1、20212021 新教科版科学四年级下册教材分析新教科版科学四年级下册教材分析 第一单元第一单元 植物的生长变化植物的生长变化 单元解读单元解读 单元设计意图单元设计意图 植物是生命的主要形态之一，包含了如树木、灌木、藤类、青草、蕨类，及绿藻、 地衣等熟悉的生物。据估计现存大约有 450000 个物种。植物是生命世界的重要组成部 分,对自然界中物质和能量的循环起着不可替代的作用,是动物和人类赖以生存的基础。 对于中年级的学生来说,植物是熟悉的,他们知道每天都会看到各种各样的植物,植物也 是陌生的，学生们很少有目的地去观察植物，了解植物,对植物的构造和各部分的形态 与功能缺乏研究与认识。 小学生
2、对植物的认识是一个长期的过程。在学习的过程中，学生认识了形形色色的 植物,初步了解了植物、动物和人之间的关系，了解到植物的生长的基本需求。本单元 在学生初步了解植物的基础上，从观察植物生命的某个阶段延伸到观察植物的一生,实 现对植物生命历程的认识。 本单元精选了凤仙花这种既常见又各有典型特征的植物作为种植和观察对象,按照 自然顺序编排内容,从播种到收获,按照植物的生长过程依次展开对其种子、 根、 茎、 叶、 果实形态的观察和作用的探究,最后抽象概括出绿色开花植物生长过程的共同特征。 本单元既注重学生动手实践能力、观察记录能力、实验探究能力的提升,也注重学 生抽象概括能力的培养。 单元设计思路单
3、元设计思路 单元主体活动：单元主体活动： 种植绿色开花植物，观察研究植物一生的生长变化。 教材内容：教材内容： 第一单元 植物的生长变化 1.种子里孕育着新生命 2.种植凤仙花 3.种子长出了根 4.茎和叶 5.凤仙花开花了 6.果实和种子 7.种子的传播 8.凤仙花的一生 种子植物生长发育过程种子 内容组织内容组织 单元主题单元主题 课题课题 教材内容教材内容 第一单元 植物的生长变化 凤仙花的 生长发育过程 1.种子里孕育着新生命 种子的形态结构、作用 2.种植凤仙花 种凤仙花、做种植杯、制定观察计划 3.种子长出了根 种子萌发、根的作用、根的形态 4.茎和叶 茎和叶的生长、茎和叶的形态及
4、作用 5.凤仙花开花了 花的结构、花的作用 6.果实和种子 果实的形成、果实的结构 7.种子的传播 传播种子的方式、传播种子的意义 8.凤仙花的一生 整理观察记录、总结方法、建构认知 建立：结构与功能、多样性与共同性相统一的观点。 内容选择内容选择 基于课程标准要求基于课程标准要求 课程目标课程目标 1.科学知识总目标： 要求：了解生物体的主要特征，知道生物体的生命活动和生命周期。 2.科学知识学段目标（生命科学 3-4 级）： 要求：初步了解动植物体的组成部分，知道动植物的生命周期；初步了解动物和植物都 能产生后代，使其世代相传。 课程内容课程内容生命科学领域生命科学领域 要求学生形成的主要
5、概念（4 个）： 概念 7地球上生活着不同种类的生物。 概念 8植物能适应环境，可制造和获取养分来维持自身生存。 概念 11植物和动物都能繁殖后代，使它们得以世代相传。 概念 12动植物之间、动植物与环境之间存在相互依存的关系。 课程内容课程内容-学习目标（学习目标（3 3- -4 4 年级）年级） 8.1 描述植物一般由根、茎、叶、花、果实和种子组成，这些部分具有帮助植物维持自 身生存的相应功能。 8.2 说出植物通常会经历由种子萌发成幼苗，再到开花、结出果实和种子的过程。 8.3 举例说出生活在不同环境中的植物其外部形态具有不同的特点，以及这些特点对维 持植物生存的作用。 11.1 举例说
6、出植物从生到死的生命过程。 11.2.1 描述有的植物通过产生足够的种子来繁殖后代，有的植物通过根、茎、叶等来繁 殖后代。 12.1.1 描述动植物维持生命需要空气、水、温度和食物等。 12.1.2 举例说出水、阳光、空气、温度等的变化对生物生存的影响。 12.3 列举动物帮助植物传粉或传播种子等实例。 体现大单元教学特点：在整个单元活动中反复建构，而不是告诉一个事实。体现大单元教学特点：在整个单元活动中反复建构，而不是告诉一个事实。 基于课程标准要求基于课程标准要求 学习：学习： 概念 7地球上生活着不同种类的生物。 概念 8植物能适应环境，可制造和获取养分来维持自身生存。 概念 11植物和
7、动物都能繁殖后代，使它们得以世代相传。 概念 12动植物之间、动植物与环境之间存在相互依存的关系。 以期：以期： 帮助学生初步形成生物体结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点。 学习长期观察记录、收集整理信息以及建模等研究方法。 培养学生持之以恒的精神 单元目标单元目标 科学概念目标 绿色开花植物通常会经历种子萌发、生长发育、开花结果、衰老、死亡的过程。 植物维持生命需要阳光、空气、适宜的水分和温度。 绿色开花植物由根、茎、叶、花、果实和种子组成。这些结构具有帮助植物维持自身生 存和繁殖的作用。 根、茎、叶为植物生存提供营养物质，花、果实、种子帮助植物繁殖后代。 有的植物产生足够的
8、种子繁殖后代，有的植物根、茎、叶可以繁殖后代。 种子都有种皮和胚，有些植物种子中有胚乳。胚是新植物的幼体。 根具有吸收水分、矿物质以及固定植物的作用。 茎具有运输水分、养分以及支撑植物的作用。 叶能进行光合作用制造植物生存需要的养分。 叶能通过蒸腾水分调节植物体的温度以维持其生存。 花一般由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分组成。 雄蕊上有花粉，花粉落到雌蕊上后，雌蕊可以发育成果实和种子。 果实由果皮和种子两部分组成。 植物繁殖需要将种子传播出去，不同的植物传播种子的方式不同。 不同植物根、茎、叶、花、果实、种子外部形态各不相同，呈现出植物多样性。 科学探究目标科学探究目标 会用播种的方法栽培植物。
9、 能基于研究需要制定观察计划。 能用文字、图表、图画、照片、视频等方法收集记录植物生长变化的相关信息。 能利用解剖、建模、观察、实验、推理等方法研究植物器官的结构与功能。 能用表格、统计图表等方式整理观察记录的信息。 能依据科学记录，运用分析、比较等方法，得出结论。 能基于观察记录有依据的描述凤仙花一生的生长变化过程及规律。 能反思自己的种植过程以及观察、记录方法，并适时作出调整。 科学态度目标科学态度目标 能持续保持对植物生长变化及结构与功能的探究兴趣。 能坚持观察并客观记录凤仙花的生长变化现象。 能以事实为依据陈述自己的观点，交流中面对有力证据能及时调整自己的观点。 能与多人分工合作进行探
10、究活动，乐于分享自己的想法。 在种植植物过程中表现出对生命的珍爱。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 体会到环境与植物生存及繁殖之间的关系，具有保护环境的意识。 意识到植物与人类生活的关系，知道保护植物就是保护人类自己。 各课教材分析各课教材分析 1 1 种子里孕育着新生命种子里孕育着新生命 共 2 页，包括四个部分 主要内容：主要内容： 1.观察种子外部形态 2.研究种子内部结构 （一）观察种子的外部形态（一）观察种子的外部形态（探索活动 1） 研究对象：不同的种子（含凤仙花种子） 目标指向：认识种子是多种多样的，不同种子形状、颜色、大小等外部形态各不相同。 研究方法：
11、观察（强调综合利用感官） 比较（在比较中发现更多特征） 目标指向：学习研究生物外部形态特征的一般方法观察、比较 教师可以补充一些不同类别的植物种子或图片，拓展学生视野。 （二）研究种子的内部结构（二）研究种子的内部结构（探索活动 2、3、4） 1.推测种子的内部结构。（画） 2.观察没有浸泡过和浸泡过的蚕豆种子（画、写） 3.观察更多种子的内部结构。 教学时： 指导学生正确使用放大镜、镊子进行观察、解剖种子； 及时将记录观察到的现象； 基于观察到的现象推测种子结构的功能。 渗透多样性与共同性、结构与功能相统一的生物学观念。 （三）拓展（三）拓展 渗透着 STEM 课程理念，体现融合的思想。 是
12、科学学习与艺术的结合。 2 2 种植凤仙花种植凤仙花 共 3 页，包括四个部分。 主要内容： 1.种植凤仙花 2.做种植杯 3.制定观察计划 4.了解其他繁殖方式 一、聚焦的问题 1.种子萌发和植物生长需要什么条件？ 2.如何观察记录植物一生的生长变化？ 二、探索活动： （一）种植凤仙花 选种、播种、浇水、放置温暖的地方 目的： （1）在活动中感悟种子萌发需要的条件： 种子饱满、完整自身条件 适宜的水分、温度外部条件 理解维持植物生存需要适宜的环境 （2）学习栽培植物的方法 种子不要播的太深；水不要浇的过多；放在温暖的地方 （二）做种植杯 目的： 使种子在土壤中的萌发过程可视化 培养学生解决问
13、题的意识和能力怎样看到 教学时： （1）启发学生想办法看到种子在土壤中的变化。 （2）指导学生在种植杯中放入四粒种子，种脐分别朝向四个方向。 （三）制定观察计划 目的： 进一步培养学生制定观察计划的意识和能力 用计划引领学生坚持并进行有效观察 计划的内容： 植物名称：凤仙花（其他植物） 栽培地点： 教室内盆栽 校园内校园某个地方 栽培方法：播种（用种子？根、茎、叶？） 观察记录的内容：植物茎、叶的变化； 新器官的出现 为植物做的事情：浇水、施肥、放在有阳光的地方、放在温暖的地方 三、拓展活动 认识植物其他繁殖方式 指向课程标准： 11.2.1 描述有的植物通过产生足够的种子 来繁殖后代，有的植
14、物通过根、茎、叶等来繁殖后代。 3 3 种子长出了根种子长出了根 主要内容：主要内容： 1.描述种子萌发的过程 2.研究植物根的作用 3.认识不同形态的根 一、研究种子发芽的过程探索 1 依据：种植杯中种子的萌发过程 观察描述的重点： 1.种脐朝向不同方向放置，根都向下生长，并且生长速度很快。 2.种子先长出根、再长出茎和叶。（满足植物生长需求） 3.种子萌发需要适宜的条件-水、温度 （二）研究根的作用 包括探索活动 2、3 及研讨活动 3 的内容 1.探索活动 2 基于现象提出问题种子萌发先长出根 基于生活经验做出假设往土壤中浇水 假设： 根具是吸收水分的作用 根有固定植物的作用 2.探索活
15、动 3实验验证根有吸水作用 （1）参考下面的实验方法教师指导进行、无需学生设计。 （2）实验方法： 放红墨水便于观察 在水面上滴油避免水分蒸发 在水面处做标记可以用笔线 （3）实验结果： 记录观察结果水位降低了 引领学生分析：水位降低的原因 通过推理：得出根有吸收水分的作用 3.研讨活动 3集体论证 根有固定植物的作用。 证据来源：生活经验拔出植物不容易 价值：引发学生对生活中观察到现象的思考。 强调：有依据的陈述观点 （三）认识不同形态的根拓展 教材中的图片分别是： 直根系（凤仙花）；须根系（大葱）；气生根（榕树） 水中植物的根（浮萍）；戈壁滩植物的根（胡杨）；沙漠植物的根（仙人球） 目的：
16、 感受根的多样性、进一步理解根的作用，构建生物的形态结构与其功能相适应的观点。 指向课程标准： 8.3“举例说出生活在不同环境中的植物其外部形态具有不同的特点，以及这些特点对 维持植物生存的作用。” 4 4 茎和叶茎和叶 主要内容： 1.观察凤仙花的茎和叶 2.研究植物茎的作用 3.研究植物叶的作用 4.认识不同形态的茎和叶 一、观察凤仙花的茎和叶 探索 1观察凤仙花植株的形态特征 观察对象：茎和叶的生长变化 观察重点：叶在茎上的着生状况 教材要求： 1测量凤仙花植株的高度指向茎的生长变化。 2数叶片的数量指向叶的生长变化 3、4观察并画出叶在茎上的分布指向叶的着生状况。 凤仙花植物叶在茎上生
17、长的方式是互生。 从上往下看每一层叶子交叉排列，最大面积吸收太阳光。 二、研究植物茎的作用 1.探索 2-1 推测茎的作用 “茎有运输水分和养料的作用” 2.探索 3-1 实验验证 （1）想办法证明我们的想法是否正确教师启发学生自己设计实验。 （2）实验方法：放入滴有红墨水的水中 观察茎的外部变化 观察茎的纵切面观察茎的横切面 （3）实验现象： 纵切面：一条条的红线， 横切面：许多红色的圆点。 （4）实验结论：茎有运输水分的作用（推理） 三、研究叶的作用 1.探索 2-2 推测叶的作用 “叶有吸收阳光及蒸腾水分的作用” 2.探索 3-2 实验验证 （1）想办法证明我们的想法是否正确教师启发学生
18、自己设计实验。 （2）叶有吸收阳光的作用： 将一片叶子用黑色纸遮住，几天以后叶片颜色发生变化 （3）叶有蒸腾水分的作用： 选择叶片大的植物蒸腾的水分多，实验现象明显 四、认识不同形态的茎和叶拓展 1.不同形态的叶，一是对叶的多样性的认识二是对叶的形态与生活环境相适应的认识。 2.不同形态的茎。包括直立茎、缠绕茎、匍匐茎、攀缘茎及变态茎。是对不同种类的茎 的认识。 不同形态的叶指向课程标准： 8.3“举例说出生活在不同环境中的植物其外部形态具有不同的特点，以及这些特点对 维持植物生存的作用。” 5.5.凤仙花开花了凤仙花开花了 观察研究对象：开花期的凤仙花植株。 主要内容： 1.研究花的结构 2
19、.认识传粉现象 一、研究花的结构探索 1、2、3 1.观察花的结构 观察对象：花（桃花等典型完全花或凤仙花） 研究方法：解剖-由外到内、分类 目的： （1）认识花各部分结构： 萼片、花瓣、雌蕊、雄蕊。 萼片合称花萼；花瓣合称花冠。 （2）知道解剖是研究生物体内部结构的一般方法。 2.观察雌蕊和雄蕊 雌蕊由子房、花柱、柱头组成， 雄蕊由花药、花丝组成，花药中有花粉。 教材要求：雌蕊顶端有粘液、雄蕊上有花粉。 对话框“为什么花都有花蕊呢？” 意在引领学生了解雌蕊和雄蕊的功能。 3.观察更多植物花的结构。 教科书提供的是南瓜花、百合花和桃花。 南瓜花单性花，没有雄蕊或没有雌蕊 百合花没有花萼（不完全
20、花） 桃花完全花 观察比较它们的相同和不同： 不同：花瓣、花萼、雄蕊、雌蕊的颜色、大小、形态、数量等各不相同。 相同：都有雄蕊或雌蕊 目的：建立花是多种多样的认识，知道花可以分为完全花和不完全花两类。 培养学生观察比较、抽象概括的能力 教学时： 1.可以分组提供给学生不同的花，每组都有凤仙花和桃花。 设计观察记录表，记录每一种花的外部形态和内部结构。 归纳概括花可以分为完全花和不完全花，花都有花蕊。 2.重点观察花蕊，指导学生了解传粉现象，理解雄蕊、雌蕊具有繁殖功能。 雌蕊的子房部分将来发育成果实，子房里的胚珠发育成种子。 二、学习人工授粉拓展 拓展活动是人工授粉，可以组织学生在课后进行。 进
21、一步帮助学生理解雌蕊、雄蕊的结构与功能以及传粉现象。 其中的蜜蜂传粉内容指向课程标准：12.3“例举动物帮助植物传粉或传播种子的实例” 6 6 果实和种子果实和种子 主要内容： 1.果实的生长变化 2.果实的结构及功能 一、聚焦 图片：是凋谢的花朵和在花朵处刚刚结出的果实，呈现了植物生长过程的结果现象。提 示本节课研究的对象是植物的果实。 文字：强调传粉后的凤仙花才可以形成果实，告诉学生传粉是花结果的必要条件。 聚焦的话题：果实的结构及功能。 二、探索 （一）研究果实的生长变化过程探索 1 观察凋谢了的凤仙花里面的样子意在引导学生观察雌蕊的下端（子房）开始膨胀。 观察植株上处于不同生长阶段的果
22、实意在引导学生构建果实生长变化过程的认知。 （二）研究果实的结构。 1.观察凤仙花果实探索 2 （1）选择成熟的凤仙花果实。 成熟的凤仙花果实，便于观察外面的果皮和里面的种子。 （2）数果实中种子的数量。 与第 2 课关联，指导学生理解播下一颗种子可以结出许许多多种子。 可以让学生推算，一棵凤仙花植株可以结多少粒种子，领会植物的繁殖能力。 （3）插图：标出凤仙花果实的结构。 意在要求学生掌握果实有果皮和种子两部分组成。 2.观察更多植物的果实探索 3 不同植物的果实形状、颜色、大小各不相同，意在丰富学生对植物果实多样性的认识。 果实都包括果皮和种子两部分。进一步建构生物多样性与共同性相统一的观
23、点。 研究方法： 观察：综合利用感官 解剖：手剥、横切、纵切 教学时： 可以补充更多的植物果实，包括种子不明显的植物果实（猕猴桃、香蕉、草莓、无籽西 瓜等） 还可以提供一些学生熟悉的植物其他器官，引导学生判断是否是果实。纠正学生“能吃 的就是果实”的错误认识。根据果实的特征丰富学生的认识。 7.7.种子的传播种子的传播 主要内容： 1.种子的传播方式 2.种子传播的意义 一、研究种子的传播方式（探索 1-4） 教材五种植物果实涉及到种子的四种传播方式 植物名称植物名称 果实果实/ /种子的特点种子的特点( (写一写或者画一画写一写或者画一画) ) 种子传播方式种子传播方式 凤仙花 果皮干,易爆
24、裂 弹射传播 苍耳 苍耳果实上长有勾状的硬刺,可以粘附在人的衣服或 动物皮毛上,随人或动物运动将种子传播出去。 动物传播 蒲公英 蒲公英的果实很轻,形状像降落伞,每一粒蒲公英种 子上都带有冠毛,可以随风飘落到远方。 风传播 莲 莲蓬:蜂窝状、内似海绵组织、轻、可以漂浮在水面 上，依靠水传播。 水传播 樱桃 果肉肥厚、甜美,作为食物被动物传播种子。 动物传播 研究方法： 1.凤仙花种子的传播方式 体验活动手捏成熟果实的果皮 推测种子的传播方式 实地观察验证推测是否正确 2.苍耳、蒲公英种子的传播方式 方法：观察描述果实外部形态特征，基于外部形态特征推测种子传播方式，利用生物结 构与功能相统一的观
25、点，学习一种研究问题的方法。 3.观察并推测更多植物果实的传播方式 观察、描述、推测，进一步建构多样性与共同性、结构与功能相统一的认识。 教学时： 1.结合研讨问题 1 指导学生将观察和推测的结果及时记录下来。 2.多补充一些种子，拓宽学生视野，引发学生对周围植物的观察兴趣。 二、探讨种子传播的意义二、探讨种子传播的意义研讨研讨 2 2 为后代创造更多的生存机会空间、养料、水分、阳光 引领学生关注生物的生命活动现象与其生存的联系 拓展拓展 教科书上提供的是槭树和鬼针草的果实模型。 槭树果实：用纸折叠的，可用于模拟槭树种子随风慢慢飘落。 鬼针草：是用纸团和粘扣做成的，可用于模拟鬼针草种子粘在人身
26、上被带走。 8.8.凤仙花的一生凤仙花的一生 主要内容： 整理信息、总结收获 本课是整个单元学习活动的总结课。 一、聚焦 文字部分： 描述了几个月里学生在研究植物一生生长变化过程做过的事情： 种植、 管理、 观察、记录、收集信息等。 聚焦的任务：整理分析信息，总结自己的收获。 二、探索 包括 4 个内容 活动 1 展示交流种植的凤仙花或其他植物的生长变化记录。 本活动与第 2 课的观察计划相呼应。 引领学生展示自己的观察、 记录， 可以是观察日记、 不同阶段的植物照片、植物生长变化的视频，也可以是观察记录表。 二、探索 活动 2“将我们记录的不同时期凤仙花的图片，按生长变化的顺序排列起来。”
27、意在引领学生将长期观察过程中的零散认识系统化，帮助学生建立植物一生生长变化过 程的整体认识。 即凤仙花的一生经历了种子萌发、 幼苗生长发育、 植物开花结果以及衰老、 死亡的过程。 这就是凤仙花的生命周期。 二、探索 活动 3 依据时间，整理信息 依据观察计划中“不同时间它的样子及我们的新发现”的记录结果，选择几个主要节点 所发生的变化及时间，通过计算不同生长发育阶段经历的时间，认识植物的生命周期。 二、探索 活动 4 依据高度变化，制作凤仙花生长变化统计图 分析：第 1 周至第 6 周，生长较快，进入开花结果期，生长缓慢、接下来不再生长。 三、拓展 包括 2 个内容 （一）做凤仙花模型 增强趣
28、味性及建模意识 是实物模型。进一步构建对凤仙花植株的整体认知。 可以用不同的材料制作 （二）了解更多植物的生长变化 意在拓宽学生的视野。引发学生种植更多植物的欲望，进一步激发学生栽培植物、研究 其他植物一生的兴趣。 引领学生种花、爱花，美化生活、陶冶情趣。 第二单第二单 电路电路 单元解读单元解读 本单元主题的提出本单元主题的提出 第二次工业革命的标志是电的发明和广泛使用,从此人类进入“电气时代”。现代 工业、农业、交通、居家生活等领域都离不开电,如果没有电人类还会在黑暗中探索,电 的应用研究是科技不断发展的一个重要领域。同时,电虽是一种重要的能源,但有时也具 有危险性,电的安全使用与人的生命
29、和财产安全密切相关。 电是一种自然现象,指电荷运动所带来的现象,电磁相互作用是自然界四种基本相 互作用之一。四年级的学生对于电与电路的认识并不是一片空白,他们接触过生活中的 很多用电器,也可能尝试操作过用干电池做电源的些电动玩具,知道用电器必须通电才 能工作,开关可以控制用电器的工作,但是他们还没有形成对电路的科学认识,不清楚用 电器必须形成一个闭合回路才能工作。本单元就是在此基础上展开对简单电路的学习, 指导学生认识电路的组成,知道形成电路的条件,懂得安全用电的常识,为中学进步学习 电路中的电流、电压、电阻等概念积累经验、做好铺垫。小学阶段的电路学习是一种基 于现象的直观学习,它涉及的是最简
30、单的电路元件及其组成的电路。本单元以“电路” 为主题,用电和我们的生活、点亮小灯泡、简易电路、电路出故障了、里面是怎样连接 的、导体和绝缘体、电路中的开关、模拟安装照明电路这些科学探究活动来落实主题, 并介绍电的来源、电的用途、安全用电等知识。 本单元目录：本单元目录： 1 电和我们的生活 2 点亮小灯泡 3 简易电路 4 电路出故障了 5 里面是怎样连接的 6 导体和绝缘体 7 电路中的开关 8 模拟安装照明电路 概念分析概念分析 一、科学课程标准关于电的主要概念和课程内容一、科学课程标准关于电的主要概念和课程内容 本领域学习内容的知识结构图如下： 主要概念：电可以在特定物质中流动，电是日常
31、生活中不可缺少的一种能源。 电路是包括电源在内的闭合回路，电路的通断可以被控制。 有的材料容易导电，而有的材料不容易导电。 电是重要的能源，但有时也具有危险性。 二、课程内容和学段目标的简单分析二、课程内容和学段目标的简单分析 （一）（一）电是能量的表现形式电是能量的表现形式 电的学习目标集中在 3-4 学段。四年级的学生从一年级开始上科学课，已经连续学习 4 年了，学生对科学的理解、对科学问题的理性思考都有很大进步，可以引导他们综合的 认识电、电路和电能。 主要概念（电能），依然是上位概念。“电”作为能量的形式、不用去做理论上的分析 不用过多的思考电的本质是什么，更多的关注实操层面解决问题，
32、这是学生容易接 受和感受到的。如果老师们希望了解电能的定量表达，可参考【声音】单元解读中相关 解释。 （二）课程内容更多的需要在实践层面上理解（二）课程内容更多的需要在实践层面上理解 用科学实践的观点去理解和把握【电路】单元的教学，尝试带领学生进入真实的科学实 践课堂。 结合“技术与工程”领域的目标要求让学生有机会综合所学知识，体会“做”的成 功和乐趣，并愿意通过“动手做”解决问题。 （三）【电】和【电路】变化（三）【电】和【电路】变化 07 版教材单元题目是【电】，当对电作出解释时，电荷、静电就出现了，这是老课标要 求的。 20 版按照课标要求，去掉了静电和电荷部分，也不需要理解什么是电，显
33、然，用【电路】 更准确。 （四）科学实践的八个类型：（四）科学实践的八个类型： 1.提出问题和明确需要解决的难题。 2.建立和使用模型。 3.设计和实施调查研究。 4.分析和解释数据。 5.利用数学和计算思维。 6.建构解释和设计解决方案。 7.基于证据进行论证。 8.获取、评估和交流信息。 学生认知特点分析学生认知特点分析思维、逻辑、方法思维、逻辑、方法 1.1.关注学生原有认知关注学生原有认知 对学生原有认知的了解是单元学习的基础。第 1 课在头脑风暴的讨论中，将学生已有认 知和学习期许记录下来。班级记录表需要贯穿单元学习始终。 2.2.概念理解高于实操层面概念理解高于实操层面 从第二课开
34、始，用 4 课（2-5）研究电路。目的是要建立电路的概念电路是允许电 流通过的完整的闭合回路。概念的建构用了大量的实验，实操性很强。 电路概念建构的过程是理性的思维的过程假设、推理、判断等，一直伴随在实验和 操作的整个过程。 电路概念的建立，在理解中获得的，超越了实操层面。 3.3.渗透科学实践的观点渗透科学实践的观点 用科学实践代替科学探究便于理解科学的本质。 科学实践追求更加真实的教学，如： 在真实的实践中理解科学。 在教学设计中采取系统的观点用理性思维认识事物。 建立新型的师生交流模式和相应的规范。 电路单元解读电路单元解读教与学建议教与学建议 单元首页单元首页科学的观察视角科学的观察视
35、角 单元首页说明单元首页说明 背景是爱迪生在实验室的一幅图，不用考察其真伪。 1.电灯的发明和正式进入家庭是有时间差的。 1879 年，爱迪生用碳化纤维做灯丝，大大延长了白炽灯的使用寿命，电灯才能走进千家 万户，所谓“爱迪生点亮了世界上的第一盏电灯”寓意在此。 实际上白炽灯真正发明的时间要早得多。1840-1850 年期间，白炽灯就已经出现了。英 国发明家斯旺 1860 年就发明了世界上第一盏碳丝电灯。到 1875 年左右，白炽灯的寿命 已经有 40 小时。但是作为价廉物美、经久耐用、有实用价值的电灯则是爱迪生的碳化 纤维作灯丝、进入家庭的灯。 事实上，爱迪生对电气时代最大的贡献是供电系统的建
36、立，这才是导致更多不同用途的 电器陆续出现的原因。 2.单元首页不足百字，阐述了本单元学习的核心内容和概念理解。 电在人们生活中应用得越来越广泛，是基于人类对电的不断探究。 【电路】单元的研究更多的基于事实，不追求对电的本质理解（电荷）。所以用【电路】 取代 07 版教材中【电】这一名称，并且按照课标要求，删去了静电部分。 每课分析每课分析 第一课第一课 电和我们的生活电和我们的生活 了解初始想法，关注有关电的问题 1.把学习的起点定位在学生原有认知上用讨论的方式，了解学生所知道的关于电的知识 以及他们想学习的知识。这是第一课的主要任务。 建议使用“头脑风暴”的方法，全班同学一起讨论，教师随时
37、记录在班级记录表上。使 用“头脑风暴法”讨论问题时，需要让学生知道他们所有的想法都会被承认，而且没有 人会对其他人的想法提出批评。 关于用电安全的提示要贯穿整个单元的教学。 2.调查家中使用的电器 这是一个很宽泛的调查活动，调查的目的是为了发现生活离不开各种电器，无论是大型 的电器（冰箱、电视）还是小电器（电灯、电话、小型电子产品），同时，认 识电源、发现电源的种类是不同的。 3.研讨的问题也可以与【探索】1 结合起来。 第二课第二课 点亮小灯泡点亮小灯泡 与 07 版比较，20 版将学习周期与教学实践统一起来了，逻辑线索更加清晰，变化如下： 20 版在【聚焦】中先要思考小灯泡的连接方法，再画
38、一画连接的示意图。 对小灯泡构造的观察，20 版更加强调对“发光部位”以及各部分的作用（功能）的观察。 对四幅连接图的思考，20 版显然更细致、更深入。 聚焦聚焦 手电筒怎样亮起来的？你能点亮小灯泡吗？手电筒怎样亮起来的？你能点亮小灯泡吗？ 电是看不见的，但是借助电路学生会看见小灯泡亮了，有电了。 思考怎样用导线和电池让小灯泡亮起来。渗透了“电流动需要一个路径” 探索探索 1 1 小灯泡发光是有个闭合的回路小灯泡发光是有个闭合的回路 想过小灯泡是怎样发光的吗？ 找一找小灯泡的发光点、连接点都在在哪里，能找到几个连接点。 发现点亮小灯泡的原因： 电池 导线 电流经的路径 探索探索 2 2 尝试点
39、亮小灯泡哪些几种方法能点亮、哪些方法不能点亮。 能点亮小灯泡的连接需要画出示意图。 【研讨】 1.展示小组的实验记录表，画连接图是主要的记录方式。可以指导学生将连接点加重描 黑，便于更清楚的看到连接部位。 2.分析能点亮小灯泡的连接；判断四幅连接图的对错。在教学中可将这四幅图转换成简 图，便于判断和推测。 3.是对本课核心问题的总结。分析电路的特点，形成电路是一个回路的初步概念。 第三课第三课 简易电路简易电路 电路概念形成的核心课 聚焦聚焦 点亮小灯泡的过程，学生获得了一些关于电路的经验，这时再来组装一个真正的电路。 探索探索 1.利用电池盒、灯座、导线夹组装电路。 清楚关键的连接和必要的组
40、成元件是什么。 2.在组装的电路中加个开关。 尝试用开关控制电路的通与断。 3.画电路连接图。 在记录表中画一画连接图。可以尝试用简单的符号或简笔画表示电器元件。 研讨研讨 1.在完成的电路连接图中，用箭头标出电流的路径，连接点用圆点标出来。需要让学生 知道的是电按照一个方向流动即可。 2.在电路中尝试用其他的元件代替灯泡，发展学生对电路的认识。 第四课第四课 电路出故障了电路出故障了 分析问题、解决问题的实践课 聚焦聚焦 进一步明确电路的特点（概念）。 建立在电路是个回路基础上的问题设定和解决办法。 探索探索 1.探讨在哪些情况下，电路不能正常工作。怎样发现故障、怎样解决故障，要鼓励学生 思
41、考他们可以想到的所有方法。 2.做电路检测器，体验检测手段可以解决面临的问题。 3.实地检测，并补充检测记录。 研讨研讨 汇报检验过程以及排除方法。 强调安全用电用电路检测器只能在实验室里检测简易电路，不能用来检测 220V 的 电路。 第第 5 5 课课 里面是怎样连接的里面是怎样连接的 电器设备本身就是一个“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。 用分析和解释数据的方式，体现科学实践的基本观点 聚焦聚焦 聚焦问题是考察学生对“电路是允许电流通过的完整的闭合回路”这一单元最重要的概 念的理解程
42、度。 每个学生都要清楚， 本课的任务是要检测一个电路暗盒、 并要作出解释。 探索探索 检测一个电路暗盒，推测里面可能的连接方式。需要经历的思维过程如下： 1.先组装电路检测器，并确认其工作正常。 2.分析一个电路暗合接线柱可能存在的连接状况。 3.按照活动手册 1 的提示，设计一个测试系统预测可能会有多少种连接方式，确定 合理的测试顺序。 研讨研讨 1.推测接线盒内的连接方式。要引导学生把可能的连接都考虑到。 2.用同样的思路和方法，尝试考虑 5、6 接线柱的连接可能。 第第 6 6 课课 导体和绝缘体导体和绝缘体 有了前面几课的研究基础，本课的讨论就比较容易了 聚焦聚焦 导体和绝缘体的特征：
43、电流能否通过。 探索探索 教学中注意以下几点： 提示学生检测前先检查电路检测器是否能正常工作。 建议先识别一个物体的导电性，如回形针，并做安全提示。 增加对某些两可之间物体（材料）导电性的分析，如：带有塑料皮的回形针、铅笔芯、 漆包线、双脚书钉等。 研讨研讨 1.检测结果与预测进行对比，特别注意那些检测结果不一样的材料，分析原因，形成共 识。 2.讨论形成导体和绝缘体的认知。 3.分析物品的导电特点。 第第 7 7 课课 电路中的开关电路中的开关 聚焦聚焦 了解开关是怎样控制电路的通与断。 制作一个简易的开关。 探索探索 1.观察小开关 发现小开关结构特点组成材料、控制功能等，了解开关如此重要
44、！ 2.观察真实的开关 发现开关的工作机制。可以让学生作进一步的思考：在信息化时代，如果没有了开关， 电器设备会是什么状况？ 3.制作开关 研讨研讨 1.展示与交流制作方法。 2.尝试更多做开关的方法。 拓展拓展 尝试用一个双向开关或两个开关控制两个小电灯组装红绿灯装置。原理上是用开关 来控制两个电路。 启发学生思考在红绿灯的中间亮起一盏黄灯的办法。实际上是要解决用开关控制三个电 路的问题。 第第 8 8 课课 模拟安装照明电路模拟安装照明电路 这是一节关于电路学习的总结课。 “电路” 单元渗透了很多“技术与工程”领域的观点，是典型的科学实践课。 教学中建议用 STEM 学习方式来丰富学习内涵
45、。 聚焦聚焦 总结与应用 探索探索 1.设计照明电路方案 画平面图，标出物品摆放的位置。 画电路图2 个小灯泡、2 个开关的电路图。 2.交流设计方案（完善和改进） 3.模拟安装 4.交流分享 本单元教学的本单元教学的 2 2 点建议：点建议： 1.1.用好教师用书和活动手册用好教师用书和活动手册 教材是教学文本的统称，包括教科书、教师用书、学习手册等。教科书主要是通过文字 和图片传递科学教育的各种信息，图片和文本都是有内涵、有教学研究价值的。 教师用书在对图片的解释和教学的指导上是最具说服力的，是教师完成教学任务最基本 的依据。所以，用好教师用书是第一要务。教学的至始至终都应该研究好教师用书
46、。 学生活动手册是学生学习科学的抓手。手册里的各种记录表不仅反映了科学学习的过 程， 也体现了学生学习程度和学习水平， 不可或缺， 教学中需要指导学生用好活动手册。 2.2.用科学实践和“技术与工程”领域的观点指导教学用科学实践和“技术与工程”领域的观点指导教学 在【电路】单元的各种实践活动（实验）中，要引导学生运用逻辑推理、分析判断等看 待每一个实践活动，将理性思维贯穿到整个电路概念的形成与建立过程中。同时，一定 要格外重视用电的安全和安全教育。 第三单元第三单元 岩石和土壤岩石和土壤 单元解读单元解读 单元设计意图单元设计意图 矿物是人类生产生活的重要资源。矿物资源是人类的生命基石，是国民
47、经济发展的 物质基础。人类的衣食住行各方面都离不开矿物资源。在世界范围内，80%以上的工业 原料、70%以上的农业生产资料均来自矿物资源。从建筑到道路，从汽车到手机，从电 脑到药品，工程师们在创造一切东西时都会用到矿物。除了珠宝玉石，大多数物品中的 矿物已经和它们原来的模样大相径庭，使得普通人渐渐淡忘了矿物的重要性。人们还在 岩石的内部建造隧道，在岩石上面建造桥梁和高大的建筑物。不仅如此，岩石是原始社 会时期劳动工具的重要来源，在人类进化史上具有重要意义，以使用石器为标志的人类 物质文化发展阶段被称为石器时代。 岩石和矿物不仅是地质学家和工程师的研究对象，也是小学阶段研究物质科学与地 球科学的重要内容。小学四年级学生在一年级科学课上玩过石头，观察过石头，根据外 部特征给石头做过简单分类，也知道石头能用于收藏、观赏、盖房铺路。千姿百态的岩 石和矿物在学生眼中既神秘又稀有。由于小学生缺乏生产经验，所以不能把各种日用品 的成分和岩石、矿物建立联系，难以理解岩石和矿物是重要资源。日常生活中，小学生 缺少接触不同岩石和矿物的机会，因此绝大多数学生不能准确识别、细致描述常见岩石 和矿物的特征。科学观察与描述岩石、矿物的特征，能满足学生认识身
