粉水解,生成麦芽糖,所以我们感觉到了甜味。教科书没有朝这个方向设计,而是引导学生再去咀嚼馒头的外皮,看能不能感觉到甜味。实际上也能够感觉到甜味的,因为馒头的外皮主要成分也是淀粉(馒头皮淀粉糊精的含量很高),因此在唾液的作用下,也会转化为麦芽糖。教科书第30页色块上的文字资料,是帮助学生理解米饭产生甜味的原因。
第二部分:米饭、淀粉和碘酒
在米饭上滴一滴碘酒,马上会出现蓝色,生成的物质是一种色合物。当学生看到这种现象的时候,就在考虑:为什么会呈现蓝色?是化学反应吗?是不是米饭中的主要成分起了作用?因此教科书引导学生来观察米饭的主要成分一淀粉。
观察淀粉可以用感官观察,教科书第30页中间的插图,就是提醒学生可以用手去摸淀粉,体会触觉对淀粉的感觉。除此之外,更重要的是观察淀粉与碘酒的反应。在淀粉上滴上碘酒,也会呈现蓝色,可见米饭、淀粉都有共同的特点,它们遇到碘酒都会发生颜色反应。这是化学变化中伴随的现象,教科书明确告诉学生,蓝色的物质是一种新物质。这是一种淀粉和碘的色合物,新物质的名称不需要学生掌握。
在这里,我们应该提醒学生,操作时滴管不能碰到米饭和淀粉。
第三部分:淀粉的踪迹
利用淀粉和碘酒反应的颜色变化,我们可以来检验哪些食物中含有淀粉。教科书提供的图中有十多种食物,日的是提醒学生,可以检验的食物很多,要尽量利用实验手段进行检验,增加自己的经验。根据实际情况,我们可以选择当地的各种食品进行检验,并对检验结果进行分类。由于食品中的淀粉含量不同,与碘酒之间的反应可能没有像米饭与碘酒的反应那么明显,因此在操作时要适当等待一段时间,或者把食物切开,在切口上滴碘酒,效果会明显。
第四部分:制作神秘的信件
这是一个有趣的活动,是寻找淀粉的踪迹活动的延续。由于淀粉不溶解于冷水,所以配制淀粉液时,最好用热水溶解,经充分搅拌,静置后,过滤得到澄清的淀粉溶液。
(四)教学建议
1.会变味的米饭。
做这个活动时,要准备一些米饭和几个白面包,尽量让学生体验,还要注意操作的顺序。
(1>品尝一口米饭,马上说说米饭的味道。
(2)咀嚼大约1-}-2分钟,米饭中出现了什么味道?
(3)思考:米饭是甜的吗?米饭出现了甜味,说明它发生了什么变化?
(4)咀嚼一小块白面包1 ^-2分钟,会出现甜味吗?
(5)你认为出现甜味与什么原因有关?
(6)阅读教科书第30页的资料,你知道了什么?
如果学生提到了唾液的作用,教师要肯定下来;如果学生认为是咀嚼时,把米饭、白面包中的糖分挤出来了,那么可以再做一个实验进行验证。
把一些米饭放人杯子中反复挤压或捣碎,就像米饭在口腔中咀嚼一样,1^-2分钟之后,拿出来尝味道。如果甜了,说明米饭中本身就有糖分;如果不甜,说明米饭产生出甜味,还需要唾液的作用。
2.米饭、淀粉和碘酒。
做这项活动之前,首先要观察淀粉。因为在前一个活动中,学生已经知道米饭的主要成分是淀粉,那么淀粉是怎样的?米饭和淀粉的关系又是怎样的?
(1)观察淀粉的外观特点,描述手摸淀粉时的感受。
(2)用滴管在米饭上滴一滴碘酒,观察到什么?你认为蓝色的东西还是米饭吗?
(3)在淀粉上滴一滴碘酒,观察出现了什么现象?
(4)米饭、淀粉碰到碘酒产生的蓝色的物质,是新物质吗?
(5)阅读教科书第30页的叙述,你明白什么?
做这项活动的时候,建议米饭和淀粉的量不要太多,养成节约的习惯。
3.淀粉的踪迹。
用碘酒来鉴别一些食物中是否含有淀粉,是寻找淀粉踪迹的另一个活动。让学生先进行预测,再进行实验是教科书的要求。其中的意义是培养他们科学探究的能力。
4.制作神秘的信件。
这个活动,建议在课外进行。教师要把调制淀粉液的方法告诉学生。有一个简便的办法是:把米饭煮成粥,掺水,用上层清液就可以了。
第4课小苏打和白醋的变化(一)背景和目标
学生对醋的认识多一点,对小苏打的认识可能不多,对这两种物质混合后会产生什么现象,知道得更少。因此,对小苏打和白醋的反应,学生是没有经验的。
本课让学生观察到小苏打和白醋的剧烈反应过程,体会到化学变化的奇妙和有趣。
在本课中,当学生混合醋和小苏打时,它们将会看到明显的化学反应现象,例如看到气泡的产生和听到嗤嗤声。这一化学反应的发生是因为小苏打包含有碳酸氢根,当醋酸与小苏打反应时,一种新的物质一二氧化碳就生成了。
对二氧化碳的确定,不是采用直接告诉的方式,而是通过实验观察比较,发现该气体的一些性质,从而做出初步的判断,再结合教科书提供的资料,确定产生的物质是二氧化碳。这是一个严谨的分析、推理过程,它可以提醒学生,分析、推理的结论是否正确、必经经过实验验证。
科学概念
.小苏打和白醋会发生化学反应,产生新的物质。.二氧化碳是具有特殊性质的一种气体。过程与方法.通过观察、实验、分析和阅读资料得出正确结论。情感态度价值观
.懂得只有足够的证据才能做出正确的判断,得出科学结论需要严密的逻辑推理。本课有三部分,分别是“观察小苏打和白醋”“小苏打和白醋混合后的变化”“产生了什么气体”。
第一部分:观察小苏打和白醋
本课要观察小苏打和白醋的反应,因此首先要对这两种物质有所了解。这是观察两种物质反应的前提。教科书第32页的图中,呈现了小苏打和白醋的形态。小苏打是白色的细小晶体,溶于水,水溶液呈弱碱性,在热空气中,它能缓慢分解,放出一部分二氧化碳;加热至270 0C时全部分解放出二氧化碳。白醋是一种无色的液体,由于含有醋酸,闻上去有一股酸味。对两种物质的观察,了解它们的特点,是为接下来的活动作好准备。
第二部分:观察小苏打和白醋混合后的变化
小苏打和白醋的反应属于复分解反应。复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,可用字母表示为:AB十CD-AD十CB0复分解反应的本质是溶液中的离子结合成难电离的物质(如水)、难溶的物质或挥发性气体,而使复分解反应趋于完成。
怎样进行小苏打和白醋的混合?一般学生会出现两种情况:一种是先倒好白醋,然后加人适量的小苏打;另一种是先放人小苏打,再倒人白醋。其实两种方法产生的现象是一样的。这个实验在数量上是有要求的,这是考虑到一份小苏打与三份白醋大致能够反应完。
小苏打和醋的反应速度是很快的,对学生的吸引力也很大。在反应过程中,产生了大量的二氧化碳气体。在学生不知道产生了什么气体的情况下,产生的气体也许会由于操作不当而散失,所以教科书提出了盖上玻璃片进行观察。用手触摸玻璃杯的外壁,能够感觉到稍微比原来凉一些,因为这个反应是吸热反应,这也是这两种物质发生化学反应时伴随的现象。
在活动中,学生观察到的现象越多,对作出正确判断的依据就越多,因此要提示学生不要仅仅被气泡所吸引,观察要全面细致。
第三部分:产生了什么气体
当小苏打和白醋反应时,产生了大量的气体,这种现象吸引着学生的观察注意力,学生也很容易会产生这样的问题:这是什么气体?如果查明了气体的身份,就很容易确定小苏打和白醋的变化属于哪一类变化了。教科书就是按照这样的思路设计的。
教科书设计了两个实验,来检验产生的气体。
在实际操作中,肉眼观察杯中的气体与空气有什么不同,然后引出两个实验进行检验。
关于是什么气体的判断上,教科书提醒我们“我们的实验证据还不足以判明产生的是什么气体”,这一点很重要,这是科学研究的态度。因为证据还不够充分,如果单单从能灭火和比空气重两个证据来看,其他气体也可能符合这样的条件,如氢、氛等稀有气体。所以从科学思维的严谨角度要求,提示学生不要根据经验认定是二氧化碳。当然,教科书也出示了结论,“科学家经过研究,确定了这种气体是二氧化碳”。在这里首先要让学生明白“经过研究”的背后含义,说明还需要有更多的证据,科学上的结论不是随随便便可以获得的,这是对学生进行科学态度教育的好机会。
教科书还把汽水中的二氧化碳、呼吸产生的二氧化碳和蜡烛燃烧产生的二氧化碳联系起来,把以前学过的知识进行综合,有利于学生构建完整的概念。
最后,教科书还提出了“观察玻璃杯里的液体,小苏打还在吗?留下的液体还是白醋吗?”这部分的内容,并不要求学生掌握,而是引导学生通过观察留下的物质,对照实验前的小苏打和白醋,研究这些物质究竟是什么?从而激发学生的兴趣,引导他们课外进行探究。本单元的资料库中有资料介绍,可以提供学生阅读思考。(三)教学建议
1.观察小苏打和白醋。
教师要提供小苏打和白醋让学生观察、描述和记录。
(1)把一部分小苏打倒到纸上,观察特点,记录在表格上。
(2)把一部分白醋倒人玻璃杯中,观察它的特点,记录在表格中。
(3)把观察过的小苏打和白醋放在桌子中间,在后面的比较中要用到。
2.观察小苏打和白醋混合后的变化。
“小苏打和醋混合后会怎样呢?”不要满足于简单回答,而是要引导学生围绕这个话题,说自己的生活经验,说自己的猜想,还要请学生说明猜想的理由。生活经验和猜想,都不是建立在科学观察的基础上的,所以未必能说出有事实依据的理由,但说了就达到了日的。由此形成探究的情境,进行科学观察,收集科学事实。
混合了小苏打和醋以后,“我看到了什么现象?”冒出气泡是混合后发生的现象。“气泡”有许多文章可做,学生从生活经验中知道:有气才会出现气泡,冒出气泡说明小苏打和醋混合以后产生了气体。因为产生了气体,才有用火柴去检测的理由。把这些文章做足,有利于发展科学思维。
用火柴检验小苏打和醋的混合物不要满足于“火柴熄火了”这个事实。如果产生的气体,像氢气球中的气体那样,我们还能检测到它吗?气体没有上升,而是沉在杯子里,说明产生的气体比空气重,火柴在这种气体中会熄灭,两者共同说明这种气体的性质。结合观察到的事实,作一点推理,既是认识逻辑的需要,又是发展科学思维的需要。
(1)猜测小苏打和白醋混合后,会产生什么现象?
(2)讨论怎样混合,混合的数量是多少。
(3)按照讨论的结果混合小苏打和白醋,当气体产生时,提醒学生把玻璃片盖上,用手摸玻璃杯,感觉温度的变化,同时记录混合过程中观察到的现象和产生的问题。
在这个活动中,小苏打和白醋的比例一定要控制好,不然会造成很大的浪费。
3.产生了什么气体。
这是一个很重要的验证活动,也是培养学生思维发展的极好时机。
(1)先观察杯中的气体与空气有什么不同。当学生观察不出有什么不同时,提出用实验的方法继续检验杯中的气体。
(2)指导学生用燃烧的细木条伸人杯中,观察火焰的变化。提问学生,从观察到的现象中,获得了什么信息?根据这个信息,你们可以做出怎样的推断?
(3)像倒水一样,把玻璃杯中的气体倒在燃烧的蜡烛火焰上,能观察到什么现象?根据这种现象,你们又获得了什么证据?能做出怎样的推断?
(4)分析已经获得的证据,能判断出杯中的气体是什么气体吗?为什么?
(5)阅读教科书上的资料,说说科学家是怎样确定气体的成分的?
(6)观察玻璃杯中留下的物质,你们认为留下的是什么物质?能查阅资料找到结论吗?
第5课铁生锈了(一)背景和目标
铁生锈是十分常见的现象,学生们非常熟悉,可能没有考虑过铁锈是否是一种不同于铁的新物质。
本课将引导学生通过观察和实验,确定铁锈是一种不同于铁的新物质。这需要学生收集足够的证据,而探索活动将成为学生收集证据的过程。
观察铁生锈的过程也是很有意义的活动,学生将自己设计对比实验的研究计划,并在课外进行对比实验,分析实验结果,得出结论。这个过程把课内和课外的学习有机地融合了起来。
科学概念 铁生锈是一种化学变化,铁锈是一种不同于铁的新物质。铁生锈的原因与水和空气有关。过程与方法
.通过观察、实验获得证据,确定铁锈是一种不同于铁的新物质。.通过对比实验,探究铁生锈的原因。情感态度价值观
.懂得确定一种物质是否是新物质需要有足够的证据,培养证据意识。(二)教学准备
每组学生一块不生锈的铁片,一块锈蚀严重的铁片,一些铁锈,榔头,自制电路检测器。
(三)教科书说明
本课有三部分,分别是“生活中的铁生锈现象”“观察铁锈”“探索铁生锈的秘密”。
第一部分:生活中的铁生锈现象
教科书第34页提供了五种生活中铁生锈的现象:铁门扣生锈、铁栅栏生锈、铁链生锈、铁丝生锈、铁门生锈,可见铁生锈在生活中是十分常见的,提醒学生要关注生活中的自然现象。同时提出了本课的研究问题:铁生锈是一种什么变化?这个问题指向本单元的核心概念。
第二部分:观察铁锈
铁生锈是一种化学变化吗?这是教科书提出的假设,也是学生的假设。要验证这个假设,我们有什么证据来证明自己的观点?所以,让学生观察铁锈,是为了寻找证据,观察实验活动,成为寻求证据的过程。
教师要准备一块不生锈的铁片和一块锈蚀比较严重的铁片,供学生观察使用。观察比较铁片和铁锈从感官观察开始。从颜色比较,铁片是灰白色的,铁锈是红褐色的;从空隙上比较,铁片没有空隙,铁锈上有小孔;从光泽上比较,铁片具有金属光泽,铁锈没有光泽;从手感来比较,铁片比较光滑,铁锈比较粗糙。这些表面现象的不同,还不足以支撑铁锈是不同于铁的新物质这一结论,除此之外,还有另外更加有力的证据吗?
敲击、导电性、被磁铁吸引等实验所获得的证据,是比较有说服力的。从敲击上比较,铁片有韧性,铁锈比较脆;从导电性上比较,铁片能导电,铁锈不能导电;从被磁铁吸引上比较,铁片能被磁铁吸引,铁锈不能被磁铁吸引。这些证据很有说服力,足以证明铁锈是不同于铁的新物质。
需要提醒的是由于铁锈比较难找,大部分生锈的铁片中铁的含量还是很多的,如果用磁铁吸引生锈的铁片,照样能够吸住,所以在做磁铁吸引对比实验
时,最好用铁骨与从生锈铁制品上刮下来的铁锈细末做对比实验。如果找不到纯铁锈或者找到的铁锈仍然可以被磁铁吸引,建议教师做演示实验,也可以用与铁锈相似的材料(如硫化铁,铁粉与硫磺燃烧反应的生成物)代替铁锈做实验,这也是允许的。
第三部分:探索铁生锈的秘密
学生通过观察、实验验证了自己的假设,用证据支持了铁锈是一种不同于铁的新物质的假设,那么铁为什么生锈?铁的生锈与什么因素有关?这是两个很自然产生的问题。学生的探究活动,随着新问题的产生,自然地转人对铁生锈原因的探索上。
对铁生锈原因的探索,是鼓励学生自己设计对比实验、自己观察记录进行的。我们要对学生的实验设计进行指导,特别是研究问题的确定是否合理,对比实验研究的方法是否严密方面进行指导。学生的研究问题要小,变量要单一,这样学生才能进行对比实验。有关方案可以参照教科书第38页的设计。由于这个实验所需的时间比较长,课堂当中无法完成,观察记录必须在课外进行,我们要叮嘱学生每天观察记录,把实验现象及时记录,为后面的学习积累资料,打下基础。
这个实验还可以与铁生锈的快慢实验结合起来,一次完成。(四)教学建议
1.观察铁锈。
教师要提供不生锈的铁片和锈蚀比较严重的铁片,供学生观察、实验,还要准备一些铁锈,供磁铁吸引比较实验时使用。
(1)铁锈是铁变来的,你们认为铁锈是不同于铁的新物质吗?你有什么证据证明自己的结论?
(2)观察铁锈,寻找证据,并做好记录。
(3)从观察中,我们得到了哪些证据,这些证据足以支持我们的假设吗?
(4)实验探索,继续比较铁与铁锈的区别:敲击实验、导电实验、磁铁吸引实验。这三个都是对比实验,我们在做对比实验的时候,应该注意什么?以导电实验为例,说说我们应该怎么做。
(5)学生实验,并把结果填人表格。
(6)汇报整理我们获得的结果,这些证据能否支持我们的假设?
2.探索铁生锈的秘密。
这个活动,主要是学生制定计划、汇报交流计划的过程,教师在这个过程中要适当予以指导,特别是在问题的产生和实验方法的确定上予以指导。
(1)铁为什么生锈,我们来设计实验进行研究,请讨论我们的研究问题是什么。
如:请讨论“铁为什么生锈?铁生锈与什么因素有关?铁生锈与空气有关吗?”这三个问题,哪一个更适合我们研究?为什么?
(2)如果我们研究“铁生锈与空气有关吗”这个问题,我们应该控制哪些条件不变?
(3)说说我们的方案,相互质疑,完善我们的实验方案。
(4)怎样记录我们的观察现象,什么时候记录,由谁记录都要分工明确。
(5)每天及时提醒学生做好记录,询问研究的进展情况。
(6)如果研究铁生锈的快慢与什么因素有关,我们应该怎么做?
第6课化学变化伴随的现象(一)背景和目标
通过前面几课的学习,学生对化学变化的现象已经有所了解,对化学变化的本质一产生新的物质有了进一步的认识,为本课的学习打下了基础。
本课在学生已有的基础上,总结化学变化的一些现象,帮助学生从现象初步判断物质是否发生了化学变化,然后通过寻找证据,判断是否产生了新物质,最后确定是否发生了化学变化。
本课中观察硫酸铜溶液与铁钉的变化,仍然是延续了这样的思维方法,日的是让学生明白,单单看表面现象是不够的,最关键的是寻找证据来支持结果。
本课最后归纳了四种化学变化可能伴随的现象,帮助学生整理所学知识,为以后的学习做好铺垫。
科学概念
.化学变化会伴随各种现象,根据这些现象可以初步判断物质是否发生了化学变化。.硫酸铜溶液和铁钉会发生化学反应,产生新的物质。过程与方法
.继续学习“假设检验”得出结论的科学探究方式。情感态度价值观
.分辨现象与证据的关系,体会证据支持结果的重要性。(二)教学准备
每组半杯硫酸铜溶液,一枚铁钉,一把镊子。
(三)教科书说明
本课由两部分组成,一是“观察硫酸铜溶液与铁钉的反应”;二是“初步归纳化学变化伴随的现象”。
第一部分:观察硫酸铜溶液与铁钉的反应
硫酸铜溶液与铁钉的反应是一种置换反应。因为铁的化学性质比铜活泼,所以把铁钉浸人硫酸铜溶液后,会把单质铜置换出来,附着在铁钉上,同时一部分铁溶解到溶液中,生成硫酸亚铁。其反应的现象是:浸人溶液的铁钉表面有红色物质附着,这就是从硫酸铜溶液中被置换出来的单质铜,浅蓝色的溶液颜色会逐渐变浅。放置在空气中一段时间后,溶液逐渐变为红褐色。化学方程式为Fe十CuS()., = Cu十FeS()., o
操作的时候,要求学生用镊子夹住铁钉的一端,把铁钉的一部分浸人硫酸铜溶液中,观察发生的现象。要注意,提醒学生不要直接用手接触硫酸铜溶液,这是化学实验的基本要求。
当学生看到硫酸铜溶液慢慢改变颜色的时候,肯定在思考其中的原因,当学生观察到铁钉上有红色的物质附着在上面的时候,他们肯定会考虑得更多。溶液的颜色为什么变浅了?红色物质是什么?这个变化是化学变化吗?这是学生很容易产生的问题。教科书提出,让学生寻找证据来证明自己的假设。怎样寻找证据?我们要引导学生,分析观察到的现象,并把它转化为证据。
比较溶液的颜色变化,说明了什么?说明溶液不是硫酸铜溶液,或者说硫酸
铜的含量已经减少,有另外的物质形成了,这是一个证据。铁钉上的红色物质是怎么来的?没有浸人溶液的铁钉没有附着红色物质,说明红色物质是溶液中析出来的,它是铁吗?我们平常看到的铁是灰白色的,铜是红色的,那么铁钉上的红色物质可能就是铜了,这是另一个证据。根据这两个证据,我们可以初步判断,硫酸铜溶液和铁钉的反应产生了新物质,这个变化是化学变化。
实验室配制硫酸铜溶液的方法:将无水硫酸铜(白色粉末)或者五水硫酸铜(又叫胆矾,蓝色晶体)溶解于水中,即可得到硫酸铜溶液。25 0C时,硫酸铜在水中的溶解度为23.05克,水溶液呈蓝色。
第二部分:初步归纳化学变化伴随的现象
这部分内容,属于对前面几节课的初步归纳,特别是对化学变化伴随的现象初步认识。学生对化学变化的判断,往往先从现象上去发现,进而探求其中原因。那么,化学变化伴随着哪些现象呢?教科书选用了四种最常见的现象:
1.改变颜色:用淀粉与碘酒的反应、铁生锈的现象来说明。
2.发光发热:用蜡烛燃烧的现象来说明。
3.产生气体:用小苏打和白醋反应产生二氧化碳来说明。
4.产生沉淀物:用硫酸铜溶液与铁钉的反应来说明。
学生看了这些现象之后,会迁移到观察其他物质的变化,从而判断其他的一些变化,如果有相同的现象,可以初步判断此类的变化类型,当然要确定是否是化学变化,仍然要寻找证据,确定产生了新物质,才能下正确的结论。
(四)教学建议
1.观察硫酸铜溶液与铁钉的反应。
教师先配制硫酸铜溶液。希望每个学生都能仔细观察,因此要做分组实验。
(1)由于学生对硫酸铜溶液不太熟悉,因此首先让学生观察硫酸铜溶液。
(2)用镊子夹住洁净的铁钉,浸人溶液中,观察它们的反应,记录在表格中。注意不要全部浸人溶液,以便进行对比观察。
(3)把铁钉浸人溶液中约2分钟,拿出铁钉,观察铁钉的变化,记录在表格中。
(4)思考:硫酸铜溶液与铁钉的反应属于化学变化吗?我们用什么证据来说明这个问题?
2.初步归纳化学变化伴随的现象。
(1)回忆我们学过的化学变化有哪些?把所有学过的化学变化列举出来。
(2)这些物质发生化学变化时,伴随着哪些明显的现象,用表格的形式进行整理。┌────────┬──────────┬───────┐ │物质的化学变化
│伴随的主要现象
│本质特征
│ ├────────┼──────────┼───────┤ │蜡烛燃烧
│发光发热
│产生新的物质│ ├────────┼──────────┤
│ │泞粉与碘酒
│颜色变化
│
│ ├────────┼──────────┤
│ │铁钉生锈
│颜色变化
│
│ ├────────┼──────────┤
│ │小苏打和白醋
│产生气体
│
│ ├────────┼──────────┤
│ │硫酸铜溶液和铁钉│产生沉泞、颜色变化
│
│ └────────┴──────────┴───────┘
(3)阅读教科书第43页的资料,了解上述物质发生化学变化后,产生了哪些新物质。
第7课控制铁生锈的速度(一)背景和目标
关于铁生锈的现象,第5课已经作了分析研究,学生在生活中也经常看到人们用在铁制品表面涂油漆等方式保护铁制品以防止生锈,这一切都为本课的学习打下良好的基础。
本课承接第5课课外实验的结果,在课堂上分析、讨论铁生锈的真正原因,进一步探索铁生锈的速度,从而研究控制铁生锈速度的方法,理解人们在生活中防锈的措施。懂得了铁生锈的原理,知道了影响铁生锈速度的原因,可以帮助人们寻找更佳的防锈措施这样把科学知识和生活实际紧密联系起来,有助于培养学生学以致用的意识。
科学概念
.水和空气的共同作用,使铁生锈。
.在平常生活中,铁生锈的快慢与水的多少关系很大。.把铁与水、空气隔绝开是防止铁生锈的好方法。过程与方法
.继续学习“假设检验”得出结论的科学探究方式,自己设计对比实验进行验证。用“科学讨论会”的方法进行合作学习,互相启发,以便更好地得出科学结论。情感态度价值观
.分辨现象与证据的关系,体会证据支持结果的重要性。(二)教学准备
每组实验记录表,涂油漆的铁制品,一辆小自行车。(三)教科书说明
本课由三个部分组成,分别是“科学讨论会”“研究铁生锈的快慢”“怎样防止、减缓铁生锈”。
第一部分:科学讨论会
这项活动是建立在第5课的课外实验的基础之上的,主要是交流实验的结果,分析实验的现象,得出实验的结果。从实验的现象来看,学生很容易得出铁生锈的原因与水有关,与空气有关的结论,但是很难发现与水和空气的共同作用有关的结论。在研讨的过程中,需要教师的帮助和引导,逐渐理解正确的结论。
为了便于讨论,教科书提供了一位学生的实验记录单,这是给学生提供样本,也防止学生在课外没有开展实验的辛卜充手段。
这份实验记录单中,完整地展示了学生的研究设计和研究过程,从记录单中可以看出:铁钉在空盘子中,与空气接触是会生锈的,但是生锈的速度很慢;铁钉在菜油盘中没有生锈;铁钉在水盘子中生锈的速度快,而且生锈的量也很多,现象非常明显。
那么怎样看出铁钉生锈需要水和空气的共同作用呢?空气中含有水蒸气,水中溶解有空气,因此放置在空气中的铁钉和放置在水中的铁钉,都在同时受到空气和水的共同作用,因此铁生锈是水和空气的共同作用的结果。
当然为了说明这个问题,我们可以用干燥环境下的铁制品很不容易生锈,作为证据来说明,也可以用铁钉放人菜油中的实验结果来说明。教科书第43页的资料,可以帮助学生进一步理解这个问题。
第二部分:研究铁生锈的快慢
这个实验与“铁生锈的实验”类似,实际上我们可以从“铁生锈的实验”中,初步看出铁生锈的快慢。铁生锈的现象与人们的生产生活关系特别大,每年因铁生锈造成的损失也非常巨大,因此为了进一步研究铁生锈的速度,教科书希望学生仍然重复第5课的实验设计,自己研究影响铁生锈速度的原因,这对学生来说还是很有必要的。一方面,科学实验的设计、实验、记录、分析,不是一次就能完成的,需要重复不断地进行才能帮助学生养成这种习惯,才能培养科学的实证思想;另一方面研究影响铁生锈的速度原因,对生产生活有很大的帮助,能够帮助学生养成科学知识与生活的有机结合,培养学以致用的意识。
在教科书设计的对比实验中,铁钉在盐水中生锈的速度最快,这是因为盐水能帮助铁钉更快地完成电化学腐蚀,导致生锈速度加快。
这个活动,也可以与第5课探索铁生锈的原因结合起来做,只要增加铁钉在潮湿的餐巾纸上和盐水的对比实验即可,记录表也可以相应地增加。在本课分析铁生锈的原因之后,就可以接着分析铁生锈的快慢了。
第三部分:怎样防止、减缓铁生锈
懂得了铁生锈的原因,就可以理解人们日常生活中的防锈措施了,归纳防锈措施的原理,都是把空气和水分进行隔绝,达到防止铁生锈的日的。
(四)教学建议
1.科学讨论会。
本课教学前,教师要了解学生的课外实验情况,以便在课堂教学中进行针对性的教学。科学讨论会这种形式,在我们的科学课中,是经常见到的,专门为一项研究举行科学讨论会,还是不常见的。因此,教师要组织好讨论会的内容,发言的顺序等,在这个活动中,组织形式和活动顺序是非常重的,将影响着讨论会的质量。
(1)布置实验室,营造科学讨论会的氛围。如:黑板上的标语,发言台,多媒体展示台,主持人等。
(2)主持人宣布会议讨论会的内容和发言顺序安排。
(3)按照顺序,学生讲述自己的实验过程和实验结果,并接受其他同学的提问。鼓励每个学生都积极发言,共同参与。
(4)着重讨论铁生锈的原因:是空气、水还是空气和水的共同作用。
(5)宣布讨论会的共同成果。
这是一项模拟的科学讨论会,组织得好,将会激发学生的学习激情和兴趣。
2.研究铁生锈的快慢。
如果这项活动已经在第5课的学习中布置了,就在本课的科学讨论会上进行讨论,方法可以参照第一个活动。
如果在课堂上要设计方案,也可以参照第5课“探索铁生锈的原因”的方法进行教学。
3.怎样防止、减缓铁生锈。
(1)举例说说人们在日常生活中,防止铁制品生锈的方法。
(2)观察一块涂上油漆的铁片,思考其中的科学道理。
(3)观察一辆小自行车,在自行车上应用了哪些防锈的措施,思考其中的科学道理。
第8课物质变化与我们(一)背景和目标
本单元的核心概念是物质的变化,学习的重点是物质的化学变化。从观察物质变化伴随的现象开始,通过寻求证据,证明产生了新物质,进而确定这种变化是否属于化学变化。因此,是否“产生新物质”是区别物理变化和化学变化的标志。
本课在前面学习内容的基础上,对物质变化的形式、物质变化的种类进行梳理和总结,帮助学生形成关于物质变化的概念。同时希望学生了解物质变化与人类生产生活的关系,理解科学与生活的关系。
本课的课题完整的表述应该是“物质变化与我们的生活”,不论是物理变化还是化学变化,均是人们生产、生活的主要内容,这是学生应该认识到的。
最后通过制作饮料的活动,引导学生进一步体验物质变化与人类生活的关系,结束本单元的学习。
科学概念
.物质的变化与人类的生产生活有着紧密的联系,人类进行的所有的生产活动和人类的生活,都是利用了物质的变化。
过程与方法
.用总结、整理知识的方法帮助建构科学概念。
.用阅读资料、体验的方法了解知识。
情感态度价值观
.体会到科学知识与生活之间是紧密相关的。(二)教学准备
每人准备白糖、柠檬酸、小苏打、玻璃杯、小饮料瓶,自己收集的关于物质变化与我们的生活之间关系的资料。
(三)教科书说明
本课由三部分组成,分别是“整理本单元的主要内容”“物质变化与我们的生活”“制作饮料”。
第一部分:整理本单元的主要内容
这是对本单元的主要内容进行总结整理,帮助学生从整个单元去把握学习的内容,有利于培养学生的概括能力,也是学生应该掌握的学习方法。
这个单元从物质构成世界开始,讲述物质是变化的道理,物质的变化从是否产生新物质的角度,分为物理变化和化学变化,然后观察化学变化伴随的各种现象,探索化学变化的本质,形成一系列的科学概念。
教科书第40页的图表,简单地列出本单元的框架结构,在“化学变化”这
个方框下面,还可以增加化学变化伴随的现象这一内容,这样对学生把握整个单元的内容会更加有利。同时,教科书没有呈现本单元的主要学习过程,我们可以帮助学生总结:主要的学习方法是从观察现象开始,通过提出假设,寻求证据检验,最后获得结论。这样的学习过程,是一个科学研究的过程,也是科学思维发展的过程,也是科学课程的重要学习方法。
第二部分:物质变化与我们的生活
这部分的内容,是通过列举的方法进行讲述的,列举的内容都是学生生活中经常接触到的,这样有助于学生的理解和掌握。
教科书第40页讲述的基本上是物质的物理变化与生产、生活的联系,木材加工、热胀冷缩现象都是物质的物理变化;物质的溶解有些是物理变化,也有一些既有物理变化又有化学变化的情况、这里没有要求学生去分辨两种变化。实际上,生活中许多物质的变化,都夹杂有物理变化和化学变化这两种形式。
教科书第41页上部分,主要讲述的是物质的化学变化与我们的关系,还讲述了人类
第二篇:教科版五年级科学下册教师用书
教科版:五年级下册教师用书(修订版)
目录
使用说明 教科书整体结构表
本册教科书的教学目标与内容概要 主要材料清单 各单元说明与教学建议
沉和浮
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)
第1课 物体在水中是沉还是浮
第2课 沉浮与什么因素有关
第3课 橡皮泥在水中的沉浮
第4课 造一艘小船
第5课 浮力
第6课 下沉的物体会受到水的浮力吗
第7课 马铃薯在液体中的沉浮
第8课 探索马铃薯沉浮的原因
四、评价建议
五、参考资料
热
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)第1课 热起来了
第2课 给冷水加热
第3课 液体的热胀冷缩
第4课 空气的热胀冷缩 第5课 金属热胀冷缩吗
第6课 热是怎样传递的第7课 传热比赛
第8课 设计制作一个保温杯
四、评价建议
五、参考资料
时间的测量
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)第1课 时间在流逝
第2课 太阳钟
第3课 用水侧量时间
第4课 我的水钟
第5课 机械摆钟
第6课 摆的研究
第7课 做一个钟摆
第8课 制作一个一分钟计时器
四、评价建议
五、参考资料
地球的运动
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议、评价建议)第1课 昼夜交替现象
第2课 人类认识地球及其运动的历史
第3课 证明地球在自转
第4课 谁先迎来黎明
第5课 北极星“不动”的秘密
第6课 地球在公转吗 第7课 为什么一年有四季
第8课 极昼和极夜的解释
四、评价建议
五、参考资料
使用说明
与教科版科学教科书配套的《科学教师教学用书》是为切合教师教学的实际需要而编写的,三至六年级共8册。为了能清晰而简明地表达课程设计的意图,同时方便教师备课,我们设计了一些栏目并提供了相应的资源。
下面是与使用有关的几点说明。
一、教师用书的体例和作用
——本册教科书的教学目标与内容概要
列出本学期的主要教学内容和在学生科学素养培养方面希望达成的目标。为教师了解全学期的教学任务提供完整的框架和概貌。——主要材料清单
列出本学期探究活动涉及的主要实验和需要的器材与材料,供教师作计划和提前准备时使用。
——各单元说明与教学建议
用文字形式介绍本单元的主要教学活动和活动间的结构,说明本单元的教学在整个教科书框架体系中的地位和意义。——单元教学目标
根据课程标准从科学概念、过程与方法、情感态度价值观三个方面,列出本单元要实现的教学目标,为教师把握单元教学提供方向。——背景和目标
这是分课时说明教学内容选择的知识背景和学生的认识背景,方便教师理解教学活动的设计意图。所列的教学目标是直接针对该节课的。——教科书说明
用图文对照的形式详细说明正文、照片、图片、图表、对话框所包含的意义,对教科书正文中提出的问题给出必要的答案或说明。——教学建议 有针对性地为教学提供参考性策略,对教学中容易出现的问题给予提示。——评价建议
立足单元教学指出评价的主要方向、可使用的依据,以及可采用的评价方法。
二、课时安排建议
修订后的教科书每册均安排了4个教学单元。
3、4年级每个单元包含7个教学活动,5、6年级为8个教学活动。原则上每个教学活动的时间为1课时,这是根据目前全国绝大部分地区小学科学课中、高年级均为每周2课时的现状安排的。在设计时,我们也考虑到个别省份科学课的开设已经实现了课程标准的要求,因此在活动内容的安排上保持了弹性。针对这样的地区,我们建议在课时安排上可以采取下面的办法来解决:(一)对典型的科学探究活动展开充分的探究,不以1课时为限制。例如“比较水的多少”“总结我们的天气观察”等;
(二)加强单元后的总结性教学,帮助学生梳理概念、澄清观点,开展单元性的评价活动;
(三)实现教科书中已设计的拓展性活动,或资料库中的拓展性活动。这些活动对学生的发展是十分有意义的。如“小杆秤的制造”“设计制作一个强磁力电磁铁”等。为此每个单元安排3节左右的机动课时是适宜的,也是可操作的。
三、教学目标的表述
在这套教师用书中,我们根据课程标准的要求和新的科学教育研究成果,将教学目标分别从科学概念、过程与方法和情感态度价值观三个方面来表述。科学概念的陈述是用一句完整的话来完成的,它比一个简单的词有了更丰富的内涵,表达的是一个科学的观点或思想。科学概念也可以划分为不同的层次,例如核心概念和具体概念。每一个核心概念是由不同的具体概念组成的,而具体概念是从科学事实中归纳出来的。以科学概念作为教学目标,将促进学生对事实的理解,有助于他们形成重要的科学观念和思想,体现了科学教育改革的新方向。
四、概念图和图表的使用
修订后的教科书引入了多种形式的概念图和图表,因为它们是学生学习科学的有用工具。运用这些工具,学生可以记录和加工整理信息,同时用来描述概念。教师也可以借此了解学生的初始想法,为教学确定起点。
维恩图是一种选择、分类和比较信息的非常有用的工具。可以帮助学生记录下他们的观察结果。两个圆可以呈现不同的信息,比如只属于陆生植物的特征和只属于水生植物的特征应分别记在一个圆里,而它们的共同特征则应记入两个圆的交叉部分。
网状图是概念图中的一种,它的作用是用图解的形式记录与中心词有关的观点和内容,呈现中心词和与之相关内容之间的关系。
使用网状图可以帮助学生围绕中心词作尽可能多的联想,由此教师可以了解到哪些知识是学生已经知道的。
气泡图是一种简单的网状图,它可以帮助学生对中心词(主题)做出联想,记录下他们已经观察和了解到的内容。
柱状图(条形图)是在坐标图上用填充的方式完成的数据表达,表现为条形图,一般由两组数据组成,例如时间和影长、时间和温度等。柱状图可以直观地表现数据之间的差异。
记录不仅仅可以用文字,科学图画也是适合小学生记录观察和与人分享信息的一种十分有效的方法。它比普通的图画倾注更多的精力在细节上。为了真实地记录,学生必须仔细地观察,记下每个小的特点和线条。使用这种记录方法可以提高每个学生的观察能力,教师也可以从中评价他们的观察、表达和理解的能力。
教科书整体结构表
修订后的教科书共32个单元,更好地体现了课程标准的要求。覆盖了生命科学、物质科学和地球与宇宙科学三大领域标准所规定的相关内容。教科书以科学概念和科学探究两大主线并行发展的方式建立了自己的整体结构。
书中每个单元后设置了资料库,是为了便于学生深入理解该单元的科学概念、丰富他们的已有经验和发展他们探究科学的兴趣,是科学课学习的重要组成部分,但仅供学生阅读。
本册教科书的教学目标与内容概要
五年级下册的学习内容,是由“沉和浮”“热”“时间的测量”和“地球的运动”四
个单元组成的。
在“沉和浮”单元里,学生从物体的沉浮现象开始,在一系列的探究活动中,探寻 物体沉浮的规律,研究影响沉浮的变量,最后形成有关沉浮现象的解释:一是用浮力和 重力的关系解释沉浮现象,二是从密度的层面解释沉浮现象。
在“热”单元里,学生在三年级“温度与水的变化”的基础上,将继续观察热量变 化过程中产生的物体的热胀冷缩现象,观察热量在物体中传递的现象,探索热量传递的 规律,发现物体的导热性能是不同的,在生活中的应用也是不同的。
在“时间的测量”单元里,学生制作计时工具并进行观测和测量,了解人类计时仪 器的发展史,及对“时间”的认识发展过程。认识计时工具的工作原理,感受计时工具 的发展对人类生活和发展的影响,感受人类为了不断改进工具所作的不懈努力。
在“地球的运动”单元里,让学生经历人类对地球运动的探究过程,学习基于可观 察到的现象和事实,运用相对运动、参照物、模拟再现等原理和方法进行推理、论证,不断地利用已知探究未知的方法,最终认识地球运动(自转和公转)的模式。
本册教科书,设计了许多探究活动,这对学生科学探究能力的培养是很有帮助的,教师要发展学生识别和控制变量的能力,继续学习运用对比实验进行探索的技能,要引 导学生及时记录实验现象,进行分析整理,转化为证据,用科学探究活动帮助学生逐步 建构科学概念。
在小学阶段,学生的思维将由形象思维向抽象思维发展,五年级学生的抽象思维,仍然需要直观形象的支撑,因此在思维发展的过程中,我们要从现象和事实出发,帮助 学生进行概括总结,得出结论,发展学生的科学探究能力。
对情感、态度、价值观的培养,应该基于对证据意识的培养上,使学生能够不断地 寻找证据来支持自己的假设,通过理性的思考和大胆的质疑,来发展学生的情感态度价 值观。
本册教科书教学时要注意以下几点: 1.提供足够的材料让学生在动手动脑中完成探究任务。2.帮助学生把现象、数据转化为证据,利用证据得出结论。
3.科学概念的构建不是一步到位的,需要长时间的学习才能达成,教师在教学过程 中,不要急于求成,要一步一步打好基础,让学生的认识沿着概念形成的规律发展。4.本册有许多动手制作的项日,一定要让学生亲自经历制作的过程,只有在手脑并 用的过程中,才能发展学生的科学探究能力。
主要材料清单
“沉和浮”单元
小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮、木块、小刀、透 明胶带、大小相同轻重不同的球、轻重相同大小不同的立方体、玩具潜水艇、橡皮泥、刻度量杯(底部带定滑轮)、钩码、垫圈、弹簧秤、马铃薯、酒精灯、木夹子、食盐、白 糖、烧杯。
“热”单元
温度计、塑料袋、热水瓶、气球、水槽、试管、烧杯、烧瓶、橡皮塞、玻璃管、金 属热胀冷缩演示器、酒精灯、铁架台、铁片、火柴、蜡烛、各种材料制成的杯子和调羹、毛巾、泡沫塑料块。“时间的测量”单元
钟表、小木杆、自制日暑、量筒、塑料瓶、铁架台、螺帽、细线、木条。“地球的运动”单元
乒乓球、手电筒、地球仪、铁架台、演示用时区图、陀螺。
各单元说明与教学建议
沉和浮
一、单元概述
石块放入水中,沉下去了;木块放入水中,浮起来了。沉和浮是学生见过的十分熟 悉的现象。一方面,学生对于“沉和浮”有着丰富的生活经验。另一方面,对于“沉和 浮”他们也有着许多似懂非懂的问题,例如“在水中,钢铁会沉下去,用钢铁制造的轮 船却为什么能浮呢?”“潜水艇为什么既能潜入水下,又能浮出水面呢?”
人们对浮沉现象的关注已经有几千年了。表面上看是一些物体在液体中上浮而另一 些物体下沉,实际上涉及了许多变量。这些变量包括物体的体积、重量和液体的密度,归根结底,物体在液体中的沉浮与它排开的液体的重量有关(阿基米德定律)。有许多人 试图去寻找一个简单的规则来解释这个现象,如他们通常说:“重的物体下沉,轻的物体上浮”,这些不精确的概念同样存在于学生的认识中。
本单元将在一系列的探究活动中,让学生自己去解决有关沉和浮的许多问题。学生 将探究不同物体的浮沉,形成他们关于对物体是上浮还是下沉现象的解释,而且能够明 白物体与被放液体间的相互关系。当学生开始理解了他们所观察的结果之后,他们将鉴 别出导致物体上浮或下沉的主要原因是什么。
学生描述的语言可能和科学家精确的定义不很相同,但通过这些探究可以修正或完 善他们的想法,使他们在理解上得以提高。这个探究过程会使学生认识到他们也可以弄 明白事物的规律。
本单元的核心概念是有关物质的密度,它是物质固有的特性之一。密度是物质质量 与体积的比值,它与物质的质量和体积都有关。
本单元还有一些很重要的具体概念:当把物体放人一种液体,相同体积下物体与液 体重量的不同将决定作用在物体上的浮力的大小。相同体积下,比液体重的物体会下沉,比液体轻的物体会上浮。
本单元的编写思路是:从物体的沉浮现象开始,探寻物体沉浮的规律,继而研究影 响沉浮的变量(体积大小、重量、液体的密度),最后形成适合小学生年龄特点的有关沉 浮现象的本质解释。
本单元设计的对物体沉浮的解释有两条途径,一是用浮力和重力的关系解释沉浮现象,二是用密度的概念解释沉浮现象。因为浮力的大小与液体的密度也有密切关系,因 此,将物体的沉浮原因定位在物体的密度上。对五年级的学生来说,密度概念要求过高,因此,教科书没有直接出现密度概念,而是通过观察和实验,用同体积的重量作比较,帮助学生建立密度的前科学概念。
第1课从学生常见的现象开始。首先涉及到的是哪些物体在水中下沉,哪些物体在水中上浮,在观察现象的过程中,整理物体的沉浮与哪些因素有关。探究同一种材料构成的物体,在水中的沉浮与它的体积、重量没有关系,只与物体的密度有关,在这里埋下一个伏笔。
第2~3课研究沉浮与物体的轻重和体积大小的关系。相同体积下,重的物体容易沉; 相同重量下,体积小的物体容易沉。
第4课是沉浮的应用,体现科学与技术之间的关系。
第5~6课,从另一个角度,即浮力和重力之间的关系,解释物体沉浮的原因。
第7~8课,探索液体密度对物体的沉浮影响,最终揭示本单元的核心概念:物体的 密度不同,影响它们的沉浮。
资料库中的资料,将扩大学生的阅读面,同时渗透了物体密度的概念。在相同的体 积下,一些物体比水重,一些物体比水轻,它们的沉浮与之相关。
当然,本单元只是研究了与沉浮现象有关的因素,并不能穷尽沉浮的规律。关于沉 浮的进一步探索、浮力的计算等内容,将在初中的科学课中最终完成。
本单元的教学活动多是以矛盾冲突及产生的问题来引导和驱动的。如“马铃薯在水 中是沉还是浮”一课,同一个马铃薯为什么在第一个杯子里是沉的,而在另一个杯子里 却变浮了呢,学生在观察中发现了问题再进一步观察、分析,“可能两种液体不一样 吧”——提出了推测;让我们来观察比较这两种液体有什么不一样,“可能是水中的白乎乎的东西引起的变化吧”——做个实验来验证一下„„就这样使孩子们进人到像科学家那样探究科学的活动过程中。
在“造一艘小船”的活动中,也是通过“用这几种材料能制作什么样的船”“什么样的船能装更多的货”,以及探究过程中不断产生的“用什么方法保持船的平稳”“还有什么方法可以使我们的船装得更多”等一系列问题来指引学生们设计和制作小船,并不断改进小船的制作的。
学生们因为有这些不断产生的问题,才会持续进行观察研究活动。也正是因为他们 能不断发现问题、解决问题,继而又产生新的问题,才会使他们变得越来越聪明。
二、单元教学目标
科学概念
●物体在水中的沉浮与构成它们的材料和液体的性质有关。
●比同体积的液体重的物体,在液体中下沉,比同体积的液体轻的物体,在液体中上浮。
●同种材料构成的物体,改变它的重量和体积,沉浮状况不改变。
●不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉;如果重量相同,体积小的物体容易沉。
●物体在水中都受到浮力的作用,物体浸人水中的体积越大,受到的浮力也越大。
●当物体在水中受到的浮力大于物体受到的重力时就上浮,小于重力时就下沉。浮在水面的物体,浮力等于重力。
过程与方法
●通过简单的推测、实验设计和验证活动获得结果。
●经历一个典型的“观察一发现一推测一验证”的科学探究活动过程。
●按一定要求进行简单的设计和制作。
●学习用控制变量的方法,探索物体沉浮的原因。●学会用弹簧秤测量物体在水中受到的浮力。
●利用浮力和重力的关系,解释物体在水中的沉浮现象。
●用画示意图的方法,表示浮力和重力的关系,解释物体在水中的沉浮。
●经历观察方法的设计、改进,通过实验获得数据并转化为证据的过程,培养逻辑思维能力。
●对观察研究结果进行简单的整理、分析和概括,形成科学概念。
情感态度价值观
●认识到物体的沉浮现象是有规律的,规律是可以被我们认识的。●体验科学探究的乐趣,保持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。●认识到科学和技术紧密相连,它们为人类的发展作出了巨大贡献。
●认识到阅读、收集更多的相关信息资料,能丰富自己的认识,修正、完善原有的认识。
●在实验中理解控制变量的科学方法和思想。●感受人类创造发明的历程,激发创造欲望。●懂得方法的改进有利于研究的顺利进行。●学习利用数据分析解释现象,懂得数据的重要性。●懂得确定一种物质的性质,需要有很多的证据。
三、分课时教学建议
第1课 物体在水中是沉还是浮
(一)背景和目标
生活中哪些物体在水中下沉,哪些物体在水中上浮,学生已经有一定的经验;物体 为什么会上浮和下沉,学生也有他们自己的解释。
表面上看是一些物体上浮而另一些物体下沉,实际上是一些变量决定了物体的浮沉。这些变量包括物体的体积、重量和被放液体的密度。人们通常说:“重的物体下沉而轻的物体上浮”“所有的木材都会上浮”,这些表述都过于简化,生活中不难找到与这些说法相悖的例子。
如何在学生已有经验的基础上进行学习?这是本单元面临的问题,也是本节课开始 探索的任务。从纠正学生的错误概念开始,通过一步一步地探索,让学生逐步明白现象 背后的原因,认识到事物的规律。猜想一个物体在水中是上浮还是下沉,是一项具有挑战性的任务,学生将想出许多 原因。有些猜想基于物体材料本身,有的基于对熟悉物体先前的认识,有的会关注物体 的体积大小、形状、重量或其他的一些特性。
学生很容易把沉浮的原因归结为物体的轻重和大小。鉴于此,教科书特地安排了同 一种材料构成的物体,改变它们的重量和体积大小,沉浮状况不变的内容,从而纠正学 生一些错误的前概念。
科学概念
●物体在水中有沉有浮,判断物体沉浮有一定的标准。
●同种材料构成的物体,改变它的重量和体积,沉浮状况不改变。过程与方法
●对物体的沉浮做出预测,并用实验验证,做好记录。●学会用切分和叠加物体的方法研究沉浮变化。情感态度价值观
●认识到用实验验证猜想,能及时纠正自己的错误概念。(二)教学准备
每组一个水槽、教科书上要求的一七种物体、一把小刀、to枚回形针、3块相同大小的小木块、记录表。
(三)教科书说明
本课由三部分组成,分别是“观察物体的沉浮”“观察更多的物体在水中的沉浮”“观察同种材料构成的物体在水中的沉浮”。
第一部分:观察物体的沉浮
教科书第2页的两幅图,是让学生进行一项简单的观察活动——观察砖块、木块在水中的沉浮,确定判断物体沉浮的标准。同时,规定了操作的方法:把物体轻轻从水面放入水里,而不是把物体扔进水中,也不是放在水面上。接下来要判断塑料块在水里的沉浮情况,由于学生对砖块、木块的沉浮经验十分丰富,一般不会出现判断错误,而对塑料块的沉浮经验普遍不足。所以,应先猜测塑料块的沉浮,然后根据操作要求,轻轻放入水中,观察它的沉浮状况。这里既是复习沉浮的标准,又为下一步的观察活动作了铺垫。
需要指出的是,若放人高密度聚乙烯(HDPE)塑料块,塑料块的大部分是浸入水中的,有些学生会把这种现象表述为“塑料块沉入水中了”,而不是表述为“塑料块是浮的”。因此,此项活动,也是进一步界定“(浮在水中的物体)只要物体的一部分露出水面,就说明这个物体是浮的”,从而避免出现悬浮的概念。
第二部分:观察更多的物体是沉还是浮
明确了观察沉浮的方法和标准,下面再来观察更多物体的沉浮情况。教科书安排了七种材料让学生进行观察。这七种材料是有结构的,有学生极易做出沉浮判断的材料,如石头、泡沫塑料等,也有他们较难判断沉浮的材料,如萝卜、蜡烛头等。
因此,在这部分观察活动开始前,教科书对观察活动提出了更高的、进一步的要求。即“先预测物体在水中是沉还是浮,说说预测的理由,再把它们放在水中观察”。根据已有的生活经验进行猜测,预想在观察中可能观察到的现象一这种观察前的推测,是科学研究的重要环节,进行初始的假想或推论,更是调动思维的必要条件。
学生的预测,展示的是他们对沉浮判断的初始概念,当实验结果与学生的初始概念产生冲突时,更容易引起学生的思考,从而发现并提出问题。所以,活动之后要求学生区分哪些预测是正确的哪些预测是错误的,结合自己的预测理由,进一步思考影响物体沉浮的因素有哪些是十分必要的。
在学生的经验中,影响物体沉浮的因素(变量)有以下几个:体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等。这些因素有些是相互关联的,如大小、形状和是否空心。接下来的学习,将围绕这些变量,进行沉浮原因的探索。
第三部分:观察同种材料构成的物体在水中的沉浮
这部分内容研究的是材料对沉浮的影响,实际上指向物质的密度概念,但在此处不出现密度概念。
教科书用橡皮和萝卜作为研究材料,进行实验研究。在不少学生的初始概念中,物体越小,重量越轻,就越容易浮起来。因此,学生会认为把橡皮切得很小的时候,会浮起来。实验结果与学生的推测相反,这对学生的学习兴趣和思维发展都有好处。
切分橡皮和萝卜的方法,不限于教科书提供的方法,只要能够大致切分成差不多大小就可以。实验中使用小刀的时候,应提醒学生注意安全。
橡皮和萝卜不能无限制地切小,切分得太小,会出现浮在水面上的情况,这是因为水的表面张力的原因,出现这种情况将会对教学产生不利的影响,会改变探索的方向。
如果找不到能浮在水面的萝卜,可以用苹果等代替。
通过橡皮和萝卜的实验,学生会初步明白,同种材料构成的物体,把它们的体积变小,它们在水中的沉浮状况是不变的。同样,做回形针和木块的实验是对前一部分的逆向思考。通过实验学生会明白,同种材料构成的物体,把它们的体积增大,它们的沉浮状况也不会改变。
把这两个实验连起来观察,学生能够得出这样的结论:同种材料构成的物体,改变它们的体积大小,在水中的沉浮是不会改变的。可见,这部分内容隐含着材料本身的质地(物质的密度)与物体在水中的沉浮有关系的道理。
(四)教学建议 1.观察物体的沉浮。
一开始,教师可以让学生回忆曾经看到过的物体沉浮情况,了解学生的经验。
然后出示砖块,演示把砖块轻轻放入水里,观察它的下沉过程,板书:沉;出示木块,演示把木块轻轻放入水里,观察它的沉浮,板书:浮。这里确定了沉和浮的参照标准。
接着,出示塑料块,让学生猜测塑料块放入水中,是沉还是浮。猜测后,把塑料块 轻轻放入水中,观察塑料块的沉浮状况,并指出像塑料块这样,只要物体有一小部分接近或者露出水面,都属于浮的情况。
2.观察更多物体在水中的沉浮。
把小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜和橡皮放在桌上,让学生预测,哪些物体会沉,哪些物体会浮,并把预测结果和预测的理由填入表格;然后给学生发水槽,进行实验观察验证,并把实验结果填入表格中。这里的顺序不要调换,如果一开始把水槽和物品全部放在桌上,学生有可能直接进行实验,而跳过了预测和思考沉浮理由的过程。
比较预测结果与实验结果,有没有出现预测错误,思考这是为什么?同时全班讨论,我们在预测时,判断物体沉浮的依据是什么?影响物体沉浮的因素有哪些?把这些因素全部罗列在黑板上,以备在后面的活动中进行研究。3.观察同种材料构成的物体在水中的沉浮规律。
(1)提问:这块橡皮在水中是沉的,萝卜是浮的,把它们切成一半大小,它的重量和体积减小了多少?它在水中的沉浮会发生变化吗?如果切成四分之一大小、八分之一大小,又会怎样呢?
(2)让学生把预测结果填写在表格里,并写上预测理由。
(3)演示切分橡皮的方法,提醒学生使用小刀要注意安全。为了保护桌面不受到小刀的划伤,可以在桌面垫上硬纸板或者木板。(4)学生操作,记录实验结果并思考其中的原因。
(5)提问:我们对橡皮和萝卜进行了切分,得到了沉浮的一些规律;如果反向思考,把同种材料构成的物体进行叠加,沉浮会发生变化吗?
(6)教师给每小组提供一些回形针和小木块,让学生按照教科书第4页的方法进行操作,并把结果记录在表格上。
(7)汇报实验结果,讨论:同一种材料构成的物体,在水中的沉浮规律有什么特点。第2课
沉浮与什么因素有关
(一)背景和目标
本课延续上一课的研究内容,继续探索物体在水中的沉浮与哪些因素有关。学生已经知道,同一种材料构成的物体,改变自身的重量和体积,在水中沉浮的情况不变。但是根据经验和预测,学生们仍然会认为物体的沉浮会与它们的重量和体积有关。这里面有着怎样的关系?我们怎样帮助学生梳理清楚其中的关系?
教科书从上一节课的内容引入,继续探索影响沉浮的其他原因。对学生来说,物体的重量和体积是最直观、最直接的影响因素,因此本课的探索就从物体的重量和体积切入。
如果学生能意识到重量和体积正在同时影响着沉浮的时候,我们就可以帮助学生通过变量控制的实验来探索其中的秘密。教科书中提供了可控的材料:相同体积不同重量的球和相同重量不同体积的立方体,意图通过特定的材料,探究出影响沉浮的因素,得到有关物体沉浮的规律。
同时,教科书还设计了利用小瓶子继续研究相同体积下重量是怎样影响物体沉浮的实验,也为探索潜水艇沉浮的原理作了很好的铺垫。潜水艇的设计很好地体现了科学原理和科学技术之间的有机结合。
科学概念
●物体的沉浮与自身的重量和体积都有关。
●不同材料构成的物体,如果体积相同,重的物体容易沉;如果重量相同,体积小的物体容易沉。
●潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。
过程与方法
●用控制变量的科学方法,探索物体沉浮的原因。
●学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。情感态度价值观
●在实验中理解控制变量的科学方法和思想的意义。
●感受科学原理应用于实际的巨大作用。
(二)教学准备
每组一个水槽、教科书上要求的一七种物体、一套相同体积不同重量的球、一套相同重量不同体积的立方体、小瓶子、“潜水艇”。
(三)教科书说明
教科书从前一节课的内容引入,提出了不同材料构成的物体,它们的沉浮与轻重、体积大小有关吗的问题,引导学生关注、分析前一节课的材料和实验结果。
第一部分:分析物体在水中的沉浮规律
这里所说的物体指的是不同材料构成的物体。物体在水中的沉浮与什么有关?在前一节课已引出了对这一问题的讨论。学生的讨论结果可能会是这样的:物体的沉浮与物体是不是空心的有关;与它的轻重有关;与它的大小有关„„物体的沉浮和它的轻重、大小是怎样的关系呢?轻的浮、重的沉;大的浮、小的沉;或者是大的沉、小的浮。
是这样的吗?教科书引导学生们先来进行两项前期观察结果的整理活动。1.把几种物体按体积大小顺序排列在实验桌上,再标出它是沉的还是浮的。想一想:物体的沉浮和它的体积大小有关系吗?
2.把几种物体按轻重顺序排列在实验桌上,再标出它是沉的还是浮的。想一想:物体的沉浮和它的轻重有关系吗?
这里的活动隐含着如何做观察记录和整理信息的教学意义。经过排列整理,学生们很快就会“发现”物体的沉浮与物体的轻重、体积大小并无他们所想象的那种关系。
当预想的结果与实际观察的事实产生矛盾时,我们怎么想呢?这有两种可能:或许是我们的观察有误;或许是物体的沉浮与物体的体积大小、轻重是没有关系的(即我们的推测有误)。学生们对于“物体的沉浮和它的体积大小、轻重是无关的”这样的结论,大多表示半信半疑。事实上,物体的沉浮和它的体积大小、轻重都是有关的,其中本质的原因是物体的密度,但是这里还不适合出现密度这个概念,因此就用重量和体积这两个变量进行描述,这是符合学生的认知规律的。正因为是这两方面的因素同时影响着物体的沉浮,在不考虑体积大小的情况下,就很难看出物体的沉浮与轻重的关系;同样,在不考虑轻重的情况下,也很难看出物体的沉浮与体积大小的关系。所以,要探究物体的沉浮是否和它的轻重有关系,就要对可能影响它沉浮的“体积大小”因素加以控制;同理,探究物体的沉浮是否和它的体积大小有关系时,就要对可能影响它沉浮的“轻重”因素加以控制,这就是科学上的变量控制的思想,也是这节课要求学生学习的变量控制实验的方法。
第二部分:控制其他因素进行研究
教科书提出了一个问题“当我们对这些物体进行比较时,为什么看不出它们的轻重、体积大小与沉浮之间的关系”,希望引导学生讨论猜测:可能是重量和体积在同时影响物体的沉浮,从而顺利地引出控制一个因素(变量),研究另一个因素(变量)作用的活动。同时,教科书以介绍科学家常用的方法,出示变量控制的研究方法。教科书这部分的后两项观察活动就是按这样的思路设计的。
1.把一组大小相同的球体按轻重顺序排列在桌上,推测它们的沉浮,再放进水里观察。
2.把一组轻重相同的立方体按体积大小顺序排列在桌上,推测它们的沉浮,再放进水里观察。
结果怎样?物体的沉浮和物体的轻重有关系吗?物体的沉浮和物体体积的大小有关系吗?是什么关系呢?
原来,不同材料构成的物体,在体积相同的情况下,重的物体容易沉,轻的物体容易浮;在重量相同的情况下,体积小的物体容易沉,体积大的容易浮。这就是学生所能理解的重量与体积对沉浮的影响。到此为止,学生对物体重量、体积与沉浮的关系有了更进一步的认识,向科学概念迈进了一步。如果再进一步,希望学生感受到“体积大、重量小的物体容易浮;体积小、重量大的物体很容易沉。”这样,学生科学概念的发展更加深入。
教科书第5页最下面一行的问题“当我们用这两组材料进行研究时,为什么能够看出物体的轻重、体积大小对沉浮的影响呢?”意在提醒学生反思我们的研究过程,认识到变量控制实验的意义和作用,体会科学研究方法的重要性。
在该课的学习活动过程中,学生对物体沉浮的有关认识经历了“发现——否定——再否定——再发现”这样一个不断冲突、不断修正的过程。
第三部分:用小瓶子研究沉浮
这个活动是前面活动的延续。空的小瓶子是浮的,小瓶子的好处是可以控制体积不变,往瓶子里加水的过程中,逐步改变瓶子的重量,在不断的实验过程中,学生可以直观地看到重量是怎样影响沉浮的,从而加深对体积相同,重的物体容易沉这个概念的理解。
教科书第6页中间,一个小瓶子悬浮在水中,这种现象,在理论上是成立的,实际操作过程中,学生是很难做到的,因此这里不要求学生做出悬浮的小瓶子,只要求学生观察到,瓶子中的水超过某一个限度,小瓶子就会下沉,这其中也隐含着密度的概念,这里的密度是小瓶子的平均密度。当平均密度大于水的密度时,小瓶子就下沉。
到这里为止,教科书提出要求,希望学生能够整理所学内容,得出不同材料构成的 物体,在水中的沉浮规律,作进一步强化。
第四部分:潜水艇的原理
有了小瓶子活动的铺垫,学生对潜水艇的原理能够比较容易理解。不过,小潜水艇 是学生十分喜欢的玩具,尽管学生理解了原理,还是要让学生进行实际操作,甚至亲自 制作简易潜水艇,这样有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力。
(四)教学建议
1.分析物体在水中的沉浮规律。
这个活动展开,要利用上一节课的材料和实验记录单,把七种物体放在桌上,进行观察,你能看出沉浮与什么因素有关吗?怎样说明物体的沉浮和它的轻重、体积大小有没有关系?
(1)把泡沫塑料块、萝卜、空瓶子、小石块、回形针、橡皮、蜡烛等物体按体积大 小顺序排列在实验桌上,再用小卡片标出它是沉的还是浮的。想一想,物体的沉浮和它 们的大小有关系吗?
(2)把泡沫塑料块、萝卜、空瓶子、小石块、回形针、橡皮、蜡烛等物体按轻重顺 序排列在实验桌上,再用小卡片标出它是沉的还是浮的。想一想,物体的沉浮和它们的 轻重有关系吗?
(3)为什么看不出它们与沉浮之间的关系? 2.控制其他因素进行研究。
首先要让学生讨论得出可能是物体重量和体积在同时影响着它们的沉浮,遇到这样 的情况怎么办?希望学生能够应用以前学过的方法,思考出控制其中一个因素进行研究 的方法。如果学生想不出来,教师可以告诉学生,科学家遇到这种情况时所采用的方法,顺势对学生进行科学方法和科学思想的教育。
(1)把一组大小相同的球体按轻重顺序排列在桌上,推测它们的沉浮,再放进水里 观察。结果怎样?
(2)把一组轻重相同的立方体按大小顺序排列在桌上,推测它们的沉浮,再放进水 里观察。结果又怎样?
(3)思考:从这两组材料的实验中,我们得到什么结论?
(4)为什么用上一节课的物体进行比较,看不出物体的大小对沉浮的影响?用这两 组材料,能够观察到物体的轻重、体积与沉浮之间的关系? 3.用小瓶子继续研究沉浮规律。
这项活动,可以让学生独立完成,教师只要提出任务即可。选择的空瓶子要能够浮 在水面上,然后给学生提供滴管,让学生找到加多少水,小瓶子就开始下沉的临界线,标注记号。最后让学生讨论:在这个活动中,我们明白了什么。从而强化物体的体积不 变,重量增加,沉浮会发生改变的结论。
再跟前面的实验结合起来,整理不同材料构成的物体在水中的沉浮规律。4.潜水艇的秘密。
关于潜水艇的原理,可以让学生观察教科书上的插图进行讨论,也可以提供多媒体 资料,向学生介绍。当学生理解了潜水艇的原理之后,接下来的活动还是相当重要的,一是要让学生动手操作小潜水艇,体验潜水艇的沉浮现象;二是要提供自制简易潜水艇 的制作方法,让学生在课外自己制作潜水艇,提高他们的兴趣,发展动手操作能力。必 要的时候,还可以跟“造一艘小船”一课结合起来,举办自制小船的展览会。
第3课 橡皮泥在水中的沉浮
(一)背景和目标
前面已经研究了物体沉浮的规律,学生也知道了在体积不变的情况下,改变物体的 重量能够改变物体在水中的沉浮状态。本课将用学生熟悉的橡皮泥作为研究材料,使橡 皮泥在水中浮起来,并探索其中的原因,从而帮助学生理解钢铁制造的轮船为什么能够 浮在水面上。
学生对橡皮泥是比较熟悉的,一些学生或许在生活中已经有了类似的经验,能够把 橡皮泥做成船的形状,浮在水面上。但是,一般的学生都不会去考虑其中的原因,本课 将带领学生用实验数据揭开其中的秘密。
实心的橡皮泥沉入水底,船形橡皮泥却能浮在水面上,原因是船形橡皮泥浸入水中 的体积增大了。这里引入了测量橡皮泥排开的水量的活动,通过比较各种形状橡皮泥排 开的水量,揭示沉浮变化的基本原因。
科学概念
●改变物体排开的水量,物体在水中的沉浮可能发生改变。●钢铁制造的船能够浮在水面上,原因在于它排开的水量很大。过程与方法
●用刻度杯测量橡皮泥排开的水量。
●把橡皮泥制作成不同的形状,使之能够浮在水面上。●根据橡皮泥排开的水量,做出沉浮判断。情感态度价值观
●认识到认真细致地采集数据的重要。●在探求原因的过程中,懂得证据的重要性。(二)教学准备
每组一个水槽、若干橡皮泥、一只刻度杯、记录表。(三)教科书说明
本课由三个部分组成。第一部分是“观察实心橡皮泥的沉浮”;第二部分是“让橡皮泥浮在水面上”;第三部分是“测量橡皮泥排开的水量,探索橡皮泥上浮的原因”。
第一部分:观察实心橡皮泥的沉浮
教科书第7页,展示了一块橡皮泥的四种形状,把它们放入水中都会沉入水底。不同形状的橡皮泥,重量没有改变,学生很容易理解。因为橡皮泥既没有增加也没有减少,形状不影响重量。这是一个铺垫性的活动。
把一块橡皮泥改变成不同形状,它的体积发生变化了吗?这对于学生来说没有经验,怎么办?得想办法测出不同形状的橡皮泥的体积是多少。怎样测出橡皮泥的体积呢?把橡皮泥放入盛水的刻度杯中,就能测出它的体积。比较几种不同形状的实心橡皮泥,会发现体积没有变化。
所以,改变橡皮泥的形状,重量没有变,体积也没有变,它的沉浮状况不会发生变化。
这个测量橡皮泥体积的活动,为后面测量排开的水量做好了铺垫。
第二部分:让橡皮泥浮在水面上
怎样让橡皮泥浮在水面上?学生是有经验的。教科书第7页提供了一种形状,实际上学生会创造出很多不同的形状,它们都有共同之处:空心的或者是船形。教科书要求学生通过亲自动手,做出能浮在水面的橡皮泥,这里有技术上的要求。当学生做出一些能浮在水面上的橡皮泥后,就会思考了,是什么原因使橡皮泥浮起来的?橡皮泥的重量没有改变,改变的因素可能就是浸人水中的体积了。
第三部分:测量橡皮泥排开的水量
怎样测量橡皮泥浸入水中的体积呢?教科书第8页提出了测量橡皮泥排开的水量的方法。称作“排开的水量”是为了与“排水量”相区别,“排开的水量” 指的是物体排开的水的体积,而“排水量”通常指的是物体排开的水的重量。
教科书第8页出示的是用烧杯测量排开的水量,烧杯的刻度还不够精确。测量排开的水量的工作必须细致,观察刻度时视线应与水面持平。排开的水量的计算方法是,放入物体后的刻度数减去原来的水量等于物体排开的水量。
教科书第8页的表格中,要测量五种形状橡皮泥的排开的水量。其中“实心团”和 “沉的形状”两者排开的水量是相同的,其他三种形状排开的水量也相同。比较沉的形状排开的水量与浮的形状排开的水量,可以发现:沉的形状排开的水量小,即浸入水中的体积小;浮的形状排开的水量大,即浸入水中的体积大。从数据中可以看出,橡皮泥浮起来的原因在于它的重量不变,而浸入水中的体积增大。
知道了这个道理,学生也就能够理解钢铁造的轮船为什么能够浮在水面上了。这里 要求学生能够以自己的语言,来解释轮船浮在水面上的原因。
(四)教学建议 1.观察橡皮泥的沉浮。
这项活动只能用一块橡皮泥做实验。市面上有各种品牌的橡皮泥,教师要多加挑选,选择放在水中不会化掉的橡皮泥做实验,否则会影响实验效果,影响精确度。
对于不同形状的橡皮泥,重量是否改变,学生一般不会有异议。但是体积是否发生 变化,学生肯定会有不同意见,此时教师要抓住机会,让学生思考如何比较不同形状的 橡皮泥的体积,从而引出采用盛水的刻度杯来测量橡皮泥的体积的实验。
这里可以把测量橡皮泥排开的水量的活动提前,让学生亲自动手测量记录,这项活 动为后面的测量船形橡皮泥排开的水量打下了基础。
经过测量后,要求学生总结:橡皮泥的形状改变之后,重量不变,体积也不变,因 此沉浮状况保持不变。2.让橡皮泥浮在水面上。
此活动要求学生继续探索改变橡皮泥的形状,让它浮在水面上。教学时可以完全放 手,让学生探索。例如采用竞赛的形式,提供学生多块橡皮泥,让学生做出尽可能多的 形状。然后观察各种能浮的形状有什么特点,不能浮的形状有什么特点,初步感受它们 与沉浮之间的关系。
思考:同一块橡皮泥,在改变其形状后,有的为什么能够浮在水面上呢? 3.测量比较橡皮泥排开的水量。
(1)思考把一块橡皮泥做成不同形状,沉浮情况发生变化,是什么因素造成的。(2)把橡皮泥船放人刻度杯使之浮在水面上,观察水面指示的刻度。把船形橡皮泥 排开的水量记录在表格中。
(3)将实心橡皮泥排开的水量数据,与船形橡皮泥排开的水量数据进行比较。(4)分析是什么原因使船形橡皮泥能够浮在水面上。
(5)解释钢铁制造的轮船,为什么能够浮在水面上。第4课
造一艘小船
(一)背景和目标
船的发明是人类的伟大创造,自从有了船,人类的活动范围大大扩大,人类的物资 运输和交流也大大增加。可以说,船与我们的生活紧密相关。
大部分学生对船比较熟悉,许多学生有乘船的经验,有折纸船的经验。学生知道船 的作用,因此也很乐意来设计制造一艘自己的小船。
前面的学习内容,让学生明白了船为什么能浮在水面上的原因,也知道了船排开的 水量越大,越容易浮在水面上,装载的货物也就越多。
本课引导学生通过制造一艘橡皮泥小船,研究相同重量下,怎样增加船排开的水量,从而达到更大的装载量。在动手操作过程中,学生会遇到一些困难,如怎样保持船身的 稳定和平衡,如何装载更多的货物。这些问题的解决只有在具体的操作过程中,不断地 调试才能达成,因此对学生技能的发展是很有帮助的。
本课还引导学生用其他的材料造船,设计出更多的船,来激发学生的学习兴趣。希 望学生能够按照设计的计划进行有日的的活动,进一步加强科学和技术的联系。最后举 办船的展览会和回忆船的发展史是活动的延续,希望学生保持对科学、技术的兴趣。通 过回忆船的发展历史,了解人类的发明创造过程,激发心中的创造欲望。
科学概念
●相同重量的橡皮泥,浸人水中的体积越大越容易浮,它的装载量也随之增大。
●科学和技术紧密相连,它们为人类的发展作出了巨大贡献。过程与方法
●探索用橡皮泥造船,不断改进船的形状,增大船浸人水中的体积。
●按自己设计的方案制造小船,并不断改进。
情感态度价值观
●体会不断改进设计对结果的影响。
●感受人类创造发明的历程,激发创造欲望。(二)教学准备
每组一个水槽、若干橡皮泥、若干垫片、玻璃弹子、船的发展史图片或多媒体资料。(三)教科书说明
本课有五个部分,分别是“用橡皮泥造船”“哪艘船装载的货物多”“设计制造其他 的船”“办个船的模型展览会”和“船的发展史”。
第一部分:用橡皮泥造船
用橡皮泥造一艘小船,对学生来说已经不是难事,如果重复这样的活动,对学生的发展没有多大的意义。因此,教科书提出了新的要求:怎样造出一艘装载量比较大的小船呢?这就需要运用前面所学的知识进行思考。每组的橡皮泥数量相等,重量相等,不能在重量上做文章,只有在增大浸入水中的体积这一点上动脑筋,浸入水中的体积越大装载量就越大。橡皮泥是很容易改变形状的,这就为学生的动手留下了很大的空间。这个活动,不仅仅要让学生造出一艘船,更要引导学生怎样利用限定的材料造出一艘大船,把动手和动脑有机地结合起来。
第二部分:哪艘船装载的货物多
船造好了,究竟哪艘船装载量大,需要检验,这也是一个验证的过程。教科书第9页,提供了用垫圈作为货物进行验证的方法。垫圈有大有小,垫圈的选择要与橡皮泥船的装载量相匹配,一般一艘橡皮泥船,最多能够装载20个垫圈,这样大小的垫圈比较理想,在课堂教学中容易比较装载量。
如果采用玻璃弹子作为装载的货物,就会遇到玻璃球滚来滚去的问题。这会使船不能很平稳地浮在水面上,而发生倾斜,也就影响了装载量。怎样保持船的平稳呢?教科书提示学生“把船分隔成几个船舱试试”。这也使我们的学习活动与生活实际联系了起来。“还有什么方法可以使我们的船装载得更多?”这是一个更为开放的问题,目的是让学生思考的角度更加开阔,为改变液体会改变沉浮埋下伏笔。
第三部分:设计制造其他的船
通过观察研究,学生们已经明白了一些物体沉浮的道理。现在,他们要用学到的知识和获得的经验来造一艘其他的小船。
要造一艘什么样的小船呢?造这艘小船需要什么材料?可以先拟订一份造船的计划。教科书在这部分通过图片和文字向学生们介绍了造船的计划和实施步骤,引导学生们在课前完成一艘小船的制作。课堂上,主要来演示介绍自己的小船,并交流一下有哪些需要改进的地方。造小船是在课前进行的,因此,上一课结束时要让学生们课外先自学这部分内容,在本节课前完成一艘小船的制作。
当然,这部分的学习内容也可以在课内进行。如果是这样,那么本课就需安排两课时来完成教学。
第四部分:船的展览会
第五部分:船的发展史
这两个活动可以结合起来进行。这是对学生进行科学史教育的好机会,也是“造一艘小船”教学成果的展示活动,又是沉和浮单元教学的后续课外活动。
让学生们课外去收集各种船只的图片、模型及有关的文字资料,加上自己设计制作的小船,就可以办一个船的展览会了。参观自己办的展览会,交流收集的各种资料,了解更多的船的作用和特点以及船的发明发展史,这将是十分有趣也是很有意义的活动。它将促进学生对技术的理解,对技术发展与人们生活关系的理解。这项活动,可以作为考核学生的依据之一。
教科书第11页,船的图片(从左到右、从上到下)分别是:木筏、独木舟、明轮、帆船、气垫船、远洋货轮、现代客轮、航空母舰。
(四)教学建议 1.用橡皮泥造船。
这项活动,可以采用比赛的形式进行。要让学生明白,制造一艘橡皮泥小船容易,不容易的是利用相同数量的材料,制造出装载货物较多的小船,让学生感觉到有一定的 难度,会激发学生的挑战意识。
在学生动手制作之前,可以讨论,运用所学知识,怎样才能制造出装载量比较大的 小船。教师要挑选比较理想的橡皮泥,即浸在水中不会化掉的橡皮泥,提供给各组的橡 皮泥数量和重量要相等,让学生在公平的情况下竞争。2.哪艘船装载多。
(1)等各组完成制造小船之后,组织讨论怎样比较每一只船的装载量。(2)建议用适当大小的垫圈作为货物,来检验小船的装载量。(3)放人垫圈的时候,动作要轻,分布要均匀。
(4)边放垫圈边记录数量,可以重复几次检验,取放得最多的一次的数值。(5)把各组的最大装载量写在黑板上,比较其中的差别。(6)让装载量最大的小组介绍经验。3.设计制造其他的船。
这项活动可以在课前布置学生完成,也可以在课堂中完成计划的制订和小船的设计,然后交流学生的设计,相互补充、完善。
如果事先布置学生自制小船,课堂上可以展示自制的小船,进行试航,讨论小船的 优点和缺点,提出改进的意见。
如果事先没有布置学生自制小船,就可以以小组讨论的形式,画出小船的设计图,列出所需的材料,写出制作的步骤,再全班交流。制作的任务在课外完成,学生最好能自己独立完成,也可以请父母或者亲戚朋友帮助。等适当时候,举办船的展览会。4.办个船的模型展览会,船的发展史。
(1)把课前收集到的有关船的图片、资料在小组内交流。
(2)选择学生收集的图片,按照船的发展史,把图片排列在黑板上。(3)观看船的发展史的图片或录像,谈谈自己的体会。
(4)另外,可以把学生制作好的小船和收集到的有关船的图片、资料在实验室作长 期展出交流。第5课 浮力
(一)背景和目标
第1课到第4课,学生通过探究了解了构成物体的材料、重量、体积大小对沉浮的影响,实际上学生在探索的过程中,已经感受到了浮力的存在。本课开始,学生将把注意力放在浮力上,来研究物体沉浮的秘密。
当一个物体放入水中时,它就受到了水对它向上的推力,即浮力。不管物体是下沉 还是漂浮,它们都受到水的浮力。如果向上的浮力大于向下的重力,物体将上浮;如果 向上的浮力小于向下的重力,则物体下沉。当学生将泡沫塑料块完全浸入水中受到的浮力与受到的重力进行比较时,他们会发 现泡沫塑料块受到的浮力大于重力,寻找到物体为什么在水中上浮的原因。
学生通过测量比较泡沫塑料块受到的浮力大小,还会发现,不同大小的泡沫塑料块 完全浸入水中,体积越大,受到的浮力就越大。他们就此也会明白浮力的大小与浸入水 中的体积有关。
科学概念
●上浮物体在水中都受到浮力的作用,我们可以感受到浮力的存在,可以用测力计测出浮力的大小。
●物体浸入水中的体积越大,受到的浮力也越大。
●当物体在水中受到的浮力大于重力时就上浮,浮在水面的物体,浮力等于重力。
过程与方法
●学会用弹簧秤测量泡沫塑料块在水中受到的浮力。
●运用浮力和重力的概念,解释物体在水中的沉浮。
情感态度价值观
●懂得方法的改进有利于研究的顺利进行。
●懂得数据在分析解释现象过程中的重要性。(二)教学准备
每组一个弹簧秤、三块大小不同的泡沫塑料块、一个底部带小滑轮的精确刻度杯、细线、记录表。(三)教科书说明
本课有四个部分,分别是“感受浮力”“测量一块泡沫塑料块的浮力”“测量不同大
小泡沫塑料块的浮力”和“解释上浮的原因”。
第一部分:感受浮力
学生在平时的经验中,已经有了浮力的感受,当学生在游泳时能够感受到水对身体的浮力,当学生用救生圈游泳时,更能感受到水的浮力。这些对浮力的感受是无意识的。学生在前面内容的学习中,也不自觉地感受到了浮力。因此,浮力一词的出现,就从学生的平时感受出发。首先是回忆手指压小船的感觉,调动已有的学习经验;然后是把一 块泡沫塑料块压入水中,直接感受水的浮力。当学生感受了浮力之后,教科书给出了浮力的描述性定义,这个定义是在学生感受浮力的基础上给出的,因此只要求学生能理解、会使用浮力一词,并不要求学生掌握关于浮力的精确定义。同时,教科书告诉学生:当泡沫块静止浮在水面时,它受到的浮力等于它受到的重力,且方向相反。这个结论是直接告诉学生的,希望学生能够理解、接受。为了帮助学生更好的理解浮力和重力的关系,教科书第12页提供了一幅示意图,用图示的形式帮助学生理解。图示上,浮力和重力的箭头都从物体的重心出发,方向相反,大小相等。理解这张示意图的意思,是接下来学习的基础,因此必须让学生明白图示的意义。
第二部分:测量一块泡沫塑料块的浮力
泡沫塑料块在水中受到了水的浮力,这个浮力有多大?这是学生很自然产生的问题。要知道重力有多大,可以用测力计测量,同样道理,浮力有多大,也可以用测力计测量,关键是怎样测量泡沫塑料块的浮力呢?这是一个测量中遇到的难题。教科书提出希望学生进行讨论,思考出测量泡沫塑料块受到浮力大小的方法。
寻找方法的思路是这样的:用弹簧秤测量浮力,弹簧秤只能测量拉力,泡沫塑料块浮在水面上,弹簧秤又不能测量压力,怎么办?能不能把弹簧秤放在水下拉呢?这种方法又不行!如果学生想不出方法,教科书在第13页提供了测量泡沫塑料块浮力的方法:在杯子底部装上一个小滑轮或者一个小钩子,再利用一根细线绕过钩子,一端系住泡沫塑料块,一端挂在弹簧秤的钩上,就可以测出它的浮力了。
这个测量方法的思考,是有一定的难度的,教师要适当地引导,或者让学生看教科书中的插图,按照插图安装测量装置。
教科书第13页的插图给出了测量的方法,也给出了测量浮力时的操作要求:拉线时,弹簧秤最好能接近垂直,如果歪斜的话,有可能出现较大的误差。图上的水槽最好能换成专门的杯子:带小滑轮的精确刻度杯。因为,这项活动不但要测量浮力,还要测量泡沫塑料块浸入水中后排开的水量,没有刻度的水槽是完不成这个任务的。
当学生读出弹簧秤上的拉力数值时,是不是等于知道了泡沫塑料块受到的浮力?不是!怎样转换成浮力的数值?教科书提供了示意图,标出了浮力、重力和拉力之间的关系。在这里浮力等于重力加上拉力。这幅示意图是给学生看的,为的是帮助学生理解三者的关系。图示中还可以把重力和拉力合起来,与浮力的箭头处在同一条直线上,方向相反。学生掌握了测量方法之后,教科书提出了测量泡沫塑料块三种状况下的浮力大小:小部分浸入水中、大部分浸入水中和全部浸入水中。目的是找到泡沫塑料块受到的浮力大小与浸入水中的体积之间的关系,即体现物体排开水的体积越大,受到的浮力也越大的规律。
第三部分:测量不同大小泡沫塑料块的浮力
通过上一个活动,我们发现同一块泡沫塑料块浸入水中的体积越大,受到的浮力也越大。那么大小不同的泡沫塑料块,完全浸入水中,它们受到的浮力大小相同吗?这个活动与前面的活动是一种有机的结构,体现了思维递进。测量的方法与前面相同,这个实验可以让学生自主操作,测量记录的数据填入表格,把浮力大小与排开的水量进行比较,找出其中的规律。到此为止,我们应该总结泡沫塑料块受到的浮力大小与排开的水量之间的关系,也就是与浸入水中的体积大小的关系。教科书中“泡沫塑料块受到的浮力大小,主要与什么因素有关”这个问题,就是对本课活动的总结。
第四部分:解释上浮的原因
学生通过实验知道了泡沫塑料块在水中受到的浮力与它浸入水中的体积有关,浸入 水中的体积(排开的水量)越大,受到的浮力就越大。完全浸入水中受到的浮力远远大于它本身的重量,因此一松手,泡沫塑料块就浮起来了。等到浮在水面上之后,泡沫塑料块为什么不再向上冒?因为此时它浸入水中的体积很小了,受到的浮力也很小。小到与它受到的重力相等,因此就不再上浮,也不下沉。
如果学生能够用浮力和重力的关系,解释泡沫塑料块的上浮原因和静止原因,说明 学生已经掌握了浮力、重力和物体沉浮的关系了。(四)教学建议 1.感受浮力。
让学生切身感受到浮力,是本课开始的基础。教师要提供一些能浮的物品,让学生感受,为继续探索沉浮的秘密打下基础。
(1)观察泡沫塑料块、木块、空瓶子、小船浮在水面的情况,用手指轻轻按压小船,有什么感觉?分别把泡沫塑料块、木块、空瓶子压入水中,有什么感觉?(2)出示关于浮力的描述性定义。(3)生活中我们什么时候感受到水的浮力?
(4)出示教科书上浮力和重力的示意图,讲解示意图的含义。2.测量一块泡沫塑料块的浮力。学生知道了泡沫塑料块要受到水的浮力作用,把它压入水中,它所受到的浮力有多大?在这里,教师要鼓励学生进行讨论:怎样测出泡沫塑料块受到的浮力大小?(1)讨论怎样测出泡沫塑料块的浮力,交流测量的方法。
(2)教师根据学生讨论的情况,演示规范的测量方法,讲解注意的地方。特别要讲清楚浮力的计算方法,可以让学生看教科书第13页的示意图,理解浮力等于重力加拉力的道理。
(3)学生测量泡沫塑料块浸入水中的浮力,按照教科书的要求测量三种状况,分别把测量结果(拉力大小和排开的水量)记录在表格中。
(4)分析拉力、浮力和排开的水量之间的关系,得出浸入水中的体积(排开的水量)越大,物体受到的浮力就越大。3.测量不同大小泡沫塑料块的浮力。
教师要准备三块不同大小的泡沫塑料块或者三块不同大小的木块,让学生预测:如 果把大小不同的泡沫塑料块或者木块,完全浸入水中,它们受到的浮力大小相同吗?
根据前一个活动所获得的结果,可以推断大小不同的物体完全浸入水中,受到的浮 力大小不一样。这个活动,可以让学生参照前一个活动的测量方法,独立自主完成测量,把测量结果填入记录表中,并分析浮力大小与体积大小之间的关系。
让学生把前后两个测量活动中所得到的数据进行分析,泡沫塑料块在水中受到的浮 力大小与什么因素有关?有怎样的关系?
分析了排开的水量与浮力之间的关系之后,再让学生观察物体的自重与它所受到的 浮力大小进行比较,发现浮力大于重力,所以就能解释教科书最后提到的一个问题了。
总之,要引导学生观察数据、分析数据,从数据中得出有用的结论,完善学生的科 学概念。
第6课
下沉的物体会受到水的浮力吗
(一)背景和目标
学生对浮在水面上的物体受到水的浮力,比较容易理解。对沉入水中的物体是否受 到水的浮力,没有把握。但是,学生会有一些生活经验,如游泳时感觉到自己的身体会 被水托起来,在水井中打水时,会感觉到装满水的水桶在未离开水面时要比提出水面轻许多。这些经验提醒学生,下沉的物体在水中也会受到水的浮力。
本课引导学生继续探索浮力与物体沉浮之间的关系。教科书提出了要学生自己设计 实验验证猜想的活动,在思维的发展和能力的要求上更进了一步。同时,通过测量下沉 的物体受到的浮力大小,引导学生发现,下沉的物体受到的浮力大小与浸入水中的体积 有关,这与前一节课的内容联系起来,可以形成完整的概念:物体在水中受到的浮力大 小,与物体浸入水中的体积(排开的水量)有关,浸入水中的体积越大,受到的浮力也就越大。
科学概念
●下沉的物体在水中都受到浮力的作用,我们可以感受到浮力的存在,可以用测力计测出浮力的大小。
●下沉的物体浸入水中的体积越大,受到的浮力也越大。●当物体在水中受到的浮力小于重力时就下沉。过程与方法
●设计实验验证下沉物体在水中受到了浮力作用,用弹簧秤测量下沉物体受到的浮力大小。
●画示意图,运用浮力和重力的概念,解释物体在水中的沉浮。
情感态度价值观
●体验实验验证的重要意义。
●懂得数据在分析解释现象过程中的重要性。(二)教学准备
每组一个弹簧秤、一个钩码、一个底部带小滑轮的精确刻度杯、三块大小不同的石 块或砖块、细线、记录表。
(三)教科书说明
本课有三个部分,分别是“下沉的物体是否受到水的浮力”“测量下沉的物体受到的浮力大小”和“用浮力和重力的关系解释沉浮现象”。
第一部分:下沉的物体是否受到水的浮力
这是一个学习中很自然地产生的问题。当学生测量了上浮物体受到水的浮力作用时,很自然地提出了一个疑问:下沉的物体是否受到水的浮力?教科书第15页提供了一个学生生活中常见的情形:从井中提水时,在水中的水桶总是比离开水面的水桶要轻,这是什么原因?是否说明水桶在水中同样受到了水的浮力作用?
教科书没有直接回答这个问题,而是引导学生通过设计实验,来验证自己的推测。根据前一节课的学习内容,这样的实验验证,学生通过思考能够完成任务。希望学生的 设计,能够借鉴前一节课的成果,用示意图的方法展示自己的设计思路。如图:
然后通过实验验证,得到下沉的物体确实受到了浮力作用,受到的浮力大小可以这样计算:浮力=重力G物,但内容含义不同。悬浮的物体完全浸入液体里,这时物体所受的浮力是最大的浮力。漂浮情况,物体所受浮力,肯定不是最大的浮力。悬浮的物体,可在液体中的任何位置停留,例如鱼及潜水艇就可悬浮于水中。又如,浮沉子的重力等于浮力时,即可悬浮于水中。悬浮在液体中的物体或漂浮在液面上的物体,它们受到的浮力一定等于物体的重力。
排水量
船的大小是用排水量来表示的。是指船装满货物后排开水的重量,也就是船满载后 受到水的浮力。根据物体漂浮的条件,即可得出下列公式:排水量(浮力)=船自身的重量+满载时货物的重量。
吃水线
吃水线表示轮船浸入水中的深度,在船旁用油漆画上很多水平横线,用以表示不同 载重时的吃水深度。最高吃水线表示最大的安全载重量。
潜水艇
潜水艇在水中可以自由浮沉,因此它是军事上的一种重要舰艇。它可以潜入水下航 行,进行作战或侦察,是根据阿基米德原理制造的。当它潜水和上浮时是靠改变它自身 的重力来实现的。潜水艇的侧面有水舱,当需要它下潜时,使水舱充水,于是艇身重力 增大,潜艇就逐渐下沉。当水舱中充入适量的水时,潜艇就能在水中任何位置上停留,此时潜艇的重力等于浮力。当潜艇需要上浮时,可用压缩空气将水排出,当艇身的重力 减小到小于浮力时即浮出水面。
比重计
比重计是根据阿基米德定律和物体浮在液面上平衡的条件制成的,是测定液体密 度的一种仪器。它用一根密闭的玻璃管,一端粗细均匀,内壁贴有刻度纸,另一头稍 膨大呈泡状,泡里装有小铅粒或水银,使玻璃管能在被检测的液体中竖直的浸入到足 够的深度,并能稳定地浮在液体中,也就是当它受到任何摇动时,能自动地恢复成垂 直的静止位置。当比重计浮在液体中时,其本身的重量跟它排开的液体的重量相等。于是在不同的液体中浸入不同的深度,所受到的浮力相同,比重计就是利用这一关系 刻度的。液体比重计的长管子上,常标有下列数字标度„0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3„当液体比重计在液体中沉至0.9的标度时,便能立刻知道所量度的液体密度为0.9。这种仪器只会沉到被其所排出之液体的重量恰好等于它自身重量的那种深度为止。因此,液体比重计在比重较轻的液体里,比在较重的液体里要下沉得更深。例如,它在酒精里,就会比在掺水的酒精里下沉得更深;在纯牛奶里比在掺水的牛奶里较浅。将比重计依次插入比重渐减的各种液体里,如硫酸(1.8),水(1.0),醚(0.717)等,则其下沉的深度逐渐加深。因此较大的比重必位于标度的下部,较小的比重则位于其上部。标度本身当然先要经过校准,并且还要依照各种液体的比重来校准,或者直接依照所测定液体的特殊性质,如酒类的酒精成分,牛奶里的脂肪成分,硫酸里的纯酸成分等等来校准。常用的比重计有两种。一种用来测量密度大于1的液体的密度,称“重表”。它的下端装的铅丸或水银多一些。这种比重计的最小刻度线是气”,它在标度线的最高处,由上而下,顺次是1.1、1.2、1.3„把这种比重计放在水里,它的大于1的标度线,全部在水面下。另一种用来测量密度小于1的液体的密度,称“轻表”。它的下部装的铅丸或水银少一些,这种比重计的最大标度线是“1”这个标度线是在最低处,由下而上顺次是0.9、0.8、0.7„把这种比重计放在水里时,它小于1的标度线全部在水面上。使用时,应注意根据液体的密度大于1还是小于1来选用比重计。目前中学课本不再讲比重而是讲密度,但在测密度时仍使用比重计,所测数值无大差异。
气体的浮力
气体的浮力与液体同理,物体在空气中时,亦失去与物体相同体积的空气重量。故 物体在空气中称得的重量,并非其真正的重量,但因其所差甚小可忽略不计。不仅在空 气中如此,物体在任何气体中,均受到气体的浮力。
轮船的发展过程
古代的轮船像车一样,有两个车轮似的轮子,装在船的两侧或尾部,在轮子周围装 有若干桨板,用人力转动轮子,桨板不断向后拨水使船前进。所以轮船也称“车船”或 “明轮船”。
自从蒸汽机出现后,就有人设想用蒸汽机带动明轮,推动船只行驶。1802年,英国 人薛明敦采用瓦特改进的蒸汽机,建造了“夏洛蒂·邓达斯号”机动轮船,由于当时用 的是马拉船只,机动船遭到马拉船业主的反对,只好搁置不用。这件事被在英国考察的 美国科学家富尔顿知道了,他制造了类似的“克莱蒙特号”船,定期航行在纽约至奥尔 巴尼之间,成了第一艘机动轮船。机动轮船出现后,人们对瑞士科学家伯努利提出的螺旋推进器产生了极大兴趣。1836年,英国的“阿基米德号”使用了螺旋推进器,那是一个木制的长长的像螺丝钉的螺杆。开始试验时,它以每小时4海里的航速航行。突然,水中的障碍物碰断了螺杆,只剩了一小截。正当造船工程师史密斯急得不知所措时,这船却意外地加快了速度。这事启发了造船工程师们,他们把长螺杆变成短螺杆,又把短螺杆变成叶片状,于是在1845 年,制成了英国的“大不列颠号”——世界上第一艘螺旋桨推进船。
1845年,动力相当的“响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克托号”明轮船进行了竞赛。英国海军把两艘船的船尾用粗缆绳系起来,让它们各朝相反的方向驶去。“响尾蛇号”的螺旋桨飞快地旋转,“爱里克托号”的明轮猛烈地向后拨水。先是互不相让,但过了一会儿,“响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了。从此,螺旋桨轮船就取代了明轮船。
航空母舰
航空母舰是最高大的军舰,舰体长度大的可达300多米,宽度从30多米到80米不 等,舰体的高度从40多米到70多米。
航空母舰还以重出名,排水量小的有近2万吨,大的达9万吨。
因为舰上装有大功率的动力装置,所以跑得还挺快。一艘9万吨级的航空母舰,有30万匹马力的动力装置。一艘航空母舰等于一个庞大的武器库。有用于进攻的舰载歼击机、舰载攻击机、舰载反潜机;还有预警机、侦察机、加油机、救护机等。这些舰载飞机各有各的用途和特点,相互有机地结合成一个整体,去完成各种战斗任务。航空母舰上的电子设备有雷达、声呐、热力测向仪;有无线电台、通讯机、卫星通信系统,以及导航仪等。
航空母舰按排水量的大小分类:6万吨以上为大型,2万吨至6万吨为中型,2万吨以下为小型。航空母舰具有攻击威力大,航海性能好,抗沉性能强等优点,但也有目标大,容易遭袭击等弱点。
气垫船
气垫船主要有两种形式:全浮式和侧壁式。全浮式气垫船船底四周用柔性围裙围封,防止气垫里的空气大量外溢。全浮式气垫船一般采用空气螺旋桨推进,也有采用喷气推 进的。这种气垫船能完全离开水面行驶,也可以在陆地上、沼泽地行驶,具有良好的两 栖性能。侧壁式气垫船的两边有刚性侧壁伸入水中,首尾用柔性幕封闭,阻止气垫里的 空气溢出。这种气垫船同全浮式的相比,逐出的空气少,消耗的动力也小。一般采用水动力螺旋桨或喷气推进。但不能在陆地上行驶。气垫船的航速很快,全浮式的可达每小时200千米,侧壁式的也可达每小时150千 米。
气垫船也有缺点,如在高速航行时气垫压力不均匀,容易发生事故。在恶劣的气候条件下,难以保持完全气垫状态航行。特别是全浮式气垫船,容易受风的影响等。
热
一、单元概述
人们对热现象本质的认识经历了一个曲折的过程。在19世纪以前,人们认为物体的温度变化是由一种没有质量、无色、无味,可以流入或流出物体的特殊物质——“热质”引起的,物体中的“热质”越多,温度就越高,反之,温度就越低。但是,人们在用这种理论来解释一些热现象,特别是摩擦生热现象时,却遇到了困难。例如,不论在哪种情况下(包括在0℃以下的环境中)将两块冰相互摩擦,最后两块冰都会完全融化,对于这一现象,“热质说”就无法解释,因为它不能回答摩擦使冰融化的过程中热从何而来的问题„„到19世纪中叶,人们通过大量实验证明:“热质”是不存在的;热是与能紧密联系的。其他形式的能可以转变为热量,热能也能转变为其他形式的能。现在我们认为,热的本质是大量粒子(分子、原子等)的无规则运动,这种运动越剧烈,由这些粒子所组成的物体或系统就越热。
热是一种能量形式。然而,在小学阶段,让小学生探究“热”,更主要的还是观察和思考一些与物体冷热程度有关的现象一热现象。例如气体、固体和液体三态的转化及 与温度的关系、物体的热胀冷缩、摩擦生热及热传递等。
关于热现象,学生们已经有了不少的经验,尤其是在三年级下册“温度和水的变化” 单元,学生们观察探究了温度和水的形态变化的关系,他们已经观察到了物质由于温度 的变化而产生的显著变化——物体状态的变化。物质的变化,是从渐变到突变的。在这 一个单元,我们将继续观察探究物质在热量变化过程中产生的不易察觉的变化,主要是 热胀冷缩现象,以及热量转移(传递)的过程。
“热”单元共设计安排了8个活动。
第1课,从关注身边的热源开始,了解人类获得热能的一般途径,了解一些影响热的产生的因素。其中通过“衣服能给身体增加热量吗”的研究,让学生对热源和热传递有一个初步的感知。
第三篇:教科版小学四年级下册科学教师用书[范文]
教科版:四年级下册教师用书(修订版)
目 录
使用说明 教科书整体结构表
本册教科书的教学目标与内容概要 主要材料清单 各单元说明与教学建议
电
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议、评价建议)第1课 生活中的静电现象
第2课 点亮小灯泡
第3课 简单电路
第4课 电路出故障了
第5课 导体与绝缘体
第6课 做个小开关
第7课 不一样的电路连接
四、教学案例
五、参考资料
新的生命
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)第1课 油菜花开了
第2课 各种各样的花
第3课 花、果实和种子
第4课 把种子散播到远处
第5课 种子的萌发 第6课 动物的卵
第7课 动物的繁殖活动
四、评价建议
五、参考资料
食物
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)第1课 一天的食物
第2课 食物中的营养
第3课 营养要均衡
第4课 生的食物和熟的食物
第5课 面包发霉了
第6课 减慢食物变质的速度
第7课 食物包装上的信息
四、评价建议
五、教学案例
六、参考资料
岩石和矿物
一、单元概述
二、单元教学目标
三、分课时教学建议(背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议)第1课 各种各样的岩石
第2课 认识几种常见的岩石
第3课 岩石的组成第4课 观察、描述矿物(一)第5课 观察、描述矿物(二)第6课 面对几种不知名矿物
第7课 岩石、矿物和我们
四、评价建议
五、参考资料
使用说明
与教科版科学教科书配套的《科学教师教学用书》是为切合教师教学的实际需要而编写的,三至六年级共8册。为了能清晰而简明地表达课程设计的意图,同时方便教师备课,我们设计了一些栏目并提供了相应的资源。
下面是与使用有关的几点说明。
一、教师用书的体例和作用
——本册教科书的教学目标与内容概要
列出本学期的主要教学内容和在学生科学素养培养方面希望达成的目标。为教师了解全学期的教学任务提供完整的框架和概貌。——主要材料清单
列出本学期探究活动涉及的主要实验和需要的器材与材料,供教师作计划和提前准备时使用。
——各单元说明与教学建议
用文字形式介绍本单元的主要教学活动和活动间的结构,说明本单元的教学在整个教科书框架体系中的地位和意义。——单元教学目标
根据课程标准从科学概念、过程与方法、情感态度价值观三个方面,列出本单元要实现的教学目标,为教师把握单元教学提供方向。——背景和目标
这是分课时说明教学内容选择的知识背景和学生的认识背景,方便教师理解教学活动的设计意图。所列的教学目标是直接针对该节课的。——教科书说明
用图文对照的形式详细说明正文、照片、图片、图表、对话框所包含的意义,对教科书正文中提出的问题给出必要的答案或说明。——教学建议
有针对性地为教学提供参考性策略,对教学中容易出现的问题给予提示。——评价建议
立足单元教学指出评价的主要方向、可使用的依据,以及可采用的评价方法。
二、课时安排建议
修订后的教科书每册均安排了4个教学单元。
3、4年级每个单元包含7个教学活动,5、6年级为8个教学活动。原则上每个教学活动的时间为1课时,这是根据目前全国绝大部分地区小学科学课中、高年级均为每周2课时的现状安排的。在设计时,我们也考虑到个别省份科学课的开设已经实现了课程标准的要求,因此在活动内容的安排上保持了弹性。针对这样的地区,我们建议在课时安排上可以采取下面的办法来解决:(一)对典型的科学探究活动展开充分的探究,不以1课时为限制。例如“比较水的多少”“总结我们的天气观察”等;
(二)加强单元后的总结性教学,帮助学生梳理概念、澄清观点,开展单元性的评价活动;
(三)实现教科书中已设计的拓展性活动,或资料库中的拓展性活动。这些活动对学生的发展是十分有意义的。如“小杆秤的制造”“设计制作一个强磁力电磁铁”等。为此每个单元安排3节左右的机动课时是适宜的,也是可操作的。
三、教学目标的表述
在这套教师用书中,我们根据课程标准的要求和新的科学教育研究成果,将教学目标分别从科学概念、过程与方法和情感态度价值观三个方面来表述。科学概念的陈述是用一句完整的话来完成的,它比一个简单的词有了更丰富的内涵,表达的是一个科学的观点或思想。科学概念也可以划分为不同的层次,例如核心概念和具体概念。每一个核心概念是由不同的具体概念组成的,而具体概念是从科学事实中归纳出来的。以科学概念作为教学目标,将促进学生对事实的理解,有助于他们形成重要的科学观念和思想,体现了科学教育改革的新方向。
四、概念图和图表的使用
修订后的教科书引入了多种形式的概念图和图表,因为它们是学生学习科学的有用工具。运用这些工具,学生可以记录和加工整理信息,同时用来描述概念。教师也可以借此了解学生的初始想法,为教学确定起点。
维恩图是一种选择、分类和比较信息的非常有用的工具。可以帮助学生记录下他们的观察结果。两个圆可以呈现不同的信息,比如只属于陆生植物的特征和只属于水生植物的特征应分别记在一个圆里,而它们的共同特征则应记入两个圆的交叉部分。
网状图是概念图中的一种,它的作用是用图解的形式记录与中心词有关的观点和内容,呈现中心词和与之相关内容之间的关系。
使用网状图可以帮助学生围绕中心词作尽可能多的联想,由此教师可以了解到哪些知识是学生已经知道的。
气泡图是一种简单的网状图,它可以帮助学生对中心词(主题)做出联想,记录下他们已经观察和了解到的内容。
柱状图(条形图)是在坐标图上用填充的方式完成的数据表达,表现为条形图,一般由两组数据组成,例如时间和影长、时间和温度等。柱状图可以直观地表现数据之间的差异。
记录不仅仅可以用文字,科学图画也是适合小学生记录观察和与人分享信息的一种十分有效的方法。它比普通的图画倾注更多的精力在细节上。为了真实地记录,学生必须仔细地观察,记下每个小的特点和线条。使用这种记录方法可以提高每个学生的观察能力,教师也可以从中评价他们的观察、表达和理解的能力。
教科书整体结构表
修订后的教科书共32个单元,更好地体现了课程标准的要求。覆盖了生命科学、物质科学和地球与宇宙科学三大领域标准所规定的相关内容。教科书以科学概念和科学探究两大主线并行发展的方式建立了自己的整体结构。
书中每个单元后设置了资料库,是为了便于学生深入理解该单元的科学概念、丰富他们的已有经验和发展他们探究科学的兴趣,是科学课学习的重要组成部分,但仅供学生阅读。
本册教科书的教学目标与内容概要
本册教科书有四个单元:“电”“新的生命”“食物”和“岩石和矿物”。进入四年级以后,学生对科学课的学习已经有了一定的基础,求知欲和参与科学活动的愿望明显增强。因此,本学年是培养学生科学素养的至关重要的时期。教学中要因势利导,积极引导学生在学习中逐渐养成尊重客观事实、注重证据、大胆质疑的科学品质和思维方式,提高他们的生活质量和学习质量。怎样实现这一目标呢?以下几点可供参考。1.了解学生对所学科学主题的初始想法,特别是一些概念理解过程中出现的想法。只有充分了解学生在概念的形成过程中的思维变化,才能做出正确的教学判断,并避免客观事实与学生的想象混淆。
2.指导学生对实验结果进行比较和描述。教科书中涉及了大量的观察、比较活动,这些活动可以帮助学生发现观察对象在属性、结构、功能、关系等方面的特点,是学生建构科学概念的重要认识基础。
3.引导学生在观察和实验的过程中做好记录。教科书中给出了各单元相应的记录表,并提示学生用文字、数据、科学图画、气泡图、网状图和柱形图等进行记录。教学中要指导学生客观的记录观察到的现象,并随时提示他们将自己的记录与小组同学的记录进行比较、修正,教师每周都要对学生的记录进行督促和检查。
4.引导学生用准确、恰当的词汇描述观察到的现象和事实。活动中需要学生进行描 述的内容很多,有些甚至是实验过程的描述,这种描述能够帮助学生提高科学思维能力,教学中应耐心引导。
5.指导学生对观察和实验结果进行整理、加工,形成正确的解释。尤其要重视学生 在观察实验过程中,从证据、表格、图形获得的一些科学信息,并引导他们合理地使用 这些信息做出科学解释。
本册教科书各单元的主要内容如下。
“电”单元是从“什么是电”开始的。学生对静电有比较丰富的生活体验,让他们适当地了解一点儿有关电荷的知识,可以使后续课中电流、电路的学习更有基础。这一单元将通过与电相关内容的实验、交流、预测、检验、测量和推理、解释等活动,使学生形成关于电的初步概念,同时获得一些基本实验操作技能。“新的生命”单元是从“观察油菜花”引入的。由植物的花、果实和种子的系列观察活动,过渡到动物的卵、繁殖的观察和研究,从而使学生获得植物和动物如何繁殖新生命的认识,并形成关于生命的一系列发展性概念。教科书中的观察实验,特别是一些探究性的实验,都是在支撑有关生命概念的建立,并在此过程中使学生获得对生命的理解。
“食物”单元通过对一天中所吃食物的回忆和分类,引起学生对饮食的关注,发现自己在饮食中的不良习惯,并在以后的生活中,能科学、合理、均衡地饮食。食物的变化和获取食物信息方法的研究也是在帮助学生进一步认识事物的特征及其变化规律。
“岩石和矿物”单元是学生初次对构成地球固体物质的探究。通过对岩石、矿物的观察、分类和描述,使学生形成关于地球物质的一般性概念,并对保护、开发和利用地球资源的重要意义有进一步的了解。
主要材料清单
“电”单元
静电实验:气球、线绳,塑料梳子、碎纸屑。
电路实验:小灯泡、小灯座,电池、电池盒,导线,回形针,小木板(或大橡皮),小开关,红灯、绿灯、黄灯,具有4个和6个接线头的盒子。
导电性实验(20种):橡皮,木质材料(小木片、小木棒等),金属材料,塑料材料,陶瓷材料,丝、棉、皮、各类布料(湿和干),铅笔、钢笔和玻璃等,“新的生命”单元
观察器材:放大镜,镊子,烧杯。
观察材料:油菜花,棉签,油菜果荚和种子,南瓜的雌花和雄花,黄豆、蚕豆的种 子,各种动物的卵(如青虹、蟾蛛、鱼、鸡蛋、鸟等)。
课件或挂图:植物传粉、受精,鸡蛋孵化过程,胎生动物的繁殖。
“食物”单元
实验材料:棉签、食用油、肥肉、花生,淀粉糊、碘酒,生、熟马铃薯,小鱼干、面条,塑料袋、面包或馒头,各种包装袋(盒)。
实验器材:烧杯,三脚架,石棉网,酒精灯,镊子。
“岩石和矿物”单元
观察材料:各种岩石标本,稀盐酸,金属、玻璃、蜡烛、丝绸、泥土,不透明纸、半透明纸、透明纸。
观察器材:放大镜,镊子,小刀,铜钥匙,手电筒。
课件或挂图:我国主要矿产资源分布图。
各单元说明与教学建议
电
一、单元概述
当我们轻轻闭合开关:电灯就会发出光,收音机就会播放动听的乐曲,电视机就会呈现五彩缤纷的画面„„这一切对我们来说似乎早就习以为常了。
电的大规模应用,是基于人类对电的不断探究。孩子们也对电感兴趣。这一单元将借助导线、灯泡、电池等电器元件和许多有趣的探究活动,帮助学生建立有关电的初步概念,促进他们对科学探究的理解和探究能力的发展。
本单元的第1课“生活中的静电现象”,学生将首先对身边的静电现象开展一系列的探究活动。静电现象在学生们的身边经常会发生。在这一课中,他们将知道静电现象是物质在外力作用下,发生电荷转移而形成的。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。如果电荷能持续地向一个方向流动,就会产生电流。这些是学生们建立电概念的基础。
接下来在“点亮小灯泡”“简单电路”“电路出故障了”三课中,学生将开展对电路的研究。用一根电线和一个电池使小灯泡发光。这一活动看似简单,但四年级的学生仍会津津有味地参与到活动中。他们将在活动中认识电、电路,想象电流是怎样流动的。而在一次次使小灯泡亮起来的实验中,他们会提出更具挑战性的任务,并尝试着用更多的连接方法使小灯泡亮起来。电池盒和小灯座的使用将使他们连接的电路更加稳定,并便于操作。为了“让更多的灯泡亮起来”,学生将探索不同电路连接方式对小灯泡的影响。在电路中,如果某个地方连接不好或者某个电器元件出了问题,都有可能导致灯泡不亮。“电路出故障了”一课的学习内容,引导学生在寻找电路故障的过程中,将自制的“电路检测器”作为重要的检测工具。同时,在此过程中,学生们将形成关于电的一些重要概念,如“电是一种能源,它能使物体发光、发热”“要使小灯泡发光,电必须流经包括电池在内的完整的回路”“用相同的材料可以连接不同的电路”等。用“电路检测器”检测“导体与绝缘体”,将使学生对身边物质性质的认识得到发展,同时对电的理解也得到加深。
本单元还在导体与绝缘体的认识基础上,安排了“做个小开关”一课,旨在使学生把已形成的电路概念进一步发展为一个“可以控制的电路”,同时也深化对导体和绝缘体的认识。
单元的最后一课是“不一样的电路连接”。目的是整理学生的发现和认识,比较串联和并联两种不同的电路连接方法。
整个单元的安排是一个严密的结构,前后课之间有着学生认识发展上的逻辑关系。学生从认识电的本质——电荷开始,到认识电路、电流、开关、电路检测器、导体、绝缘体,这一系列的探究活动将最终指向对电的认识。
在本单元中,学生使用的是电池这样一个安全的电源,而在日常生活中,多数用电器使用的是220伏的交流电。教师一定要让学生知道220伏交流电的电源是很危险的,不能直接用家里和学校里插座中的电做实验。要把安全用电的教育贯穿单元教学的始终。
二、单元教学目标
科学概念
●静电现象是物质在外力的作用下电荷位置发生变化所产生的带电现象。●电荷有正电荷和负电荷两种,同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥。●电荷持续的定向流动就形成了电流。
●要使电流经过导线使小灯泡发光,需要有一个完整的电路。
●使用相同的材料,可以组成不同的电路;用不同的连接方式连接的电路具有不同的特点。
●有的物质容易导电,这样的物质称为导体;有的物质不容易导电,这样的物质称为绝缘体。
●开关通过连接和断开电路来控制电路中的用电器。●电是一种能量来源,能产生光和热。过程与方法 ●组装简单的电路。
●在关于电的探究活动中,进行预测、观察、描述和记录实验的结果。●用简单的电路图表示电路的连接方式。●制作简单的开关,并用它来控制电路。●用电路检测器检验电路中的故障。●用电路检测器检验导体和绝缘体。
●用电路检测器探究接线盒里电路的连接情况。情感态度价值观
●知道安全用电的重要性。●激发探究电的兴趣。
●发展探究和解决问题的自信心。
三、分课时教学建议
第1课 生活中的静电现象
(一)背景和目标
用塑料梳子梳理干燥的头发,头发会随着梳子飘动;在干燥的季节脱毛衣时,会听到啪啪声;在干燥的季节用手去触摸门的金属把手,会有触电的感觉;阴云密布的天空,常常有雷电产生„„这些生活中的静电现象,每一个四年级的学生可能都经历过。他们 知道其中的一些现象是静电现象,但绝大多数学生没有对静电现象进行过深入的探究。本课将为学生探究生活中的静电现象提供一些简单而有效的活动。在一课时内要让学生 对静电现象进行全面的认识是不可能的,所以学生对静电现象的认识只能是初步的、概 括的。这些活动将帮助学生初步认识电的本质,是学生学习其他电的知识的基础。
科学概念
●生活中有很多静电现象,通过摩擦等方式可以使物体带电。●带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷的物体相互吸引。●电荷在电路中持续流动起来可以产生电流。过程与方法
●根据已有知识,运用逻辑推理,对观察到的现象进行合理的解释。情感态度价值观
●发展探究身边科学现象的兴趣。(二)教学准备
为每组学生准备:一把塑料梳子、碎纸屑、几个气球、绑气球的细线、挂气球的支架。
教师准备:静电现象的相关图片或幻灯片。(三)教科书说明
本课是“电”单元的起始课,主要是让学生对电的本质有一个初步的认识,感受到电并不神秘,它就存在于我们身边,为学生后面学习电的其他知识打下基础。
第一部分:体验静电现象
静电现象对于四年级的学生来说并不陌生,教科书首先引导学生通过观察用梳过干燥头发的塑料梳子去接近碎纸屑和观察用梳过干燥头发的梳子再去接近头发,即带静电 的物体可以吸引轻巧物体,两个带不同种类电荷的物体会互相吸引。这些生活中常见的静电现象,能让学生感受到静电的存在。多数学生对这样的现象能解释为是由于静电的作用,或者能进一步解释到梳子和头发摩擦产生了静电。学生的这些认识是我们期望的。
接下来是学生交流他们所知道的静电现象。教师也可以向学生介绍一些静电现象。教科书下面分别列举了“冬季里,女孩在摘掉毛线帽的瞬间,头发竖立起来”“在科技馆,一个长发女孩用手触摸静电起电机的金属球,头发竖立”“闪电”三种静电现象。还可以使学生感受到静电现象存在于我们周围。
第二部分:不一样的电荷
物质是由原子或分子构成的,原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成的。原子核所带正电荷数量与周围电子所带负电荷的数量一样多,所以物质表现为电中性。当物体受到外力作用(如摩擦)时,一些被原子核束缚得不那么紧的电子会转移到另一个物体上,于是失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。例如,当我们用塑料梳子梳理头发时,梳子带负电荷,头发就带上了正电荷,这些电荷静止在物体上就产生了静电现象。由于学生尚不具备对这些知识的理解能力,教科书中以资料的形式呈现,对静电的知识做了简单的介绍。
教科书到这里其实是完成了从学生对静电现象的原始认识到对静电现象进行科学解释的过程。
教科书接下来通过对两个实验的观察,并根据观察到的现象进行推理活动,帮助学生认识电荷之间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
活动一:用充气的气球和头发摩擦后分开,再用经过摩擦的气球的一侧去靠近头发,观察有什么现象发生。
活动二:将两个充气气球分别系在约1米长的木尺上,并让它们紧挨着挂起来。用羊毛制品分别摩擦两个气球相互接触的部位,观察有什么现象发生。通过对上面两个实验中观察到的现象的整理和分析,帮助学生认识电荷之间的相互作用。整理和分析的步骤如下。
(1)假设气球和羊毛制品摩擦后,气球带负电荷,当用气球再去接触头发时,能观察到什么现象?头发可能带什么电荷?
(2)两个都和羊毛制品摩擦后的气球,当它们相互靠近后,能观察到什么现象?
教科书上的图清楚地反应了以上的分析过程。
两个摩擦后的物体,有时相互吸引,有时相互排斥,这时学生将能够进行解释,即当两个物体带不同电荷时就相互吸引,当两个物体带相同电荷时就相互排斥。
第三部分:让电荷流动起来
这部分内容帮助学生发展对电荷的认识,也是后面学习电流的基础。教科书首先让学生认识到如果让电荷持续地流动起来就会产生电流,“电荷的流动就像缆绳上的缆车,导线上所有的电荷都同时流动”,而要使电荷持续地流动必须有供电荷流动的通道——电路和为电荷持续流动提供动力的电源。
(四)教学建议
1.体验生活中的静电现象,了解学生对静电的初始认识。
由于四年级的学生对静电现象并不陌生,建议教师在开始上课时首先用一两个生活中常见的静电现象或静电现象的有趣活动,来引导学生对静电现象的关注,并激发他们的学习兴趣。
接下来可以给学生一点儿时间,让他们利用身边的物体来找一找身边的静电现象。教师可以事先为每组学生准备塑料梳子、塑料格尺、碎纸屑等。在学生找静电活动的过 程中,教师可以初步观察到学生们对静电的认识情况。接下来组织学生汇报找静电的方 法,并通过问题的引导,进一步了解学生们对静电现象的认识情况。可以使用的引导性 问题有:“你是怎么知道这种方法的?”“你怎样知道物体带静电了?”“你能对你观察到的现象进行解释吗?”
以上的引导目的在于让学生认识到:有些物体受到外力作用(主要是摩擦)时,会产生静电。
接下来教师可以通过投影片的形式展示更多的静电现象。让学生感受到:静电存在 于我们周围的一切物质中,包括人体在内的生命体和非生命体。2.认识不同的电荷及电荷之间的相互作用。在前面认识的基础上,教师可以用资料的形式(有条件的可以配合电脑动画)来向学生介绍静电现象产生的原因。然后,通过分组观察两个实验,探究电荷之间的相互作用。
活动一:用充气气球摩擦羊毛制品后,再用这个气球的摩擦面靠近头发,观察有什 么现象发生。
活动二:让两个都用羊毛制品摩擦过的充气气球相互靠近,观察有什么现象发生。
当学生观察了上面的两个实验后,组织学生对上面两个实验中观察到的现象进行整 理和分析。整理和分析的步骤如下。
(1)教师出示气球和羊毛制品的示意图,结合学生对第一个实验现象的观察,帮助学生进行整理和分析:如果气球和羊毛制品摩擦后,气球带负电荷,头发应该带什么电荷?当气球再去接触头发时,你观察到什么现象?同时完成示意图。
(2)两个都和羊毛制品摩擦后的气球带什么电荷?当它们相互靠近后,观察到什么现象?学生独立完成示意图,并结合示意图对自己观察到的现象进行解释。
两个摩擦后的物体,有时相互吸引,有时相互排斥,这时引导学生对这一现象进行完整的解释。教师可引导学生把这一现象和以前学习到的磁铁进行类比,加深学生对电荷之间相互作用的理解。3.认识电流的形成。
带不同电荷的物体相互靠近后会相互吸引,但吸引一会儿后,再去靠近,相互吸引的现象就会消失,这是因为带不同电荷的物体在相互靠近后,带负电荷的物体上的多余 电子又会回到缺少电子的带正电荷的物体上,当两个物体上的电荷恢复平衡后,就会恢 复到不带电的状态。教师可以通过一个小游戏来帮助学生体会负电荷的移动现象。然后 引导学生认识到电荷在物质之间不断地流动,就会产生电流,我们日常生活中的电器就是靠电流来维持工作的。然后结合学生对生活中各种用电器的了解,认识到要想得到持 续的电流,必须有一个电荷流动的路径一电路和为电荷持续流动提供动力的电源。
(五)评价建议
学生对静电现象的初始认识,是评价学生的主要内容。学生对电荷之间相互作用的解释情况,为评价学生提供了很好的依据。第2课
点亮小灯泡
(一)背景和目标
电灯是人们日常生活中不可缺少的用品,它究竟是如何工作的呢?在这一课中,学 生将通过使用简单的电池、导线使小灯泡发光,并且探究使小灯泡发光的不同连接方式,激发探究电的兴趣。
电流动的路径叫做电路。为了建立一个电路,需要电池、导线以及用电器,例如灯 泡。电必须从电池的一端经过用电器流向另一端才能建成一个完整的电路。
电在电路中的流动是看不见的,但是我们可以通过一些现象,如小灯泡的亮与不亮 来判断电路中是否有电流通过。电池或电源,是电路中电流的“推动力”。在这一单元 中,学生将使用干电池来完成各种有关电的研究。电池有两端,一端标着“+”(正极),另一端标着“-”(负极)。正极的那一端有一个小的突出的金属帽,负极的一端是扁平的。
科学概念
●只有电流流过灯丝时小灯泡才会发光。●利用电来点亮一只小灯泡需要一个完整的电路。
●一个完整的电路可以使用相同的材料,而用不止一种方法建立起来。●电池两端直接用导线连接在一起,就会发生短路。过程与方法 ●连接简单电路。
●观察、描述和记录点亮小灯泡的实验现象。●根据实验现象对电流的流向做出大胆的想象与推测。情感态度价值观
●体会对周围事物进行有日的、细致地观察的乐趣。●敢于根据现象做出大胆的想象与推测。●激发进一步探究电的兴趣。(二)教学准备
为每组学生准备:1只小灯泡,1节1.5 v的干电池,1根导线,实验记录单。教师准备:小灯泡的剖面图或剖开的大灯泡的实物,电池和小灯泡的图片,双面胶。(三)教科书说明
第一部分:小灯泡的构造
在尝试着点亮小灯泡之前,首先要让学生明确只有让电流流过小灯泡的灯丝,小灯泡才会发光。点亮小灯泡,看起来简单,实际上有很多东西值得研究。也许学生们拿到导线、电池很快就能使一个小灯泡亮起来,但是,他们并不一定了解电路的真正意义。所以教科书首先引导学生对电路中的材料及其结构进行观察和认识。其中,了解小灯泡的结构是观察的重点。教科书的插图中提供了小灯泡的解剖图,帮助学生了解小灯泡的结构。当了解了小灯泡的结构后,再提供给学生一根导线、一节电池、一个小灯泡。仔细观察这些材料,将有助于学生对电路的理解。提供给学生的导线大约10厘米长,两端分别除去外包皮约1.5厘米(这是必须的,这样才能连接到电路中去);干电池是1.5 V的;小灯泡最好挑选电压最低的那种,连接在电路中比较亮,容易观察。
当学生们对材料有了初步的认识之后,鼓励学生们尝试使用这些材料来点亮小灯泡。
在学生们尝试用这些材料组装简单电路时,每个学生都应动手试一试,让自己连接的小灯泡亮起来。可能有些学生没有成功,要鼓励他们再试一试。
当学生们利用这些材料使小灯泡亮起来后,让学生们观察发光小灯泡的连接装置,猜猜电是怎样流动的,试着用手指比画出电流的路径。在这个过程中,摆在学生面前的问题是:小灯泡内的电流是怎样流动的。在此,指导观察小灯泡的连接装置是教学的重点。猜猜电在小灯泡里是怎样流动的,要让他们试着用手指比画电流流动的线路:电流从小灯泡的一个连接点进人,经过灯丝再从另一个连接点流出,才能使灯泡发光。为了更好地了解小灯泡的结构,教科书提供了一个小灯泡的剖面图,帮助学生了解小灯泡内电流的流动路径。
在学会连接简单电路的基础上,让学生寻找更多的使小灯泡发光的连接方法,将各种连接装置用实物图的方式画出来,并用红笔画出电流的路径,同时将这些连接方法和同学们进行交流。
第二部分:让小灯泡发光
在第一部分研究的基础上,教科书的第二部分分别选择了几种不同的电路连接方法供学生思考:哪种连接能点亮小灯泡?哪种连接不能点亮小灯泡。教科书提供了四种连接方式的图(按从左到右、从上到下的顺序)。
图1:导线连接小灯泡的锡粒与电池底部的锌壳,电池铜帽与小灯泡螺纹接触。小灯泡亮。
图2:导线连接电池铜帽和底部的锌壳,小灯泡只有锡粒端接触电池铜帽。不亮。短路!图3:导线连接电池铜帽和小灯泡螺纹,小灯泡的锡粒与电池锌壳接触。小灯泡亮。
图4:导线连接小灯泡螺纹与电池旁的外壳,小灯泡的锡粒端接触电池铜帽。小灯泡不亮。断路。
这四种连接方式比较典型,建议让学生都尝试连一连,比较一下它们各自的特点,并说说哪种连接方式会使小灯泡发光?哪种连接不能使小灯泡发光?为什么?加深学生对电路的理解。
在电路连接过程中,学生可能会发现图2的连接方式会使电池或导线发热。要告诉他们,当电池的两端直接通过导线连接在一起时,就会发生短路。不要用这种方式去连接电路,否则会损坏电池。如果发生短路,必须立即断开导线,这样电池还可以再用。断路现象是学生比较容易理解的,但短路对于学生来说是新的知识,只有让他们从实践中去尝试、体验,他们才会理解。在这里,要求学生能区分断路和短路的相同点与不同点。
第三部分:课后延伸部分,需要学生调查家里的用电器
教科书安排学生课后对家里的用电情况进行调查,一方面培养学生的调查和统计能 力、丰富学生关于电的认识,还为学生发现电的更多问题提供了很好的机会。如电不仅 仅可以用来发光、发热,还能使电器播放音乐、产生图像等多种功能,这将进一步激发 学生研究电的兴趣。
(四)教学建议
本课教学可以按以下思路展开。1.了解学生对电灯发光原因的初始认识。
电灯已成为人们日常生活的一部分,当闭合家里电灯的开关,电灯就会亮起来,这 一司空见惯的现象也许没有人会提出疑义。学生们思考过这样的问题吗?他们是怎样认 识这一问题的?对这样问题的讨论,能让教师们了解到学生对电灯是如何工作的初始想 法。让学生明确必须有电流流过灯丝电灯才会发光,由此使学生知道电作为一种能源的 根本含义,即为人们提供光和热或者动力等。学生首先明确电灯发光的原因,为学生进 一步学习电路知识打下基础。2.观察小灯泡。
对于小灯泡,学生似乎是再熟悉不过了。而当让学生描述小灯泡的结构时,他们的头脑中就不一定那么清晰了。可以先让学生画小灯泡,再现他们对小灯泡的原有认识。通过交流自己和同伴们所画的小灯泡,学生们会意识到原来自己对小灯泡的认识是粗略的、不完整的,这也激发了他们进一步细致、认真观察小灯泡的兴趣。(1)问:你们见过小灯泡吗?请你们把自己脑子中的“小灯泡”画出来。(2)学生画印象中的小灯泡。(3)交流所画的小灯泡。
(4)发给每组一个小灯泡,让学生仔细观察小灯泡。此时,学生对小灯泡结构的认识会更完整、更清晰。
(5)交流观察结果。学生们会说小灯泡的结构,也会汇报观察小灯泡的方法,自然也会说一说自己在活动过程中的体会。教师可以穿插用课件演示小灯泡的内部结构,旨在让学生看得更明白。
3.尝试连接电路,让小灯泡亮起来。
教师给每组提供一根导线和一节电池,让学生首先观察导线和电池,说说导线和电池的结构。
让学生尝试接亮小灯泡,并将发光小灯泡的连接装置用实物图的方式画出来。其实接亮小灯泡对小学生来说并不是件容易的事,学生自以为比较简单,往往到了手里会变成难事,这也正是情感态度培养的好时机。鼓励学生根据前面的讨论和观察,再进行不断的尝试。
组织学生交流汇报。
(1)请已经接亮小灯泡的同学上来展示他们的接法,教师要帮助学生记录相应的实物线路图。
(2)根据实物线路图,请学生说说在这个电路中电是怎样流动的,它的方向是怎样的。
教师可以请学生用手比画出电是怎样流动的,然后在记录单上用箭头表示。也许描述电流流动方向的说法各不相同,这是完全正常的,因为电是怎样流动的我们看不见,猜测表明了不同学生对这一现象的解释。教师应该允许各种猜测,把各种猜测罗列出来,再进行讨论和比较:被人们广泛认可的是哪一种猜测,哪一种最接近科学家的猜测。(3)请没有使小灯泡发光的小组谈谈接法。画出小灯泡不亮的电路,分析小灯泡不亮的原因。一般有这样三种情况:第一种,导线直接连接电池的正极与负极;第二种,导线连接了电池的负极与小灯泡上面的连接点,但小灯泡底下的连接点没有与电池的正极接触;第三种,导线连接了电池的正极与小灯泡底下的连接点,但小灯泡上面的连接点没有与电池的负极接触。教师可以组织学生讨论:为什么这几种接法小灯泡不能发亮,随机渗透短路、断路等知识。4.用多种方法点亮小灯泡。
有了前面的学习认识,用多种方法点亮小灯泡对于学生来说就不会很困难了。建议可以从以下活动思路展开。
(1)同组合作探究用多种方法点亮小灯泡,把每种方法都用实物图的方式画出来。(2)画出每一种连接方法的电路中电流的流动路径,说说自己是怎么想的。(3)把连接图贴在黑板上,在全班交流。(4)分析接亮的电路的共同点。
5.判断哪个小灯泡会亮,哪个小灯泡不会亮。
出示四种电路连接图,让学生判断哪个小灯泡会亮,哪个小灯泡不会亮,并区别短路与断路。
这一节课还可以采取另一种处理方法,即先让学生画出可以使小灯泡发光的示意图,然后让他们通过实验检验自己的认识,并在反复的实验与思考后画出发光灯泡连接装置中电流的路径图。
6.对学生进行用电安全教育是十分重要的。
(五)评价建议
1.注意收集学生对电灯是如何工作的初始认识。2.收集学生画的小灯泡的结构图。3.收集学生点亮小灯泡的连接图。
4.学生是否知道安全用电的常识,是否增强了安全用电的意识。第3课
简单电路
(一)背景和目标
学生已经可以自己建立使小灯泡亮起来的简单电路。在这一课中,他们将学会使用新的装置——小灯座和电池盒,用导线连接完整的电路。在使用这些装置建立电路和探索使更多的小灯泡亮起来的过程中,学生将获得更多的建立电路的经验。
科学概念
●一个简单电路需要一个能持续提供电能的装置——电池。
●电从电池的一端经过导线和用电器返回到电池的另一端,就组成了一个完整的 电路。●使用相同的材料,电路可以有不同的连接方法。
过程与方法
●用更多的方法和材料点亮更多的小灯泡。
●观察、描述和记录有关的实验现象。
●用简易符号表示一个电路的不同部分。
情感态度价值观
●激发对电探究的兴趣。
●发展分析和解决问题的自信心。(二)教学准备
每小组小灯座2个、电池盒1个、1号电池1节、导线4根、小灯泡2个、记录纸若干,记号笔1支。(三)教科书说明
本课教科书中共两页,教学内容分为两个部分。
第一部分:带灯座的电路
关于电路,学生们已经获得了一定的经验,能够用一根导线、一节电池使小灯泡发光了。在操作的过程中他们会发现:这样用手来按住导线的两头与电池和小灯泡连接,太不方便了,有什么办法能解决这个问题呢?在本课中,一开始就来解决这个问题。
给每个小组一个小灯座、一个电池盒,引导学生仔细观察这些元件的构造。电池盒内的两端分别装有铜片,并连接外面的两个接头,应让学生注意观察接头的弹簧夹、小灯座的螺口,以及旁边的两个接线头,想想这些构造的用处。
了解了这些元件的构造后,能用这些元件使小灯泡亮起来吗?教科书引导学生用三个步骤进行安装。
1.在电池盒的两端各连接好一根导线,把电池安装在电池盒里。2.用连接电池的两根导线的另一端接触小灯泡,确定能使小灯泡发光。3.把小灯泡安装在小灯座上,再连接上导线一我们的小灯泡亮了!
这样的安装步骤,特别是第二步,可以强化学生对前一课学到的知识的理解。
对实验结果进行记录是科学学习的一种方法。小灯泡亮了以后,要让学生拿出科学文件夹,把电路用实物图画下来。在画的过程中,学生们会觉得画实物电路图比较费时间,这时可以引入一种简单的方法,即简单电路图。要指导学生认识一些简单的符号,并说明它们分别表示电路中的哪一部分,再告诉他们用线段连接的方法。第二部分:让更多的灯泡亮起来
在学生们已经学会使用电池盒、小灯座后,用这些材料来组建一个比较复杂电路的活动就可以开始了。点亮更多的灯泡,意味着要提供比较多的材料。教科书要求用2个小灯泡、2个小灯座,4根导线、电池盒和电池组成电路。教科书中对电池的数量没有具体的要求,可以先发给每个小组1节电池和1个电池盒,然后根据各小组电路的连接情况,再发给每个小组1节电池和1个电池盒,让学生探究电池在电路中怎么连接。当新的电路连好时,要让他们把这些电路画在科学文件夹上,以便在讨论、交流时使用。教师可以从这些图中,了解学生对电路的掌握情况。
学生已经能让两个小灯泡亮起来了,也能够在电路中使用两节电池了,这时提出: 我们能连接更多的小灯泡,使用更多的电池,让小灯泡亮起来吗?在这堂课上,学生已 经没有时间去做这样的尝试,这个问题可以让学生根据已有的经验总结出:只要使用电 池、小灯泡、导线等元件构成一个完整的电路就会使更多的小灯泡亮起来。这样可以使 学生对电路的认识得到进一步的发展。
(四)教学建议 1.引入。
发给每组1节干电池、1根导线和1个小灯泡,请各小组把小灯泡点亮。根据上一节课的经验,学生会很容易完成任务。教师可以引导学生讨论:我们这样用手按着来点亮小灯泡,是不是有点儿不太方便啊?一松手小灯泡就不亮了。引导学生想办法解决这个问题?(可提醒学生观察或回忆学校和家里的电灯是怎样安装的)2.观察电池盒和小灯座,学会使用电池盒和小灯座连接电路。
教师逐个出示小灯座、电池盒。先让学生观察电池盒和小灯座,并进行讨论,这两 个工具是干什么用的?怎样使用?请一位学生到前面演示电池盒和小灯座的安装,教师 可以做如下提示:
(1)安装电池的时候有什么要提醒大家注意的?(2)小灯泡是怎么装到小灯座上的?
(3)导线怎么连?(指出弹簧接线头的最佳连接方法)
电池盒和小灯座的使用方法也可以在学生观察的基础上由教师直接按照教科书上提供的步骤告诉学生,不必对使用方法进行讨论。教师边讲解,学生边操作,保证每个学生都会使用。
当学生能够使用电池盒和小灯座连接电路,让小灯泡亮起来后,请一组学生展示他 们的连接实物图,教师介绍用简单的符号画电路图的方法。3.让更多的小灯泡亮起来。
再向学生提供1个小灯泡、1个小灯座、3根导线,让学生尝试怎样使两个小灯泡同时亮起来。
教学建议一:可以要求学生“先画电路图再动手操作”,完成一个“从想到做”的过程。让学生把设计的实验方案以电路图的形式体现出来,然后按照思考后的方案再去动手做。
教学建议二:在通常情况下,学生往往会首先使用教师提供的材料来进行各种尝试,当尝试成功后,再去尝试其他的连接方法。教师提醒学生将各种方法的电路图画出来,以便交流。
根据各小组电路的连接情况,再发给每个小组1节电池和1个电池盒,探究两节电池在电路中的连接方法,并画出电路图。
实验结束,小组汇报,互动交流。
教师可以给出交流要点,如:小灯泡亮了吗?用了几种连接方法?哪种方法更好? 为什么?为什么不同的方法都能使小灯泡同时发光?指出电在电路中是怎样流动的。4.活动延伸。
在学生完成汇报后,提出我们能连接更多的小灯泡,使用更多的电池,让小灯泡亮 起来吗?引导学生根据已经掌握的电路知识,讨论他们的想法,使学生对电路的认识得 到进一步发展。
(五)评价建议
关注学生使用电池盒和小灯座时的操作情况。收集学生的电路图。第4课
电路出故障了
(一)背景和目标
在人们的日常生活中,面临着许多需要解决的问题。有时问题的解决可能意味着创 造出一些新的事物,但重要的是要掌握一些解决问题的基本思维方式。在这一课中,强 调的就是问题的解决技能。在教师的引导下,学生将经历发现问题、分析问题和解决问 题的一系列实践活动,发展学生解决问题的能力。
科学概念
●利用电来点亮小灯泡需要一个完整的电路(通道)。●电路出故障了,电流就会中断。过程与方法
●制作一个电路检测器。
●应用电路检测器检测并排除电路中的故障。情感态度价值观
●培养尊重他人意见、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的精神。(二)教学准备
每组2个~3个小灯泡、导线若干、电池、电池盒、小灯座、坏的小灯泡、没有剥皮的导线、废电池、形成断路的电池盒、1套做电路检测器的材料。
教师准备:一张电路检测器的挂图。(三)教科书说明
第一部分:什么地方出故障
这一部分有两项主要活动:1.明确回路的概念;2.整理可能造成小灯泡不亮的各种原因。
前面两课学生要完成的任务是点亮一个或多个小灯泡。小灯泡为什么会亮?这是因为电从电池的一端流出,通过导线和小灯泡,回到这个电池的另一端,形成了一个完整的环路,灯泡就会发亮。如果小灯泡不亮,说明小灯泡中没有电流通过。本课教科书一开始就让学生对前面学习的内容进行整理,引导学生在前面学习的基础上强化有关电路是一个闭合环路的概念。
小灯泡不亮了,是电路中哪一部分出了故障,使电流中断了呢?首先可以引导学生检查连接的方法,结合前面的学习,排除连接方法上的问题。在肯定连接方法正确之后,教师可以引出新的问题:为什么连接方法正确而小灯泡却不亮呢?引导学生来整理造成小灯泡不亮的各种原因。这是发掘学生已有知识和经验的过程。要给他们一定的时间,尽可能多地分析电路出故障的可能,并做好记录。
第二部分:做个电路检测器
学生列举了电路可能出现的各种故障。他们可能想到的办法是检查电路:看看电池盒两端弹簧夹上的导线有没有夹紧;电池是否放好了;小灯泡拧紧了吗;把小灯泡换下来试一试;换一个电池等。他们也会知道用试电笔、万能表来检测电路的故障。
这一课学生们将学习用一种新的方法来检测电路——做一个“电路检测器”,体验科学的检测手段将使我们更为迅速地解决问题。教科书中对做电路检测器的方法做了具体的说明:把在上节课连接过的简单电路中的小灯座上的一根导线头拆下来,另外再连上一根导线,这就是我们的电路检测器。需要注意的是:做好电路检测器后,一定要试试灵不灵。
把故障电路的某一部分电路或某一个元件连到电路检测器的两个导线头之间,如果 小灯泡亮了,就说明这部分电路或这个元件是畅通的、没有故障的,否则就证明这部分 电路或这个元件不畅通、有故障。教科书中的插图给出了检测电路和检测电路中各部分(小灯泡、导线)的方法。在用电路检测器检测电路中的故障时,应当注意以下几个问题: 1.在检测电路时,应先把故障电路中的电池从电池盒中取出。
2.检测故障电路中的电池是否有电,应采用取出电路检测器的电池盒中的电池,将 故障电路中的电池放在电路检测器的电池盒里,看看小灯泡会不会亮。
利用排除法进行测试,找出故障的原因,要让学生再试一次,使小灯泡重新亮起来。
教科书的安全警告提醒学生,要注意安全,不准用它来检测家用220V的电器电路。
学生在本课中,经历了一个发现问题、分析问题和解决问题的完整过程。
(四)教学建议 1.引入。
教师可以出示一个能使小灯泡发光的串联电路,让学生画出简单的电路图,并说一 说电流是怎样流动的。强调小灯泡发光是因为在这个电路中形成了一个完整的回路。
然后教师可提供给学生一个出了故障的电路(教师可以准备多个好的和坏了的小灯 泡,有电的和没电的电池等材料),并提出问题:小灯泡为什么不亮了?引出下面的探究活动。2.探究活动。
(1)什么地方出故障了?
学生可以分组试一试本组所发材料中的小灯泡能不能亮。教师可以利用材料给学生 创设下列探究情境:电路中,连接2个小灯泡会亮,但是连接3个小灯泡就不亮了;电路中,连接2个小灯泡就不会亮;电路中,连接1个小灯泡也不会亮。在学生实际操作后可引导他们分析与思考:是不是电路出故障了?电路中什么地方出故障了?在整理记录后可以在全班组织讨论,统计共有多少种分析和猜想。(2)做个电路检测器。
可以先组织学生讨论,用什么办法来检测有故障的电路?一般有下面几种方法。
①检查法:检查电路中的连接是否完好。②替换法:用另外的灯泡、电池、导线等来替换电路中的材料,看看小灯泡是否 能亮。
在此基础上指导学生按教科书中的提示做一个电路检测器,并检验电路检测器是否 可以应用。
(3)制订检测计划。
提醒学生用电路检测器查找故障产生的原因,要边检查边做记录;最后数一数电路 中一共有几个地方出故障了。3.讨论交流。
分组汇报,把自己小组的检测办法告诉大家,边说边演示。然后进行集体的评议。汇报完毕后,各小组要根据本组查找到的原因排除故障,使小灯泡亮起来。4.强调安全事项。
电路检测器只能在实验室里检测简单电路,不能用来检测220V的电路。
(五)评价建议
1.收集各小组统计出的推测电路可能出现故障的记录单。2.观察学生连接电路时的熟练程度。
3.用电路检测器检测电路的故障,需要小组中几个同学合作才能完成。当各小组开 始用电路检测器检测电路的故障时,观察小组合作的情况,他们是不是能够进行合作? 合作是否有效?操作能力比较强的学生能不能耐心地帮助有困难的同学。第5课
导体与绝缘体
(一)背景和目标
通过前面几课的学习,学生已经获得了一些关于电、以及电是如何工作的知识。在 这一课中,他们会发现将身边的物体连接到电路中时,情况是不一样的。导体是一种允 许电流通过它们的物质,绝缘体是电流不能通过的物质。导体和绝缘体在电路中是同样 重要的组成部分。在这一课中,学生解决问题的能力将得到进一步的提高。
科学概念
●有的物质易导电,这样的物质叫做导体;有的物质不易导电,这样的物质叫做绝 缘体。
●导电性是材料的基本属性之一。
过程与方法
●根据任务要求制订一个小组的研究计划,并完成设想的计划。●实施有关检测的必要步骤,并整理实验记录。
情感态度价值观
●学会与人合作。
●培养尊重事实的实证精神。
●认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。(二)教学准备
为每组学生准备:木片、塑料片、陶瓷、纸板、橡皮、布、丝绸、皮毛、钢管、玻璃、铅笔、铜丝、铅丝、铝丝(易拉罐)、铁丝、卷笔刀、硬币、导线、插座、20种待检测的物体,1个电路检测器,1份科学检测记录表。
(三)教科书说明
第一部分:检测身边的物体是否导
导体与绝缘体是组成电路的重要材料。导线外面包着塑料,导线里面是铜丝,铜丝能让电流通过,而塑料不能让电流通过。教科书首先通过引导学生观察这样的事实,并运用前面学习到的关于电的知识,让学生明确,我们身边的物体中,有些物体能够导电,而有些物体是不能够导电的。
教科书以检测一块橡皮的导电性作为研究的开始。用电路检测器检测一块橡皮是简单的,这里的编写意图显然不在于对一块橡皮的检测结果,而在于展开一项有价值的研究活动。教科书描述了用电路检测器检测一块橡皮的完整过程,让学生明确知道这一检测过程和这样做的意义,是教学的重点。
预测橡皮能否通过电流使灯泡发亮,把预测记录在记录表上,是科学工作者的常用做法。把电路检测器的两个检测头接触一下,是为了检查检测工具的准确性,若检测工具出了问题,所有的活动都将失去意义。用两个检测头接触橡皮的两端,而不是把两个检测头叠在一起检测,这是检测的方法。重复检测一次,是为了提高检测的准确性,减少失误。把检测时小灯泡是否发亮记录在记录表上,这是对四年级学生的一个新要求,今后他们的科学汇报将不再直接面对实物,而是记录表。可以看出,这项活动对学生科学素养的培养是有一定意义的。它为检测20种物体是导体还是绝缘体奠定了基础。
接下来学生开始研究我们周围的物体中,哪些是导体,哪些是绝缘体。在对这些物体进行的检测中,应要求学生们按上面的检测过程开展活动。教科书建议用20种物体进行检测,目的是让每个学生都有足够多的活动材料,有利于学生们的参与,以便学生建立充分的感性认识。提供的这些材料,应是在日常生活中就能找到的,这可以让学生体会到,我们的身边处处有科学。在检测过程中,要强调材料从右边的盒子内拿出,待检测完毕后,应放到左边的盒子里,形成严谨、有序的操作习惯。
整理检测记录,这是一个从感性认识发展到理性思维的过程。让学生看着自己的检测结果,进行分析,并发表见解。教科书给我们提供了一个很好的整理思路:我们小组共检测了()种材料:检测中能使小灯泡发光的材料有()种;检测中不能使小灯泡发光的材料有()种;我们小组预测正确的材料有()种;我们小组预测错误的材料有()种。
活动的最后部分是引导学生认识导体和绝缘体这两个概念,并结合记录单整理出哪些是导体,哪些是绝缘体,并说说导体与绝缘体各自的特点。
第二部分:教室里电器设备的绝缘材料
教科书第二部分设计的活动是在第一部分的基础上做进一步的研究,是对第一部分内容的理解和应用。可以让学生们讨论,教室和家里哪些地方用到了导体,哪些地方用到了绝缘体?导体和绝缘体各有什么作用?教科书插图中的学生正在讨论:“不要用湿布擦拭,也不能用湿手触摸电器和开关!”“要好好保护这些绝缘材料。”强调了安全用电的注意事项,同时也强化了学生们对导体和绝缘体的理解。“我们利用导体把电送到人们需要的地方,我们利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。”
(四)教学建议 1.导入。
教师演示简单电路,通过简单电路中小灯泡亮与不亮的原因分析,为学生研究导体和绝缘体奠定基础。这里可以设计以下几个具体的活动:
●观察简单的电路连接,说说电流在电路中是怎么流动的。
●讨论将电路中的导线剪断,会出现什么情况,为什么?
●想办法重新接亮小灯泡,在此过程中引导学生发现电路检测器的两个金属头接在一起,小灯泡会亮,而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起,小灯泡就不会亮。讨论为什么电路检测器的两个金属头接在一起,小灯泡会亮,而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起,小灯泡就不会亮。这样可以了解学生对导体和绝缘体的初始认识。
接下来告诉学生:像铜丝那样容易让电流通过的物质叫做导体;像塑料那样不容易让电流通过的物质,叫做绝缘体。2.制订一个“检测一块橡皮”的计划。与学生共同研讨一个“科学规范”的检测一块橡皮的研究计划。针对学生现在的科学探究能力,他们可先自行思考一块橡皮的检测过程,然后阅读教科书“检测一块橡皮导电性的过程”,了解每一个步骤的意义。在学生理解“检测一块橡皮导电性的过程”的科学与规范性之后,可以指导他们操作检测一块橡皮的全过程。3.检测20种物体的导电性。
教师在一个材料盘中为学生提供20种供检测的材料,一张“我们的检测记录”表。在检测前,要求学生对每一种物体是否可以使小灯泡发亮做出预测,然后进行尝试实验,并做好检测记录,把检测完的材料放到一个材料盘中。同时要关注每组学生活动的参与性、兴趣的持久性,鼓励他们学会合作。
待所有的检测都完成后,各组整理分析检测的结果。4.表达与交流。
各组在全班汇报交流哪些物体能使小灯泡发亮,哪些物体不能使小灯泡发亮,然后组织全班在观察的基础上对20种物体进行分类,并从分类中发现一定的规律,由学生对导体和绝缘体做出自己的描述。
对插头、卷笔刀等复杂物体可以引导学生进行识别,知道许多物体构成复杂,有的部分能使小灯泡发光,有的部分不能使小灯泡发光。我们常利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。
5.讨论教室电器设备的绝缘措施和进行安全用电教育。
引导学生观察教室里哪些设施是绝缘体做的,哪些是导体做的。描述绝缘材料的用处,理解各种材料的作用。提醒学生要好好保护电器设备上的绝缘体部分,注意安全用电。
(五)评价建议
1.本课为每组同学提供了20种供检验的物体,这样就为每个同学都提供了进行实验操作的机会。观察各组学生是否能做到让每个同学轮流操作实验。一些操作能力强的学生是否能耐心地指导有困难的同学完成实验操作。2.收集各小组的检测结果记录单。3.观察学生连接电路检测器时的熟练程度。第6课
做个小开关
(一)背景和目标 开关是所有电路的重要组成部分,学生每天都在使用各种各样的开关控制着电路。在前面的学习中,学生一直在采用断开连接或取下电池盒中电池的方法来断开电路,他们会感觉这样做很麻烦。在这一课中,学生将首先观察手电筒的结构,了解手电筒的开关是怎样控制手电筒电路的断开和闭合的,再利用身边的材料制作一个开关,并用它来控制电路。在制作小开关的过程中,学生要思考小开关的什么地方需要用导体来制作,什么地方需要用绝缘体来制作。
科学概念
●开关可以用来连接或断开电路,控制电路中电器元件的工作状态。●开关有的地方需要用导体来做,而有的地方必须用绝缘体来做。过程与方法
●利用身边的材料设计并制作一个简单的开关,并用它来控制电路。情感态度价值观
●培养动手实践能力和创新意识。(二)教学准备
为每个小组准备:1只手电筒和相应的干电池,软木块(橡皮)1块、图钉两个、曲别针1个,小灯泡1个,小灯座1个、电池盒1个、电池1节,导线若干,红灯、绿灯和黄灯各1个。
(三)教科书说明
第一部分:观察手电筒
大多数学生都有用手电筒的经历,但是可能大多数学生没有仔细观察过手电筒。为此,教科书首先安排了手电筒的观察活动,这是有一定教学意义的。
首先观察手电筒各部分使用的材料,在这些材料中,哪部分是导体做的,哪部分是绝缘体做的。最好提供外壳透明的手电筒,这样容易观察到它的内部结构。这种手电筒的外壳一般是塑料做的,前面灯罩内有一个拧小灯泡的小灯座。小灯座的螺纹将和小灯泡的螺纹连接,并连接一根金属片,金属片的另一端连接到开关的一个触点,开关的另一个触点连接另一金属片的一端,这个金属片的另一端与手电筒后端连接,并将与电池的负极连接。小灯座的底部有一个金属的接触点,接触点和小灯座的螺纹之间用绝缘材料隔开,接触点的一端和小灯泡下边的连接点接触,另外一端和电池的正极连接。要引导学生认真观察手电筒里电池和小灯泡的安装方法,分析电流的路径,并试着画出手电筒的电路图,并同前面学过的接亮小灯泡的电路进行比较。这时学生可能会开始关注到手电筒上的开关。
观察手电筒的开关,是教学活动的重点。要让学生通过对开关的操作,体验开关对手电筒内小灯泡的亮与灭所起的作用。这个活动要注意让每一个学生都参与,感受开关的功能。学生通过动手实际操作,能够了解开关的“开”和“关”与小灯泡的“亮”和“灭”之间的关系。在电路图上标出开关。教科书提供了一张手电筒内部构造的电路图,图中表示的是电路断开的时候。可以引导学生想一想,如果手电筒的电路是通的,图上的开关该怎样表示?画一画电流是如何从电池的一端通过开关和小灯泡回到电池另一端的。
第二部分:做个小开关
明白了手电筒的开关原理之后,为自己制造的电路设计一个开关来自由控制小灯泡的亮和灭,是学生们感兴趣的。
教科书上的插图展示了学生可以制作的小开关的样子,并提示利用回形针可以做成扣式开关和按压式开关。当学生自己设计和制作完成小开关后,可让他们把小开关连接到一个简单电路中,检验他们制作的小开关能否控制小灯泡的亮与灭。
红绿灯装置不过是用一个开关来交叉控制两个电灯而已。教科书首先让学生尝试组装一组红绿灯装置,要求能用一个开关来控制红绿灯的亮与灭。在装好红绿灯后,要启发学生思考如果要在红灯变绿灯、绿灯变红灯的中间亮起一盏黄灯的话,应该怎么办?这实际上是要在一个开关控制两个电路的基础上,再增加一个电路,用一个开关控制三个电路。
第三部分:各种各样的开关
随着科学技术的发展,为了人们使用方便,也为了满足一些用电器的工作需要,现在的开关可以说是五花八门。教科书提供了几种不同类型的开关图片,让学生了解这些开关是怎样在用电器中控制电流通断的。布置学生调查家里用电器的开关是什么样的,这些开关是怎样控制电路通断的。
(四)教学建议 1.引入。
可以先让学生回忆点亮小灯泡的电路是怎样的,检查学生对回路的已有认识,随机 出示回路的简图。然后启发学生思考,在生活中,如果一个回路就这样一直连着,会出 现什么问题?怎样才能自如地控制小灯泡的亮和不亮呢? 2.探究活动。(1)观察手电筒。
可以先组织学生观察手电筒的组成材料,讨论为什么有些地方要用导体,有些地方 要用绝缘体。然后观察手电筒的构造,比较它和小灯泡的电路有什么相同和不同。其中 特别要注意引导学生观察并操作手电筒的开关,体验开关是怎样控制小灯泡的亮和灭的。
(2)做个小开关。
提供给每一组一个断开的电路,小组讨论用什么材料来控制小灯泡的亮和灭。然后 利用身边的材料,讨论并设计制作一个小开关,然后在全班展示交流。
利用每组准备好的材料,小组合作制作一个能交叉控制红绿灯的电路。推测一下,什么时候红灯亮,什么时候绿灯亮。实验成功之后,再要求学生在控制红绿灯装置的电路中,增加一个连接有黄灯的电路,使红灯变绿灯、绿灯变红灯的中间亮起一盏黄灯。
在全班的交流汇报活动中,可以引导学生有顺序地说明下列问题:在小组活动中发现了哪些问题,解决了哪些问题,还有哪些问题没有解决。一共运用了几种小开关的制 作方法。自己设计的红绿灯是怎样控制的,和生活中的红绿灯有什么区别。3.延伸与拓展。
介绍几种不同的开关,如遥控开关、拉线开关、闸式开关、活动开关等。布置学生 课后调查家里用电器的开关是什么样的,这些开关是怎样控制电路的。
(五)评价建议
收集各小组制作的小开关。
观察学生能不能用他们设计并制作的小开关来控制电路。第7课
不一样的电路连接
(一)背景和目标
很多的用电器其实就是一个“黑匣子”,我们只能看到它们外面的样子,而难以看到它的内部结构。但不管多么复杂的用电器,都是由一些简单电路通过不同的连接方式组合而成的。在本课,学生将用电路检测器探究接线盒内部的电路是怎样连接的,并探究不同电路连接方法的区别,观察、描述、发现不同电路的特点。
科学概念 ●如果电能从一点流到另一点,两点之间一定有导体连接,这两点之间就构成一个电的通路,否则就是断路。
●串联电路和并联电路是两种用不同连接方法组成的电路。
过程与方法
●用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况。
●尝试用不同的方法连接电路,并在反复观察和实验中发现不同连接方式的特点。
情感态度价值观
●培养勇于挑战、缤密推断的态度。
●乐于交流自己的观点。
(二)教学准备
为小组准备:1个电路检测器、两个4个接线柱的盒子(其中一个只有一组通路,另一个有三组通路)、实验记录单;1节电池(配电池盒)、1个小灯泡(带灯座)、导线几根。
(三)教科书说明
第一部分:里面是怎样连接的
在这部分活动中,学生将研究一个盒盖上有四个接线柱,内部连有导线的封闭盒子。盒子内部导线是如何连接的,不能直接看到,学生只能使用电路检测器,推测出盒子里面电线的连接情况。这部分活动的目的是让学生在经历探究的过程中,学会根据检测记录推测盒子里面的导线是怎样连接的。
教科书首先安排了观察一个有四个接线柱的接线盒,盒盖上面分别用数字表示四个接线柱的号码。打开盒盖观察到1号接线柱和3号接线柱用导线连接在了一起。盖上盒盖,用电路检测器来检验,只有当电路检测器的两个线头同时接触1号和3号接线柱的时候,小灯泡才会亮。这个活动主要是让学生明白盒子外面和盒子内部的关系,为后面的检测活动做铺垫。
另外一个和前面类似的接线盒,在不打开盒盖的条件下,利用电路检测器检验出接线柱内部的连接情况。教师给每组发的接线盒的内部连接情况应相同。活动分两个阶段:检测并记录检测结果和根据检测结果推测盒内导线的连接情况。检测和记录检测结果的关键是怎样才能做到任意两个接线柱之间都进行了检测,不遗漏也不要重复检测。启发学生按照一定的顺序检测。有了检测结果之后,根据检测结果推测接线盒内部是怎样连接的,是一项非常有趣而又有一定智力挑战的活动。让学生把推测的结果先画出来的时候,学生会发现其实推测结果不是唯一的。可以让学生把他们的推测都画出来。各组汇报自己的推测结果,并说出推测的依据。由于推测的结果不同而又都能说出充分的依据,学生会认识到根据推测得到的结论,即使推测的依据是充分的,结果也不一定是确定的。
第二部分:比较两种不同的电路连接
这部分教学的关键是让学生了解并联电路和串联电路在连接方法上的本质不同。教科书安排了两个活动。
活动一:两节电池的不同连接方法。提供给每组学生两节电池、两个电池盒、1个小灯泡、1个灯座和4根导线,要求学生用这些材料组装两种不同的电路。鼓励学生们试一试。在试的过程中学生们会发现,有两种不同的连接方法。一种是串联,一种是并联。学生们还会发现串联和并联小灯泡的亮度是不同的。怎么会这样呢?教师可以作适当的讲解:1节电池的电压是1.5伏,两节电池串联起来的电压就是3伏,所以小灯泡就比较亮;两节电池并联在一起电压还是1.5伏,所以小灯泡不太亮。
活动二:两个小灯泡的不同连接方法。提供给每组学生两个小灯泡、两个小灯座、1节电池、1个电池盒和4根导线,要求学生用这些材料组装不同的电路。学生同样会发现两个小灯泡可以并联,也可以串联,而且发现串联时两个小灯泡比较暗,并联时两个小灯泡比较亮。教师可以向学生作适当的讲解:两个小灯泡串联时,1节电池的电压平均分配给两个小灯泡,每个小灯泡两端的电压就是1节电池电压的一半,所以小灯泡比较暗;两个小灯泡并联时,两个小灯泡两端的电压和电池的电压相同,所以比较亮。
(四)教学建议 1.里面是怎样连接的。
活动一:关于第一个接线盒的研究
发给每组1个接线盒,观察接线盒外面的4个接线柱及对应的数字标号,再打开盒 盖,看到1号和3号接线柱在盒子的里面是用导线连接在一起的。盖上盒盖,让学生讨论一下,如何用电路检测器检验出哪两个接线柱之间是通路?哪两个接线柱之间是断路?然后用电路检测器实际检测一下,看看检测结果是不是和前面观察到的一样。
活动二:检测、推测第二个接线盒内导线的连接情况
发给每组另外1个接线盒,说明盒子上面的4个接线柱在盒子里面是有导线连接的。不打开盒子,直接用电路检测器来检验,能知道哪两个接线柱之间是通路吗?
学生先讨论检测顺序,然后再开始检验,并把检验结果记录在表格中。
检验完后,根据检验结果推测接线盒内的连接情况,把推测结果画在记录纸上。组织各小组汇报推测结果,并讨论哪种推测是合理的。
然后打开接线盒,让学生看看里面到底是怎样连接的。2.比较两种不同的电路连接。
活动一:电池的两种不同连接方法
发给每组两节电池、两个电池盒、1个小灯泡、1个灯座和4根导线,要求学生用这些材料组装不同的电路,让小灯泡亮起来,看看有几种不同的方法。
启发思考:在不同的两种方法中,你有什么发现。学生汇报后,教师作适当讲解。
活动二:小灯泡的两种不同连接方法
发给学生两个小灯泡、两个小灯座、1节电池、1个电池盒和4根导线,要求学生用这些材料组装不同的电路,让小灯泡都亮起来。看看能有几种方法。
启发思考:在不同的连接方法中,你有什么发现?学生汇报后,教师作适当讲解。
“比较两种不同的电路连接”这一活动,在教学中还可以采用让学生直接用教师提供的材料,按照教科书上的电路连接方式连接电路,重点放在让学生观察两种连接方法有什么不同,观察小灯泡的亮度有什么不同上。这样做更有利于让学生发现并联电路和串联电路的本质不同。
(五)评价建议
1.观察各组的检测记录单,看看他们的检测是否是按照一定的顺序进行的。2.在讨论他们的推测结果的过程中,评价他们的思维推理能力和敢于质疑、提出不同见解的能力。
四、教学案例
“生活中的静电现象”教学活动设计
(一)体验静电现象 1.引入。
出示:充满气的气球(气球上装饰人的头部的图案)。
谈话:同学们,今天老师给大家带来了一个漂亮的气球小朋友,可是,她很烦恼,因为她觉得自己没有头发,老师想请一位同学来帮助她,谁想让她拥有和你一样健康漂亮的发型呢?
用气球的顶部与学生的头发相摩擦,然后吸引桌面上的小纸条。
谈话:哈!真不错啊,小气球变得真漂亮?你知道这是为什么吗? 学生对为什么小纸条能粘在气球上发表各自的意见。初步了解学生对静电现象的初始想法。
2.交流更多的生活中常见的静电现象。
你还见到过哪些类似的现象呢?班级交流生活中见到的静电现象。
请同学们利用身边的物体找一找静电现象。学生利用教室中的物品(如文具等)通过摩擦的方式体验静电现象。班级交流。进一步了解学生对静电现象的认识。
小结:这些都是静电现象,静电存在于我们身边的一切物质之中,包括我们人类自身在内的生命体和非生命体。
我们再来看一下自然界中的其他静电现象。出示课件:常见的静电现象。
(二)了解不一样的电荷之间的相互作用
静电既然存在于所有的物质之中,为什么我们通常感觉不到物体带电呢? 1.认识正负电荷。
出示课件:正电荷和负电荷。
讲解:物质同时带有两种电荷,正电荷和负电荷。由于正负电荷数量相等,所以物质不显示带电。当物质受到外力作用(如摩擦)时,物体表面的电荷发生了转移,正负电荷数量不一样了,物体就显示带电了。2.认识不同的电荷及电荷之间的相互作用。
在前面认识的基础上,教师可以用资料的形式(有条件的可以配合电脑动画)向学生介绍静电现象产生的原因。
然后,通过分组观察两个实验,探究电荷之间的相互作用。
活动一:用羊毛制品摩擦充气气球后,再用这个气球的摩擦面靠近头发,观察有什么现象发生。
活动二:让两个都用羊毛制品摩擦过的充气气球相互靠近,观察有什么现象发生。
当学生观察了上面的两个实验后,组织学生对上面两个实验中观察到的现象进行整 理和分析。整理和分析的步骤如下。
(1)教师出示气球和头发的示意图,结合学生对第一个实验现象的观察帮助学生进行整理和分析:如果气球和羊毛制品摩擦后,气球带正电荷,羊毛制品应该带什么电荷?当气球再去接触头发时,你观察到什么现象?同时完成示意图。
(2)两个都和羊毛制品摩擦后的气球带什么电荷?当它们相互靠近后,你观察到什么现象?学生独立完成示意图,并结合示意图对自己观察到的现象进行解释。两个摩擦后的物体,有时相互吸引,有时相互排斥,这时引导学生对这一现象进行完整的解释。教师可引导学生把这一现象和以前学习到的磁铁知识进行类比,加深学生对电荷之间相互作用的理解。3.游戏:我们都是小电荷。
利用正负电荷模型,模拟电荷交换的过程。当模型呈现出带电时,要与遇到的同学 相互判断吸引或排斥,并且说出来,如果是吸引则相互交换电荷,排斥则继续与其他同 学交流,直到使模型中的正负电荷相互平衡为止。
(三)电流的形成和电源
出示课件:电流和电源。1.认识电流。
刚才的游戏中,同学们代表的小电荷都是运动起来的,那是因为摩擦时电荷从一个物体转移到另一个物体上,并使物体产生静电。在接触的过程中,电荷相互作用趋于平衡,但是,不能持续流动,要使电荷流动起来,需要让导线上所有的电荷同时流动。2.认识电源。
要帮助电荷流动起来,还需要提供动力装置,这个动力就是电源。
总结:这节课,我们简单了解了有关静电的一些知识,并且知道了流动的电荷形成电流,才能使我们的用电器正常工作,在接下来的课程中,我们还会继续了解电的奥秘!
“导体与绝缘体”教学活动设计
(一)情境导入,初步认识到物体可以分为导体和绝缘体
1.教师出示一个电路检测器。谈话:上节课我们共同制作了电路检测器,我们先来 检查一下这个电路检测器好不好使。在此过程中引导学生发现电路检测器的两个金属头 接在一起,小灯泡会亮,而把外面的塑料皮接触在一起或把一根导线的金属头和另一根 导线的塑料皮接触在一起,小灯泡就不会亮。当小灯泡亮时,引导学生说一说电流在电 路中是怎么流的。
2.讨论为什么电路检测器的两个金属头连接在一起,小灯泡会亮,而把两根导线外 面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起,小灯泡就不会亮。(设计意图:简单电路演示,通过简单电路中灯泡亮与不亮的原因分析,了解学生对导体和绝缘体的初始认识)
3.说明导线里的铜丝能让电流通过,那我们说铜丝容易导电,像铜丝那样容易导电 的物质叫做导体。(板书)而导线外面的塑料不容易让电流通过,像塑料那样不容易通过 电流的物质,叫做绝缘体。(板书)
(设计意图:出示导体、绝缘体概念,为后面的物体的导电性检测奠定基础)
(二)制订一个“检测一块橡皮”的计划
1.(出示一块橡皮)橡皮是导体还是绝缘体呢?光靠猜是不行的,必须通过实验检测才行。那么怎样利用电路检测器来检测橡皮的导电性呢?给大家3分钟时间,一起来商 量怎样去做。(小组讨论,并制订研究计划)
2.交流汇报。(学生汇报时边说、边做,其他同学仔细听,提不同意见或对意见补 充,当有好的意见时及时追问为什么)
(设计意图:让学生先制订一个检测计划,全班交流,并试着让他们自己去补充、纠正、相互评价,日的是了解学生现有的科学探究能力)
3.根据学生的汇报和补充,整理出一个规范的检测程序,进一步引导学生明白每个 程序的意义所在。
(设计意图:在进行实验检测前,对检测方法的指导是非常重要的,通过讨论、汇报的形式,与学生共同研讨一个“科学规范”的检测一块橡皮的研究计划,日的就是保证检测数据的准确性,这是科学课的根本特征)
4.根据要求重新检测橡皮的导电性。小灯泡亮了吗?说明橡皮是导体还是绝缘体?(设计意图:亲自经历检测一块橡皮导电性的过程,学会并理解一种科学规范的检测方法,为后面的检测活动奠定基础)
(三)检测身边20种物体的导电性
1.在我们身边还有哪些物体容易导电呢?今天为大家准备了20种物体,请你按照检
测要求一个物体一个物体的来检测它们的导电性,并把检测结果记录下来。(发材料,学生活动,在检测前要求学生对每一种物体是否可以使小灯泡发亮做出预测,然后进行尝试实验,把检测完的材料放到材料盘中,并做好检测记录。等全部材料都检测完毕后,根据检测记录上收集到的信息,进行整理和分析)
(设计意图:提供足够多的材料,为的是让每个学生都获取足够多的感性认识,创设良好的探究氛围,能依据检测一块橡皮的“科学规范”的计划去检测更多的物体,能对所收集的信息进行整理与分析,并提出问题)
2.交流汇报。(1)说说通过检测,哪些物体能使小灯泡亮,是导体;哪些物体不能使小灯泡亮,是绝缘体?(提出不同实验结果)
(2)在检测时,有没有出现预测与检测结果不一致的情况?(追问为什么会预测错)(对插座等进行判断,知道插座有的部分是导体,有的部分是绝缘体)(3)说说你们通过检测发现导体和绝缘体在材料上有什么特点?
(设计意图:建立平等、自由、认真、有序的科学报告会氛围,参与交流与质疑,体现学习的共同体。同时对导体、绝缘体概念加深认识,明确材料的特点,初步形成尊重事实的实证精神和认真细致的探究习惯)
(四)讨论教室里电器设备的绝缘措施和进行安全用电教育
导体和绝缘体是组成电路的重要材料,你来找找在我们教室中与电有关的物体哪些地方用到了导体,哪些地方用到了绝缘体?这样选择材料有什么好处?(学生寻找、交流)
(设计意图:日的是让学生积累一些感性经验,加深对导体和绝缘体的认识,并注意安全用电)
(五)总结
人们利用导体把电送到人们需要的地方,利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。为保障我们的安全,我们在生活中要做到安全用电,保护绝缘体。
(总评分析:总之,本课是一堂典型的科学探究活动课。在本课的活动中注重引导学生检测物体是否导电的“科学规范”性,悉心引导学生经历一个科学探究过程。重视学生对所收集的信息进行整理与分析,并提出问题,从而发现规律,形成科学概念,促进学生的思维由具体形象向抽象逻辑过渡,真正实现小学科学课程的教学目标——提高学生的科学素养)
五、参考资料
爱迪生
爱迪生(1847~1931),美国发明家。他未受过正规教育,是一位自学成才的科学家,毕生从事电学实验研究和发明工作。一生中有2000多项发明,被称为发明大王。留声机、电话、电灯都是他发明的。
雷电实验 1752年7月的一天,天空乌云密布,一场雷雨即将来临。这时,美国科学家B.富兰克林正带着他的儿子放风筝。风筝是用丝绸做的,顶端竖着一根细铁丝,这根细铁丝与细麻绳相连,绳的末端系了一把铜钥匙。当电闪雷鸣时,富兰克林感到手中一阵麻木,他立刻掏出丝绸手i泊裹住麻绳,另一只手靠近系在麻绳上的钥匙,这时蓝白色的火花又向他手上击来。“天电”被引下来了!实验的成功,使他萌发了用金属吸引雷电的念头,并因此发明了避雷针。
电荷
经过摩擦的物体,如塑料笔杆、玻璃棒,能够吸引轻小物体,我们就说这些摩擦过 的物体带了电荷。这些电荷静止在物体上,这类现象叫做静电现象。
人们最早注意到的静电现象是摩擦起电。公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中记述了“顿牟掇芥”。“顿牟”指玳瑁的甲壳。“掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体。古希腊人也发现了琥珀等物体经摩擦后能吸引草屑等轻小物体的静电现象。欧洲文艺复兴时期,由于思想的解放,人们对自然的好奇心很强,静电现象重新受到关注。英国学者吉尔伯特崇尚实验研究,发现许多物体都有跟玻拍一样的性质,并把这类物体叫做“琥珀体”。
在大量的摩擦起电实验中,人们发现:电荷有两种,正电荷和负电荷。用丝绸摩擦 过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷。电荷的多少叫做电荷量,用 Q(q)表示。在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,用符号C表示。通常,正电荷用正数表示,负电荷用负数表示。库仑是一个很大的单位,通常一把梳子与衣袖 摩擦后所带的电荷量不到百万分之一库仑,但闪电之前在巨大云层中积累的电荷量可以 达到数百库仑。
物质的原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。原子核的正电荷数量与周 围电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外表现为电中性。在摩擦起电过程中,一 些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上,于是失去电子的物体带正电,得到 电子的物体带负电。在用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子跑到丝绸上去了,玻璃棒因缺少电子而带正电,丝绸因有多余电子而带负电。
除摩擦外,其他的方法也可以使物体带电。把带电荷的物体移近不带电的导体,可 以使导体中的正负电荷分开,使电荷从导体的一部分移到另一部分,导体就表现出带电 性,这种现象叫做感应起电。
经过长期研究,人们认识到,电荷之间存在着一种叫电场的物质,电荷之间是通过 电场发生作用的。只要有电荷存在,电荷的周围就有电场。电场的基本性质是对其中的 电荷有力的作用。
电荷守恒定律
大量事实表明:电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分,在转移的过程中,电荷的数量不变。这个结 论叫做电荷守恒定律,是物理学中重要的基本定律之一。
雷电
暴风雨时,空中的闪电是一种放电现象。闪电一般发生在云和陆地或两块云层之间 这些闪电的温度可高达3万摄氏度,闪电会击毙人畜,酿成火灾。
避雷针
避雷针是截留闪电并将电流导入地下,以保护建筑物不被闪电击毁的金属棒。由于 闪电往往击打相邻地区的最高物体,所以金属棒应放置在建筑物的最高点,并用低电阻 电缆与地连接。避雷针提供的锥形保护区,其地面半径相当于避雷针距地面的高度。
电池的发明
1791年的一天,意大利科学家伽伐尼发现,只要用铜丝和铁丝将青蛀的脚与暴露的 神经连起来,就能使死青蛀的腿抽动起来。科学家伏打继续这项研究后发现,当两种不 同的金属用各种盐或酸溶液分隔时,就会产生电。他在实验中,把铜片和锌片分别放在 盐水里,并把两个金属片用导线连接起来,在仪器上就显示出有电流通过,这就是最早 的电池。后来,电压的单位被命名为伏特,用V表示。
灯泡为什么会发光
灯泡会发光是由于在灯泡内有一根由金属钨做成的细丝,称作“钨丝”。当我们打开电源时,电流会通过灯丝,使灯丝产生热而不断提高温度,由红色转成白色。灯丝被烧红时所发出的强烈光线就是我们看到的“灯光”。
导体
容易导电的物质叫做导体。各种金属材料都是导电的好材料,所有传输电的导线都是用金属做的。金属中以银的导电性能最好,但是它比较贵重,用它来做导线成本太高,所以导线用铜来做。铜的导电性能也很好,而且矿藏量也比较大。金属所以能导电,是因为金属里有一些电子脱离了原子核的势力范围,它们可以在金属里自由移动,叫自由电子。电就是靠自由电子的移动来传导的。导体并不只有固体,液体也能导电,在水中加点盐,导电性能就会好得多。干电池中糊状的液体,蓄电池中的溶液都是很好的导体。液体导电靠的是液体中带电的离子。同样道理,平时不导电的空气,如果比较潮湿,空气中就会产生大量离子,这时它也能导电了。
绝缘体
绝缘体也叫“非导体”,是不导电的物质。像玻璃、塑料、橡胶、木头、棉花、陶瓷等都是不容易导电的,因为它们里面的电子被原子核紧紧拉住不放,只能围绕原子核转动,不能在原子空隙间自由移动,它们里面又没有其他可以自由行动的带电粒子,所以不容易导电。为了安全用电,又避免电白白地漏掉,人们在导电的铜线外面包了一层不导电的塑料。
但是,绝缘体并不是绝对不导电。在某些条件下,绝缘体也可能变成导体。非常纯 净的水,如蒸馏水,它是不能导电的,如果在水中放进了杂质,成了普通的水,就变成 电的良导体了。干布是不导电的,但湿布就能够导电。如果不懂这个道理,用湿抹布去 擦电灯开关、灯头、插座,就容易触电。
短路
指将电路中电势差比较大的两点用一根很短的导线连起来。因为短导线的电阻小到 接近零,根据欧姆定律,这两点间的电流将一下子变得很大,结果会把电路中的用电器、电表、电线等烧坏。电路短路的危险性很大,一定要注意防止。
但是在日常生活中,短路的作用又是十分有益的。例如:在高楼房顶上都有避雷针,它是金属做成的,有金属导线将它与地相连。当空气中的雷电击中它时,它立即将电传 到地下,保护房屋不被雷电击毁。因此,避雷针与地的通路一定要畅通无阻,最好是短路。
偶然发明的手电筒
康拉德·休伯特在100年前从俄国移民到美国,并发明了手电筒。一天,休伯特下班回家,一位朋友自豪地向他展示了一个闪光花盆。原来,他在花盆里装了1节电池和1个小灯泡。电门一开,灯泡照亮了花朵,显得光彩夺日。休伯特看得人了迷,这件事给他以启示。他有时在黑暗中走路,高一脚低一脚很不方便;就在不久前他还不得不提着笨重的油灯到漆黑的地下室找东西。他想,如果能用电灯随身照明,不是实用方便吗?于是,休伯特把电池和灯泡放在一根管子里,结果第一个手电筒问世了。
触电和触电事故
当通过人体的电流强度较大时,就会发生触电事故。1毫安的电流通过人体时,会感觉发麻。当电流不超过10毫安时,触电人自己可以摆脱电源,不致造成事故。电流在20毫安~25毫安的时候,就会使人感到剧痛,甚至神经麻痹,肌肉剧烈收缩,自己无法摆脱电源,有生命危险。如果电流达到100毫安时,很短时间就会使人窒息,造成死亡。
最常见的触电事故是照明电路引起的。由于人体直接或间接跟照明电路的火线连通,较强的电流通过人体而造成伤害。
因接触照明电路而触电的事故有两种。一种是人站在地上,一手接触火线,这时电 流从火线通过人体流入大地;另一种是人的两手分别接触火线和地线,尽管人站在绝缘 体上,照样有很大的电流通过身体,会造成事故。
新的生命
一、单元概述
在前面的科学课中,学生们已经观察认识了生命体的特征,建立起了生命体的概念,并通过种植风仙花、养蚕等活动,认识了动植物的一生所要经历的主要生长过程及其变 化,建立起了生命周期的概念。在此基础上,本单元试图帮助学生建立起繁殖的概念。让学生认识到,生物物种并不以生物个体的死亡而结束,它们可以通过繁殖产生新的生 命,使物种得以延续。通过本单元的研究学习,可以为学生以后研究生物与环境、生物 多样性打下基础。
新生命的诞生是学生非常感兴趣的,对于本单元的核心概念——“繁殖”——学生理解起来也并不困难。但是要真正研究生物的繁殖过程或繁殖方法,学生们会感到比较 陌生和困难。因此,教科书从学生比较熟悉的植物的花开始,研究开花植物是怎样繁殖 的,进而研究动物是怎样繁殖的。
第1~5课为本单元的第一部分,是帮助学生认识开花植物的繁殖方式。
第1课,观察研究活动从观察油菜花开始。油菜花的构造典型、简单。本课通过解 剖、观察油菜花,让学生初步了解花的基本构造。
第2课,观察各种各样的花,认识花在构造上的多样性和相同性(一般的花都有花 蕊——雄蕊和雌蕊),建立起花的构造和果实与种子的联系,知道植物开花是为繁殖做准备的。
第3课,细致观察雄蕊和雌蕊,了解它们在形成果实与种子中的作用,知道给花传粉的意义。第4课,通过观察油菜果荚和多种植物的果实,了解不同的植物有不同的传播种子的方式,植物种子的某些特点适合于用这样的方式来传播种子。
第5课,观察发芽的蚕豆,了解种子的内部构造以及种子萌发的必要条件。
第6~7课为本单元的第二部分,是帮助学生认识动物的繁殖方式。通过认识动物的 卵、卵的孵化过程及哺乳动物的繁殖方式,帮助学生建立起“繁殖也是动物的共同特征,不同的动物有不同的繁殖方式”的概念。
二、单元教学目标
科学概念
●繁殖是生物的基本特征。动物和植物都需要通过繁殖延续物种。
●许多动植物在繁殖方式上具有相似性,植物的花和动物的卵都要经过受精后才能产生新的生命。
●花是植物的繁殖器官,花的特殊构造使它能够承担生产种子、繁殖新生命的任务。
●植物种子和动物卵的构造是与它们发育新的生命的作用相适应的。
●植物传播种子的方式是多种多样的,植物传播种子的方式与植物的果实和种子的结构是有联系的。
过程与方法
●用解剖的方法观察花和种子的内部构造。
●用适当的形式记录花的变化过程和果实的生长过程。●按一定顺序对雌蕊和雄蕊这样更细小的结构进行观察。●持续观察种子发芽的变化过程。●经历观察卵的构造和青蛀卵的孵化过程。情感态度价值观
●保持探究新生命产生的奥秘的好奇心。●养成认真细致、坚持观察的科学态度。
●认识到自然界的生命是生生不息的,繁殖对于每个物种的延续都至关重要
三、分课时教学建议
第1课 油菜花开了
(一)背景和目标
生物在其生长变化的过程中,其物种并不因生物个体的死亡而结束,生物可以通过繁殖产生新的生命,使其物种得以延续。开花植物的繁殖就是依靠“花”这种特殊的器 官来实现的。本课的观察研究活动是从观察油菜花开始的,选取油菜花作为观察材料,是因为取材方便,全国适用范围广泛。而且油菜花的构造典型、简单,学生也比较熟悉。
本课通过解剖、观察油菜花,让学生了解花的基本构造。本课有三个活动:
第一,观察一株油菜。把观察的油菜和曾经观察过的风仙花作比较,认识油菜的根、茎、叶、花、果实和种子。
第二,观察一朵油菜花。通过解剖一朵油菜花,认识油菜花的构造和各部分的特征。
第三,观察一株油菜上的花。通过观察,发现油菜花的变化过程,由此引发出“花 是怎样产生出果实和种子的”问题。
科学概念
●绿色开花植物由根、茎、叶、花、果实和种子六部分构成,它们能够帮助植物满足自身的需要。
●花是植物的繁殖器官,植物的花在形成果实的过程中要发生一系列的变化。
过程与方法
●解剖油菜花,并观察油菜花各部分的特征。
●观察一株油菜上的花的变化过程,并用图画的方式记录油菜花变成油菜荚的过程。
情感态度价值观
●获得亲近自然的情感体验,产生探究各种各样花的浓厚兴趣。(二)教学准备
为每组学生准备:一株完整的油菜、小卡片、镊子、放大镜。
为全班同学准备:油菜花变化过程的挂图。(三)教科书说明
本课从引导学生思考春天的油菜在开花以后会发生什么变化开始,内容共分三个部分。
第一部分:观察一株油菜
教科书的插图是一株完整的油菜。很明显,这里隐含着一个从整体到部分的观察顺序。与曾经观察过的风仙花进行比较和联系是有意义的。教科书以学生们认识过的风仙花的构造来帮助他们认识油菜的各部分,风仙花有根、茎、叶、花、果实和种子,油菜也有根、茎、叶、花、果实和种子。可以告诉学生,绿色开花植物都是由这六部分组成的,是这六部分满足了植物的生存需要。花能吸引学生的注意力,于是观察油菜花的活动开始了。这部分活动又是本课教学重点——观察油菜花的引子。
第二部分:观察一朵油菜花
观察了油菜的完整植株后,同学们自然会对油菜花的观察产生兴趣。
观察一朵油菜花的主要活动是解剖油菜花,了解油菜花的构造。怎么观察了解油菜花的构造呢?解剖是科学研究常用的一种方法。教师在课堂上可以提示学生们,油菜花虽然小,可一朵小小的油菜花,却是油菜生命的一部分。我们解剖了它,是为了学习的需要,但同时一朵完整的油菜花的美丽就不复存在了。可以想象,学生们会因此而更加小心翼翼地解剖一朵油菜花,把它们排列在纸上,把观察的结果记录下来。油菜花的四部分的构造:d"5片、花瓣、雄蕊、雌蕊,也很容易通过观察看清楚。
在解剖前,一是要指导学生观察所要解剖的花本身是否完整,是不是一朵正常的油菜花。二是要教给学生正确解剖花的方法,用镊子尖轻轻地夹住油菜花各部分的基部,小心地撕下来,注意保持各部分的完整。
第三部分:观察一株油菜上的花
观察一株油菜上的花是一个很有意思的活动。这个活动的目的是让学生了解花发育为果实的过程,将花与果实之间建立起联系。
什么是花?什么是花蕾?数数开了几朵花,数数有几个花蕾,这本不难。一般一株油菜的花含有十几朵到几十朵。问题是那谢了的、掉了的算不算?那刚开始裂开的算是花蕾还是花?几乎只这一个问题就把一棵油菜所有的“花”都列入观察范围了。面对这些问题,可以组织学生进行一次小小的讨论,以达成一致的意见:不论是盛开的、谢了的、掉了的都可以算花,花蕾是指那些还没有裂开的花苞。
教科书插图中的学生问:“这是什么呀?”指的是花谢了后留下来的细棍状的东西。这还是油菜的花吗?显然不是的,这已经是油菜开花以后形成的果实了。明确花和果实的区别在这里是很必要的。
画一个花蕾也不难。那么“推想花蕾将产生的一系列变化”呢?推想的依据是什么呢?能画出“花蕾未来的变化连续图”吗?
插图中的两个孩子各有自己的办法。每个班的学生都能想出自己的办法来。当然,最方便的办法是观察已经发生变化的花蕾:那些刚开的、盛开的、快要谢了的和已经谢了的油菜花,以及一个个成长中的果荚。它们不正是从花蕾变化来的吗?
这也是孩子们能想出来的办法。不要小看了这个办法。这可是一个用几分钟时间解决了原本需要几天时间来解决问题的办法。(四)教学建议 1.观察一株油菜。
活动一开始,教师可以先出示一幅风仙花的图片,让学生回忆并指认风仙花各部分的名称。然后出示一株完整的油菜,指导学生观察油菜的各部分,并指认油菜各部分的 名称。
油菜也有根、茎、叶、花、果实和种子吗?这个问题对于四年级的学生来说也许并 不难,它的意义在于,将学生对风仙花构造的认识扩展到油菜。学生会自然地联系到,这可能是所有绿色开花植物身体构造的特征。教学时教师可以指导学生迅速地区分出油 菜“身体”的各部分,并指导学生把各部分的样品粘贴在记录本上。
教学的最后是要从一株完整的油菜上摘下一朵完整的油菜花。2.观察一朵油菜花。
这是本课的重点活动。教师可在具体的观察活动前先提醒学生,观察自己摘下来的 油菜花是不是一朵完整的油菜花。然后指导学生用放大镜观察,并在小组里对观察到的 油菜花进行描述。
当学生从整体上观察过油菜花后,应指导学生用解剖的方法对花的各部分加以仔细 的观察,并描述各部分的具体特征。
在进行解剖之前,要先教给学生正确的解剖油菜花的方法,必要时要给学生示范。
解剖时,应先撕下油菜花的萼片。数一数萼片的数量,看一看萼片的颜色,闻一闻萼片的气味,还可以用放大镜观察撕下的萼片上是不是有像叶片上叶脉一样的“花纹”,然后将撕下的萼片一片一片地粘贴在纸上,并在观察记录表上记录下观察的结果。
接下来依次解剖油菜花的花瓣、雄蕊和雌蕊,用同样的方法观察、粘贴、记录观察 结果。
在观察花瓣时,应注意指导学生观察花瓣生长的位置(两两相对成“十”字形)。观 察雄蕊时,要指导学生观察四个雄蕊有哪些相同特点和不同特点(如形状相同,长短不同等)。观察雌蕊时,要有意识地引导学生观察雌蕊的形状(如顶端突出,底端膨大等)。
如果学生已经发现了雄蕊上的花粉和雌蕊顶端有钻液等特点,可建议学生记录在 “其他发现”一栏里。
当学生完成解剖、观察、记录等活动后,教师可组织学生进行交流,以让学生加深 对油菜花结构的新认识。
最后教师可以指导学生小结:油菜花是由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊四个部分组成的。油菜花有4个萼片、4个花瓣、6个雄蕊和1个雌蕊。3.观察一株油菜上的花。
根据教科书的安排,本课活动按照总——分——总的顺序进行。当学生具体的观察 完一朵油菜花的构造后,再指导学生观察一株油菜上的花。
教师可以再次出示一株完整的油菜,让学生观察:
这株油菜上的花是同时开放的吗?这显然不是的,从这株油菜上的花开放的状态可以推断这株油菜上的花不是同时开放的,但它们始终是在变化着的。
数数这株油菜上开了几朵花?还有几个花蕾?学生之间可能会为了某些“花”究竟 算开了的花还是算花蕾有争议,教师可以根据学生的争议引导学生确立标准。
除了花和花蕾外,油菜花谢了以后留下的部分是什么?有些油菜花谢了后会结出果 实,有些却不能结出果实,这可以为以后的研究打下基础。
最后指导学生观察并推测花蕾的变化。
可以指导学生观察一个花蕾;并把这个花蕾画下来。
推测这个花蕾未来的变化;说说推测的依据。
画出花蕾未来变化的连续图(或排列花蕾连续变化的照片)。
课后寻找一个花蕾进行实证性观察。4.回顾和总结。
可以引导学生回忆,关于油菜花,我们认识到了什么?关于油菜花结出油菜果实的 过程,我们了解到了什么?
还可以让学生谈谈,对于各种各样的花,我们想了解些什么呢? 第2课
各种各样的花
(一)背景和目标
植物开花是孕育新生命的开始,怎么帮助学生认识到花是植物孕育新生命的器官呢?在前一课利用油菜完成了对一朵花的观察,在对花的构造有了一个初学的认识后,进而观察研究各种各样的花就有了基础。通过观察各种各样的花,认识它们相同的地方和不同的地方(一般的花都有花蕊——雄蕊或雌蕊),我们要让学生认识开花是为繁殖做准备的。本课有三个活动:
第一,花的专题观察。让学生观察各种各样的花,并比较所观察的花的相同与不同。第二,“花的观察”报告会。指导学生进行关于花的观察结果的交流,重点指向“在 花的构造中哪些部分与果实和种子有关”。
第三,完全花和不完全花。花的构造并不都像油菜花一样,有些花缺少了其中的一 部分或几部分,但都能找到这种开花植物的雄蕊和雌蕊。
科学概念
●在花的各部分构造中,雄蕊和雌蕊与形成果实和种子有关。
●根据花的构造,可以把花分为完全花和不完全花,有些花同时具有雄蕊和雌蕊,有些只有雄蕊或只有雌蕊。
过程与方法
●根据提示完成花的专题研究,能区分花的相同和不同,并能将研究结果以表格的方式呈现出来。
●以报告会的形式表述自己的研究成果,并与同学进行交流。
情感态度价值观
●能形成自觉珍惜生命、保护花草树木的意识,有继续探究花的浓厚兴趣。●通过花的多样性体会到自然界中生物的多样性。(二)教学准备
为每组学生准备:当地容易取得的各种各样的花、放大镜、镊子、记录用表等。为全班同学准备:花的实物或图片。(三)教科书说明
在前一课观察了一种典型花的基础上,本课继续指导学生观察研究各种各样的花。从观察研究各种各样的花中,让学生发现花的共同特征。教学重点指向引导学生对与繁殖有关的花的结构特征的研究。本课共分三个部分。
第一部分:花的专题观察
学生们在上一课也许提出了很多关于花的问题。这一课的第一个活动将引导学生对更多的花进行研究。这是一个专题观察,不是让学生去泛泛地研究有关花的各种问题,而是集中在研究花的构造上,将花的构造与植物的繁殖建立起联系。在这个活动中,可以进一步促进学生仔细观察花的构造,发现各种各样的花的共同特征和不同之处。学生可以从花的构造方面进行描述,也允许学生从外观形状、气味、颜色等方面进行比较。
教科书插图中的4种花分别是:梨花、海棠花、迎春花和玉兰花。它们都是在春天开放的有代表性的花。梨属蔷薇科,春季开花,花色洁白,具有香气。海棠花也属蔷薇
第四篇:教科版小学科学六年级上册全册教案
《使用工具》
【教学反思】:
课堂活动:分两大活动阵地进行探究。其一,我们用过什么工具。在这活动中我安排学生回忆自己在生活中曾经使用过的工具,以调查表的形式展示出来。然后是统计自己组的同学功用过多少种工具。课堂氛围很好!学生统计的工具不少,应该说我们的学生还是有一定的使用工具的经验的。例举的工具很多,比如:剪刀、菜刀、老虎钳、锤子、镊子、螺丝刀等等,但有同学统计出了:铅笔、文具盒、电饭锅、杯子等等一系列的生活用品。其二,选用什么工具好。在这一活动中,安排学生分组动手试一试用什么哪些工具能把钉在木版里的铁钉、图钉和螺丝钉起出来,并做比较:哪种工具用着更省力且方便。目的为了让学生在交流探讨中认识到:不同工具有不同用途,完成同样的事情,使用恰当的工具能给我们带来方便和省力。最后对教科书上的几项工作进行探讨,选择使用滑轮、斜面、杠杆,让学生对工具和机械进行再一次的观察,最终让学生明白什么是简单机械。
整堂课下来学生兴趣高涨,热热闹闹的,可到最后总结以上活动,引出“机械”时,学生还是犯迷糊。关于机械的定义,书上的定义给我模棱两可的感觉,书上是这样阐述的:在工作时,能使我们省力或方便的装置叫做机械。我们都知道这个“省力”是针对力学上的,但是很多孩子对省力的外延无限地扩大化;还有对其另一个中心词“方便”,孩子对其也非常模糊;据我了解,原五上教材对“省力”也没有明确地定义,现在突然提出,孩子自然而然对其的定义会扩大化,于是他们自然会想到“电饭锅”、“铅笔”。
课后想来:假如用力学去解释那肯定能精确,但小学阶段并不要求深入探究力学原理。小学科学概念的广而浅,有时候真为难到科学教师!
《杠杆的科学》
【教学小结与反思】
本课的教学设计具有以下两个特点:
一是做到科学与生活紧密结合。“从生活走向科学,让科学回归生活”,生活是科学教学取之不竭的资源库,也是一本学生具有亲身经历的活生生的教科书。在本教学设计中,教师由生活中常见问题“如果碰到大石头挡在路中央你有什么办法把它移开吗”入手,巧设疑问,激发了学生的学习兴趣,促使学生尽快进入学习状态,再从学生的讨论发言中顺势引出杠杆的科学概念;在认识了杠杆的三要素之后,让学生认识生活用具中的变形杠杆,出示部分生活工具让学生辨别是否属于杠杆,再到生活中找杠杆;在认识了杠杆的省力与费力的原理后,让学生运用所学知识解释生活现象。这些活动充分利用了生活中的资源,让孩子们在活动中学习。
二是重视在实验中学科学。杠杆现象对六年级学生来说是屡见不鲜的,但孩子很少对其中进行过理性分析。有些孩子可能在生活对杠杆有所理解,但是孩子的这种理解并不清晰,他们所建立的更多的是感性的经验而不是科学知识。本教学设计让学生通过杠杆尺开展实验研究,让学生初步认识到杠杆是省力还是不省力与它的三个点之间的距离有关,并在探究中认识到收集数据的重要性,发展学生利用数据来说明问题的能力。
《杠杆类工具的研究》
【教学反思】
本课教学,是在上节课通过杠杆尺的研究得出杠杆如何省力、费力、不省力也不费力的前提下,探究生活中的各类杠杆类工具。对于此课教学,我尽可能多的通过实物,通过学生的动手操作激发学习兴趣,在游戏玩乐中体会科学的奥秘,掌握相应的科学知识。
如何区分杠杆是省力、费力、不省力也不费力,我先告诉学生两步骤,1、先找到杠杆类工具的支点、用力点、阻力点;
2、分析三个点之间的位置关系,依据杠杆尺实验的结论来区分。对于小撬棍撬开油漆桶盖、长夹子夹远处文具袋、开瓶器开啤酒瓶三个活动,让学生在活动中进行分析,前两项较易掌握,开酒瓶盖不少学生找不准阻力点和支点,这里加以引导分析,强调支点的重要性。
生活中更多的杠杆类工具的分析,多准备些实物,当学生不甚明了时,通过我的操作使用演示,亲眼看到了工作过程,学生就较易发现三个点,分析三个点的关系,从而能方便的区分是何种杠杆的应用。对于剪刀,一是不同用处的剪刀,其阻力臂和用力臂的长短是不同的,如理发剪、缝纫剪、园林剪、手工剪等;二是对于同一把剪刀,使用方法不同,其省力或费力情况也是不同的。对于费力的镊子和筷子这两种杠杆类工具,引导学生思考“为什么要设计成费力的?”让学生明白费力杠杆也有好处,节约距离、方便。
整个课堂由于为了刻意提高课堂效益,课堂容量设计太大了,课后感觉各个环节有点走马观花,对于“小杆秤的研究”,因在同一堂课内完成,时间很紧,其实可以布置学生课后去制作,而学生在课外制作,没有钩码类合适的称量工具,对于刻度的划分,有一定困难,也不便开展评价。因此,可以先通知准备相应的材料和工具,然后安排一节课时间用于制作、交流、评比,并能较好地探讨“提绳的位置对秤的使用有什么影响?”“秤砣的轻重对秤的使用有什么影响?”两个问题,作为对杠杆类工具探究的一个小结。这样前半部分更加扎实,后半部分探究的也会更加充分!
《轮轴的秘密》
【教学反思】:
本课教学“轮轴”的秘密,对学生而言,轮轴虽是一个新的简单机械知识,但生活中的应用却相当广泛,在教学中,要努力唤起学生潜意识的苏醒,当他学完这课后,他会恍然大悟:“哦,原来是这个道理啊!”,并会去关注生活中更多蕴含着科学道理的事物和现象。
为了让学生能有切身体会,我为每个小组准备了一个水龙头和一把螺丝刀。水龙头是去五金店里借的,学校可没有,最好找那种“轮”可以卸下的水龙头,这样可以让学生体会一下,在轴上用力扭水龙头那费力的感觉,就对“轮上用力可以省力”有更深的印象了。
本课的教学难点在于“研究轮轴作用”、“轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响”两组实验。为什么难?一难在材料,二难在操作。因为两组实验有先后层次关系,需要三个大小不等的轮来完成两组实验。我利用了原来的“机械实验盒”中的材料,但仍不能满足需要,因为最小的轮无法和其他两个轮固定在一起,也就造成了“轴”“轮”不同步转动的情况。为了解决这个问题,我用502胶水,将小轮粘在了中轮上固定了起来。
最后,让学生例举生活中应用了轮轴的现象,学生能说出很多很多,除了书中五种,还提到了:自行车的龙头、钥匙、电扇开关等等,开红酒的开瓶器等等。充分体会到了生活中的机械应用无处不在,机械的应用给人们的生活带来了极大的便利。
此课教学,也更使我感觉到科学课的材料准备很重要,课前教师自己的操作体会很重要。如果没有这些准备,上课时就要事倍功半,就要出洋相咧。
《定滑轮和动滑轮》
【教学反思】
在六年级三个班都上了这一课,发现此问题在实际教学中存在很多问题,学生的各方面能力的欠缺也在此课上暴露了出来,如下就是我对此次教学的一些感想!
1、学生动手操作上没有时间概念。在学生合作制作一个定滑轮的环节中本来应该说一分钟就能完成的事情,有好几个班级的学生足足花了5分钟才安装完成。大多数学生的动手操 作的能力还有待于提高。其次,学生的实验习惯还没有很好的养成。应该说六年级的学生经过三年科学课的学习,对于一些科学课的基本习惯和要求能很好的遵守,可事实上并不如此。到了六年级再来培养学生在科学实验中的一些常规的习惯,浪费了很多正常化教学的时间。因此,当学生刚刚接触科学课的时候,尤其是三、四年级时要重点培养学生在科学课中的常规习惯。
2、学生对实验计划的制定还是存在着一定的难度。五年级时学生已经接触到制定实验计划的问题。但这方面一直是科学课上的薄弱环节。科学课的最终目的就是要培养出学生能独立制定计划对问题进行研究的能力。因此,在制定计划这一环节上也浪费了很多时间。
因此在经过前几个班级的试上后,我决定将制定实验计划这个环节简化掉了,只在口头上制定,节省了一定的时间。
3、记得以前出现过用杠杆的原理去解释定滑轮和动滑轮为什么不能省力和能省一半力的题目,因此我在第一个班级中将这个问题在课堂上进行讲解,感觉效果不是很好,只有程度较好的学生能够理解。对于大多数学生而言效果不好,却在这个环节浪费了很多时间。其实对于定滑轮和动滑轮为什么不能省力和能省一半的力,我觉得在小学阶段不用讲解,而且动滑轮只要知道省力就可以了,至于为什么省一半力,这些都是初中才学的知识点,小学阶段不用太多讲。但如果有个别学生需要这方面的讲解的话,我觉得可以个别辅导,也符合“吃不饱”、“吃饱”、“消化不了”三种不同情况的区别对待原则。
《滑轮组》
【教学小结与反思】:
在进行本课教学时,我注重以组织学生活动为主,利用学生的好奇、好玩、好动、好胜四大心理特点。课一开始,我就抓住学生的好奇心理,创设了一个问题情境:你知道起重机的作用吗?学生对起重机装置产生好奇,进而产生问题:“起重机是怎样把那么重的物体送到高处去的呢?”紧接着抓住学生“好玩、好动”的天性,让学生自己动手去研究滑轮组的作用,学生在玩、动的同时,有一定的任务,教师也给予一定的指导。滑轮组的研究主要让学生进行自主设计研究。这一节课,学生的学习兴趣很浓,他们竟在课堂上兴奋得手舞足蹈。如:当他们发现最简单的滑轮组竟能省一半力的时候,他们觉得简直不可思议。尤其在做游戏时,学生的兴奋已达到了极点,他们就像是在看一场非常令人充满激情的奥运会体育比赛。当然课堂上,还是有一小部分学生在设计实验时比较困难,甚至不积极参与动手操作,特别是那些落后生。今后,在课堂上要多重视、多关心这些学生,多创造机会让他们去表现自己,使他们增强信心,从而乐于参与到科学小组活动中去。
但对于这课的教学,我认为还是有难度的,主要是表现在滑轮组的组装和多个滑轮组省力情况的研究,对于孩子们来说是有一定难度的。对于多个滑轮组省力情况的研究,实验的效果很不理想,因为多个滑轮的摩擦力是很大的,加上组合方式要每组有所不同,这是有相当难度的,而我们的重物只是小得可怜的钩码,用4个钩码以上,效果还稍微理想一点。
《斜面》
【教学反思】
这节课感觉真是时间紧凑啊。老师们给了我很多的好建议,有待于我更好的改进。
1、课前引入时放的视频《头文字D》,为了激发学生学习兴趣,想法很好,但赛车场面太少,无关内容较多。易分散学生注意力,似乎并没有起到引入本课内容的作用。
2、科学是一门发散学生思维的学科,引入斜面后,如果让学生先提出许多自己感兴趣的有关斜面的问题就更好了,能很好的调动学生学习兴趣。然后再说,本节课主要解决第几个问题。
3、让学生探究实验前,先让学生自己讨论设计实验,不要直接告诉学生怎么做,这样能很好地发挥学生学习的自主性。学生设计完,教师再适时补充引导。实验过程中,一定要再次注意提醒学生操作问题。
4、实验前,可让学生假设实验结果,在进行实验,看是否与自己的假设相符,这样可增强学生学习兴趣。
5、在学生实验结果展示时,最好让学生自己说。另外,教师准备的表格太小了,致使展示时不怎么清楚。
下次,一定要准备的很清楚,让学生看的很明白。
6、教师注意自己的语言一定要严谨。“从实验结果中有什么发现?”不是“从实验结果中发现什么问题?”这样的提问可能把学生的注意力引到问题上来。使学生产生误解:好像实验有什么不对的地方似得。
7、课件中有的小细节也要注意:某些词会不会把学生引入误区? 以后教学一定要仔细审核自己的课件和语言!
8、谈斜面的应用时,教师举例可少些,尽可能让学生多举例。举完斜面生活应用后,最好再让学生运用所学原理解释原因。
9、最后,运用所学解决生活实际问题:“如何较容易骑自行车上陡坡?" 给学生更多的思考时间,让更多的学生发表看法。
10、另外,课堂时间允许的话,最好再多问一些这样解决生活实际问题的问题。让学生更多的用知识解决生活。
11、如果将一些实物:斧头、剪刀、螺丝钉等带到课堂展示就更好了。
12、最后让学生动手用纸卷铅笔,在课的结尾也能调动起学生的积极性。
通过本节课的教学,众老师的点评,真的是让我受益非浅啊!感觉每次都能学到很多,无论是好的教学方法,还是管理学生方法,或者是平时的准备工作等一些小细节。小细节也能决定大问题呢!
《自行车上的简单机械》
【教学反思】
本课通过对生活中常见的自行车进行观察研究,分析其中的各种简单机械原理,也算是第一单元的一个小结性活动。本课安排了四个活动:
1、了解人脚蹬的力通过链条和齿轮传到了车轮上;
2、了解齿轮大小与车速快慢及用力大小的关系;
3、认识自行车上的简单机械。
4、简单机械的应用案例
上课准备工作前,我遇到的麻烦是:学校里找不到自行车,更没有变速自行车。最后只能自己组装齿链传动等装置并结合电脑课件进行演示。
第一个活动,学生身有体会容易理解。
第二个活动“齿轮大小与车速快慢及用力大小的关系”因为每班骑过变速车有过切身体会的学生不多,所以除了让这些学生谈谈自己的体会之外,在通过自行车实物进行分析后,让几个学生通过探究实验对自行车的前后2个齿轮进行观察研究,改变一下齿轮比,小组内进行探究讨论,发现2者之间的关系,并进行总结:大齿轮带动小齿轮,转动速度变快,小齿轮带动大齿轮,转动速度变慢,从而加深印象。
第三个活动“认识自行车上的简单机械”,一定要让学生观察实物并动手感知才好。但实际课堂上这样的条件不允许,只能通过个别学生的动手感知加上小组的讨论,以及课件上的标示,将它们一一展现。自行车上的简单机械主要是杠杆和轮轴的应用,在分析时,如果认 为是杠杆的应用,就要让学生找找支点、阻力点、用力点;如果是轮轴的应用,就让学生找找轮和轴,这样可以加深理解。自行车上的简单机械如下:
①自行车上的杠杆
A、控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡.B、控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上.C、自行车的踏脚用到了杠杆原理。以飞轮的轮轴为支点,用较长的铁杆来转动链条上的飞轮,可以省力。
②自行车上的轮轴.滑轮组
A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴 B、自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴。
C、后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴(轴带动轮转动)。D、前轴上的大车轮与小车轴:组成省力轮轴 ③自行车上的斜面 螺丝与螺帽
本节课存在的缺点和不足:
1、学生可能对自行车的各个部件的名称还不熟悉,上课前没有介绍各个结构,结果导致学生汇报时很混乱,各种名称都有。
2、实验过程中,细节性问题处理不够完善,如在研究自行车前后(大小)轮关系的实验中,设计上我分别安排了测量大(前齿轮)轮转动一圈,小(后齿轮)轮转几圈?小齿轮转动几圈大齿轮转一圈?结果我只让他们测了第一个,后面得就没有测,直接让他们报出来了,这对学生构建科学概念及加深印象没有帮助。这也是本节课的最大失误。
3、没能把齿轮的力量放大功能用实验仪器展现出来。本来计划是制作好齿轮盒后再在各个轴上装上槽轮,槽轮内绕上线,线的一端挂上钩码,用各轴上钩码的多少来体现省力的多少。但出于制作工艺的限制,没能及时制作出来。只能通过电脑课件演示,有点不太真实。
《抵抗弯曲》
【课后反思】
本节课上完后,听了几位教师的意见,觉得需要改进的地方还有很多。一是教师的基本功这块内容,板书的字还需要多练习。上课语言表达能力上还需要注意和加强,课堂内评价性的语句太少,没有给学生一个激励,同时也需要肢体语言的结合应用。说话的内容太多,有些话其实不需要一再重复,说一遍学生也就能够明白,不需要反复强调。提问时言语还不够明白、准确,要让学生知道你在问什么,这样他们也才能准确地回答。一堂课上学生活动的内容以后要注意增加,给学生更多的时间活动,今天的课上活动前没有交代完所有事情,导致最后实验器材的整理上就出现了问题。在学生回答问题的时候回避了学生的一些问题,这样也不好,要对学生提出的问题及时捕捉,就算没有按你预先设想的回答那也要对他的回答进行肯定,鼓励学生多思考。备课时的学生预设还要加强,多请教老教师,请教学生在这堂课中可能会遇到的问题和提出的问题,在备课当中就充分做好准备。以后还需要多听课,多和老教师交流,学习更多内容。
《形状与抗弯曲能力》
【教学反思】
1、学生对于研究形状与抗弯曲能力关系时应改变的条件比较明确,但是,对于应该保持不点的条件认识上有不科学的地方。学生人为应该保持厚度不变,他们不觉得纸被折成“W”形后厚度有变化。这不利于学生理解 “L”形抗弯曲能力增强的原因。
2、有些形状不利于用回形针做实验,所以教师应根据实际情况再进行安排,灵活利用教材。
3、学生举例时可以给予积极的引导,要求学生能科学清晰地表达自己的想法。
《拱形的力量》
【教学反思】:
《拱形的力量》的核心概念是:拱形承载重量时,能把压力向下向外传递给相邻的部分,产生外推力。如果抵住这个力,拱形就能承载很大的重量。我的教学和学生的探究活动就围绕这个核心概念展开的。首先,我通过小松鼠过河这个故事来让学生联想到拱形的桥,这样引入本节课的主题《拱形的力量》就水到渠成了,原本在这环节我预测学生会对桥的形状有所怀疑,但是课堂上学生的表现,让我明白拱形的桥已经是学生的前概念,教师没有必要过多的去设计这一环节的问题,不然反而会适得其反。接着通过让学生自己试验平纸和拱纸在受力时所发生的变化,使学生亲眼目睹了拱纸承重过程中的形变,初步感知拱形受力的特点,再由教师演示平桥和拱桥承受能力的对比试验,使学生明白同样大小和材料的拱纸比平纸承重能力强。在一环节中,学生对拱桥受力所发生的形变的解释很模糊,不能从力的角度来分析,教师对于学生的一些表述也出现了错误的理解,导致在引导学生得出“拱形收到压力时会将力向下向外分散开来”这一科学概念时费了比较大的劲。庆幸的是学生也都能理解这一概念。另外在这一环节上,我的实验顺序的安排上有些累赘,本来可以直接让学生观察受力时的形状变化的同时,也让学生直接对承受能力做出实验,这样效果可能更好也更直接。最后,在学生对拱桥在受力时,拱足会向两边展开认识的基础上,让学生思考如何让拱形承受更大的力?学生会自然地想到要物体来抵住拱足。接着就引出用书本抵住拱足来增强拱纸承重能力的实验,在这一环节上,我让学生小组讨论出实验方案,讨论结果大致可以分为两类:
一、直接放一定的本书数量来测试,二、书本数量从少变多的顺序来测试。第二种方案是我事先所料想到的,因此我想都没有想就否决了第一种方案,让学生全以第二种方案来进行试验。事后我细想了一下,第一种方案也可以,可以让学生自己采用小组的方案来测试,等到结束后,教师进行统计,将结果统一在一张表格中,然后通过对表格的分析得出书本越多越重,拱形的承受能力也在增强。在这个实验中,对于拱形受力的标准,我定得过于模糊“拱顶变平了”,学生在试验中出现了不同的意见。事后,我想可能在拱的下面放个一定高度的物体,以拱顶碰到这个物体为标准这样操作性可能更强。
科学课上有很多的意外和突然,教师在备课的时候要不仅做到备课本还要做到备学生,尽可能的对学生可能的回答和想法进行预测,并且不能一味地按照之前的教学设计来安排过程,应该做到“形散而神不散”。同时,本来这堂课应该是在多媒体课件的辅助上,来进行教学的,可是临时出现没电的现象,让我有些不知所措,使得事先想好的实验提示要点都忘了提醒,这也对本节课的效果带来了一定的影响,当然,这次经历让我明白了“计划永远赶不上变化”,在以后的教学设计中,都要有两手准备,甚至更多的准备。《找拱形》教学设计及反思
《找拱形》
【教学反思】:
关于《找拱形》这节课暴露出的学生的初始想法有两点。一是关于圆顶形与拱形的联系,学生有一种模糊的认识:圆顶形与拱形有联系,但具体是什么联系并不明确。所以我就摆出了一个拱形的模型,然后把拱形和圆顶形放在一起让学生观察。终于有学生说到了圆顶形和 拱形一样上部都是拱起来的,还有学生说圆拱形从侧面看就是一个拱形,我就见机让同学发挥想像,我把拱形沿着拱顶和拱角中点连线为轴旋转就形成了一个圆顶形。以此来告诉学生圆顶形就是拱形的组合。二是关于球形结构坚固性的质疑。学生的初始想法“球形结构并不比圆顶形坚固”是出乎教师意料的,是课堂中的一个生成点,却也是来自学生最真实的想法。由于学生用于验证自己想法的证据并不科学,而且这里牵涉到物理学中“压力”与“压强”的知识,在本节课中不适合展开教学。我就让学生作了这样一个实验,把圆顶形和球形一起放在桌上,然后用力去压,结果学生发现了圆顶形相对于球形而言容易压扁。同时我还让学生把圆顶形的半个乒乓球和球形的整个乒乓球放在手里捏,学生也发现半个乒乓球比较容易捏碎。这样总算把学生刚开始认为圆顶形比球形坚固的想法给扭转过来了。
对于“塑料饮料瓶形状”的研究,涉及到的科学道理较多,很多同学都说出了很多的道理,刚开始还以为学生会讲不出其中的科学道理,结果学生都想的很全面,有的学生还想到了瓶口为什么要做成螺旋形状的,原因是因为运用了斜面的原理,可以省力,这一点我自已也没想到的,虽然他说的不太准确,但这个学生居然还会运用斜面的知识来解释瓶口要做成螺旋形的,把前几面课上学的内容运用上来真的是很不容易的,所以我对他进行了表扬。还有就是关于瓶身为什么要做得很软很薄这个问题,刚开始很多学生都答不上来,原因是因为他们的思维都局限到本节课所上的内容上了,他们忽视了日常生活的经验,我就开始加以引导学生,告诉学生要从生产厂家来考虑这个问题,经我这么一说很多学生都明白过来了,做的薄是因为厂家想要节约成本。
《做框架》
【教学反思】
1. 从教材上看,本课是一节制作课,但又不是单纯的制作课,编写者更强调动脑筋,思考怎样做框架,为什么这样做;
2. 难点方面,还要细化,我感觉本课是要求学生通过分析不同形状的框架的受力情况来认识三角形的稳定性和斜杆的作用,而框架受力的分析涉及到结构力学的问题,这对于学生来说是比较抽象的,不易理解,因此框架受力的分析是难点;
3. 我感觉在“三角形稳定性的研究”中教师的主导作用过多,学生被教师牵着在一步一步往下探究,其探究的内需力没有很好的能到激发,建议要作调整,将学生的内需力激发出来,有意愿去研究三角形的稳定性,最好能够设计一个情景,出现学生想做的框架有三角形的,也有四边形等其他形状的,学生们也各自据理力争,有内在需要通过实验去检验这些框架到底谁的稳定性最佳,我个人觉得这里是一节课亮点出现的最好时机,可以好好思考思考,预设一个非常棒的构思;
4. 知道了三角形稳定性好的基础上,教师要做的就是给出任务,让学生自己来动手改造四边形框架,从而认识斜杆,并了解斜杠的作用,注意,一定要尽可能多的让学生来解释加入斜杆的原因,课件在其后出示,包括上面的“三角形框架受力”课件也是如此;
5. 设计的“立方体框架加固比赛”(书上是正方体框架)是非常好的,但我建议是小组比赛,锻炼合作能力,(其实这也是一种考验,不是每个小组都能非常好的合作的)同时时间也会节约很多;
6. 在“做一个坚固的正方体框架”中,书本上的两个问题很值得学生思考——“加固这个框架可以在什么位置加斜杠?如果正方体框架承载了向下的压力,哪些地方可以不加斜杠?”,如果从节约的原则出发,其正方体的上、下两个面上的斜杆可以不加,对框架的稳定性影响不大,但事实是否如此,可以自己动手试试,我感觉可能还是会有很大的影响的,因为我们搭的正方体,尤其是学生搭的,不可能是理想中的稳固的正方体,其边总有长短差异,出现正方体框架倾斜,不能完全直立,如果在上面压重物,就有可能出现重物向下的压力向侧面倾斜,这是要考虑到的,因为你的比赛规则是先看承重多少,后看材料的多少;
7. 最后就是材料了,有结构的材料对学生的探究当然很重要,因此,小棒要尽可能做到大小、粗细和长短一致,为学生提供最好的探究材料,以保证学生探究的有效性和科学性。
《建高塔》
【教学反思】
学生对塔铁特点的认识很清晰,能比较容易找出铁塔不倒的原因。在设计高塔时,学生的思维很活跃,有些学生知道可以用吸管扩大底部的面积,还有同学在塑料瓶的连接处也用上吸管,使塔连接处更加牢固。
《桥的形状和结构》
(反思:从材料这个角度再来重新审视和思考桥的形状与结构,丰富了教学内容,拓展了教学的空间。挑战难度从简单到复杂,最终呈现很难完成的任务:用筷子搭一座能跨越筷子本身长度的桥。做到动手之前先动脑,进行设计并思考面临的困难,让学生有困难的时候适时、适度的伸出援助之手,当他们觉得容易之时增加难度。选择一次性筷子作为主材料,准备容易,随处可得;同时又能给学生带来意外的惊喜:这么熟悉的材料居然能做这么特殊的“桥”;相信每个孩子在经过这样的课堂探索之后,能自发的把课外延伸活动延续,从课内到课外就不再是一句空话了。)
《用纸造一座桥》
【教后反思】:
这节课是六年级综合实践活动的小课题,是一节探究课。综合实践活动是对各学科的一个整合,因此结合六年级《科学》教材设计了这次小课题。
综合实践活动不以掌握知识的多少为目标,也不以能否对知识进行复述为目标。作为素质教育的切入点,活动的目标更着眼于逐步完善学生内在的素质结构,追求的是学生独具特色的和谐全面发展。
学生兴趣浓厚,探究欲望强就是活动最基础的前提,完全围绕学生的兴趣进行,并且全班同学都参与到当中来,这正是综合实践活动的一个最大特点。一节课下来,我认为有一下地方还有些问题没有处理太好。
一、学生在做完造桥的设计方案后,应该给同学们一个交流研讨的机会,这样既可以开拓学生的思维,又能够找出自己小组的问题,对后面的造桥工程又很大的帮助,但是我由于时间关系,并没有给学生这个时间,造成设计方案最终被闲置的结果。
二、这节课的主要目的不是让学生真的造出一些特立独行的桥来,而是让学生掌握造桥的方法和造桥是应该考虑的的一些影响桥称重量的因素。当然,造出桥来更好,因此,我重点应该对学生的造桥计划进行指导,而不是一味的评价学生的桥造的怎样,好不好,能不能承重。
三、虽然教案里设计了引导学生介绍自己小组的桥的内容,但是学生并没有按我要求的去做,在这个环节预设和生成没有把握好。
四、检测桥只是一个提高的环节,这样可以激发学生造桥的欲望和决心。在检测桥的时候,如果把监测台再搭高一点,让后面的同学都能够清楚的看到各个小组的检测过程,效果更好。
《电 和 磁》
【教学反思】
电和磁是能量这一单元的第一课,是单元导入课,因此我在备课的时候也考虑到了这点,稍微地提了一下。有关电的只是是小学科学的重点,要求学生不仅掌握相关的知识还要会运用。所以在备课的时候我尽量尊崇深入简出,实验中学的方法使学生理解。
在设计这堂课的时候我是按照“复习导入电和磁,来引出课题——讨论研究电和磁的关系——电和磁的应用”这样三个环节来的。在上课的时候也是这样上的,整体的思路在我个人认为还是比较清晰的。整堂课开始的时候就出了一些小意外,实物投影机接触不良导致浪费了好几分钟,这也是后来拖堂的原因之一,以此为鉴,以后上课得找个助手以备不时只需。刚开始就遇到这样一个问题,就有点小慌,最后以口述的方式介绍奥斯特,这样就导致了刚开始学生注意力不是很集中。在接下来的授课过程中,学生在做完通电导线会导致指南针的指针发生偏转的实验之后,得出两个结论:电产生磁和电本身包含磁。由于在备课的时候我没有想到这个情况,所以上课的时候粗略地排除了后者,根据“拿一个电池放在指南针周围,看看指南针会不会动”。上完课的那天晚上,我一直在思考这个问题,后来试了一下,事实上指南针是会动的,因为电池旁边有铁片等金属。所以这种方法是不能排除“电本身包含磁”。所以后来我再想了一下,不用深究到底是电产生磁还是电包含磁,只要得出电和磁有关系就可以了,只要知道通电导线能使指南针发生偏转是因为有磁性。这样既降低了难度,又能让学生容易接受。这是我上课遇到的两个小意外,第三个意外就是拖堂了!在此之前,试上了2节课都能按时下课,可见在时间掌控上还得加强。这次最主要时间也太短了,再者我又不知天高地厚地选了一课这么难上的课,导致了以上三个意外。革命尚未成功,同志仍需努力!教育这条路我还是刚入门,还需要不断地摸索前进,加油前进呢!
上完这堂课之后,我就觉得心里很不舒服,感觉砸了,但是又不知道具体砸在哪里。在王慧敏老师、陈晓霞老师等前辈的帮助下我深刻的认识到自己的不足,知道自己在哪里摔倒,这样我才能从摔倒的地方站起来,拍拍身上的土,继续往前跑!
《电磁铁》
【教学反思】
我上的《电磁铁》一课,使我对科学探究这种学习方式以及实验教学方法有了进一步认识。在本课中最重要的环节与难点是让学生通过实验知道什么是电磁铁、电磁铁的性质、学会制作电磁铁、认识影响电磁铁磁力大小的因素、了解电磁铁的相关应用等。课堂上我采用我来引导和学生探究讨论与实验结合的方法,学生在我的引导中发现问题后,大胆猜测,分组讨论并设计实验方案来证实自己的观点,培养敢于提出不同见解的科学态度。
教学设计时,我以“发现问题——提出假设——制订计划——分组实验——得出结论——交流评价”为主线,具体如下:
一、创设问题情景导入教学内容,激发学生求知欲望。因此我设计由魔术引人,使学生对电磁铁产生好奇,想知道电磁铁的秘密,激发学生的兴趣。
二、引导学生探究、实验、分析,发现规律。通过我演示制作电磁铁,让学生初步了解电磁铁的构造,同时也激发起学生参与制作、实验的愿望。在实验过程中,我加以巡视和指导,减少实验中出现不必要的失误。实验后让学生汇报与交流评价实验结果,使他们敢于提出不同见解,努力分析实验结果,找出实验过程中的问题与错误。从而使学生通过实验、汇报、交流评价等环节学会了制作电磁铁,同时也知道了影响电磁铁的磁力大小的相关因素。
三、寻找电磁铁的应用,通过电磁起重机与电磁吸盘的影音资料,让学生在轻松的氛围下知道电磁铁在日常生活中的应用,深化其对电磁铁原理的认识与理解,同时引导学生探索电磁铁的其它用途,提高学生把所学知识运用到日常生活的意识与能力。
《电磁铁》一课起初的教学设计中,分组实验时每个小组只打算准备一套实验器材,后来我觉得四个学生共用一套器材,很难达到人人动手的目的,必须把开始的实验设计拆除再进行第二个对比的实验,我决定每个小组准备两套器材。本课课件的制作也很花费了一番精 力,为了强调并表明电流对磁性的影响,我毅然把原课件中的电阻改成电池,一个装置使用一节电池,一个装置使用两节电池,使学生非常明确地感知到电流对电磁铁磁性的影响。
在本节课的教学中成功的地方有:
一、注重创设问题情景,注重与传统的教学模式相区别。
二、我努力扮演好教学的引导者、组织者、参与者角色,处理好“教、扶、放”三者之间的关系。
三、注重学生在教学过程中的主体性,让学生在自由、轻松的学习氛围中主动地去实验、去探索、去分析、去交流、去总结,体验科学探究的乐趣。
本课教学中,让我高兴的是,在分组实验,学生不仅发现了电流和线圈匝数这两个影响磁性强弱的因素,还提出了“通电时间的长短”和“铁芯是否生锈”两个不在本课计划范围内的因素。虽然这有些令我措手不及,但我还是很开心,决定下节课继续探究相关问题。
虽然《电磁铁》一课教学效果良好,较好地完成了教学的目标,但是在教学过程中也存在了一些困难与不足:
一、电磁铁这一装置是学生不太了解的,对于六年级学生来说认识电磁铁、了解其性质是很抽象、难度比较大的内容,因此教学中必须以制作简易电磁铁作为本课的切入点,减小认知难度。
二、本课教学中,我的语言还存在指导不到位、不够简练、不能一语中的等问题。
《电磁铁》一课的教学既锻炼了自己的教学能力,提高了自己对科学课教学的认识。
《电磁铁的磁力》
【教学反思】:
科学的本质就是从提出问题到解决问题,特别是日常生活中人们所关心的问题。强调亲历科学探究的全过程,并从中获得科学知识,体会科学探究的乐趣,理解科学的真谛,这便是科学教育的过程。我认为这是科学课的重点,也是和其他学科的区别所在,它并不在于传授知识点而是学会一种学习的方法,学会处事的方式,培养一种科学的意识。
《电磁铁的磁力
(一)》是教科版《科学》六年级上册第三单元《能量》单元的第3课。学生都希望做一个磁力很大的电磁铁,电磁铁的磁力大小与其结构有明显的联系,所以做实验寻找影响磁力大小的因素,适合学生心理需要和认知水平。设计用两课时间让学生经历一个完整的过程,比较深入地探究哪些因素影响电磁铁磁力的大小,并制作一个强磁力电磁铁。本课有两个活动。
第一,作出我们的假设。在这一步骤中,我让学生寻找所有影响电磁铁磁力大小的可能因素。在全班列出一张假设因素表,推测什么因素可能是影响最大的因素。
第二,设计实验,检验假设。本节课安排全班共同检验一个假设:磁力大小与线圈圈数有关。过程分为制订计划、交流计划、实施计划,重点思考如何在对比实验中控制条件的问题。扎扎实实地经历这个过程不但是检验这个假设的需要,也为下节课学生更独立地检验其他假设打下基础。
对比实验强调的是对变量的控制,早在四、五年级时学生就已接触过对比实验,对对比实验的设计方法也已基本掌握,因此,本课指导设计对比实验的重点不是一步一步具体指导,而是在学生自己设计的基础上,引导学生考虑得更周密、更科学、更细致,从而使取得的数据更科学,更有说服力。
为此,在学生完成研究计划后,安排学生交流、展示研究计划,并引导学生对所展示的研究计划质疑,阐述自己的想法,在研讨中逐步完善研究计划,在此基础上,进一步提示应注意的细节,如:先做哪个实验?做几次?为什么?一个实验完成后需要把线圈拆下来吗?圈数多绕不下时怎么办?按怎样的方向绕?等等,目的是使实验时尽可能避免其它因素的干扰,只改变其中一个条件,其它条件都不变,确保所取得的数据的科学性。
《电磁铁的磁力二》
【教学反思】
1、这是我第一次参加区级的教学展示,再加上意外的发生,紧张的情绪影响了我上课的激情,我没能用自己的的激情感染学生学习的热情,课堂气氛一直到制作强力电磁铁使方才活跃起来。教师是教学的组织者,教师的情绪最能影响学生学习的热情,在以后的教学中,我会努力去控制自己的情绪,随时以最饱满的热情投入到课堂教学中去。
2、教学时间掌控失误,分析原因,主要有两个方面:
一是实验用电磁铁我让学生在课堂上现场制作,虽培养了学生的动手能力,但由于学生操作的不熟练,用时过长;
二是由于临时的停电,许多内容无法在大屏上展示,只能是口述,既影响教学的效果,也多花了一些原计划不该花的时间。
教学时间掌控失误,让我最大的感受是我的教学机智还有待训练与提高,在《科学》学科的教学上,学科知识储备以及教学实践还远远不足。
当然,在这堂课上,我还有许多的不足,还望对会儿评课的老师以及评委老师们能给我指出,谢谢!
《神奇的小电动机》
【教学反思】
学生亲自拆开小电动机,对里面的装置了解地更明白,有更多兴趣想去探究。当问到电动机是怎么工作时,学生对几部分零件就更加好奇,但是直接让学生说出电动机的工作原理比较困难。先复习第二节课中用指南针偏转判断电磁铁的南北极,以及磁铁“同极相斥,异极相吸”的性质,再引到磁铁,电磁铁,电源三部分组成使得小电动机会转。在实验中既是验证也是让学生加深印象,更理解电动机的工作原理。实验中先把转子接在电源两侧,观察是否会转动,再在转子两边靠近小磁铁,观察现在转子的转动情况,学生就恍然大悟,体会到其中磁铁和电磁铁的相互作用。
《电能和能量》
【教学反思】:
《电能与能量》讲述的是能量之间的转换,教材由学生最为熟悉的电能入手,首先让学生思考,电在我们的生活中能做什么从而引出电能的概念,并由此让学生思考除了电能以外,还有什么能量?这些能量能够做什么事情?
至此教材进入第二环节,这些能量“躲”在哪?而作为引入,同样是学生身边所熟悉的,我们自身运动时的能量是从哪儿来的?食物,食物中储藏的能量叫什么能呢?化学能,化学能躲在食物中,其他的能量分别躲藏在什么地方呢?
第三环节,能量可以互相转化吗?由第二环节进入第三环节,在教学上感觉比较突兀,过度不自然,第一次授课时感觉及不自然。
因此,在后面的授课中,将教材上的授课流程加以改进。
同样,由电能够做什么进入本课,引出电能概念,然后让学生说说我们身边除了电能还有什么其他形式的能量?
学生例举了风能、水能、光能、太阳能等等。
教师有意将动能放在了学生举例的最后面(如学生提前说出则最后加以总结),并请一位同学起来做跳跃运动并提问:“他在运动吗?他具有动能吗?他的动能来自与哪?”在这一步已然开始向学生渗透能量可以转换的概念。
学生回答:“他的动能来自自己的身体。”
“是的,他的动能来自自己身体,而在科学上,我们把类似与人体自身这样所具有的能量叫做生物能,每一种生物都有生物能,可是我们的生物能又是从哪儿来的?”
“食物”
“食物给予了我们能量,我们把食物中的能量叫做化学能,化学能躲藏在食物、燃料以及化学物质中,那么其它能量躲藏在什么地方呢?”
至此教学跳过教材中的一个小环节,并未让学生讨论并说明其它能量可以做什么,直接进入了教材第二环节,能量储存在哪儿。在这一环节之后,教师则将课堂的中心再次回到电可以用来做些什么?并进一步提问:“电能可以做这些事情,其它的能量可以用来做些什么事情呢?做完这些事情以后,它们还是原来的能量吗?”至此教学进入第三环节,能量可以相互转化吗?
修改后,感觉教学更为平滑,没有了一开始的突兀感,自认为学生更容易接受。
《电能从哪里来》
【教学反思】
今天,上电能从哪里来这一课,偷偷地跑到科学探究式,把里面的手摇直流发电机全都拿了出来,上课效果出奇的好,孩子们都积极地做着实验,课堂相当的热闹。但是下课的时候,我把手摇发电机收起来的时候,心情却不怎么好了,弄破3个小电珠,郁闷中,这下自己要掏钱买了„„
细观这堂课,那是相当的简单的,为了使课堂不至于无聊,无奈,只好千方百计想了一些有趣的活动,首先是我让学生研究普通电池,用榔头和钳子把以前用过的旧电池拆开,研究内部的结构,帮助学生建立化学能的初步感知,然后就是介绍学生认识和使用手摇直流发电机,对于这个学生最感兴趣,一堂课到处是擦擦擦的发电机齿轮的摩擦声,不过虽然有点闹,但帮助孩子们认识各种发电厂的基本原理。
临近期末,着实让孩子们乐了一把,就当减轻学期末的负担吧„„
《能量与太阳》
【教学反思】
《能量与太阳》是《能量》单元中最后一课的教学,在总结前段时间的学习的基础上,应该培养学生节约能源的情感态度,教师直接讲授的道理学生都懂,但未必能深入的体会道理,只有让学生自己从能源的来源、能源在生活中的重要性、能源的紧缺、新能源的开发等环节的安排上体会出节约能源的重要性才是最深刻的思考。对于本节课的教学,我有以下几点体会。
1.太注重知识的讲授,自己说的太多。学生表达能力的培养同样很重要,还有在课堂上要让学生把话说完,即使说不完整也要注重让他自己组织语句。
2.提问不够谨慎,学生回答完问题要给予一定的肯定,要多表扬。3.讨论不够充分,突法发事件处理不够妥当。4.重点环节安排可以再详细一点。
《校园生物大搜索》
【教学反思】:
为上这一课,我特意跑遍了整个校园的角角落落,因为我知道上这课的难度——肯定会被学生这样那样的问题问倒。于是我查了不少的资料,请教了不少的老师,希望自己能一看到一种生物就能马上指导孩子哪里去查找资料,怎样去熟悉这种生物。
带领孩子们去熟悉校园生物的时候,我在安排教学设计的时候,根据实际对观察范围做了适当的调整,因为我们的校园比较大,把整个校园观察遍,估计安排半天时间都来不及,这课的教学要在一堂课上完成校园生物的记录那是很不现实的,时间上不太允许,于是我缩小了调查的范围。
在调查中,意料中,孩子们对很多生物都是陌生的,只知道蚱蜢、西瓜虫、狗尾草,而对于很多常见的生物他们其实也是叫不出名字的,在教学中,对于有些生物我是给他们直接介绍的,因为我感觉种种画下来,去调查,这是不太现实的,于是只安排了5种左右容易查找到的生物,让孩子们自己去查阅相关资料,了解名称和特性。安排的时候尽量是“跳一跳能摘到桃子”。不然这样课的教学是很会失去调查的兴趣与欲望的。
整个课下来,前面几个班级因为自己教材的理解上、时间的把握上有这样那样的问题,所以感觉不怎么流畅,但是但第四班上的时候,自己很有感觉了,而且自我感觉效果也还可以。
《校园生物分布图》
【教学反思】:
这一教学内容,得花上两教时了。光让12个小组汇报、交流、补充在这两天里对校园分区域搜索的结果,就花了整整一堂课。虽然时间花费较多,但还是值得的。一则说明学生认真参与了,因为仔细搜索过才会有那么多可说的;二则交流的过程越充分越详细,对“制作校园生物分布图”这项后续活动是有利的。因为我是将全班分四大组分别搜索四分之一校园区域,此堂课作为一个汇总阶段,所以还无法让学生回答:校园里共有多少种动物和植物?在汇总交流时,还应让学生明白,虽然我们仔细搜索了,但并没有发现校园内所有的动植物,因为季节原因,因为观察疏忽的原因,由此体会到生物种类的繁多。
《多种多样的植物》
【教学反思】:
在教学这一课时,我认为利用校园中学生观察过了解过的植物更有利于教学活动的开展。教师可以事先给校园的植物拍好照片,通过媒体展示给学生。因为学生对这些植物已有一定的观察认知基础,所以感触更深,对分类活动的开展更有利。在分类时,先确定标准。分类的标准,学生除了依据书中介绍的草本和木本,水生和陆生之外,还能提出开花和不开花,有种子和没种子等分类标准,有些可以教师补充,如按常绿和落叶分。确定标准后,依据不同的标准给植物分类这项活动,最好是提供各类植物的照片(名称),然后依据学生的汇报,用磁铁在黑板上排列分组,再换一个标准进行分类、排列,这样,就能很直观地发现:分类标准不同结果也不同,而且有利于交流讨论。我没有按设想的印出那么多植物照片,就改为发卡片让学生写出校园植物名称进行排列,效果也差不多。依据校园植物,使学生了解了分类标准,了解了如何按植物的特征对植物进行分类之后,可以将范围扩展到校外植物,让学生说说所认识的校园外的植物中,哪些是草本、木本、水生、陆生、常绿、落叶„„
按着分类活动的延续,将植物分为开花和不开花植物。对于开花植物,学生了解较多,可以结合四年级种植的凤仙花对植物加以了解进行说明。而对不开花植物,学生了解认识不多,需要向学生介绍:苔藓、蕨类、藻类。其实苔藓和蕨类植物,一般校园中都能有所发现,藻类植物生活在水中,教师课前最好搞些实物来供学生观察了解。
《种类繁多的动物》
【教学反思】:
在分类教学时,着重应让学生掌握脊椎动物和无脊椎动物的区别,了解鸟类、鱼类、昆虫、哺乳动物的身体特征。借助实验室里的部分动物骨骼标本、人体骨骼模型,结合平时生活中吃鱼、吃鸡时的感受,学生对脊椎动物的特征能有一个较清楚的认识。但在给昆虫、鸟、鱼、哺乳动物添加成员时,却又出现了各种问题:鸡、鸭、鹅不当鸟类;蜘蛛、蜈蚣当昆虫等,真是难以理解六年级的学生怎么还会有这种低级错误。在出现这些问题时,我让学生再次阅读书本中关于四种动物的概念定义,再结合这些动物的身体特征进行区分删选,及时把问题解决。学生在课堂上,还会提出:蜘蛛、蜈蚣还有校园中常见的蜗牛、潮虫(西瓜虫)不是昆虫类动物那属于哪类动物?可以找些资料让学生了解一下。学生还会提到校园中看到的毛毛虫,要向学生说明,毛毛虫是蝶蛾动物的幼虫,不是单独的一种动物类别,而蝶蛾属于昆虫类动物。
《相貌各异的我们》
【教学反思】:
教学时,先举例各种相貌特征,说说有哪些不同,按照学生的说法,教师板画,以此来确定分类的方法,并指导学生了解一种相貌特征的不同类型,指导学生该如何描绘不同的相貌特征,利于后续教学的开展。在此基础上再开展组内的观察活动,描绘同组内同学的相貌特征。
全班的相貌调查、统计活动,课内让学生自行面向全班开展调查活动,有一定难度,纪律不好控制也浪费大量时间,课后调查,又无法保证学生是否会去完全。所以,我安排了学生进行自我观察,带来小镜子,观察自己各方面的相貌特征,然后教师进行统计,学生记录数据。
《原来是相互关联的》
【教学反思】:
不同环境中的植物,从水生植物和陆生植物,不同地区的植物两方面,对植物的根、叶两部分进行研究。教师应准备些植物样品,便于学生更直观的进行观察、分析。教学前,让学生联系四年级时学的植物知识,说一说根、叶对于植物的作用,再结合浮萍、草的根的结构特征加以区别,说说为何会这样?这样学生对于水生植物、陆生植物的根的特点,为何会长成这样,就比较容易理解了。讲解植物叶的特征,过程方法同上,先说说叶的作用,然后说说仙人掌、松树、香蕉树三种植物叶的特征,再结合各自的生长环境分析植物的叶与环境的联系。最后,再让学生举例类似的植物结构特征与环境相适应的例子,以此来拓展巩固学到的知识。
不同环境中的动物。鸽子和金鱼这两种动物的特征较明显,生活的环境也完全不同。对于体形,纺锤形,学生不理解,只会说是流线体,教师要解释一下什么是纺锤。其他的特征及功能,学生还是能说的很好的。教师重在引导他们分析。
实验证明部分功能的作用,教师进行演示实验,用保鲜膜包住鲫鱼的身体,使鳍无法运动就能了解鳍的作用了。不能把鱼鳍剪了,这样伤害小动物,有违情感教育的目标要求。体形的研究,用泡沫块割成不同形状,进行适当配重,使其略没入水中,然后用大小相同的力推动,可以看出鱼的纺锤体体形在水中有利于减少水流的阻力。
最后一部分,讨论生物的器官特点,分析它们的作用及生活的环境,对于学生而言,并不难,均能结合实例很好地说明。
《谁选择了它们》
【教学反思】:
青蛙的去与留。看图,说说黄色青蛙和绿色青蛙的身体特征,根据特征,推测它们的生活环境,这项活动,学生较好理解。为什么会有这种区别,结合图示予以讲解,讲解时要说明背景色彩的变化喻示着自然环境的变化,由草地变成了荒漠,随着环境变化,能适应环境变化的青蛙能更好地伪装自己保护自己就能避免被天敌消灭而生存了下来的道理。
大自然选择了它们。出示几种学生说的极地动物图片,如北极熊,企鹅,北极狐,海狮,海豹等,通过观察,来发现它们体形上的共同之处:体形都较大,有厚厚的毛皮及脂 肪。然后将同类不同种的动物进行比较,如将红狐与北极狐比较,将棕熊和北极熊比较,通过图片观察,学生会发现,极地动物的体形真的要比同类其他地区生存的动物要大,要圆,而且附属器官会较小,为什么会这样?学生很自然会提出这个问题。通过资料阅读,了解伯格曼法则及艾伦推理。然后通过演示实验帮助学生理解。这个实验中,三个瓶子分别代表了体形大而圆的极地动物,体形小而圆的动物,体形不圆但大的动物。按理论而言,应该是大而圆的烧瓶降温最慢,而实际操作中,往往会出现实验误差,教师应事先反复尝试几次,选择较为合适的,有一定差异的实验器材才会使实验效果明显些。这个实验中只需要了解哪个降温最慢就可以,其他两个的快慢比较不需要深入。教学时,可以让学生阅读资料库中的“从北极熊想到的”这篇文章,能加深理解。
选择改变着生物。动物的变化,学生较易理解,尤其对于金鱼是由鲫鱼培育演化而来的较为新奇。植物的改变,需要强调,并不是偃麦培育成了小麦,而是偃麦和小麦杂交,培育出了新品种杂交小麦,同理,稗子与水稻杂交,培育出了新品种杂交水稻。
《生物多样性的意义》
【教学反思】:
“生物多样性与其他生物”教学环节,并不是从生物的食物联系角度来分析,而是从相互依存的角度来分析。这个内容,要充分展示学生集体的思维结晶,一两个学生是举不出太多例子的,而在全班共同的思考、讨论下,学生能讲出很多实例,如:苍耳有钩,借助有毛皮的动物来传播种子;鳄鱼靠牙签鸟剔除牙缝里的残渣;犀牛靠犀鸟来预警等等。
“保护生物多样性”。学生在前面学习的基础上,自然明白了生物多样性的重要意义,也自然懂得应该保护生物的多样性。该如何保护?这是本课的最终要求?让学生通过网络等渠道了解家长生物多样性的情况,联系生活,想想生活中有哪些破坏、伤害动植物的情况,从而有针对性地提出一些倡议,尤其要强调“人类是生物家族中平等的一员,不可任意主宰其他生物的生存与否”这一思想。本课结束后,我布置了一份作业:以“校园生物多样性与我们的生活”为主题,写一篇作文,要求结合“校园生物大搜索”活动中对校园动植物的了解,结合本课生物多样性的意义,说说自己的感想。我想,这样更贴近学生的生活,学生应该更有话说吧!
第五篇:教科版小学科学四年级【下册】全册教案
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
3、生活中的静电现象
生活中的静电现象随处可见,你知道的有哪些?
二、认识电荷
1、不一样的电荷
1)静电既然存在于所有的物质之中,为什么我们通常感觉不到物体带电呢?认识正电荷和负电荷
2)进一步研究静电现象----小组研讨
解释前面的静电现象:如:塑料梳子梳理干燥的头发,梳子带负电荷,头发带正电荷,互相靠近时产生互相吸引的现象,所以头发就飘起来了。
3)用一块羊毛皮反复摩擦充气乞求的一个侧面,将气球的一个侧面靠近头发,发现了什么?(2人一个小组,一人操作,一人观察,后互换)
小结:两个摩擦后的物体,有时相互吸引,有时互相排斥,跟我们前面所学的磁铁的现象类似,同一种电荷(都是正电荷或都是负电荷)互相排斥,不同种电荷(一正电荷和一负电荷)互相吸引。
2、让电荷流动起来
摩擦能使电荷从一个物体转移到另一个物体,从而使物体带上正静电。带静电的物体中的电荷却不能持续流动。要形成电流就必须使电荷流动起来,需要具备动力,需要形成电路。
板书设计: 生活中的静电现象 静电现象:正电荷、负电荷 电荷能流动起来 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1·2 点亮小灯泡
【教学目标】
科学概念:
1、只有电流流过灯丝时小灯泡才会发光。
2、利用电来点亮一只小灯泡需要一个完整的电路。
3、一个完整的电路可以使用相同的材料,而用不止一种方法建立起来。
4、电池两端直接用导线连接在一起,就会发生短路。过程与方法:
1、连接简单电路。
2、观察、描述和记录点亮小灯泡的实验现象。
3、根据实验现象对电流的流向做出大胆的想象与推测。情感态度价值观:
1、体会对周围事物进行有日的、细致地观察的乐趣。
2、敢于根据现象做出大胆的想象与推测。
3、激发进一步探究电的兴趣。【教学重点】
正确连接电路 【教学难点】
认识小灯泡的结构,正确连接小灯泡 【教学准备】
小灯泡、1.5 v的干电池、导线、实验记录单、小灯泡的剖面图或剖开的大灯泡的实物、电池和小灯泡的图片等 【教学过程】
一、引入
当我们闭合家里的开关,电灯就会亮起来。电灯为什么会亮呢?考虑过这样的问题吗?让我们先来研究一下小灯泡吧!
二、认识小灯泡等的结构
1、小灯泡的构造
1)小灯泡大家都看到过吧?你能画一画印象中的小灯泡吗?要求划出小灯
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
泡的内部构造观察小灯泡。
2)每组一个灯泡,观察小灯泡的各部分结构。3)交流观察结果,并对自己画的小灯泡作出修正。4)猜猜电流是怎么从小灯泡内部通过的?用手指画一画。
2、观察导线、电池,说说导线和电池的结构
三、让小灯泡发光
1、点亮小灯泡
1)小组活动----连接这些实验器材,想办法使小灯泡亮起来,用手比划说说电流是怎么流动的?并做好记录,用箭头画出流动的方向。
2)组织学生汇报:连接好的小组上台展示,并说说电是怎么流动的?它的方向是怎样的?没有连接好的也上台展示,与全班同学一起分析,可能出现的问题----渗透短路、断路等知识。
2、尝试用多种方法点亮小灯泡
1)还能用哪些方法点亮小灯泡,用实物图画下来哦。
2)画出每一种连接方法的电路中电流的流动路径,说说自己是怎么想的。3)把连接图贴在黑板上,在全班交流 4)分析接亮的共同点
3、出示实物图,分析哪个灯泡会亮,哪个灯泡不会亮。
四、安全教育
我们在课堂上使用的都是电池,电压较小,不伤及到生命,而发电厂发出的,通过导线送到各家各户的电是220V交流电,这是足以引发触电事故的、致人死亡的点,所以我们不能直接用家里、学校里插座中的电做实验。在使用的过程中也尤其要注意。
板书设计: 点亮小灯泡 小灯泡 导线 电池 不同实物图展示: 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1·3 简单电路
【教学目标】
科学概念:
1、一个简单电路需要一个能持续提供电能的装置一电池。
2、电从电池的一端经过导线和用电器返回到电池的另一端,就组成了一个完整的电路。
3、使用相同的材料,电路可以有不同的连接方法。过程与方法:
1、用更多的方法和材料点亮更多的小灯泡。
2、观察、描述和记录有关的实验现象。
3、用简易符号表示一个电路的不同部分。情感态度价值观: 激发对电探究的兴趣。【教学重点】
1、使用相同的材料,电路可以有不同的连接方法。
2、用简易符号表示一个电路的不同部分。【教学难点】
用更多的方法和材料点亮更多的小灯泡。【教学准备】
每小组小灯座2个、电池盒1个、1号电池1节、导线4根、小灯泡2个、记录纸若干,记号笔1支。【教学过程】
一、活动导入:
1、连接比赛:每组一节干电池、一根导线和一个小灯泡,把小灯泡点亮。
2、讨论:我们这样用手按着来点亮小灯泡,一松手小灯泡就不亮了。是不是有点不太方便啊?
3、引导学生想办法解决这个问题。(提醒学生观察或回忆学校和家里的电灯是怎样安装的)
二、观察电池盒和小灯座,学会使用电池盒和小灯座连接电路。
1、教师逐个出示小灯座、电池盒,让学生观察电池盒和小灯座。
2、讨论:这两个工具是干什么用的?怎么使用?
3、请一生演示电池盒和小灯座的安装,教师可以做如下提示:(1)安装电池的时候有什么要提醒大家注意的?(2)小灯泡是怎么装到小灯座上的?(3)导线怎么连?(指出弹簧接线头的最佳连接方法)
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
(说明:电池盒和小灯座的使用方法也可以在学生观察的基础上由教师直接按照教科书上提供的步骤告诉学生,不必对使用方法进行讨论。教师边讲解,学生边操作,保证每个学生都会使用。)
4、学生使用电池盒和小灯座连接电路,让小灯泡亮起来。
5、请一组学生展示他们的连接实物图,教师介绍用简单的符号画电路图的方法。
三、让更多的小灯泡亮起来:
1、再提供1个小灯泡、1个小灯座、3根导线,让学生尝试怎样使两个小灯泡同时亮起来。
2、学生使用教师提供的材料来进行各种尝试,当尝试成功后,再去尝试其他的连接方法。
3、教师提醒学生将各种方法的电路图画出来,以便交流。
4、根据各小组电路的连接情况,再发给每个小组一节电池和一个电池盒,探究两节电池在电路中的连接方法,并画出电路图。
5、实验结束,小组汇报,互动交流。
(交流要点:小灯泡亮了吗?用了几种连接方法?哪种方法更好?为什么?为什么不同的方法都能使小灯泡同时发光?指出电在电路中是怎样流动的。)
四、活动延伸:
1、挑战:我们能连接更多的小灯泡和电池,让它们同时亮起来吗?
2、讨论他们的想法,使学生对电路的认识得到进一步发展。板书设计:
3、简单电路
电池 导线 用电器(电池盒和小灯座)连接方法 点亮小灯泡 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1·4 电路出故障了
【教学目标】
科学概念:
1、利用电来点亮小灯泡需要一个完整的电路(通道)。
2、电路出故障了,电流就会中断。过程与方法:
1、制作一个电路检测器。
2、应用电路检测器检测并排除电路中的故障。情感态度价值观:
培养尊重他人意见,敢于提出不同见解,乐于合作与交流的精神。【教学重点】
用一种新的方法来检测电路——做一个“电路检测器”,体验科学的检测手段将使我们更为迅速地解决问题。【教学难点】
应用电路检测器检测并排除电路中的故障。【教学准备】
每组2-3个小灯泡、导线若干、电池、电池盒、小灯座、坏的小灯泡、没有剥皮的导线、废电池、形成断路的电池盒、一套做电路检测器的材料、一张电路检测器的挂图。【教学过程】
一、观察导入:
1、出示一个能使小灯泡发光的串联电路,让学生画出简单的电路图,并说一说电流是怎样流动的。
2、说明:小灯泡发光是因为在这个电路中形成了一个完整的回路。(板书:回路)
3、提供一个出了故障的电路,并提出问题:小灯泡为什么不亮了?引出下面的探究活动。(建议:教师可准备多个好的和坏了的小灯泡,有电的和没电的电池等材料。)
二、什么地方出故障了?
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1、首先可以引导学生检查连接的方法,结合前面的学习,排除连接方法上的问题。
2、引出新的问题:为什么连接方法正确而小灯泡却不亮呢?引导学生来整理造成小灯泡不亮的各种原因。
造成小灯泡不亮的原因 1.小灯泡坏了; 2.灯座松了,没有连上; 3.„„ 4.„„
(说明:这是发掘学生已有知识和经验的过程。要给他们一定的时间,尽可能多地分析电路出故障的可能,并做好记录。)
三、做个电路检测器:
1、讨论,用什么办法来检测有故障的电路? 一般有下面几种方法:
①检查法:检查电路中的连接是否完好。(电池盒两端弹簧夹上的导线有没有夹紧;电池是否放好了;小灯泡拧紧了吗„„)
②替换法:用另外的灯泡、电池、导线等来替换电路中的材料,看看小灯泡是否能亮。
2、在此基础上指导学生按教科书中的提示做一个电路检测器。(电路检测器做法:把上节课连接过的简单电路中的小灯座上的一根导线头拆下来,另外再连上一根导线,这就是我们的电路检测器。)
3、做好电路检测器后,试试灵不灵。
4、根据教材10面的插图讲解检测电路和检测电路中各个部分(小灯泡、导线)的方法。(把故障电路的某一部分电路或某一个元件连到电路检测器的两个导线头之间,如果小灯泡亮了,就说明这部分电路或这个元件是畅通的、没有故障的,否则就证明这部分电路或这个元件不畅通、有故障。)
5、检测器检测电路故障注意以下几个问题:
(1)在检测电路时,应先把故障电路中的电池从电池盒中取出;(2)检测故障电路中的电池是否有电,应采用取出电路检测器的电池盒中
教科版小学科学四年级【下册】全册教案 的电池,将故障电路中的电池放在电路检测器的电池盒里,看看小灯泡会不会亮。
6、制定检测计划。提醒学生用电路检测器查找故障产生的原因,要边检查边做记录;最后数一数电路中一共有几个地方出故障了。
7、利用排除法进行测试,找出故障的原因,要让学生再试一次,使小灯泡重新亮起来。分组汇报。
8、强调安全事项。
电路检测器只能在实验室里检测简单电路,不能用来检测220V的电路。
9、拓展:还有其他方法查找电路中的故障吗? 板书设计:
4、电路出故障了 回路
故障 电流中断 造成小灯泡不亮的原因 1.小灯泡坏了; 2.灯座松了,没有连上; 3.„„ 4.„„ 电路检测器 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1·5 导体与绝缘体
【教学目标】
科学概念:
1、有的物质易导电,这样的物质叫做导体;有的物质不易导电,这样的物质叫做绝缘体
2、导电性是材料的基本属性之一。过程与方法:
1、根据任务要求制定一个小组的研究计划,并完成设想的计划。
2、实施有关检测的必要步骤,并整理实验记录。情感态度价值观:
1、学会与人合作。
2、培养尊重事实的实证精神。
3、认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。【教学准备】
为每组学生准备:木片、塑料片、陶瓷、纸板、橡皮、布、丝绸、皮毛、钢管、玻璃、铅笔、铜丝、铅丝、铝丝(易拉罐)、铁丝、卷笔刀、硬币、导线、插座、20种待检测的物体,一个电路检测器。一份科学检测记录表。【教学过程】
一、观察导入:
1、观察简单的电路连接,说说电流在电路中是怎么流的。
2、讨论将电路中的导线剪断,会出现什么情况,为什么?
3、想办法重新接亮小灯泡,在此过程中引导学生发现电路检测器的两个金属头接在一起,小灯泡会亮,而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起,小灯泡就不会亮。
4、讨论:为什么电路检测器的两个金属头接在一起,小灯泡会亮,而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起,小灯泡就不会亮。
5、讲授:像铜丝那样容易让电流通过的物质叫做导体;像塑料那样不容易让电流通过的物质,叫做绝缘体。(板书:导体、绝缘体)
二、检测橡皮是导体还是绝缘体
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1、提问:怎样检测一块橡皮是导体还是绝缘体呢?
2、预测橡皮能否通过电流使小灯泡发光,并做好记录。
3、使“电路检测器”的两个检测头相互接触,检验小灯泡是否发光。
4、用两个检测头接触橡皮的两端,观察小灯泡是否发光。
5、重复检测一次,并将检测时小灯泡“亮”或“不亮”的情况记录下来。
6、得出结论:橡皮是绝缘体。
三、检测20种物体的导电性:
1、在材料盘中为学生提供20种供检测的材料,一张“我们的检测记录”表。
2、在检测前,要求学生对每一种物体是否可以使小灯泡发亮做出预测,然后进行尝试实验,并做好检测记录。(活动中,要关注每组学生活动的参与性、兴趣的持久性,鼓励他们学会合作。)
3、待所有的检测都完成后,各组整理分析检测的结果。
4、表达与交流:哪些物体能使小灯泡发亮,哪些物体不能使小灯泡发亮。
5、在观察的基础上对20种物体进行分类,并从分类中发现一定的规律,由学生对导体和绝缘体做出自己的描述。(说明:对插头、卷笔刀等复杂物体可以引导学生进行识别,知道许多物体构成复杂,有的部分能使小灯泡发光,有的部分不能使小灯泡发光。我们常利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。)
四、讨论教室电器设备的绝缘措施和进行安全用电教育。
1、引导学生观察教室里哪些设施是绝缘体做的,哪些是导体做的。
2、描述绝缘材料的用处,理解各种材料的作用。提醒学生要好好保护电器设备上的绝缘体部分,注意安全用电。
3、概括:我们利用导体把电送到人们需要的地方。我们利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。
板书设计:
5、导体与绝缘体 导体 导电性 绝缘体 安全用电 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1·6 做个小开关
【教学目标】
科学概念:
1、开关可以用来连接或断开电路,控制电路中电器元件的工作状态。
2、开关有的地方需要用导体来做,而有的地方必须用绝缘体来做。过程与方法:
利用身边的材料设计并制作一个简单的开关,并用它来控制电路。情感态度价值观:
培养动手实践能力和创新意识。【教学重点】
观察手电筒的开关 【教学难点】
设计并制作一个简单的开关,并用它来控制电路。【教学准备】
为每个小组准备:一只手电筒和相应的干电池,软木块(橡皮)一块、图钉两个、曲别针一个,小灯泡一个,小灯座一个、电池盒一个、电池一节,导线若干,红灯、绿灯和黄灯各1个。【教学过程】
一、观察手电筒:
1、观察组成手电筒的各种材料。
讨论:在这些材料中,有哪些是导体,哪些是绝缘体?为什么有些地方要用导体,有些地方要用绝缘体?
2、观察手电筒的构造。
思考:电池和小灯泡是怎样安装的?电路中电流的路径是怎样的?试着标出电流的路径。
3、观察手电筒的开关。
观察并操作手电筒的开关,体验开关是怎样控制小灯泡的亮和灭的。(教科书提供了一张手电筒内部构造的电路图,图中表示的是电路断开的时候。可以引导学生想一想,如果手电筒的电路是通的,图上的开关该怎样表示?画一画电流
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
是如何从电池的一端通过开关和小灯泡回到电池另一端的。)
二、做个小开关:
1、给每一组一个断开的电路,讨论怎样设计一个开关。重点讨论:用什么材料来做,怎样控制小灯泡的亮和灭。
2、利用身边的材料,讨论并设计制作一个小开关,然后在全班展示交流。
3、利用每组准备好的材料,小组合作制作一个能交叉控制红绿灯的电路。推测一下,什么时候红灯亮,什么时候绿灯亮。(活动目的:用一个开关来控制红绿灯的亮与灭。)
4、如果要在红灯变绿灯、绿灯变红灯的中间亮起一盏黄灯的话,应该怎么办?(方法:在一个开关控制两个电路的基础上,再增加一个电路,用一个开关控制三个电路。)
5、交流汇报:
(1)在小组活动中发现了哪些问题?(2)解决了哪些问题?(3)还有哪些问题没有解决?
(4)一共运用了几种小开关的制作方法?
(5)自己设计的红绿灯是怎样控制的,和生活中的红绿灯有什么区别?
三、延伸与拓展:
1、介绍几种不同的开关,如遥控开关、拉线开关、闸式开关、活动开关等。
2、布置学生课后调查家里用电器的开关是什么样的,这些开关是怎样控制电路的。
板书设计: 6、做个小开关 开关 连接或断开电路 导体 绝缘体 做个小开关 控制红绿灯
遥控开关、拉线开关、闸式开关、活动开关等 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1·7 不一样的电路连接
【教学目标】
科学概念:
1、如果电能从一点流到另一点,两点之间一定有导体连接,这两点之间就构成一个电的通路,否则就是断路。
2、串联电路和并联电路是两种用不同连接方法组成的电路。过程与方法:
1、用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况。
2、尝试用不同的方法连接电路,并在反复观察和实验中发现不同连接方式的特点。
情感态度价值观:
1、培养勇于挑战、缤密推断的态度。
2、乐于交流自己的观点。【教学重点】
用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况 【教学难点】
能运用串联和并联两种用不同连接方法组成电路 【教学准备】
为小组准备:一个电路检测器、两个四个接线头的盒子(其中一个只有一组通路,另一个有三组通路)、实验记录单;一节电池(配电池盒)、一个小灯泡(带灯座)、导线几根。【教学过程】
一、里面是怎样连接的:
活动一:关于
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
活动二:检测、推测
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
板书设计:
7、不一样的电路连接 通路 断路
里面是怎样连接的(电路检测器)
比较两种不同的电路连接 串联电路 并联电路 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1、观察一棵油菜。
(1)请同学们说说油菜长得怎么样?区分油菜的根、茎、叶、花、果实和种子。
(2)油菜和凤仙花都有根、茎、叶、花、果实、种子。这样的植物叫绿色开花植物﹙板书﹚,它们都由根、茎、叶、花、果实、种子六部分构成。
(3)请同学再说出几种绿色开花植物。
2、观察一朵油菜花。(1)观察:
从油菜上摘一朵油菜花。用放大镜观察一朵油菜花。在小组里描述所观察到的这朵油菜花。注意萼、瓣、蕊的读音。(2)解剖:
学习使用镊子解剖一朵油菜花。示范:镊子的使用和解剖的顺序; 解剖的油菜花。
将萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊用胶带贴在观察记录表上。观察解剖后的油菜花的各个部分。填写“油菜花的观察记录表”。(3)交流。
(4)小结:油菜花是由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊四个部分组成的。油菜花有四片花瓣。
3、观察一棵油菜的花。
(1)一棵油菜上的花是同时开放的吗?(2)数数一棵油菜上有几朵花?几个花蕾?
(3)除了花和花蕾外,油菜花谢了以后留下的部分是什么?(4)观察一个花蕾;推测这个花蕾未来的变化。画油菜花变成油菜荚的变化顺序图。
三、小结
花是植物的繁殖器官,植物的花在形成果实的过程中要发生一系列的变化。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
2·2 各种各样的花
【教学目标】
科学概念:
1、在花的各部分构造中,雄蕊和雌蕊与形成果实和种子有关。
2、根据花的构造可以把花分成完全花和不完全花,有些花同时具有雄蕊和雌蕊,有些花只有雌蕊或只有雄蕊。
过程与方法:
1、根据提示完成花的专题研究,能区分花的相同和不同,能将研究结果以表格形式呈现出来。
2、以报告会的形式表述自己的研究成果,并与同学进行交流。情感、态度、价值观:
能形成自觉珍爱生命、保护花草树木的意识,有继续探究花的浓厚兴趣。【教学重点】
花的专题研究。【教学难点】
分辨完全花和不完全花。【教学准备】
演示:
分组:完全花和不完全花、雌花和雄花、单性花和两性花、放大镜。【教学过程】
一、引入
回顾:花是植物的繁殖器官,油菜花是由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊四个部分组成的。
问题:其他的花和油菜花一样吗?这节课我们一起来研究各种各样的花。板书课题:各种各样的花
二、探究过程
1、花的专题观察。
(1)小组讨论,确定研究专题,制定研究方案。
(2)交流:准备研究的内容;怎样研究;研究成果的呈现方式。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
(3)供参考的研究专题:
校园里花的种类;各种花的花瓣数量;各种花的萼片研究;花的大小;雄蕊和雌蕊;统计花的颜色;花的香臭等。
(4)研究的方法:数一数、统计、测量等。(5)成果展现:表格、图示、文字小结等。
(6)讨论观察研究的注意事项:不采摘,不损伤花朵。
2、“花的观察”报告会。(1)分组汇报。
(2)将研究成果进行分类,由学生自己制定标准。(3)讨论研究中发现的问题。
3、认识完全花与不完全花
(1)观察比较完全花和不完全花,说说他们在构造上由哪些不同? 不完全花有的少萼片,有的少花瓣(如马蹄莲),有的少雄蕊或雌蕊。(2)阅读课文,了解不完全花与完全花、雌花与雄花、单性花与两性花。(3)判断:观察南瓜的两种花有什么不同,分别属于哪一类?观察其他的花,判断属于哪一类?
(4)推测:南瓜的雄花和雌花会怎样变化呢?
4、交流与小结
(1)通过学习,知道了花的哪些秘密?
(2)在生活中寻找完全花和不完全花,观察花的变化过程。
三、质疑拓展
还有哪些关于花的问题?
四、布置课外活动作业: 观察更多的花
五、板书设计 各种各样的花
不完全花与完全花 单性花与两性花 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
2·3 花、果实和种子
【教学目标】
科学概念:
1、果实和种子是植物开花传粉受精以后形成的。
2、雄蕊和雌蕊在形成果实和种子的过程中有十分重要的作用。雄蕊和雌蕊有特殊的构造,使胚珠可以受精长成果实和种子。
过程与方法:
1、进一步发展比较事物相同点和不同点的能力。
2、按一定顺序对雄蕊和雌蕊这样更细小的结构进行专题观察。情感、态度、价值观:
1、保持探究花的奥秘的欲望。乐于尝试应用学到的科学知识。
2、培养亲近大自然、热爱大自然的意识,发展对周围事物的好奇心。【教学重点】
观察花的雄蕊和雌蕊。【教学难点】
花与果实和种子的关系。【教学准备】
演示:植物传粉、受精的课件或挂图。
分组:放大镜、镊子、白纸、油菜果实、油菜花和其他植物的花。【教学过程】
一、导入
我们已经观察了油菜花,还认识了各种各样的花,知道许多植物会开花、结果。开花与结果之间有什么关系呢?
学生提出自己的猜测。
(出示:油菜花的雄蕊和雌蕊)我们还是仔细地观察一下油菜花的雄蕊和雌蕊吧!
二、探究过程
1、观察花的雄蕊和雌蕊。
(1)我们用什么方法才能更好地观察雄蕊和雌蕊呢?放大镜。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
(2)教师在展示台上演示观察过程,学生归纳研究方法。a用放大镜观察雄蕊的各部分——花丝和花药。b把花药上的花粉抖落在白纸上进行观察。
c再用放大镜观察雌蕊的各部分——子房、花柱和柱头。
d用手轻触柱头,观察柱头是否有粘性。再将白纸上的花粉抖落在柱头上,看看柱头是否很容易将花粉粘住。
思考:雄蕊和雌蕊的这些构造特点与它繁殖后代的功能有什么联系?(3)学生分组观察、轻声讨论。(4)全班交流汇报。
(5)教师根据学生发言,适时展示蜜蜂传播花粉图和花的受精示意图或有关课件。
(6)指导阅读课文P28:雄蕊产生的花粉传播到雌蕊柱头上,会使雌蕊子房里的胚珠受精。胚珠受精以后,果实和种子开始成长,花朵开始凋谢。
提问:你还看到过其他昆虫传播花粉的现象吗?植物还依靠哪些力量传播花粉?
2、观察油菜的果实和种子
(1)发放油菜的果实。观察油菜的果实并按生长变化的顺序排列。(2)小心剥开一个快要成熟的油菜的果实,观察油菜种子是怎样排列的?数数果荚里有多少粒种子?
(3)全班交流汇报。比较各组的数据与发现。
三、总结拓展 雄蕊和雌蕊的结构。
雄蕊产生的花粉传播到雌蕊柱头上,会使雌蕊子房里的胚珠受精。胚珠受精以后,果实和种子开始成长,花朵开始凋谢。
袁隆平与杂交水稻。
四、布置课外活动作业:
查找资料,了解植物还有哪些传播花粉的方法。
五、板书设计 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
2·4 把种子散播到远处
【教学目标】
科学概念:
1、植物传播种子有不同的方式,都是为了能将种子散布得更广,有利于繁殖后代。
2、种子和果实的外部形态、结构与种子传播方式之间是有联系的。过程与方法:
1、在观察的基础上进行合理的假设。
2、利用测量、实验等方式寻找证据验证推测的过程。情感、态度、价值观:
1、有探究植物种子传播方式的欲望。
2、培养亲近大自然、热爱大自然的意识,发展对周围事物的好奇心。【教学重点】
观察种子传播的方式。【教学难点】
种子和果实的外部形态、结构与种子传播方式之间的联系。【教学准备】
演示:椰果,水槽
分组:油菜、鬼针草、蒲公英、番茄的果实和种子 【教学过程】
一、引入
回忆:在种植凤仙花的过程中,你发现凤仙花果实成熟后,种子怎样传播出去的?
板书课题:把种子散播到远处
二、探究过程
1、观察油菜散播种子的方式(分组观察)(1)观察成熟的油菜果荚。外壳有什么特点?
(2)轻捏油菜果荚,你发现了什么?与凤仙花比较,推测一下:你觉得油菜的种子是怎样散播到远处的?
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
(3)油菜种子的结构特点:质量轻。(4)油菜果荚的结构特点:干裂。
2、其他植物散播种子的方式
(1)鬼针草种子的传播。回忆:上山时裤脚经常会粘上什么?结构上有什么特点?
(2)番茄种子的传播。a发放番茄观察。b推测传播方法。c讨论交流。d类似的植物。
(3)观察随风飞行的蒲公英种子
a用放大镜仔细观察蒲公英的种子:你有什么发现? b推测一下蒲公英是怎么散播种子的? c设计实验验证你的推测。
d分组设计记录表,测量蒲公英的飞行距离。e汇报测量结果,得出结论。
f还有哪些植物果实和种子的散播方式和蒲公英相似?(4)教师演示:在水中漂浮的椰果。
3、你还知道哪些植物散播种子的方式?
4、阅读教材。
三、总结。水流传播 弹射传播 风力传播 动物传播
四、质疑讨论。
种子成熟后,不散播到远处,都掉落在植物近旁,会产生怎样的情况?
五、布置课外活动作业
收集有关植物散播种子的资料。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
2·5 种子的萌发
【教学目标】
科学概念:
1、植物的种子能够孕育生命,条件适宜时种子就会萌发,新的生命就会开始生长。
2、植物种子最重要的部分是胚,胚是有生命的。
3、种子的各个部分在种子的萌发过程中起着不同的作用。过程与方法:
1、进行对比实验并做记录。
2、运用感官和工具研究种子的内部结构。情感、态度、价值观:
培养探究种子奥妙的兴趣,养成认真细致、坚持观察的科学态度。【教学重点】
观察蚕豆种子的构造与各部分的作用。【教学难点】
认识子叶在蚕豆发芽过程中的作用。【教学准备】
演示:课件
分组:培养皿、镊子、小刀、放大镜、浸泡2天的蚕豆油菜黄豆的种子、不同发芽阶段的蚕豆种子 【教学过程】
一、引入
复习:植物妈妈利用哪几种方法将种子散播到了远处? 讨论:种子在怎样的环境下可以萌发呢? 板书课题:种子的萌发
二、探究过程
1、观察种子的内部构造
(1)种子萌发的过程中究竟发生了什么变化?我们首先要了解种子的内部构造。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
(2)介绍实验材料。浸泡2天的蚕豆、油菜、黄豆的种子。
(3)演示解剖方法。示范用镊子剥蚕豆皮的方法,强调要领:a.不要着急;b.把剥了皮的蚕豆从开口的那边小心掰开,放在培养皿中。
(4)分组研究。研究重点:种子可以分成几部分?注意比较三种种子的异同。
(5)汇报交流。
(6)认识种子的各部分(画图)。双子叶与单子叶的例举。推测:种皮、胚根、胚芽和子叶在蚕豆种子生长过程中分别起了什么作用?
2、观察发芽天数不同的蚕豆种子
(1)种子萌发的过程中种子的各部分发生了什么变化呢?(2)发放不同发芽阶段的蚕豆种子。(3)观察不同发芽阶段的蚕豆种子外形。(4)解剖不同发芽阶段的蚕豆种子。(5)汇报交流研究发现。
(6)子叶在蚕豆发芽过程中的作用?
三、小结
种子最重要的部分是胚,胚是有生命的。蚕豆的胚包括胚根、胚芽和子叶。种子的各个部分在种子的萌发过程中起着不同的作用。
四、质疑
双子叶植物与单子叶植物在种子结构上不同,花和受精过程也不同吗
五、布置课外活动作业
持续观察蚕豆种子发芽的变化过程并做好记录。
五、板书设计 种子的萌发
种皮 胚(胚根、胚芽和子叶)↓ ↓ ↓ 根 茎和叶 养分 教学后记:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
2·6 动物的卵
【教学目标】
科学概念:
1、很多动物都要产卵,卵有相似的构造,卵可以发育成动物。
2、卵孵化成动物需要一定的时间和条件。
3、像青蛙、鸡这样繁殖后代的方式叫卵生;靠卵繁殖后代的动物叫卵生动物。
过程与方法:
1、用图片与实物相结合的方法观察研究动物卵的结构特点。
2、观察青蛙卵孵化的过程;用查阅资料的办法了解小鸡孵化的过程。情感、态度、价值观:
培养乐于探究动物繁殖奥秘的兴趣,感受自然界生命的多样性和延续性。【教学重点】
观察动物卵的构造。【教学难点】
经历一个饲养动物、观察孵化的过程。【教学准备】
演示:各种动物的卵,不同孵化阶段的鸡蛋。放在透明水槽内的青蛙卵和水草。
分组:一个新鲜鸡蛋和纵切开的半个熟鸡蛋,鲫鱼卵,蚕卵,放大镜。【教学过程】
一、引入
春天是一个繁殖的季节,许多动物是靠卵繁殖的。出示各种动物的卵。板书课题:动物的卵
二、探究过程
1、观察动物的卵
(1)出示各种各样的卵:它们有哪些不同的地方?
(2)小组观察鸡蛋、鲫鱼卵、蚕卵:有什么发现?它们有相同的地方吗?(3)观察鸡蛋外形:
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
画一个鸡蛋;
用放大镜观察鸡蛋外壳:你有什么发现? 表面很粗糙;外壳有很多小孔;壳很脆容易破。这些小孔有什么用?透气。(4)观察鸡蛋的内部 观察:
打在盘中的鸡蛋:蛋清﹙蛋白﹚、蛋黄、胚﹙蛋黄上的小白点﹚、壳。纵切开的半个熟鸡蛋。
汇报:鸡蛋里面有一头是空的;蛋壳上有膜。指出蛋白、蛋黄、气室。推测:它们在胚胎发育过程中起什么作用呢?
蛋白供给养料和水分;蛋黄提供营养;胚能发育成小鸡;气室提供氧气;蛋壳有保护作用。
2、青蛙卵的孵化观察指导
(1)你知道青蛙卵是怎么孵化成小青蛙的吗?(2)讨论观察方法,设计观察记录表。
(3)学习饲养方法及注意事项。透明水槽。水草。
3、小鸡的孵化
(1)观察不同发育阶段的鸡蛋,认识鸡蛋各部分的作用。(2)小鸡孵化的条件:种蛋、温度、湿度、通风等。(3)小鸡孵化的时间:大约3个星期。
三、小结
像青蛙、鸡、蚕这样繁殖后代的方式叫做卵生。靠卵繁殖后代的动物叫卵生动物。
四、布置课外活动作业: 发放青蛙卵
五、板书设计 动物的卵
蛋白、蛋黄、气室、胚、壳、膜 靠卵繁殖后代的动物叫卵生动物。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
2·7 动物的繁殖活动
【教学目标】
科学概念:
1、有的动物通过产卵来繁殖后代,有的直接产下小动物;卵生和胎生是动物产生新生命的主要方法。
2、很多动物的繁殖与绿色开花植物的繁殖有共同点,都要受精。过程与方法:通过观察图片,情景再现,了解更多动物的繁殖活动并进行分析。
情感、态度、价值观:懂得新生命的可贵,了解生命世界生生不息的自然规律。
【教学重点】
胎生动物的繁殖方式。【教学难点】
卵生和胎生的比较总结。【教学准备】
演示:动物的繁殖活动视频资料,课件 分组:记录纸,纯牛奶 【教学过程】
一、引入
复习回顾:卵的构造。卵生动物。板书课题:动物的繁殖活动
二、探究过程
1、卵生动物的繁殖活动
(1)自读教材P37,思考:植物繁殖与动物繁殖有什么共同点?(2)交流。
植物的花蕊分为雄蕊和雌蕊,雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头,并与子房里的胚珠结合,使胚珠受精,便形成了果实和种子。
动物和植物一样,动物也分为雄性和雌性,当雄性动物的精子与雌性动物的卵相结合,使卵受精,新的生命便开始孕育了。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
(3)动物的哪些活动是在为繁殖做准备呢? 筑巢,发情,洄游,交尾,产卵,孵化等。(4)你还知道哪些动物是靠产卵繁殖的?
鸟类、鱼类、两栖类、爬行类、节肢类、软体类各举一种。
2、胎生动物的繁殖活动(1)胎生与胎生动物。
自读教材P38,思考:什么叫胎生动物?你还知道哪些动物是胎生动物? 像猫、狗、兔等这样繁殖后代的方式叫做胎生。用胎生繁殖的动物叫胎生动物。(2)哺乳。
胎生动物一般都用哺乳的方法喂养小动物。回忆动物哺乳的情景。观看动物哺乳的视频。观察纯牛奶。说说哺乳对新生命成长的优势。(3)交流。
(4)小结:人也是胎生的。
3、总结动物产生新生命的几种方式。(1)列表(小组活动)。动物名称,繁殖方式。(2)汇报交流。
(3)介绍其它繁殖方式:动物的卵胎生。(4)了解克隆技术。阅读P39—40资料库。
三、小结
动物的繁殖方式主要有卵生和胎生两种。
卵生动物通过产卵来繁殖后代,胎生动物直接产下小动物。
四、质疑与讨论
(1)教师质疑:卵生动物和胎生动物哪一种后代的成活率高?为什么?(2)学生质疑。(3)讨论。
五、板书设计
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
1、记录一天中吃的食物。以昨天为例:我们都吃些什么? 学生汇报。
(1)讨论活动:这么多食物我们该怎么来记录呢?
讨论记录的一些方法:如按餐别进行记录;按荤素记录等„„
讨论记录过程中要注意的问题:如“炒三丝”算几种食物?零食是否要记录?喝过的水要不要记录等;
(2)小组记录:要求学生对一天的食物按餐别进行记录。
注意: 把每种食物的名称写在卡片上,每张卡片只记录一种食物。重复吃的食物要分多次记录。要求:每样食物写在一张卡片上(每人20张,每一个人有自己的编号,便于区分)。
小组汇报,师记录(或统计表)。
(3)思考:从这些汇报中,我们可以看出些什么? 一天中,我们要吃多少种食物? 吃的最多的是什么食物? 每餐都吃的食物有哪些?
学生将昨天吃的食物在组内交流,然后全班同学汇总。
谈话:看了我们的统计,你们有什么想法?(我们每天要吃很多种食物)
2、给食物分类
把小组内的记录卡片混合,看看可以分成几类食物,分别是什么。要求:
(1)把认为是同一类食物的卡片摆成一竖行贴在展板上。
(2)在这竖行的排头位置,用另一种颜色的纸写上这一竖行食物的类别。以小组为单位进行汇报。(配合学生在黑板上贴纸条)对于这样的分类,你们认同吗?(配合学生调整黑板上的卡片)(3)你们还有怎么划分类别的方法?(展示不同分类方法的贴板)按喜欢吃的分类; 按味道分类; 按生活习惯分类;
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
按食物结构分类; 按食物来源分类; „„
讲解食物可以分成动物类食物和植物类食物,以及分类标准。整理卡片把动物类和植物类食物分别贴在贴板的两侧。
对照贴板数一数自己吃的食物是动物类食物多还是植物类食物多。(4)举例说说荤食、素食还可以分为哪几种?
三、小结
在对一天中食物的统计中会发现,我们一天中吃的食物是很丰富的,这里面有着不同类别的食物,摄取种类丰富的食物是我们人类进食的特点。当我们吃下这样丰富的食物后,食物会给我们提供些什么营养呢?同学们可以查阅一些资料,解答这个问题。
【板书设计】 1 一天的食物 早餐: 午餐: 晚餐: 其他: 植物类: 动物类:
主食: 副食: 【教学反思】
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
3·2 食物中的营养
【教学目标】
科学概念
人体所需要的营养是从食物中得到的。
人体保持健康需要的营养成分包括蛋白质、糖类、脂肪、维生素、矿物质和水。
蛋白质是构成我们身体的主要成分之一。糖类和脂肪能提供身体需要的能量。维生素和矿物质有调节身体机能的作用。
没有一种食物会含有所有的营养成分,所以我们要吃各种不同的食物。过程与方法
通过阅读资料获取信息,丰富对食物中的营养成分、营养的类别等方面的认识,并扩充到记录中,完善对一天中的食物的统计活动。
通过实验的方法辨别食物中的脂肪和淀粉。情感态度价值观
在对食物营养成分的认识中,感受各种营养与支撑人体生命活动的关系,激发学生继续探究的兴趣。
在完善一天中食物统计的记录活动中,帮助学生建立严谨细致的研究态度。【教学重点】
知道食物含有哪些营养成分。【教学难点】
能辨别食物中的营养成分。【教学准备】
学生准备:上节课使用的“一天的食物”记录卡。教师准备:食物中的营养成分、营养的分类等相关资料。脂肪的辨别实验器材:食用油、肥肉、棉签、白纸。
淀粉的辨别实验器材:淀粉、水、碘酒、滴管、小碗、含有淀粉的食物(馒头、米饭等)。
食物包装盒上的标签„„ 【教学过程】
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
一、引入:
身体成长、发育都需要哪些营养?我们能从种类丰富的食物中获得什么呢?
二、探究过程:
1、食物含有哪些营养成分
(1)讲述:人体的生命活动,需要多种营养的支持。食物所含的营养成分非常丰富,通常分为:蛋白质、糖类、脂肪、维生素和矿物质以及水。下面我们分组探讨一下,每一小组选定一种来进行具体研究。
(2)分小组探讨交流(可根据生活经验知识谈谈,也可阅读课本介绍了解,还可通过查阅资料解释;交流时做好记录,选定一人代表小组在全班汇报交流。)
(3)汇报交流 A.蛋白质组:
蛋白质是人体肌肉、皮肤、内脏、头发、指甲和血液的主要成分;它是构成身体细胞的基本材料,用于机体生长发育、衰老组织更新、损伤组织修补,以及各种生理功能的需要。生命的产生、存在与消亡,无一不与蛋白质有关。所以说,蛋白质是生命物质。
含有丰富蛋白质的食物举例:粮食、肉、乳、蛋、豆制品、蔬菜、花生„„ B.糖类组:
糖类的主要功能是供给生命活动所需要的能量。一般来说,人体所需要的能量70%以上是由糖类氧化分解提供的。在我们每天吃的食物中,糖类常常占80%以上,其中主要是淀粉。糖类也是细胞的组成部分,例如细胞核中染色体的重要组成部分是核糖和脱氧核糖。
淀粉也是糖类。
我们吃的粮食,如米、麦、玉米、高粱、甘薯等,其主要成分都是淀粉。C.脂肪组:
脂肪俗称油脂。按来源可分动物油脂和植物油脂两大类。脂肪是人体的重要组成部分,又是含热量最高的营养物质。脂肪是由碳、氢、氧元素所组成的一种很重要的化合物。有的脂肪中还含有磷和氮元素,是机体细胞建成、转化和生长必不可少的物质。
脂肪的主要功能是供给热量,其提供的热量较相同质量的蛋白质和碳水化合
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
物(糖类)多一倍。此外,脂肪还提供人体所需的“必需脂肪酸”。脂肪酸的种类很多,可分为饱和、单不饱和与多不饱和脂肪酸三大类。脂肪在人体营养中具有重要地位,人体所需总能量的1000^40%是由脂肪所提供的。
富含脂肪的食物有植物油、动物油、肥肉„„ D.维生素组:
维生素也称维他命,是人体不可缺少的一种营养素,是人体维持正常代谢和机能所必须的一类低分子化合物。它是人体六大营养要素(糖、脂肪、蛋白质、盐类、维生素和水)之一,大多数必须从食物中获得,仅少数可在人体内合成或由肠道细菌产生。
人体每日对维生素的需要量甚微,但如果缺乏,则可引起一类特殊的疾病,称为“维生素缺乏症”。因为维生素跟酶类一起参与肌体的新陈代谢,能使肌体的机能得到有效的调节。
各种蔬菜、水果中含有丰富的维生素。E.矿物质组:
矿物质有调节身体机能的作用。
人体其实是由各种元素(大量元素和微量元素)组成的。其中很多矿物质元素为酶的必需组分,可调节多种生理功能(如维持渗透压、氧气转运、肌肉收缩、神经系统完整性),也是身体组织和骨骼生长及维持所必需的。有些矿物质(如钙、磷、钠、镁、硫、氯化物)含量较大,有些则仅含微量。人类必需的微量元素有钻、铜、氟、碘、铁、锌、铬、硒、锰、钥。大多数矿物质(锌除外)都广泛分布于各种食品中,可以在平衡和多样化的膳食中得到充分补充。
食盐、各种蔬菜、水果中含有丰富的矿物质。F.水组
水是人体不可缺少的重要物质,成年人体内的水约占体重的6000^7000,少年儿童体内的水约占体重的8000。水是细胞的主要组成部分。人体的各种生理活动都不能离开水。例如:营养成分经过消化后分解成的各种物质,都需要溶解在水里才能够被吸收;绝大部分废物都要溶解在水里,才能够被排出体外。水一方面不断地随着食物和饮料进人人体,一方面又不断地随着废物排出体外,身体里的水常常要保持一定的平衡,如果失去平衡,各种生理活动就会发生障碍,甚
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
至危及生命。
2、在一天的食物中,我们能获得哪些营养
(1)引导:通过探讨交流我们已经对食物的营养成分有了一定的了解,现在请大家拿出我们上节课调查食物时填写的卡片,将每种食物含有的主要营养成分补充记录在卡片上(卡片的背面或者食物名称的旁边);然后按照不同的营养成分,将食物再次分类,并作好记录。
(2)小组活动:先做补充记录,再重新分类并做好统计 含有丰富蛋白质的食物 含有丰富糖类的食物 含有丰富脂肪的食物 含有丰富维生素的食物 含有丰富矿物质的食物
(3)展示交流(投影仪展示小组统计表)。
(4)小结:我们吃的食物中,有的一种食物可能会含有多种营养成分,但没有一种食物会具有所有的营养,因此我们应该均衡膳食。
3、找出食物中的营养成分
(1)过渡:我们还可以通过实验和查阅资料的方法,亲自来找一找这些食物所含有的营养成分,那就更有趣了。教科书中设计了两个简单的实验,教我们检验脂肪和糖类;还告诉了我们寻找食物中蛋白质、维生素和矿物质的方法。请同学们认真阅读教材,亲自动手做一做吧!
(2)分组活动
注意:检验糖类,滴碘酒时,要离开食物一段距离,然后滴一滴或几滴;检验脂肪实验时,不要弄在检验纸以外,以免污染衣服、书包、桌子等;看食物包装袋上的标签时,应仔细找找不同食物的蛋白质、维生素、矿物质含量。
(3)汇报交流
三、小结
1、说说食物中的营养成分。
2、课外继续检验食物的营养成分,制成一份常见食物营养成分表。【板书设计】
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
2、食物中的营养 蛋白质 人体的主要成分 脂 肪
人体能量的主要来源 糖 类 维生素 调节身体机能 矿物质 【教学反思】
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
3·3 营养要均衡
【教学目标】
科学概念
没有一种食物含有人体所需的所有营养成分,所以我们需要搭配膳食,保证营养的充足。
搭配膳食营养要做到品种多样,并保持合理数量。过程与方法
通过阅读资料的方式,获取有用的信息,并通过自己的分析以及集体的研讨,形成认识。
情感态度价值观
在理解均衡膳食的基础上,建立健康生活的意识。通过对均衡膳食的分析与研究,感受到理性思考的重要性。【教学重点】
理解并研究如何才能均衡膳食。【教学难点】
学会合理配搭膳食营养,建立健康生活意识。【教学准备】
为每位学生准备:均衡膳食食物搭配记录表(参照教科书
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
生长发育的是哪类食物?能使我们保持健康的是哪类食物?“宝塔”中不同种类食物食用量的多少,又告诉了我们什么?(3)全班交流
各小组代表交流发言,相互补充
师小结:均衡膳食宝塔共分五层,包含我们每天应吃的主要食物种类。宝塔各层位置和面积不同,这在一定程度上反映出各类食物在膳食中的地位和应占的比重。
谷类:含淀粉质,少量维生素B及植物性蛋白质;全麦食物含纤维素。供应热能,补充消耗,保持体温。作为主食,自然总摄取量远高于其它类食物。
蔬菜、水果类:含丰富维生素A和C,各种矿物质及纤维素。增强抵抗能力,保持细胞健康,防止便秘。宜多吃。
畜禽肉类、鱼虾类、蛋类:含丰富蛋白质,多种维生素及脂肪;肉类中的铁质含量特别丰富。可助长发育,维持新陈代谢。宜适量摄取量。
奶类及奶制品类、豆类及豆制品类:富含蛋白质,多种维生素等,奶类钙质含量特别丰富。有助于牙齿及骨骼健康。应适量摄取。
油脂类:提供人体生理运行及活动所需热能,在一定限度内对身体有利,但摄取过多有害。故应尽量避免多食。
2、搭配膳食营养(1)小组活动
将我们“一天中的食物”记录(卡片)按照宝塔各层食物的分类进行摆放,与均衡膳食“宝塔”图对照,看看我们的食物搭配与食物均衡膳食“宝塔”有什么不同?我们需要做出哪些改进?
将改进后的食物搭配记录下来,完成下表。一天的食物(2)展示交流
投影仪展示各组改进后“一天的食物”记录表,全班交流再改进。(3)探讨膳食搭配
过渡:为了让我们的身体保持长期营养均衡。在未来的一段时间里我们应该制定什么样的膳食搭配原则?这就需要我们思考更多的条件,比如,这几天手指
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
脱皮了,是否要增加相关的维生素;这几天运动量比较大,是否要考虑增加富含糖类的食物„„在考虑到诸多因素的基础上,制定出“我的膳食营养原则”。
参考示例
我的膳食营养原则 1.荤素搭配。2.粗细粮搭配。
3.每日吃适当的新鲜水果和蔬菜。
4.最近运动量比较大,需要多吃糖类食物,补充足够的能量。5.最近手指间有一些脱皮,需要多吃含有维生素的食物。6.喝一些水; „„
三、课外延伸
请按自己的食谱进行实践,我们将评出“美食大师”。【板书设计】 3 营养要均衡
【教学反思】
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
3·4 生的食物和熟的食物
【教学目标】
科学概念
为了保证对营养的吸收,有的食物适宜生吃,有的食物适宜熟吃。食物由生到熟会发生多方面的变化,其中有的变化是有利于人体对食物的消化和吸收的。
过程与方法
在加热的过程中,观察食物由生到熟的变化。
通过细致的观察,比较生的食物和熟的食物,并用文字或语言进行描述。情感态度价值观
细致认真地完成食物生与熟的比较活动。【教学重点】
观察比较生、熟马铃薯,了解生与熟的不同。【教学难点】
通过观察能描述生、熟食物的变化。【教学准备】
给每组学生准备:切开的生马铃薯和熟马铃薯,两小块生鸡肉(或猪肉),酒精灯、支架、石棉网、水、烧杯、镊子。
演示实物:大米、黄豆、苹果、葡萄、黄瓜、豆角、土豆、草莓、鸡肉、猪肉、鳝鱼„„ 【教学过程】
一、引入
合理的食物搭配可以保证我们获得均衡的营养,而食物的不同食用方法会影响我们对营养的吸收。生的食物和熟的食物有什么不同呢?不同的食物该怎样合理食用呢?就让我们今天一起来探讨探讨吧!
二、探究过程
1、生的食物和熟的食物
(1)出示一些食物的实物:说说哪些可以生吃?哪些要熟吃?(2)揭示题目。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
(3)举例说说生食和熟食。
(4)小结:有些食物经过烹饪后对我们的健康有利,而有的食物生吃更富有营养。
2、观察比较生、熟马铃薯
(1)教师提供切开的生、熟马铃薯,组织学生分组观察它们的变化。从生到熟,食物发生了变化。食物烧熟了,与生的时候有什么不同呢? A.看看马铃薯的颜色变化 B.摸摸马铃薯的软硬异同 C.尝尝马铃薯的味道
(2)汇报:马铃薯的营养会变化吗?
(3)讨论:把马铃薯烧熟了吃有哪些益处?(熟的马铃薯和生的马铃薯一样富有营养,但熟的马铃薯含有的营养成分更容易被人体吸收。)
3、观察比较生、熟鸡(猪)肉(1)观察生鸡(猪)肉
颜色、气味、用镊子夹住撕扯„„
(2)预测:鸡(猪)肉从生到熟会有哪些变化?(3)分组实验:用清水加热鸡(猪)肉 A.操作指导:
B.实验要求:注意安全;注意观察和记录。C.分组实验,教师巡回随机指导
(4)汇报:将观察到的现象尽量用语言描述出来。
(5)讨论:烧熟的鸡肉与生的鸡肉有什么不同?生的鸡肉为什么不适合直接食用?
三、小结:
食物中的蛋白质和脂肪在加热后会发生变化,变得容易被人体消化和吸收,而且熟的食物比较松软,也容易被消化。但是食物在这样的加工过程中,营养会有一些损失。生的食物会保留自身的营养成分,特别是维生素不会被破坏。所以采用生食的方法能够减少营养的损失,但是生吃食物一定要注意饮食卫生。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
3·5 面包发霉了
【教学目标】
科学概念
面包的变质发霉是霉菌大量繁殖引起的,霉菌的生长需要适宜的环境和条件。
通过对霉菌的培养可以进行霉菌生活条件的研究活动。过程与方法
根据自己提出的问题进行假设,并设计实验研究霉菌的生长与环境的关系。坚持记录霉菌的生长情况,分析、整理自己记录的数据。情感态度价值观
通过对霉菌的观察,拓宽观察周围世界的视野,保护并发展对事物的好奇心。在对霉菌生长的实验活动中,锻炼长周期实验观察的意志品质。【教学重点】
观察发霉的面包,了解霉菌;探究面包发霉的条件。【教学难点】
观察霉菌的生长情况。【教学准备】
为每组学生准备: 放大镜,载玻片,有条件的学校准备显微镜;
发霉的面包(装在密封好的口袋中),干面包四小块、滴管、水、塑料袋、实验记录单(参见教科书
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
面包发霉了!(揭示课题)
(2)怎样才能看清楚面包上霉菌的样子?用放大镜把面包发生的变化记录下来。
学生讨论,小组尝试。师引导学生用牙签取一些面包上的霉菌放在载玻片,用放大镜进行观察。
有条件的话引导学生利用显微镜观察,正确使用显微镜的方法指导——一提(提镜筒)二转(转换器)三调光 四载(标本置载物台)五降(降镜筒)六反向(升镜筒)
(3)汇报交流:投影仪展示各组记录单,学生代表用语言来描述你看到的霉菌的样子。
2、面包发霉的条件
(1)讨论:面包上怎么会长出霉菌?面包发霉与哪些因素有关?观察活动中得到的哪些信息能够帮助我们进行分析?还需要得到哪些方面的信息?
(2)小组探讨,作出推测
(3)全班交流:霉菌长在面包上,而离面包最近的塑料袋上并没有霉菌生长,这可能说明霉菌的生长需要面包提供养分;面包如果是放在了温暖的地方发的霉,这说明霉菌的生长与温度的高低有关;发霉的面包还是软软的,有一些水分,这说明霉菌的生长需要水分„„
3、哪一块面包上的霉菌生长得快
(1)过渡:刚才的讨论只是我们的一种猜想,霉菌的生长还可能与哪些因素有关?请各组根据老师为你们提供的材料,你能设计一个实验证明霉菌的生长与温度的关系?你能设计实验证明霉菌的生长与水的多少有关?霉菌的生长还可能与哪些因素有关?你还能用实验来证明吗?
(2)选择实验条件
拿出材料袋的四块烘干的面包,用牙签在每块面包上放一些霉菌。(这是一组对比实验,用牙签在每块面包上放一点儿霉菌,目的是为了创设在四块面包上都有霉菌这样一个相同的条件。)
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
教学过程
一、引入
本周我们进行了几天的实验观察,记录了不同条件下面包上的霉菌生长的情况。今天我们来进行一下汇报交流。
二、交流活动
1、小组活动
整理记录,分析实验,归纳总结。各组选定代表在全班汇报交流。
2、展示交流
(1)投影仪展示小组记录表、总结,学生代表汇报(2)相互补充,探讨交流。师适时归纳板书。
3、小结:
面包发霉是因为在它的上面生长了一种生物——霉菌,与其他生物一样,它的生长需要获取营养和适宜的生长环境。
因为霉变过程中产生的霉菌含有对人体有害的物质,所以发霉变质的食物是绝对不能食用的。
三、总结评价
1、小组自评
谈谈本次观察实验活动中的收获,自身表现,合作情况„„ 评出优秀观察记录员。
2、班级总评(1)小组汇报(2)评出优秀实验组 【板书设计】 5 面包发霉了
营养 温度
霉菌——生长条件 水分 空气 光照 „„
【教学反思】
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
3·6 减慢食物变质的速度
【教学目标】
科学概念
食物腐败变质是微生物大量繁殖引起的。
微生物生长和繁殖需要空气、水分和适宜温度等条件。破坏微生物生长繁殖的条件可以减慢食物变质的速度。
用冷冻、晒干、灭菌密封等方法储存食物是为了破坏微生物生长的条件。过程与方法
通过比较、观察不同食物减慢变质速度的方法,对观察的结果做出合理的解释。
运用已有的知识和经验,对获取的信息进行初步的归纳和综合。情感态度价值观
养成注意观察周围事物的习惯,关注身边的科学。【教学重点】
了解储存食物的各种方法。【教学难点】
培养学生的观察能力,用学到的知识解决问题。【教学准备】
为每组学生准备:新鲜的小鱼和腐败的小鱼(也可以是其他食品),记录单,镊子、一次性橡胶或塑料手套。
教师准备:有关食物储存的图片资料。【教学过程】
一、引入
家里的食品柜里和抽屉里常常放着一些食物,怎样能够使食物长时间保存而又不变质呢?面包发霉的实验能给我们一些什么启发呢?
二、探究过程
1、观察变质的食物
(1)小组各一份新鲜的小鱼干和干面条。讨论:你可以用哪些方法来观察?
小组观察活动,说说你发现了哪些有关小鱼干和干面条的信息?(2)小组各一份腐败的小鱼和发馊的潮面。
A.讨论:这条小鱼已经腐败了,可能带有很多细菌,我们怎么来观察这些腐败的物品?
指导学生观察方法
1.不要用手直接接触腐败的物品。
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
2.观察完毕要用肥皂洗手。
3.使用扇闻的方式闻气味,并尽量少闻。
B.小组观察活动,你发现了哪些信息?请记录下来。
观察比较新鲜的小鱼干和腐败的小鱼、干面条和发馊的面条,有哪些不同的地方?
(3)汇报交流
讨论:腐败的小鱼、发馊的面条与发霉的面包有哪些相似的地方?(它们的变质过程非常相近,都需要温度、水分、养料等条件。)
2、储存食物的各种方法
(1)我们已经知道引起食物变质需要有一定的空气、水分和温度等条件,如果要储存一条新鲜的小鱼,可以用什么方法?
小组讨论交流,并说说运用这种方法储存食物的理由。(2)阅读55页小资料。
出示图片和食品罐头等实物,说说为什么可以用这种方法能储存食物?(3)你还知道哪些储存食物的方法?为什么这些方法能减慢食物变质的速度?
(4)讨论:你还能用什么方法来储存食物?(5)小结:
各种储存方法都是在避免或者减缓形成微生物生长的适宜环境,以此来延长食物的保鲜时间。
三、后续活动
课后收集一些食品包装袋或包装盒,思考为什么用这种方法来储存食物? 【板书设计】6 减慢食物变质的速度 冷冻法 曝晒法 腌制法
储存食物的方法 密封包装法 真空包装法 高温或低温灭菌法 „„
【教学反思】
教科版小学科学四年级【下册】全册教案
3·7 食物包装上的信息
【教学目标】
科学概念
观察食品的包装,可以获取这种食品的有关信息,便于我们了解食物的营养成分、配料、保存方法等。
过程与方法
根据食品的保质期、配料表等信息,正确选择适合的食品。在观察食品包装信息的活动中,促进分析处理信息能力的提高。情感态度价值观
在了解食品包装信息的活动中,加强学生关注自身健康生活的意识。【教学重点】
观察食品包装袋或包装盒上的信息。【教学难点】
会比较几种食品的保质期、配料,正确选择合适的食品。【教学准备】
每位学生准备:食品包装袋若干。
为每位学生准备:食品生产日期、保质期记录单。
教师准备:不同类型的食品包装袋,可以考虑透明与不透明的、不同材质的、透气与不透气的、奶粉袋等。【教学过程】
一、引入
无论是营养的搭配,还是食物的保存,都需要了解食物的相关信息,从哪里能够得到这些信息呢?(揭示课题)
二、探究过程
1、观察食品包装袋或包装盒
(1)观察活动:仔细观察包装袋上的介绍,你能从中获得哪些信息? 小组观察、交流、汇报。(2)讨论:
A.食品为什么会有这么多种不同的包装呢?