資源簡介

義務教育課程標準實驗教材
科學教師教學用書
四年級上冊
主編：郁波
本冊執筆：任洪 唐蓮君 王慶志 賈欣
責任編輯：王薇 殷夢昆

目 錄
使用說明
教科書整體結構表
本冊教科書的教學目標與內容概要
主要材料清單
各單元說明與教學建議
溶 解
一、單元概述
二、單元教學目標
三、分課時教學建議（背景和目標、教學準備、教科書說明、教學建議）
第1課 水能溶解一些物質
第2課 水是怎樣溶解物質的
第3課 液體之間的溶解現象
第4課 不同物質在水中的溶解能力
第5課 溶解的快與慢
第6課 一杯水能溶解多少食鹽
第7課 分離食鹽與水的方法
四、評價建議
五、教學案例
六、參考資料
聲 音
一、單元概述
二、單元教學目標
三、分課時教學建議（背景和目標、教學準備、教科書說明、教學建議）
第1課 聽聽聲音
第2課 聲音是怎樣產生的
第3課 聲音的變化
第4課 探索尺子的音高變化
第5課 聲音是怎樣傳播的
第6課 我們是怎樣聽到聲音的
第7課 保護我們的聽力
四、評價建議
五、參考資料
天 氣
一、單元概述
二、單元教學目標
三、分課時教學建議（背景和目標、教學準備、教科書說明、教學建議）
第1課 我們關心天氣
第2課 天氣日歷
第3課 溫度與氣溫
第4課 風向和風速
第5課 降水量的測量
第6課 云的觀測
第7課 總結我們的天氣觀察
四、評價建議
五、參考資料
我們的身體
一、單元概述
二、單元教學目標
三、分課時教學建議（背景和目標、教學準備、教科書說明、教學建議、評價建議）
第1課 身體的結構
第2課 骨骼、關節和肌肉
第3課 跳動起來會怎樣（一）
第4課 跳動起來會怎樣（二）
第5課 食物在體內的旅行
第6課 口腔里的變化
第7課 呵護我們的身體
四、教學案例
五、參考資料



使用說明

與教科版科學教科書配套的《科學教師教學用書》是為切合教師教學的實際需要而編寫的，三至六年級共8冊。為了能清晰而簡明地表達課程設計的意圖，同時方便教師備課，我們設計了一些欄目和提供了相應的資源。
下面是與使用有關的幾點說明。
一、教師用書的體例和作用
本冊教科書的教學目標與內容概要
列寫本學期的主要教學內容和在學生科學素養培養方面希望達成的目標。為教師了解全學期的教學任務提供完整的框架和概貌。
主要材料清單
列出本學期探究活動涉及的主要實驗和需要的器材與材料，供教師作計劃和提前準備時使用。
各單元說明與教學建議
用文字形式介紹本單元的主要教學活動和活動間的結構，說明本單元的教學在整個教科書框架體系中的地位和意義。
單元教學目標
根據課程標準從科學概念、過程與方法、情感態度價值觀三個方面。列出本單元要實現的教學目標，為教師把握單元教學提供方向。
背景和目標
這是分課時說明教學內容選擇的知識背景和學生的認識背景，方便教師理解教學活動的設計意圖。所列的教學目標是直接針對該節課的。
教科書說明
用圖文對照的形式詳細說明正文、照片、圖片、圖表、對話框所包含的意義，對教科書正文中提出的問題給出必要的答案或說明。
教學建議
有針對性地為教學提供參考性策略，對教學中容易出現的問題給予提示。
評價建議
立足單元教學指出評價的主要方向、可使用的依據，以及可采用的評價方法。
二、課時安排建議
修訂后的教科書每冊均安排了4個教學單元。3、4年級每個單元包含7個教學活動，5、6年級為8個教學活動。原則上每個教學活動的時間為1課時，這是根據目前全國絕大部分地區小學科學課中、高年級均為每周2課時的現狀安排的。在設計時，我們也考慮到個別省份科學課的開設已經實現了課程標準的要求，因此在活動內容的安排上保持了彈性。針對這樣的地區，我們建議在課時安排上可以采取下面的辦法來解決：
（一）對典型的科學探究活動展開充分的探究，不以1課時為限制。例如“比較水的多少”“總結我們的天氣觀察”等；
（二）加強單元后的總結性教學，幫助學生梳理概念、澄清觀點，開展單元性的評價活動；
（三）實現教科書中已設計的拓展性活動，或資料庫中的拓展性活動。這些活動對學生的發展是十分有意義的。如“小桿秤的制造”“設計制作一個強磁力電磁鐵”等。為此每個單元安排3節左右的機動課時是適宜的，也是可操作的。
三、教學目標的表述
在這套教師用書中，我們根據課程標準的要求和新的科學教育研究成果，將教學目標分別從科學概念、過程與方法和情感態度價值觀三個方面來表述。科學概念的陳述是用一句完整的話來完成的，它比一個簡單的詞有了更豐富的內涵，表達的是一個科學的觀點或思想。科學概念也可以劃分為不同的層次，例如核心概念和具體概念。每一個核心概念是由不同的具體概念組成的，而具體概念是從科學事實中歸納出來的。以科學概念作為教學目標，將促進學生對事實的理解，有助于他們形成重要的科學觀念和思想，體現了科學教育改革的新方向。
四、概念圖和圖表的使用
修訂后的教科書引入了多種形式的概念圖和圖表，因為它們是學生學習科學的有用工具。運用這些工具，學生可以記錄和加工整理信息，同時用來描述概念。教師也可以
借此了解學生的初始想法，為教學確定起點。
維恩圖是一種選擇、分類和比較信息的非常有用的工具。可以幫助學生記錄下他們的觀察結果。兩個圓可以呈現不同的信息，比如只屬于陸生植物的特征和只屬于水生植物的特征應分別記在一個圓里，而它們的共同特征則應記入兩個圓的交叉部分。

網狀圖是概念圖中的一種，它的作用是用圖解的形式記錄與中心詞有關的觀點和內容，呈現中心詞和與之相關內容之間的關系。
使用網狀圖可以幫助學生圍繞中心詞作盡可能多的聯想，由此教師可以了解到哪些知識是學生已經知道的。



氣泡圖是一種簡單的網狀圖，它可以幫助學生對中心詞（主題）作出聯想，記錄下他們已經觀察和了解到的內容。





柱狀圖（條形圖）是在坐標圖上用填充的方式，完成的數據表達，表現為條形圖，一般由兩組數據組成例如時間和影長、時間和溫度等。柱狀圖可以直觀地表現數據之間的差異。




記錄不僅僅可以用文字，科學圖畫也是適合小學生記錄觀察和與人分享信息的一種十分有效的方法。它比普通的圖畫傾注更多的精力在細節上。為了真實地記錄，學生必須仔細地觀察，記下每個小的特點和線條。使用這種記錄方法可以提高每個學生的觀察能力，教師也可以從中評價他們的觀察、表達和理解的能力。


教科書整體結構表

修訂后的教科書共32個單元，更好地體現了課程標準的要求。覆蓋了生命科學、物質科學和地球與宇宙科學三大領域標準所規定的相關內容。教科書以科學概念和科學探究兩大主線并行發展的方式建立了自己的整體結構。
書中每個單元后設置了資料庫，是為了便于學生深入理解該單元的科學概念、豐富他們的已有經驗和發展他們探究科學的興趣，是科學課學習的重要組成部分，但僅供學生閱讀。

上學期 下學期
三 年 級 植物 植物的生長
動物 動物的生命周期
我們周圍的材料 溫度與物體的變化
水和空氣 磁鐵
四 年 級 溶解 電路
聲音 新的生命
天氣 食物
我們的身體 巖石和礦物
五 年 級 生物與環境 沉和浮
光 時間
地球表面及其變化 熱和燃燒
運動和力 地球的運動
六 年 級 工具和機械 微小世界
形狀與結構 我們身邊的物質
能量 宇宙
生物的多樣性 環境和我們




本冊教科書的教學目標與內容概要
本冊教科書有四個單元：“溶解”“聲音”“天氣”“我們的身體”。進入四年級以后，學生對科學課的學習已經有了一定的基礎，求知欲和參與科學活動的愿望明顯增強。因此，這一學年度是培養學生科學素養的至關重要的時期。教學中要因勢利導，積極引導學生在學習中尊重客觀事實、注重證據、大膽質疑，逐漸養成良好的科學品質和思維方式，真正提高他們的生活質量和學習質量。怎樣實現這一目標呢？以下幾點可供參考：
1.了解學生對所學科學問題的初始想法，特別是一些概念理解過程中出現的想法。每個教學單元都有概念的指向和一些支撐概念建立的過程性活動，只有充分了解學生在概念形成過程中的思維變化，才能做出正確的教學判斷，并避免客觀事實與學生的想象混淆，甚至用想象代替事實，以保證觀察和實驗中獲得證據的有效性，沒有人為的“偽證”。
2.指導學生反復進行控制變量的實驗。教科書中有多處涉及了這類實驗，如“溶解的快與慢”“比較聲音強弱、高低的變化”“探索尺的音高變化”“觀察上肢的運動”“測量心跳和呼吸”“體驗心臟的工作”，等等。在四年級引入控制變量的實驗，可以使學生更好地認識科學的本質，了解控制變量的實驗的重要，并正確地看待誤差問題。
3.引導學生在觀察和實驗的過程中做好記錄。教科書中已經給出了各單元相應的記錄表，并提示學生用文字、數據、簡筆畫、氣泡圖、網狀圖和柱形圖等進行記錄。教學中要指導學生客觀地記錄觀察到的現象，在“天氣”單元教學中還要指導學生堅持較長時間的觀察和記錄，每周都要進行督促和檢查。
4.引導學生用準確、恰當的詞語描述觀察到的事實和現象。教科書中需要學生進行描述的內容很多，有些甚至是實驗過程的描述，如“描述洗發液在水中的溶解過程”“描述物體是怎樣產生聲音的”，等等。這種描述能夠幫助學生提高科學思維能力，教學中應耐心引導。
5.引導學生對觀察和實驗結果進行整理和加工，形成正確的解釋。比如“天氣”單元中，需要學生對所記錄一個月的天氣現象進行分類的統計和分析，還要利用柱形圖等做出關于這一季節天氣變化的一般規律。
本冊教科書中的每個教學單元都有七個課題，這七個課題即是學習的內容，也反映了科學概念和科學探究雙向發展、螺旋上升的過程。
“溶解”單元是從觀察溶解現象入手，建立溶解的一般概念。這個概念可以看作是前概念水平，并沒有涉及分子的運動與分布等問題。“不同物質在水中的溶解能力”問題實際上已經向著溶解度這一概念發展了，但是在這里主要還是想滲透溶解是物質的基本屬性。物質溶解的多與少和很多因素有關，如壓力、攪拌、溫度等，溶解與析出往往是可逆的。在“溶解的快與慢”問題中，溫度對溶解的影響是最重要的。而方糖的溶解從本質上與攪拌加快溶解是一致的，只不過它從另外一個角度來說明增加物質與水的接觸面（所謂咬碎）可以加快溶解。
“聲音”單元的各組實驗意在形成一系列發展性的概念。從物體的振動產生了聲音開始，到用音量和音高來描述聲音，直至聲音是以波的形式傳播以及耳的功能等。教科書中的各種實驗，特別是一些探究性的實驗，都是在支撐聲音概念的建立，并在此過程中使學生獲得對科學的理解。
“天氣”單元的重點是讓學生學習并堅持較長時間的天氣觀察和記錄，“天氣日歷”則是觀察記錄的載體。教科書中基本上是圍繞如何觀察天氣現象、如何記錄展開的；對記錄的統計和分析能使學生了解科學的處理數據方法，并建立對天氣新的認識。
“我們的身體”單元旨在認識自己的身體，倡導健康的生活。當學生開始關注身體的結構、身體各種器官的功能和工作時，他們對健康便會有新的理解和認識。


主要材料清單

“溶解”單元
過濾器材：燒杯、漏斗、濾紙、鐵架臺；
氣體溶解器材：帶有橡皮帽的注射器；
蒸發器材：蒸發皿、三腳架、石棉網、酒精燈；
其他器材：放大鏡、攪拌棒。

“聲音”單元
發聲器材：大小不同的音叉和鐵釘、鑼、鼓、鋼尺；
傳聲器材：鋁箔（能折疊成1米長的鋁箔尺）、木制米尺、尼龍繩。

“天氣”單元
測溫器材：溫度計；
制作雨量器器材：高于15厘米的直筒透明杯子。

“我們的身體”單元
模型：人體結構模型、人體骨骼模型、心臟模型；
其他器材：啞鈴、吸耳球、大約1米長的塑料管。溶解



各單元說明與教學建議
溶 解
一、單元概述
溶解是指一種物質均勻地分散于另一種物質中形成均勻、穩定溶液的過程。四年級的學生對于溶解是有一定認識的，如把少量糖或鹽放在水里，就會慢慢化掉，類似這樣的現象學生們都見過，甚至親手做過。一部分學生也聽說過溶解一詞，甚至已經在生活中使用它，但還不能準確地說清楚究竟什么是溶解，也還不能準確判斷物質是否發生了溶解。
溶解單元從觀察食鹽在水中的變化開始，引導學生進入到對溶解現象觀察描述的一系列活動中去。通過觀察、比較幾種物質在水中的變化，形成關于“溶解”的描述性概念，并進一步研究學生可能會提出來的一系列問題——是什么因素在影響溶解的快慢，一杯水能溶解多少食鹽，溶解了的食鹽還能分離出來嗎？等。引導學生圍繞著溶解這一主題，逐步深入地開展觀察研究活動。
整個單元的內容可分為三個部分：
第一部分為第1~4課，以日常生活中最常見的物質——水為溶劑，觀察一些固體、液體、氣體在水中的變化，比較溶解和不溶解的主要區別特征，形成關于“溶解”的描述性概念。
第二部分為第5~6課，圍繞學生可能提出的兩個有價值的問題——是什么因素在影響溶解的快慢，一杯水能溶解多少食鹽，開展自主研究活動。
第三部分為第7課，引導學生對增加和減少水分，鹽的水溶液會有什么變化的問題進行思考。通過實際的觀察活動，了解食鹽在水中溶解和結晶的雙向變化過程，認識到食鹽溶解于水的變化過程是可逆的。
本單元的教學要善于引導學生在完成既定的觀察研究活動的同時，思考、提出一些新的可研究的問題，以使對溶解的研究逐步深入并擴展開去。


二、單元教學目標

科學概念
● 一些物質可以溶解在水中，一些物質不能夠溶解在水中。
● 溶解是指物質均勻地穩定地分散在水中，不會自行沉降，不能用過濾的方法把物質從水中分離出來。
● 可溶性固體物質在水中溶解的快慢與物體的顆粒大小（即表面積的大小）、水的溫度、液體是否被攪動等因素有關。
● 不同的物質在水中的溶解能力不同。
● 物質在水中的溶解是有一定限度的。
● 食鹽溶解于水的變化過程是一種可逆的過程。

過程與方法
● 觀察和描述幾種固體物質在水中溶解和不溶解的現象。
● 使用過濾裝置，分離幾種固體與水的混合物。
● 觀察和描述高錳酸鉀在水中的溶解過程，并想象食鹽的溶解過程。
● 觀察和描述一些液體和氣體在水中的溶解現象。
● 經歷氣體溶解于水的觀察實驗過程。
● 設計“怎樣加快方糖溶解”的實驗，親歷控制單個變量進行對比實驗的活動過程。
● 設計“一杯水能溶解多少食鹽”的實驗，經歷簡單的驗證實驗過程。
● 初步經歷探究性實驗“食鹽從濃鹽水中析出”的研究活動。

情感、態度、價值觀
● 發展研究溶解現象的樂趣，激發進一步探究溶解問題的興趣。
● 認識到嚴格按規范利用溶解裝置等科學工具進行實驗和測量的必要性。
● 形成細致、客觀地觀察的態度。
● 意識到溶解在人們生活中的廣泛性和重要性。



三、分課時教學建議
第1課 水能溶解一些物質

（一）背景和目標
每一個學生都知道，把食鹽放進水里會慢慢地化掉，把沙放進水里卻不會化掉。一些學生也聽說過“溶解”一詞，但不清楚究竟什么是溶解。本單元第1課，通過觀察、比較食鹽、沙、面粉在水中變化的不同，發現溶解和不溶解的主要區別和特征。學習使用過濾的方法，并期望通過過濾發展對溶解和不溶解本質特征的理解和認識。

科學概念
● 一些物質可以溶解在水中，一些物質不能溶解在水中。
● 不能用過濾的方法把溶解了的物質從水中分離出來。
過程與方法
● 觀察和描述幾種固體物質在水中的溶解和不溶解現象。
● 使用過濾裝置分離幾種固體與水的混合物。
情感、態度、價值觀
● 體驗研究溶解與不溶解現象的樂趣，激發進一步探究溶解問題的興趣。
● 嚴格按規范利用溶解裝置進行實驗。

（二）教學準備
為小組準備：1個透明的玻璃杯、盛有水的水槽、20克食鹽、20克面粉、30克沙、1根筷子、1根攪拌棒、3張濾紙、1個漏斗、3個燒杯、1個方座支架。

（三）教科書說明
本課是溶解單元的起始課，主要是讓學生初步感知溶解。在這一課中，學生們要運用觀察和比較的方法去發現食鹽、沙子和面粉在水中的狀態有什么不同。教科書又介紹了過濾的方法，讓學生進一步觀察、比較食鹽、沙和面粉能否用過濾的方法從水中分離出來。這一課將幫助學生發展他們關于溶解的概念以及觀察和實驗的技能。
第一部分：比較觀察食鹽、沙在水中的狀態
教科書提了兩組問題。第一組：怎樣描述食鹽在水中的狀態呢？怎樣描述沙在水中的狀態呢？引導學生對這兩種常見物質在水中的變化進行細致的觀察。第二組：觀察到了哪些現象，使我們說“食鹽在水中溶解了？”觀察到了哪些現象，使我們說“沙在水中沒有溶解？”引導學生關注兩杯混合物的主要區別，發現溶解的主要特征。為了使實驗現象對比明顯，這里要使用淘洗干凈的沙粒。
第二部分：觀察面粉在水中溶解了嗎
沙和食鹽在水中的變化不同是明顯的，面粉的出現帶來了新的問題，面粉在水中的變化到底更接近于沙還是食鹽呢？引導學生近一步進行觀察和比較。
用過濾的方法，分別過濾食鹽、沙和面粉與水的混合物。教科書介紹了過濾的方法，讓學生通過過濾實驗發現只有食鹽無法從水中分離出來，而沙和面粉都可以通過過濾的方法從水中分離出來。認識判斷物質在水中是否溶解的一個新方法——過濾。
教科書最后的交流，指向溶解的科學概念，期望學生對溶解從原來的“說不清楚”到能夠說出主要特點。

（四）教學建議
1.觀察比較食鹽、沙在水里的變化
為了使對比更加明顯，建議使用淘洗干凈的沙粒。對于食鹽和沙能否溶解于水里的問題，每個學生都知道答案。這項活動的重點是要引導學生對變化的過程進行細致的觀察，教師要提醒學生帶著問題進行實驗和觀察。這里共有四個問題，怎樣描述食鹽在水中的狀態？怎樣描述沙在水中的狀態？觀察到了哪些現象，使我們說“食鹽在水中溶解了”？觀察到了哪些現象，使我們說“沙在水中沒有溶解”？引導學生關注兩杯混合物的主要區別和特征。觀察之后，讓學生根據問題進行充分的描述，描述和觀察可以相互促進。
2.觀察比較面粉、鹽和沙在水里的變化
面粉在水里的情況顯然不同于食鹽和沙在水里的情況。面粉這個材料的出現帶來了新的問題——面粉到底是溶解于水還是不溶解于水的？可以先引導學生思考，表達自己的想法。教師要告訴學生兩種觀察方法，一是對著光線觀察混合物中的顆粒。可以發現水中的面粉顆粒，但不能夠看到水中的食鹽顆粒。二是靜置后觀察。可以發現沙和面粉都會沉降到水底，而食鹽不會。這兩種觀察方法指向溶液的兩個特點——（1）溶質變成肉眼看不見的微粒；（2）溶液的穩定性。觀察之后，要讓學生進行充分的描述與討論。
接下來，教師要教給學生一種新的觀察方法——通過過濾觀察面粉、食鹽是否溶解于水。這里的過濾實驗，學生是第一次操作，教師要做適當的講解演示，特別是折裝濾紙的方法要做示范。往漏斗中倒入液體時，要十分小心，讓學生注意不要將液體濺到漏斗外。倒入漏斗中的液體液面要略低于濾紙的上沿，應該要求學生明白并一定做到。
上述兩個活動結束之后，應組織學生及時整理和歸納：我們對溶解是否有了新的理解和認識？我們現在有哪些方法可以判斷物質在水中是否溶解了？

第2課 水是怎樣溶解物質的

（一）背景和目標
學生在生活中大多無法細致地觀察到溶解的過程。因此，對于物質究竟是怎樣均勻地分散到水中去的缺乏感性認識。這一課選用溶解實驗的典型材料——高錳酸鉀，讓學生通過仔細觀察，描述高錳酸鉀溶解于水的逐漸變化過程，想象食鹽在水中溶解時可能出現的變化，形成“溶解”的描述性概念，加深對溶解現象的本質性理解。

科學概念
● 溶解是指物質均勻地、穩定地分散在水中，不會自行沉降，也不能用過濾的方法把物質從水中分離出來。
過程與方法
● 觀察和描述高錳酸鉀在水中的溶解過程，并想象食鹽的溶解過程。
情感、態度、價值觀
● 認識到細致的觀察比較的重要性。

（二）教學準備
為小組準備：四個裝水的透明玻璃杯、1根筷子、高錳酸鉀、1個藥匙、20克食鹽、20克面粉、30克沙。
教師準備：溶解記錄表。

（三）教科書說明
第一部分：觀察描述高錳酸鉀在水中的溶解
觀察高錳酸鉀在水中的溶解過程，是一個非常好的對溶解的直觀認識過程。觀察高錳酸鉀的溶解分兩步，第一步是把幾顆高錳酸鉀輕輕放入水杯中，靜觀高錳酸鉀在水中的變化。這一環節可讓學生觀察到高錳酸鉀是如何逐漸分散到水中去的。第二步是攪拌以后，觀察高錳酸鉀的水溶液，這一環節可以讓學生注意到溶液是均勻的，用肉眼無法觀察到物質顆粒，而且高錳酸鉀溶液不會自行沉降。記錄表中的內容提示學生重點觀察溶解過程中的這些特點。然后通過與食鹽進行比較，想象食鹽在水中溶解時可能出現的變化過程，幫助他們形成關于溶解的描述性概念，理解溶解現象的本質。
第二部分：觀察比較四種物質在水中的變化
進一步觀察比較高錳酸鉀、食鹽、沙和面粉在水中的情況，并且完成相關的觀察記錄表，是對溶解現象觀察的梳理和總結。至此，學生應該能對溶解和不溶解進行判斷，并能說出判斷的依據。

（四）教學建議
1.觀察描述高錳酸鉀在水中的溶解
先讓學生說一說，糖和鹽可能是怎么溶解到水中去的。學生的描述是他們的初始想法，他們肯定非常想親眼看一看物質是如何分散到水中成為溶液的。教師出示并介紹高錳酸鉀，教師的取放演示一定要規范。學生初次接觸化學藥品，要讓學生先對高錳酸鉀進行觀察和描述。實驗之前，先觀察相關材料，應成為一個習慣。觀察高錳酸鉀在水里的溶解分兩個步驟，第一步是靜觀高錳酸鉀是如何逐漸分散到水中去的。第二步是攪拌以后，觀察高錳酸鉀的水溶液。要引導學生借助溶解過程記錄表對觀察到的細節進行描述，這些語言描述會越來越接近溶解的本質特征。這里讓學生想象食鹽在水里的溶解過程也是很有意義的，這是把剛剛建立的認識進行遷移。
2.觀察不同物質在水里的溶解
學生分別觀察了食鹽、沙、面粉、高錳酸鉀在水中的變化情況，接著比較它們的變化有哪些相同和不同。這是引導學生對先前的觀察和描述進行整理和概括。這里要充分發揮溶解記錄表的作用，對不同物質在水中的變化進行客觀、細致的比較分析，從中概括出溶解的特征：物質在水中化成了肉眼看不見的微粒，均勻地分布在水中，且不能用過濾或沉降的方法分離出來。使學生掌握對溶解和不溶解進行判斷的基本方法，并能說出判斷的依據。

第3課 液體之間的溶解現象

（一）背景和目標
提到溶解，學生總是先想到一些固體物質溶解在水中。而這一課，學生將制造幾種液體與水的混合物，觀察這幾種液體能否溶解在水中。這一課選用了一些學生生活、學習中非常熟悉的液體——膠水、洗發液、醋、酒精和食用油，讓學生觀察、比較它們在水里的溶解情況，發現有些液體可溶于水，而有些液體不溶于水，并進一步深化溶解的概念。

科學概念
● 一些液體能均勻地、穩定地分散在水中，溶解于水，另一些液體則不能。
過程與方法
● 觀察和描述一些液體在水中的溶解現象。
情感、態度、價值觀
● 認識到細致、客觀地觀察、比較的重要性。
● 意識到溶解在人們生活中應用的廣泛性和重要性。

（二）教學準備
為小組準備：兩個裝水的透明玻璃杯、1瓶膠水、1瓶洗發液、1根筷子、1個小匙、1小瓶醋、1小瓶酒精、1小瓶食用油、3只裝水的試管、1個試管架。
教師準備：液體之間的溶解記錄表。

（三）教科書說明
第一部分：觀察膠水和洗發液是怎樣溶解于水的
教科書提了三個問題，引導學生觀察膠水和洗發液溶解的過程。第一個問題是它們在水中是漂浮還是下沉的？學生會發現膠水和洗發液一開始是沉入水底，并蜷縮在杯底的。第二個問題是它們在水中是怎樣擴散的？學生可以清晰地發現膠水和洗發液在水中緩慢擴散的過程，這可以使他們聯想到高錳酸鉀在水中的擴散過程，并與之進行比較。第三個問題是攪拌之后，它們溶解了嗎？學生會發現膠水和洗發液可以形成穩定的水溶液，均勻地分散在水中。
第二部分：觀察醋、酒精和食用油是怎樣溶解的
教科書選用家中常見的三種液體作為研究材料，讓學生經歷預測——驗證的研究過程。先讓學生預測這三種液體在水中會怎么樣，然后把它們分別和水加入試管中，充分振蕩后靜置，再讓學生觀察描述這三種物質在水中的溶解情況。學生會發現，醋和酒精能與水很好地混合在一起，它們能溶解于水，而食用油則浮在水面上，不能溶解于水。
最后的“液體之間的溶解記錄表”，是對幾種液體在水中的溶解情況進行整理。

（四）教學建議
1.先讓學生結合生活經歷，談一談液體是否也能像食鹽和高錳酸鉀一樣溶解于水。學生列舉出幾種液體后，提問：“那么液體之間是怎樣溶解的呢？”引導學生仔細地觀察膠水或洗發液在水里的溶解情況。指導學生觀察膠水或洗發液的溶解時，要充分利用教科書中的問題提示、提醒學生注意，膠水和洗發液是怎么樣進入水中的，它們在水中是沉還是浮，它們在水中是怎樣擴散的，使實驗過程有明確的觀察點。同樣，觀察后，要讓學生描述膠水或洗發液在水中的溶解過程。
2.讓學生預測醋、酒精、食用油三種液體在水中會怎么樣，然后用實驗進行驗證。學生第一次使用試管振蕩的方法，教師要做好演示，讓學生仔細觀察醋和酒精如何擴散，充分描述醋和酒精在水中的溶解過程。在食用油和水的混合物中加入少量洗滌劑的實驗可以在課堂上完成。學生會發現，加入少量洗滌劑后，食用油也被溶解了，這有助于學生初步認識一些液體不溶于水，但可以溶解在別的液體中。

第4課 不同物質在水中的溶解能力

（一）背景和目標
一些固體、液體和氣體能溶解于水，不同的物質在水中的溶解能力是不同的。本課中，學生將探究在相同條件下食鹽和小蘇打在水中的溶解能力有什么不同。本課還將用實驗的方法研究氣體在水中的溶解能力。學生對氣體能溶解于水是缺少直觀認識的。期望通過這項研究，使學生認識到氣體也能溶解于水，又能從水中析出，并能解釋生活中的一些相關現象。

科學概念
● 不同的物質在水中的溶解能力不同。
● 一些氣體也能溶解于水。
過程與方法
● 研究食鹽和小蘇打在水中的溶解能力。
● 進行氣體溶解于水的觀察實驗。
情感、態度、價值觀
● 認識到細致地觀察、比較的重要性。
● 意識到溶解在生活中應用的廣泛性和重要性。

（二）教學準備
為小組準備：2個透明玻璃杯各裝30毫升水、1根筷子、20克食鹽分6小份、20克
小蘇打分6小份、汽水1瓶、開瓶器1個、注射器1只附橡皮帽。

（三）教科書說明
第一部分：研究食鹽和小蘇打在水中的溶解能力
食鹽和小蘇打是家庭廚房中常見的物品，而且比較相似。在兩個裝同樣多水的玻璃杯中，把食鹽和小蘇打一份一份地分別加入并攪拌，比較食鹽和小蘇打的溶解能力。教科書用文字和插圖對如何把食鹽和小蘇打分成等分，如何加入食鹽和小蘇打，什么時候進行記錄作了提示。實驗是用食鹽和小蘇打溶解量的多少來比較這兩種物質在水中的溶解能力的。
第二部分：研究氣體在水中的溶解能力
為了便于觀察氣體在水中的溶解現象，教科書選擇了對汽水中的氣體進行觀察。打開汽水瓶時，汽水中有氣泡冒出，對這一點，學生是有生活經驗的。使用注射器裝汽水，用橡皮帽封住管口，推拉注射器的活塞，觀察汽水中氣泡的變化。可以清晰地觀察到氣體既能溶解于水，又能從水中析出。
課文中的小資料，與生活相聯系，說明水中的動物、植物就是靠溶解在水中的氧氣進行呼吸的。

（四）教學建議
1.研究食鹽和小蘇打在水中的溶解能力
這是一個比較簡單的對比實驗。教學過程中，關鍵是要強調如何使對比過程公平。兩杯水必須一樣多，每次分別加入兩個水杯中的食鹽和小蘇打要一樣多，要同時用筷子進行攪拌。而且，實驗的過程盡可能科學規范，比如要等第一份加進去的食鹽或小蘇打完全溶解后，才能加第二份，直到食鹽和小蘇打都不能再溶解了，再進行記錄比較。對比實驗的條件和過程要讓學生充分討論。
2.研究氣體在水中的溶解能力
應選用含氣體量多的汽水。在開啟之前，搖晃汽水瓶，觀察里面的氣泡，問學生：“這些氣體是什么？這個現象說明了什么？”用注射器吸出1/3管汽水，用橡皮帽封住管口，推拉活塞，讓學生仔細觀察注射器里氣泡的變化，認同氣體確實可以溶解于水，并初步了解氣體在水中的溶解能力與氣壓大小有關。

第5課 溶解的快與慢

（一）背景和目標
可溶性固體物質在水中溶解的快慢依賴于三個主要因素：物質顆粒的大小（即表面積的大小）、水的溫度，以及液體是否被攪動。在前幾課的溶解實驗中，學生很自然地會注意到溶解的快慢問題，想到是什么因素影響了溶解的快慢。怎樣讓食鹽溶解得快一點？學生比較容易想到的是攪拌，因為前面幾課的實驗中多次使用了攪拌的方法，他們在生活中也有這樣的經驗。本課從“攪拌對溶解的影響”這個對比實驗入手，到學生自行設計“怎樣加快溶解”的研究，指導學生運用對比實驗的方法，探究影響物質溶解快慢的主要因素。在此基礎上，讓學生根據提出的問題——怎樣加快方糖的溶解？經歷“問題——假設——驗證——證實”的科學探究過程。

科學概念
● 可溶性的固體物質在水中溶解的快慢與物體顆粒大小（即表面積的大小）、水的溫度、液體是否被攪動等因素有關。
過程與方法
● 設計“怎樣加快方糖溶解”的實驗，親歷控制單個變量進行對比實驗的活動過程。
情感、態度、價值觀
● 體驗探究影響溶解快慢因素的樂趣。

（二）教學準備
為小組準備：2個透明玻璃杯、1根筷子、1個水槽、冷水、熱水、食鹽、方糖、溶
解快與慢記錄表。
教師準備：方糖溶解快慢的記錄表。

（三）教科書說明
第一部分：哪一個溶解得快
這部分選擇前幾課多次用到的食鹽作為觀察材料，讓學生通過對比實驗的方法來探究影響物質溶解快慢的因素。首先探究攪拌對溶解快慢的影響。對比實驗的方法是教科書教給的：把同樣多的食鹽放入同樣多的水中，一個攪拌，一個不攪拌，觀察它們溶解的快慢。然后探究水的溫度對溶解快慢的影響。實驗的結果對比是十分明顯的，學生很容易從實驗中觀察到：攪拌能加快食鹽的溶解，食鹽在熱水中比在冷水中溶解得快。教科書強調熱水為60攝氏度，是從安全角度考慮。兩組實驗強調只改變一個條件，為第二部分的實驗設計提供示范。
第二部分：加快方糖溶解的研究
這部分實際上是模仿著進行對比實驗的設計和研究。學生會自然地想到要加快方糖的溶解可以使用攪拌和熱水的方法，可能還有學生會想到把方糖碾碎。重要的是考慮怎樣控制這些因素，讓每一組實驗只改變一個條件。教科書還強調了如何選材、用多少水、如何計時、如何記錄等問題。引導學生經歷比較科學、規范的對比實驗活動的過程。最后的吃糖塊比賽，具有很強的趣味性，但同樣強調了活動的規范性。

（四）教學建議
1.研究哪一個溶解得快
首先，可以讓學生談一談用什么方法可以加快溶解。學生會比較自然地談到攪拌，再讓學生說一說，用什么樣的實驗可以證明攪拌能加快溶解？引導學生閱讀教科書，討論教科書中的實驗設計強調了什么，什么條件改變了，什么條件沒改變，為什么只改變一個條件。讓學生對對比實驗的意義有初步的理解。然后讓學生嚴格地按教科書的設計進行實驗并得出結論。對比實驗的過程，教師應加強指導，使實驗盡可能的科學、規范，甚至要注意到指導學生如何投放食鹽，如何進行計時等。第二組實驗，分別使用冷、熱水，如果使用的是原來的兩個杯子，要強調把杯子里的溶液倒掉、洗干凈，使用熱水需強調安全。
2.加快方糖溶解的研究
引導學生仿照前一組實驗的活動設計自行去探究，先引導學生想出一些可能加快方糖溶解的辦法，再一一驗證這些方法是否真的能加快方糖的溶解。教科書中有一些提示實驗注意點的問題，教師要讓學生回顧前一組實驗的注意點，結合教科書中的問題提示，讓學生小組內交流、討論，相互合作，改正和完善設計方案。在學生的匯報交流過程中，教師要給予指導和糾正，形成各小組的最后研究方案。然后按設計方案嚴格進行操作。如果時間不夠，每個小組可以只研究一個對溶解快慢產生影響的條件。

第6課 一杯水能溶解多少食鹽

（一）背景和目標
這一課其實是研究常溫下食鹽在水里的溶解度。在第4課學生已經發現食鹽在水里的溶解不是無限的，那么，一杯水里到底能溶解多少食鹽呢？這一課中，學生將根據問題制訂簡單的研究計劃，并通過對“100毫升水能溶解幾克鹽”這一問題的自主研究活動，初步感知和經歷探究性實驗的方法和步驟，同時獲得“溶解度”“飽和溶液”的前概念。

科學概念
● 一定量的水只能溶解一定量的食鹽。
過程與方法
● 設計“一杯水能溶解多少食鹽”的實驗，經歷簡單的探究性實驗過程。
情感、態度、價值觀
● 體驗研究溶解現象的樂趣，發展進一步探究溶解問題的興趣。
● 嚴格按規范進行實驗操作，實事求是地觀察記錄。

（二）教學準備
為小組準備：1個裝100毫升水的燒杯、1根筷子、1個藥匙、1張記錄紙、1架天平、1袋精鹽。

（三）教科書說明
本課的開頭創設了提出這個問題的情境：不斷地加鹽，不斷地溶解，不可能吧？并很自然地提出了“一種物質在水中的溶解能力到底有多大”的問題。
教科書呈現了幾個學生為一組，討論如何開展一杯水里能溶解多少食鹽的研究活動場面。希望學生像圖中的學生一樣對如何來研究展開充分地討論。一杯水是多大的一杯水？水中溶解了多少食鹽，怎樣進行稱量和記錄？這些問題是學生們會涉及的、也是必須討論的。
教科書中給出了一個不完整的研究計劃的范例，以指導學生將提出的問題轉化為可操作和可進行研究的問題，并指導他們圍繞研究的問題做好相應的準備工作。教科書以插圖的形式對關鍵的步驟作了提示：圖中呈放著四堆等量的食鹽，提示學生要每次投入等量的食鹽，等溶解完了第一勺再放第二勺，溶解完了第二勺再放第三勺……直到加入的食鹽不能再溶解，然后統計或算出一共溶解了多少克食鹽。
教科書還提示學生關注其他小組的研究結果：大多數小組溶解了多少克食鹽？是怎么做的？溶解得最多的組溶解了多少克食鹽？溶解得最少的組溶解了多少克食鹽？都是怎么做的？如果仔細分析產生不同研究結果的原因，就有可能引導學生觀察注意到溶液的“飽和”和“未飽和”狀態。這或許是學生在研究過程中的新發現、新問題。
教科書要求學生討論如何回答“一杯水能溶解多少食鹽”的問題，期望通過前面的研究，意識到只有確定了一杯水的量才能給出一個確定的答案，100毫升水中最多能溶解大約36克食鹽。
最后，教科書提示把課堂上制成的鹽水收集起來，以供下節課繼續研究時使用。

（四）教學建議
1.食鹽在水里能無限溶解嗎
教師可創設問題情景：把一小匙食鹽倒入水里，攪拌幾下，鹽溶解了；再加一小匙食鹽，攪拌幾下，鹽又溶解了；再加鹽，再攪拌……不斷地加鹽，鹽能不斷地溶解嗎？在操作過程中自然提出這一問題。從節約時間考慮，每一次放的鹽要多一些。
2.討論如何研究“一杯水能溶解多少食鹽”
先讓學生說一說自己的想法，會發現這么一個看似簡單的問題，卻很難著手進行研究，必須把它轉化成可操作、可研究的問題。讓學生參考教科書插圖中的問題進行討論，重點解決：（1）一杯水是多少水？（2）如何加放食鹽？（3）如何進行稱量和記錄？這幾個問題。對照教科書中的研究計劃，討論并制定本小組的研究計劃。研究計劃經交流、改進、確認后，準備所需的相關材料。
3.做“100毫升水能溶解多少克食鹽”的探究性實驗
可以讓學生先猜測100毫升水能溶解多少克食鹽，然后提示學生嚴格按照計劃進行操作，進行實事求是的記錄。實驗結束，引導學生交流研究結果，溶解得最多的組溶解了多少克食鹽？溶解得最少的組溶解了多少克食鹽？大多數組溶解了多少克食鹽？如果學生都是按規范操作的，各組的結果應該非常接近，學生就有可能注意到溶液的“飽和”狀態，甚至可能形成“溶解度”的前概念。

第7課 分離食鹽與水的方法

（一）背景和目標
食鹽溶解于水的變化過程是一個可逆的過程。當食鹽飽和溶液中的水分減少時，食鹽就析出來了。如果學生們一直收集、保存著前幾節課使用后的濃鹽水，他們也許該發現新的問題了。隨著水分的蒸發，少量食鹽析出并沉在杯底。這些食鹽是從鹽水里分離出來的嗎？食鹽能從鹽水里分離出來嗎？這是一個很值得研究的問題。

科學概念
● 食鹽溶解于水的變化過程是一個可逆的過程。
過程與方法
● 初步經歷探究性實驗“食鹽從濃鹽水中析出”的研究活動。
情感、態度、價值觀
● 體驗研究溶解現象的樂趣，發展進一步探究溶解問題的興趣。
● 意識到溶解在人們生活中應用的廣泛性和重要性。

（二）教學準備
為小組準備：1杯濃鹽水、1杯清水、1根筷子、1個蒸發皿、1塊石棉網、1個三腳架、1盞酒精燈、1盒火柴、1個放大鏡。

（三）教科書說明
第一部分：食鹽和水會一起蒸發嗎
教科書插圖中首先出現了一杯底部有少量食鹽的濃鹽水，這或許是前幾節課留下的濃鹽水，水分減少后形成的。教科書要求給濃鹽水的液面做記號，是為了便于觀察濃鹽水中水分的變化。然后往杯中一點一點地加清水，并不斷攪拌，使原來沉在杯底的食鹽溶解。照這樣不斷地加入清水的話，就可以不斷地溶解更多的食鹽。
然后，進行逆向思考：如果把這杯鹽水放在窗臺上，讓水分蒸發而減少，當杯子里的水面降到原來的刻度時，已經溶解的食鹽會怎樣呢？再進一步思考，如果杯子里的水一天一天地繼續蒸發減少，直到水全部被蒸發掉，原先溶解在水里的食鹽會怎樣呢？食鹽會隨水一起蒸發呢，還是會留在杯子里？
第二部分：用加熱的辦法減少濃鹽水中的水分
教科書介紹了用酒精燈加熱蒸發皿中濃鹽水的方法。因為是學生第一次自己使用酒精燈，教科書對酒精燈的火焰分層、點燃酒精燈的方法、熄滅酒精燈的方法作了詳細說明，強調了使用過程中的安全，還通過卡通人物提示了酒精在燈外燃燒時的應急處理方法。要求在鹽水還未完全蒸發之前熄滅酒精燈，是為了防止把蒸發皿中的食鹽燒焦，影響后續的觀察活動，同時也是為了避免食鹽晶體飛濺出來，造成燙傷。
用放大鏡觀察蒸發皿中的白色顆粒，并與食鹽顆粒進行比較。通過比較發現，白色顆粒的形狀與鹽近似，且也溶解于水，說明蒸發皿中的白色顆粒可能就是食鹽，也說明了原來鹽的水溶液中的食鹽并沒有隨水分一起蒸發掉。
最后，教科書簡要介紹了海水曬鹽的方法。

（四）教學建議
1.探究食鹽和水會一起蒸發嗎
最好能把前一節課的濃鹽水收集起來，放在窗臺上，經過幾天的水分蒸發，杯底會有一些析出的食鹽，很自然地引出本課的研究問題。先讓學生討論：怎樣使杯子里的食鹽恰好全部溶解？學生根據前幾節課的研究會想到增加杯子里的水。加清水時要注意一點一點地加，并不停攪拌，使杯子里的濃鹽水接近于飽和狀態。結合窗臺上的濃鹽水因水分蒸發有食鹽析出這一現象，引導學生討論：如果杯中的水分因蒸發減少，已經溶解的食鹽會怎么樣？如果杯子里的水分全部蒸發掉，溶解在水里的食鹽會怎么樣？
2.指導學生作加熱蒸發皿中的濃鹽水實驗，觀察蒸發皿中的白色顆粒
這是學生第一次自己使用酒精燈，教師要通過講解、演示，讓學生了解酒精燈的構造。點火與滅火的方法，可以讓幾位學生試著操作一下，掌握酒精燈的正確使用方法，特別要強調相關的安全注意事項。
待蒸發皿稍微冷卻，不燙手后，讓學生用放大鏡觀察蒸發皿中的白色顆粒，比較白色顆粒與食鹽是否一樣。組織學生討論：蒸發皿中的白色顆粒是食鹽顆粒嗎？
經蒸發皿加熱蒸發得到的食鹽，在顆粒形狀和顏色上都會與原食鹽顆粒有所不同，教學中無須回避。將蒸發皿中的白色顆粒溶解于水，會大大增強這個問題的說服力。這里，教師應做一些必要的講解和解釋。



四、評價建議
1.在這一單元里，學生們將會比較多地進行觀察、比較和描述，而描述的內容體現了觀察的水平和思考的成果。因此，適宜對學生在描述過程中表現出來的進步進行即時評價，可以關注學生的下列情況。
（1）學生是否善于提出一個個新的、有意義的問題，樂于以各種不同的形式參與一系列的觀察研究活動，獲得各種觀察研究活動的體驗。
（2）描述的內容是否針對正在研究的主題，描述的水準是否符合四年級學生的水平。
（3）學生能否在小組或班級交流自己的研究發現并能大膽想象作出自己的解釋。
2.本單元學生將學習兩種有一定難度的操作技能，一是過濾，二是用酒精燈加熱蒸發皿中的濃鹽水直至析出食鹽。可通過教師觀察檢查給予評價。
3.本單元有較多的記錄表，從記錄的內容可以反映學生是否建立了溶解的概念，是否認識物質在水中的溶解有一定的限度等，通過查看記錄表可以評價學生對科學概念的理解。


五、教學案例

一杯水能溶解多少食鹽
浙江省寧波市鄞州區橫街鎮校 任洪

（教師出示一杯清水，并倒入一小勺鹽。）
教師：把少量食鹽倒入水中，輕輕攪拌，會出現什么現象？
學生：溶解。
（攪拌，直至鹽完全溶解。）
教師：再放入一勺食鹽，攪拌后會怎么樣？
學生：也會溶解。
教師：那老師不斷地一勺一勺往水杯里加食鹽，同時用筷子攪拌，鹽會不斷地溶解嗎？
學生：不會。
學生：到一定時候，鹽就不溶解了。
教師：現在我們要研究一個很有意義的問題了，你想是什么問題？
學生：這杯水里最多能夠溶解多少食鹽？
教師：不錯！這節課，我們來研究“一杯水能溶解多少食鹽”。
（教師板書課題）
教師：我們各小組一起來研究這個問題的話，應該統一些什么？
學生：各個小組的杯子里的水要一樣多。
學生：大家都用筷子來攪拌，或者大家都不攪拌。
學生：鹽應該是一樣的。
教師：我們先來確定一下，一杯水究竟有多少吧？咱們給它定個量，50毫升，怎么樣？
學生：好的。
教師：現在，我們其實是研究50毫升的水里能溶解多少食鹽，等會兒倒水時注意燒杯上的刻度。
教師：你估計50毫升水大概能夠溶解多少食鹽？
學生：20克。
學生：30克。
學生：50克。
學生：50克不可能，最多40克。
教師：各組商量一下，把你們小組想的大約能溶解食鹽的克數記錄下來，等會兒，實驗結果出來，看看哪個組猜得最接近，好嗎？
學生：好。
教師：我給大家準備了同一種的食鹽——精鹽，那么加鹽的時候要注意些什么？這個實驗怎么做？各小組討論一下。
（學生分組討論，教師巡視指導。）
教師：哪個小組匯報一下你們的計劃？
學生：我們決定先往杯子里倒50毫升的水，再一勺一勺地加食鹽，然后攪拌，看能夠溶解多少食鹽。
教師：一勺一勺地加食鹽，要注意什么？
學生：每一勺盡量要一樣多。
教師：怎么讓它一樣多？
學生：用勺子裝鹽的時候，用塑料尺抹一下，每一勺都變成平平的一勺了。就基本上一樣多了。
教師：不錯！那么最后怎么知道到底加進去幾克鹽了呢？
學生：用天平稱一下一勺鹽有幾克，再算一算加了幾勺鹽，乘一乘就算出來了。
教師：非常好！關于加鹽，別的小組還有什么方法？
學生：我們先用天平稱一克鹽，放在一張小紙片上，然后，一克一克地稱出來，每一克放一張小紙片上，再一包一包地倒在杯子里攪拌。
教師：這也是一種很不錯的方法。老師建議每一包裝2克鹽，可以節約時間。
教師：大家有沒有考慮過這么一個問題：前一勺鹽加進去以后，什么時候可以加后一勺鹽？
學生：應該等前一勺鹽溶解了再加。
教師：你能說說理由嗎？
學生：不然的話，可能前面一勺鹽溶解不完，又加了后一勺，這樣就算不清楚了。
教師：很好，這一點很重要！
教師：那么，要是加了7勺鹽，第7勺鹽沒有完全溶盡，那怎么算呢？
學生：第7勺算一半。
學生：看第7勺溶解了多少，估計一下。
教師：不錯！請大家明確實驗的要求，先看清上面的實驗提示，然后開始動手。
（實驗提示：1.請各小組明確分工，注意合作。2.嚴格按照剛才的設計進行實驗。3.別忘了及時記錄。4.實驗結束，整理好材料，準備匯報。）
（學生分組實驗，教師巡視指導。）
教師：請同學們匯報一下，你們小組的實驗結果怎么樣？
學生：大約15克。
學生：大約16克。
學生：我們小組50毫升水最多能夠溶解16克精鹽。
學生：……
教師：同學們注意了嗎？最多的小組溶解了多少克？最少的小組溶解了多少克？
學生：最多16克，最少13克。
教師：比較一下，和你們原來的猜測接近嗎？
學生：接近（不太接近）。
學生：各組做出來的數字差不多的。
教師：不錯的，一定量的水只能溶解一定量的食鹽。
（板書：一定量的水只能溶解一定量的食鹽）
教師：現在我們能夠回答一杯水能夠溶解多少食鹽了嗎？
學生：能。
學生：一杯50毫升的水大約能夠溶解16克精鹽。
（教師舉起一杯食鹽溶液）
教師：這個杯子的杯底還有一些食鹽沒有溶解，我們想讓這些食鹽也溶解，有哪些辦法？
學生：拼命攪拌。
學生：剛才已經攪拌過了，不行的。
學生：加進去一點水。
學生；用火燒，加熱。
教師：再提一個問題，有沒有辦法，讓溶解了的食鹽再出來？我們下節課要研究這個問題。
教師：下課了，我們還可以用別的物質做剛才的實驗嗎？
學生：可以用糖，白糖。
教師：大家回家后，和爸爸、媽媽一起試著做這個實驗吧。下課。



六、參考資料

溶 液
一種或幾種物質高度分散（以分子、離子或原子狀態）在另一種物質中所構成的均勻而穩定的體系稱為溶液。例如，當食鹽溶解于水時，微小的鈉離子和氯離子脫離氯化鈉晶體表面，擴散到水分子之間，就形成食鹽水溶液。將上述溶液放在密封容器里，只要溫度、壓強不變，那么無論放置多久，食鹽都不會析出。
砂糖溶于水時，砂糖分子均勻擴散到水中成為液態溶液。銅和金熔融在一起，兩種金屬原子互相混合而成為固態溶液——合金，空氣中氧氣和氮氣等混合在一起形成氣態溶液（常稱為“氣體混合物”）。只要是高度分散體系都可稱為溶液。
通常人們所說的溶液，一般只是指液態。用水為溶劑的溶液稱為“水溶液”；碘酒是碘溶解在酒精中的溶液，稱為“酒精溶液”。
根據溶液中溶質含量的多少，大致可分為濃溶液和稀溶液。根據溶質在溶液中的含量等于或小于該溫度（和壓強）下的溶解度，分為飽和溶液和不飽和溶液。

懸濁液和乳濁液
固體小顆粒懸浮在液體里的混合物，叫做懸濁液，靜置片刻后，懸浮在水里的固體小顆粒逐漸下沉。如泥土放入水中攪拌后，得到的是混濁的液體，就是一種懸濁液。
食用油或煤油與水混合后，用力振蕩，得到的是乳狀渾濁的液體，這種液體是小液滴懸浮在液體里的混合物，叫做乳濁液。靜置片刻后，懸浮在水里的小液滴逐漸上浮，分離成兩層，上層是食用油或煤油，下層是水。
懸濁液和乳濁液都屬于濁液。
濁液和溶液不同，它們之間最主要的區別是濁液中的物質顆粒遠大于溶液中溶質的顆粒，分散得不均勻，而且不穩定。

溶 質
溶液中被溶解的物質。例如，食鹽水溶液中的食鹽，碘酒中的碘等都是溶質。溶質可以是固體（如食鹽、砂糖等），也可以是液體（如酒精）或氣體（如二氧化碳）。當固體、氣體溶于液體時，固體和氣體是溶質，液體是溶劑。兩種液體互相溶解時，如汽油和苯互相溶解時，通常把量多的一種叫溶劑，量少的一種叫溶質。但當一種液體和水互相溶解時，不管水的量是多還是少，通常都把水作為溶劑。

溶 劑
溶劑又稱“溶媒”，指溶液中能溶解其他物質的物質。水是應用最廣泛的溶劑。乙醇（酒精）、丙酮、汽油和苯等是最常用的有機溶劑。

溶 解
一種物質（溶質）均勻地分散于另一種物質（溶劑）中，形成均勻、穩定溶液的過程。例如，食鹽、糖等溶解于水形成溶液。
整個溶解過程通常包括兩個方面：一是物理過程，即溶質的分子（或離子）的擴散過程；另一是化學過程，如溶劑為水，即溶質的分子（或離子）和水分子作用形成水合分子（或水合離子）的過程。因此，在溶解過程中常伴有熱量、體積及顏色的改變。例如，燒堿（氫氧化鈉）溶解于水時放出大量的熱使溶液溫度升高；硝酸銨溶解于水時吸熱使溶液溫度降低；酒精和水混合后總體積縮小；白色無水硫酸銅溶解于水形成藍色溶液等。

溶解度
在一定的溫度和壓強下，物質在一定量的溶劑中溶解的最大量。在相同的條件下，不同的物質在同一溶劑里，溶解能力各不相同，這種能力稱為“物質的溶解性”。溶解度是衡量某物質在某溶劑里溶解性大小的尺度。通常以在一定溫度下，某物質在100克溶劑里達到溶解平衡（即飽和溶液）時所溶解的克數來表示該種物質在這種溶劑中的溶解度。例如，常溫下，食鹽在水中的溶解度是36克（即100克水能溶解大約36克食鹽）。
物質溶解度的大小主要決定于溶質和溶劑本身的性質。一般說來，物質有傾向于溶解在與它本身結構和性質相似的溶劑里的規律——“相似相溶規律”。例如，氫氣和水結構不相似，氫氣在水里的溶解度很小；氨氣和水的分子都是極性分子，所以氨氣很容易溶解在水里（這里還有其他因素）。
溫度、壓強等外界條件對物質的溶解度也有一定的影響。大多數固體物質的溶解度隨溫度的升高而增大。壓強對固體物質的溶解度沒有多大影響，一般可以忽略。
在一定的壓強下，氣體物質的溶解度一般隨溫度的升高而減小。在一定的溫度下，氣體的溶解度隨壓強的增大而升高，隨壓強的減小而降低。也就是說，當溫度一定時，氣體的溶解度和該氣體的壓強在一定范圍內成正比。

飽和溶液
在一定的溫度和壓強下，未溶解的溶質跟已溶解的溶質達到溶解平衡狀態時的溶液。在溫度和壓強不變時，往飽和溶液里再加入原溶質，溶質不再繼續溶解，即溶質溶解的量已達到最多的量。當溫度或壓強改變時，物質的溶解度也改變，因此飽和溶液一定要注明溫度和壓強（對固體溶解度，壓強影響微小可忽略）。由于各種物質的溶解性不同，飽和溶液不一定是濃溶液，濃溶液也不一定是飽和溶液。

不飽和溶液
在一定的溫度和壓強下，溶質還可以繼續溶解的溶液。不飽和溶液是和飽和溶液相對的一個概念。
將飽和溶液（其中沒有固體溶質）升高溫度或者添加溶劑，都將使飽和溶液轉化為不飽和溶液。在不飽和溶液里繼續加入溶質，或將不飽和溶液蒸發掉一定的溶劑，或者降低不飽和溶液的溫度，都有可能使不飽和溶液轉化為飽和溶液。

海鹽的生產
我國的海鹽生產，一般采用日曬法，也叫“灘曬法”，就是利用濱海灘涂，筑壩開辟鹽田，通過納潮揚水，吸引海水灌地，經過日照蒸發變成鹵水，蒸發到一定程度時，析出氯化鈉，即為原鹽。日曬法生產原鹽，具有節約能源，成本較低的優點，但是受地理及氣候影響，不是所有的海岸灘涂都能修筑鹽田，所有的季節都能曬鹽。


聲 音

一、單元概述
在周圍的生活環境里，我們總能聽到各種各樣的聲音，大自然的風聲、雨聲、雷聲，鄉間的蛙聲、鳥鳴聲，城市里的汽車聲……我們生活在一個聲音的世界里。兒童怎么能學習聲音呢？他們看不到它，也摸不到它，但他們能感受到它并能提出很多關于聲音的問題。聲音是怎樣產生的？又是怎樣傳播的？聲音為什么有的高、有的低、有的弱、有的強？聲音的高與低、強與弱是怎么變化的？我們能控制聲音嗎？“聲音”這一單元共7課時，是為四年級學生設計的，里面的一系列活動可以幫助他們找到上述問題以及他們可能還會問到的一些聲音問題的答案。
在本單元的前半部分，學生將探索一些關于聲音的產生和傳播，聲音振動的頻率與音高、聲音的振幅與音量的關系的基本規律。在第1課，學生將用不同型號的音叉制造出聲音，并討論他們聽到的聲音的異同；在第2課，當學生們探索了由不同物體振動發出的聲音后，聲音是由振動產生的這一概念會得到初步的理解；第3課和第4課，集中探討聲音的兩個基本屬性——音量、音高的產生與變化。通過改變尺子振動部分的長度，使振動的頻率發生變化，而這種變化用肉眼是可以識別的。學生在仔細觀察尺子振動快慢變化的同時，可以傾聽到音高的相應變化。討論尺子振動部分的長度、觀察到的振動和相應音高的關系，可以建立較高的音高是由較高的振動頻率產生的這一概念；第5課，學生將認識到物體振動產生聲音，這個振動同樣會使它接觸到的物體（包括氣體）產生振動，這樣聲音就從一個地方傳播到另一個地方；在第6課，學生通過一個耳鼓模型可以觀察到人耳是怎樣接受聲音的。這種經歷會加深學生對聲音是怎樣通過不同的物質傳播的理解；第7課，突出了聽力安全的重要性。
在這一單元，學生不僅能找到他們關于聲音問題的答案，而且會對他們的不斷發現感到驕傲。隨著學生用不同的裝置做實驗并發現他們聽到的聲音和他們能觀察到的現象之間的關系，他們的理解會得到持續加強。用語言來描述他們的發現，同時配上簡單的圖表，進行歸納和分析，可以進一步加強學生科學解釋的能力。



二、單元教學目標

科學概念
● 聲音是由物體的振動產生的。
● 音高和音量是描述聲音的兩個基本指標。
● 改變物體振動的方式可以改變它產生的音高和音量。
● 音高是由振動的頻率決定的；音量是由振動的振幅決定的。
● 人的耳朵有一個膜，當聲音碰到它時它會振動；耳朵和大腦會把這些振動轉換成聲音的感覺。

過程與方法
● 按照教科書的步驟和要求做各種聲音的實驗。
● 運用文字和語言描述觀察到的現象。
● 將觀察到的現象或數據記錄在表格上。
● 比較和討論不同聲音的音高和音量，通過描寫和畫圖交流結果。
● 通過描寫和討論反思聲音實驗。
● 通過閱讀獲得關于聲音、聽力和聲帶的更多知識。

情感、態度、價值觀
● 發展對聲音調查的興趣。
● 認識聽力安全的重要性。



三、分課時教學建議

第1課 聽聽聲音

（一）背景和目標
我們生活在一個充滿聲音的世界里，聲音對于學生來說好像是很熟悉的東西。但學生有沒有真正思考過關于聲音的問題呢？有沒有思考過他們經常聽到的聲音有什么不同？我們為什么能聽到聲音呢？為了了解學生關于聲音的認識情況和引發學生關于聲音問題的思考，教科書設計了“聽聽周圍的聲音”的活動。在這一課，每一組學生將用兩種不同型號的音叉（或大小不同的鐵釘）做實驗，兩種音叉（或鐵釘）會產生明顯不同的音高，學生通過親自動手實驗，從中真切地感受到聲音的不同，并進行真實的描述。這一課為學生提供了一個非常好的討論他們已有的聲音知識的機會。通過這些活動，學生將產生更多關于聲音的問題，為后面幾課對聲音問題的深入研究做好鋪墊。在這一課中，通過“聽聽聲音”和“聽聽音叉發出的聲音”學生將達到如下學習目標：

科學概念
● 我們周圍充滿著各種不同的聲音，我們也可以利用物體來制造出不同的聲音。
過程與方法
● 運用語言來描述和記錄聽到的聲音，并能根據聲音的高、低、強、弱給聽到的聲音分類。
情感、態度、價值觀
● 在觀察和描述各種聲音的活動中，逐步養成細致的觀察習慣和態度，并樂于與同伴交流。

（二）教學準備
課前打開教室的門窗，以便上課時學生能夠聽到教室外面的聲音。
為每個學生準備一個科學筆記本。
為每個活動小組準備大小兩個音叉或大小不同的鐵釘（事先固定在紙制的雞蛋盛放盒上）。
為每個學生準備一張“敲擊音叉（鐵釘）——我聽到的”記錄單。
為每個學生準備一張“使用音叉的建議”的閱讀材料。

（三）教科書說明
第一部分：傾聽周圍的聲音
這是本單元的第一個活動。這個活動要求學生盡可能多地去傾聽各種各樣的聲音，尋找這些聲音是什么物體發出來的，然后交流聽到過的其他聲音，并描述這些聲音的不同。學生對聲音的經驗是各不相同的。而且，不同地點、不同時間、不同物體發出的聲音也是有千差萬別的。教科書不要求學生記住各種聲音的特點和不同，也不要求學生能用準確的語言來描述這些聲音。教科書的目的是要引領學生用心去傾聽各種聲音，體驗到聲音的多樣性，感受不同物體發出的聲音的不同，從而思考更多的關于聲音的問題，為本單元后續的探究活動做準備。
第二部分：聽聽音叉發出的聲音
音叉是一種帶柄的“U”形的金屬裝置，它是用來調試樂器和測試音高的。不同的音叉可以發出不同音高的聲音。在音叉上刻有字母和數字，字母代表音調，數字說明頻率（每秒振動的次數）。本單元用到的音叉的音調并不重要，重要的是一個音叉比另一個大，大的產生的音調低，小的產生的音調高。
這個活動要求學生先用同樣的力量分別敲擊大音叉和小音叉，并描述聽到的聲音。然后，選取一個音叉，先輕輕擊打，再重一點擊打，描述聽到的聲音有什么不同。把對聽到的聲音的描述記錄在表格中。
這個活動的目的，在于讓學生通過敲擊大小不同的音叉和用不同的力度來敲擊同一個音叉，感受發出的聲音的高、低、強、弱不同，并能用語言描述出來。
如果學校沒有大小不同的音叉，可以用大小不同的鐵釘來做這個實驗。在用鐵釘做實驗時，可將鐵釘像教科書上那樣架放起來，發出的聲音會更清脆，持續的時間會比較長。

（四）教學建議
1.傾聽周圍的聲音
教師首先應交代從這節課開始，我們將開始研究關于聲音的問題，在研究聲音的過程中，我們務必要保持教室的安靜。
可以讓學生先傾聽周圍發出的聲音，接著讓學生交流聽到了什么聲音，描述聽到的聲音的不同，并說說這些聲音是由什么物體發出來的。在聆聽了周圍物體發出的聲音后，讓學生交流聽到過的其他聲音。
然后，教師可小結并提出進一步的問題：“無論在什么時候，什么地點，我們總能聽到各種各樣的聲音，當你們聽到這些聲音的時候，經常思考哪些問題？”并將學生的問題記錄在黑板上。讓學生提出聲音的問題，并不是我們要在這堂課上來回答這些問題，而是了解學生關注聲音的哪些內容，為本單元后面對聲音的各個問題的研究活動做好鋪墊。
2.聽聽音叉發出的聲音
教師可以出示一個音叉，并向學生介紹音叉是一種發聲的儀器，它由一個帶柄的U形金屬叉、一個起到放大音量的木盒和一個橡膠錘組成。使用時把金屬叉插在木盒上面的凹槽內，然后用橡膠錘敲擊，就會聽到音叉發出的聲音。
隨后，教師出示兩個大小不同的音叉和“敲擊音叉——我聽到的”表格，讓學生按照表格內的各項要求來敲擊音叉，并填寫他們對聽到的聲音的描述。
學生開始實驗操作前，教師仍然要強調保持教室的安靜和應將耳朵靠近音叉去聽聲音。學生對聽到的聲音可能不會進行描述。教師在巡視時可引導學生從聽到的聲音的不同來描述。在區分不同聲音的過程中，感受到聲音的高、低、強、弱。
最后，學生描述并進行交流。
如果使用大小不同的鐵釘來進行上面的實驗，可參考上面的步驟來進行。也可將鐵釘懸掛起來敲擊，效果一樣。

第2課 聲音是怎樣產生的

（一）背景和目標
當一個物體在力的作用下，不斷重復地做往返運動，這個物體就是一個振動物體，聲音就是由物體振動產生的。當我們觀察一個發聲物體時，我們常常看不到這個物體的振動，音叉就是一個例子。它們的振動幅度太小，頻率太高以至于很難看到。本課的活動將為學生提供積極觀察發聲物體振動的機會。

科學概念
● 聲音是由物體的振動產生的。
過程與方法
● 能觀察、比較、描述物體發聲和不發聲時的不同現象；能從多個物體發聲的觀察事實中對原因進行假設性解釋；可以借助其他物體來觀察不容易觀察到的現象。
情感、態度、價值觀
● 在探究的過程中，積極大膽地闡述自己的發現；樂于與他人合作，養成細致觀察的習慣和態度。

（二）教學準備
為每一組準備：1面鼓或1個鑼、1把鋼尺、2根皮筋、1個音叉和1個裝有水（占水槽深度的2/3）的水槽。

（三）教科書說明
第一部分：使物體發出聲音
聲音到底是怎么發出來的，可能是學生最為關注的一個問題。本課的教學活動就從“使物體發出聲音”開始。
活動時可首先引導學生思考用什么方法使這個物體發出聲音，再提示學生思考：為什么當我們用不同方式將力作用在物體上，物體并不都發出聲音。在這些活動中，要注意引導學生思考：“這些物體為什么會發出聲音？”這里有兩層意思：一是這些物體在我們沒有敲擊或撥動時沒有發出聲音，當敲擊或撥動后會發出聲音，這是為什么？二是即使我們對這些物體用了力，被擠壓、彎曲、拉伸時，它們為什么不發出聲音？當學生觀察到物體被敲擊和撥動后能發出聲音，他們對聲音產生的原因可能解釋為：“物體受到力的作用”。這顯然不是聲音產生原因的科學解釋。因此教科書用一些物體在力的作用下雖然發生了變形但并不發出聲音的實例，來造成學生們的認識沖突。當他們進一步將注意力關注到不同的受力方式物體的狀態不同時，將逐漸進入到研究物體振動的活動中。
第二部分：觀察發聲物體
在前面的活動中，學生已經對研究發聲物體的特點產生了濃厚的興趣，他們希望找到其中的奧秘。而“觀察發聲物體”的活動正是引導學生觀察物體在發聲時和不發聲時的不同，讓學生從中探究發聲物體的共同特征。
教科書首先安排了用擊打過的音叉輕輕觸及水面，觀察水面變化的活動，并引導學生討論變化產生的原因。使學生們認識到正是由于音叉的振動才使水面產生波紋的。
接下來，教科書安排了一個對比觀察活動：木板上拴著兩根皮筋。撥動一根皮筋使它發出聲音，另一根皮筋保持不動，不發出聲音。讓學生觀察發聲的皮筋和不發聲的皮筋的不同。在對比觀察的基礎上，引導學生交流他們的想法。思考皮筋的振動和發出聲音有什么關系。
通過上面的活動，學生會發現，物體在發聲時是振動的，從而對“聲音是由物體振動發出來的”這個聲音產生的原因有深入地理解。

（四）教學建議
1.使物體發出聲音
在“聽聽聲音”一課中，學生已經建立了“物體會發出聲音”的概念。在本課開始時，教師可以和學生們一起來回憶這個概念。
接著教師提出活動的任務：我們可以用什么方法使鼓（或鑼）、鋼尺和皮筋發出聲音？學生嘗試著讓這些物體發出聲音。學生進行短暫的活動后，交流他們使上面三種物體發出聲音的方法。接著教師提出本課要探究的核心問題：“聲音是怎樣產生的”。這時學生的回答還是在他們已有經驗基礎上作出的。學生們的解釋可能會是“聲音是物體受到力的作用產生的”和“聲音是由于物體運動產生的”。當然，這樣的解釋并沒有探究到聲音產生的本質。此段教學中，教師不能刻意讓學生去觀察物體的振動現象，而是要讓學生通過概括，將自己的解釋從具體上升到抽象。
“聲音是物體受到力的作用產生的”和“聲音是由于物體運動產生的”這樣的說法似乎能解釋三種產生聲音的原因。然而當教師提出“用力按壓鑼鼓、彎曲鋼尺、拉伸皮筋，物體同樣也受了力，也會產生運動，卻并沒有發出聲音的事實時，先前學生形成的認識就不能解釋了。教學中，要刻意讓學生充分討論和質疑，產生強烈的認識沖突，從而引發學生進一步探究的欲望。
2.觀察發聲物體
把握了學生的認識沖突，就可以提出這樣的問題：“物體發聲時和不發聲時到底有什么區別？”“發聲時，物體有什么共同特點？”接下來開始“觀察發聲物體”的活動。
在水槽里盛約2/3的水，用擊打過的音叉輕輕觸及水面，觀察水面有什么變化，并引導學生討論變化產生的原因。使學生們認識到正是由于音叉的振動才使水面產生波紋的。教師可以對振動進行解釋。
接下來觀察：木板上拴著兩個皮筋。撥動一根皮筋使它發出聲音，另一個皮筋保持不動，不發出聲音。讓學生觀察發聲的皮筋和不發聲的皮筋的不同。在對比觀察的基礎上，引導學生交流他們的想法。思考皮筋的振動和發出聲音有什么關系。學生同樣會發現是由于皮筋的振動產生了聲音。
形成這樣的認識后，教師可以進一步追問：物體停止振動后，還會發出聲音嗎？請學生利用皮筋來設計實驗，證明自己的結論。此時，“聲音是物體振動產生的”這一概念學生就建立起來了。
接下來，教師可以引導學生做下面的活動：我們每個人的身上就有一個非常敏感、可以感受振動的器官，猜猜它在哪兒。

第3課 聲音的變化

（一）背景和目標
在第1課“聽聽音叉發出的聲音”的活動中，學生們已經初步感受到了聲音的高與低、強與弱的變化。當我們觀察一個發聲物體時，常常看不到這個物體的振動，音叉就是一個例子：它們的振動幅度太小頻率太高以至于很難看到。這一課的活動將為學生們提供觀察振動產生聲音的機會。學生將用不同的力撥動他們熟悉的鋼尺，探索聲音強弱的變化；通過敲擊裝有多少不同的水的玻璃杯，以及撥動不同松緊的皮筋、粗細不同的琴弦、敲擊大小、粗細、長短不同的物體探索聲音高低的不同。學生們通過對聽到的不同聲音的描述，將對聲音有進一步的認識。

科學概念
● 音量是由物體振動的幅度決定的，振動幅度越大，聲音就越強；振動幅度越小，聲音就越弱。音高是由物體振動的頻率決定的，振動的頻率越快，聲音就越高；振動的頻率越慢，聲音就越低。
過程與方法
● 按教科書要求使物體發出強弱和高低不同的聲音，對聽到聲音的不同進行描述，對物體在發出不同聲音時的振動狀態進行描述，把物體的振動狀態和發出的不同聲音聯系起來。
情感、態度、價值觀
● 形成善于觀察，并把事物的特點和性質相聯系的習慣。

（二）教學準備
為每組準備：1把鋼尺或塑料尺、4個同樣的杯子里面裝有不同量的水、1張“杯子聲音高低的實驗記錄單”、1塊釘兩顆釘子的木板、1根橡皮筋、長短不同的3個鐵釘、粗細不同的3根鋼管、粗細相同長短不同的3根鐵管、1把六弦琴。

（三）教科書說明
第一部分：觀察比較聲音強弱的變化
這一活動主要是讓學生用不同的力度來撥動鋼尺，讓學生聽聽尺子發出的聲音有什么不同，尺子的振動狀態有什么不同，并讓學生將聽到的聲音和觀察到的尺子振動的幅度描述出來。在反復的觀察和描述中，學生將聲音的強弱（大小）與尺子振動幅度的大小聯系起來，從而建立起振動幅度大聲音強（大），振動幅度小聲音弱（小）的概念。
第二部分：觀察比較聲音高低的變化
把聲音高低的變化和物體振動的頻率聯系起來是本課的難點。這一部分分三個層次來進行。第一個層次，通過反復敲擊四個裝有不同水量的杯子，并用聲音“高、較高、較低、低”來描述聽到的聲音，讓學生感受聲音高低的變化。第二個層次，盡量用同樣的力度撥動松緊不同的橡皮筋，描述聲音高低的變化；觀察松緊不同的橡皮筋的振動狀況有什么不同，并同發出的聲音聯系起來，初步建立物體振動的頻率越快，聲音越高，頻率越慢聲音越低的概念。事實上，“橡皮筋越緊聲音越高，橡皮筋越松聲音越低”只是一種表面現象的描述，并不是對音高本質的認識。第三個層次，學生分別敲擊長短不同的三個鐵釘、粗細不同的三根鋼管、粗細相同長短不同的三根鐵管和撥動六弦琴上粗細不同的琴弦是一組體驗性實驗，目的是感受物體的長短、粗細對音高的影響，并將音高與振動頻率聯系起來，豐富學生對音高的認識。這組實驗可以根據實際情況適當安排，不必全做。

（四）教學建議
1.觀察比較聲音強弱的變化
引導學生回憶在第1課里聽到的大小不同的音叉（或鐵釘）發出的聲音，可以作為這節課的開始。
接下來的做法可以是，提示學生，這節課我們將繼續觀察一些物體的振動，要求大家要細心觀察，仔細傾聽。
出示一把鋼尺（或塑料尺），問學生，怎樣使它發出聲音？提醒學生撥動尺子時要避免尺子和桌面撞擊。
提出本課利用鋼尺（塑料尺）進行實驗的要求：
先輕輕撥動鋼尺，觀察鋼尺上下振動的幅度有多大，發出的聲音有多強，并用振動幅度大或小、聲音強或弱作記錄。
再用力撥動鋼尺，與前面的實驗進行比較，尺上下振動的幅度和發出的聲音有什么相同和不同？并記錄下來。
重復做上面的實驗3~4次，體會物體振動時，振動幅度的大小與聲音強弱之間是什么關系，并能準確地進行描述。
學生開始實驗活動，仔細傾聽和觀察，把聽到的聲音和觀察到的現象與小組內的同學交流，并記錄下來。
學生分組匯報觀察結果。教師適時揭示：聲音的強弱可以用音量來描述。振動幅度越大，聲音越強；振動幅度越小，聲音越弱。音量的單位是分貝（dB）。
2.觀察比較四個裝有不同水量的杯子聲音高低的變化
教師展示4個裝有不同水量的杯子，每組發一張實驗記錄單。引導學生對敲擊4個裝有不同水量的杯子時聲音的高低進行預測：如果用鉛筆或小木棒敲擊杯口，它們發出的聲音會有什么不同？能用聲音高、較高、較低、低來描述嗎？學生在聲音記錄單上記錄他們的預測。
教師講解實驗方法：按照從1號杯到4號杯的順序，或從4號杯到1號杯的順序反復敲擊杯口，比較它們發出的聲音有什么不同，再與小組的預測進行比較。
每個小組領取一組（4個）裝有不同水量的杯子，按要求開始實驗。
與全班同學交流本小組的預測和實驗結果。并對結果作簡單的分析。
3.觀察橡皮筋音高的變化
出示一塊木板上釘兩個釘子，兩個釘子之間綁著一根橡皮筋的裝置。提問學生：還記得怎樣讓橡皮筋發出聲音嗎？在接下來的讓橡皮筋發出聲音的實驗中，老師有新的要求：先撥動橡皮筋，讓它發出聲音；把橡皮筋拉得緊一些，再撥彈。橡皮筋發出的聲音有什么變化？稍稍放松橡皮筋，再撥彈。橡皮筋發出的聲音有什么變化？在這個過程中，橡皮筋的振動發生了什么變化。
各小組與全班同學交流實驗中的發現。
4.聽聽更多的物體音高的不同
聽聽長短、粗細不同的物體發出的聲音有什么變化。活動目的是拓展學生對音高的認識。由于課堂時間有限，教師可以引導學生課后觀察或在課堂上由教師演示，學生傾聽，并對聽到的不同聲音進行對比。

第4課 探索尺子的音高變化

（一）背景和目標
在第1課和第2課，學生已經探索了多種物體的振動情況，并研究了振動的幅度和振動的快慢問題。學生研究聲音時，已經開始將聽到的聲音與看到的振動聯系起來。在本課，學生將探索可以改變振動長度的物體——尺子的聲音。本課的活動將為學生提供積極觀察振動產生聲音的機會。學生要將尺子與桌子邊緣成垂直放置，然后用力彈壓尺子。為了觀察振動和聲音的變化，學生可以改變尺子振動部分的長度。
經過前幾課的學習，學生已經了解到物體的長短、大小、松緊的不同，會使物體發出聲音的高低發生變化。本節課，學生將通過觀察發現，伸出桌外的長度不同，尺子振動的頻率不同，會使它發出聲音的高低發生變化，這涉及到音高的本質的探索。
尺子可以發出兩種完全不同的聲音，一種是由尺子在桌子外的部分振動發出的，另一種是由尺子拍打桌子發出的。在讓學生初學探索之后，要把他們的注意力集中到伸出桌面的那部分尺子的振動上去。
學生將會發現，尺子振動的頻率受尺子伸出桌子外的那部分長度的影響。他們還將觀察到，改變這部分尺子的長度會引起音高的變化：越長音高越低，越短音高越高。

科學概念
● 尺子振動的頻率受尺子延伸到桌子外的那部分長度的影響。這部分的長度會引起音高的變化：越長音高越低，越短音高越高。
過程與方法
● 探索和描述尺子伸出桌外不同長度在振動時發出的聲音的變化情況，通過柱狀圖的分析，將尺子不同長度的振動與其聲音聯系起來。
情感、態度、價值觀
● 養成勤于觀察，樂于動腦的習慣。

（二）教學準備
每個小組一把鋼尺或塑料尺、1本厚的硬皮書、1張“振動的尺子——我能聽到和看到的”活動記錄單、1張“我們的觀察柱形圖”表格。

（三）教科書說明
教科書第32頁下面的文字是引導學生對“尺子伸出桌面的長度和發出聲音的音高有什么變化”進行探究的基本步驟。上面的圖展示了實驗操作的方法。
教科書第33頁上面是實驗的記錄單，其中音高的變化順序一欄可以填寫數字序號。下面的“我們的觀察柱形圖”是用來幫助學生對上面的實驗數據進行整理，便于學生分析數據，得出規律的。

（四）教學建議
上課時，教師可以提問學生：音叉和釘子的型號是如何影響它們的聲音的？并與學生一起復習前幾課聽到的聲音，對物體發聲時的振動情況進行描述。
接下來教師出示一把尺子，提問學生，我們是如何讓它發出聲音的？然后教師提出本課研究的核心問題：“如果我們不斷地改變尺子伸出桌面的長度，它振動時發出聲音的音高會發生變化嗎？”
1.預測
發給每個小組“振動的尺子——我能聽到和看到的”記錄單，完成表中當尺子分別伸出桌面4厘米、8厘米、12厘米、16厘米時，音高（高、較高、較低、低）和對應的尺子發聲時振動的快慢（快、較快、較慢、慢）的預測，并讓學生說出預測的理由是什么。
2.實驗并記錄數據
教師交代實驗時的注意事項：要按照尺子振動部分長度的變化順序依次進行實驗，并能夠清楚地聽到聲音的變化和觀察到尺子振動頻率的變化，還要將觀察到的現象記錄下來。要注意區分尺子敲擊桌面發出的聲音和尺子引起周圍空氣振動發出的聲音。教師應邊講解邊演示：將尺子的一部分露出桌邊，用一本厚的硬皮書壓放在桌子上的那部分尺子上，再用力壓住書，然后撥動尺子，使其發出聲音。雖然使尺子發出聲音在前兩課學生做過多次，但這一細節仍然是本課實驗活動的關鍵，教師有必要進行強調。因為只有這樣，學生研究的對象才可能是問題的本質。
學生實驗時，教師要注意觀察，及時了解學生的探究狀況，并適時地給予指導。特別要指導學生如何運用對比的方法，對觀察到的音高和振動的頻率劃分成不同的等級。
3.整理數據
學生實驗操作完畢后，可發給每個小組“我們的觀察柱狀統計圖”的表格。由小組根據實驗得出的數據，對應尺子伸出桌面的長度，把音高達到的高度以下涂上顏色，制成柱狀圖。各小組還要對柱狀圖進行討論，找出尺子伸出桌面的長度和它發出聲音的音高變化規律。
4.總結、交流和拓展
各小組對發現的規律進行交流。
引導學生在課后用同樣的方法，探究音量與物體振動幅度大小的關系。

第5課 聲音是怎樣傳播的

（一）背景和目標
當一根針落到地上、當我們朗讀課文、當一架飛機急速劃過長空，就會將聲音一波一波地發送出去，就像一塊石頭被扔進池塘引起的波紋一樣，我們把這稱為聲波。我們看不見聲波，但是我們的耳朵可以探測到它們，我們的大腦能將它們加工成聲音。
聲音是以波的形式傳播的。當聲波碰到物體時，它們會使物體振動。盡管聲音能夠穿過各種物質（固體、液體和氣體），但在不同的物質中，聲音傳播的速度是不同的。在空氣中聲音傳播的速度是每秒340米（每小時約1224千米）。聲音傳播得如此之快，以至于在短距離內，聲音對發出者與接受者來說似乎是同時發生的。但事實并非如此，聲音從一個地方傳播到另一個地方確實需要一定的時間，比如雷雨天，我們經常是先看到閃電，后聽到雷聲。
對于很多學生來說，很難理解聲音的傳播能穿過空氣等物質。用不同的物質做實驗的經驗會讓他們逐漸理解這一現象。

科學概念
● 聲音是通過物體以波的形式，從一個地方傳到另一個地方的。
過程與方法
● 借助實驗和想象，對聲音傳播的方式進行描述。設計聲音在不同物體中的傳播實驗，對聲音在不同物體中的傳播情況進行比較。
情感、態度、價值觀
● 意識到從實驗中獲取事實是認識世界的基本方法。

（二）教學準備
每個小組一個音叉（敲擊小錘）、一個水槽（里面裝有1/2的水）、每兩個人一個土電話。
為每組準備：一個音叉（敲擊小錘）、1米長的鋁箔條、木制米尺、棉線、尼龍繩，每個小組一張“聲音在不同物體中傳播的記錄表”，空氣傳播聲音實驗裝置。

（三）教科書說明
第一部分：振動物體與波
對于很多學生來說，很難理解物體振動會發出聲音，而振動又可以引起周圍物體的振動，從而使聲音從一個地方傳播到另一個地方。本課通過用不同的物質做實驗的經驗會讓他們逐漸理解這一現象。
音叉的振動引起水面的波動，學生已經在第2課中觀察到了。本課再次讓學生觀察這一實驗，重點是要讓學生觀察到振動的音叉是怎樣引起水面波動的。通過觀察和與同學的交流，應讓學生認識到：水面的波動是從振動的音叉開始，逐漸向四周傳播的。使學生真實地感受到“物體振動發出聲音，同時可以引起周圍物體的振動，從而使聲音向四周傳播”。
通過在玩“土電話”過程中思考“紙杯里聽到的聲音是怎樣傳播過來的”，學生能感受到聲音在棉線中傳播的過程，初步形成對聲波的認識。
第二部分：聲音在不同物體中的傳播
學生以鋁箔米尺、木制米尺、棉線、尼龍繩等作為聲音的傳播媒介，讓音叉發出的聲音通過它們傳到耳朵中，來感受不同的物質可以傳播聲音，并比較不同物質傳播聲音能力的不同。學生采取用同樣的力量敲擊音叉，在另一端感受聲音的大小，來區分不同物質傳播聲音能力的不同。
空氣是傳播聲音的重要物質。教科書通過放置在玻璃罩內的鬧鐘，和月球上兩個人難以直接對話資料的介紹，讓學生對聲音依靠空氣傳播有深刻的認識。

（四）教學建議
1.振動與聲波
首先和學生回憶在第2課中，音叉是怎樣引起水面的波動的。再指出，我們今天再來觀察這個實驗，看一看振動的音叉究竟是怎樣引起水面波動的。提醒學生，把音叉放到水面上的時候，應等到水面平靜之后；另外要輕輕敲擊音叉，同時輕輕地用敲擊后的音叉去接觸水面。
在學生按要求實驗，仔細觀察，并把觀察到的現象在全班交流的過程中，教師要對學生的描述語言進行指導，使學生的描述更加準確，能描述出水面波動的細微變化。
在拿出“土電話”，指導學生玩“土電話”的方法時，需特別強調，說話人的聲音的大小應以聽話人不能直接聽到為宜；連接兩個“話筒”的線應拉緊。
然后組織討論：紙杯里聽到的聲音是怎樣傳播的。
討論結束后，教師可以小結聲音的傳播方式：聲音以波的形式傳播，當聲波遇到物體時，會使物體產生振動，就這樣，聲音通過各種物質，從一個地方傳播到另外一個地方。
2.聲音在不同物體中的傳播
現在將學生的注意力轉移到出示的幾個物體上：鋁箔米尺、木制米尺、棉線、尼龍繩。提問學生，你們認為聲音通過哪一種物體傳播的效果最好，為什么？說說你們假設的理由。并把學生的預測記錄在“聲音在不同物體中傳播的記錄表”上。
這時，向學生介紹怎樣研究聲音在不同物體中傳播的方法是必要的：一個同學在物體的一端，握住振動音叉的柄，使音叉與物體接觸或把物體的一端纏繞在音叉上，另一個同學把物體的另一端靠緊耳朵，并使物體繃緊。拿音叉的同學盡量用同樣的力度敲擊音叉，另一端的同學須仔細地聽，并隨后把實驗中聽到的情況記錄在“聲音在不同物體中傳播的記錄表”上。
在實驗時要讓學生思考下列兩個問題：
穿過所有的材料你們都能聽到音叉的聲音嗎？
你們發現聲音穿過哪種材料時效果最好（聲音最大）？
在交流各組的實驗發現時，要讓學生說說，聲音是怎樣在這些物質中傳播的，并對這些物質傳播聲音能力的不同作簡單的解釋。
實驗材料不一定拘泥于教科書中的材料，教師可以根據實際情況選定，但要使用不同質地的材料。
最后，教師可以出示“聲音在空氣中傳播”的實驗裝置，讓小鬧鐘發出聲音并放置在玻璃罩內。先讓學生說一說小鬧鐘的聲音是怎樣傳到我們耳朵里的，簡要地畫出傳播路線圖：鬧鈴→空氣→玻璃→空氣→耳朵。接下來，教師打開抽氣機，學生傾聽聲音的變化。當學生將聽到的情況作匯報后，教師要引導學生思考聲音變化的原因是什么，并進一步引導學生猜想，當玻璃罩中的空氣全部被抽出后，我們聽到的聲音會有什么變化，你們認為聲音在空氣中傳播是事實嗎？

第6課我們是怎樣聽到聲音的

（一）背景和目標
聲音是以聲波的形式傳播的。聲波在空氣中傳播，碰到物體就會引起物體的震動。我們耳朵中的鼓膜就是接收聲音振動的“探測器”。鼓膜是一個很薄而且有彈性的組織，即使很輕的聲音都可以讓它產生振動。在這節課，學生要用一塊很薄的橡膠皮，包住一個塑料杯口制作一個鼓膜模型，通過觀察橡膠皮的振動，來探索鼓膜的作用以及人的耳朵是如何工作的。從實驗中，學生可以得出距離的遠近是如何影響耳朵振動的劇烈程度的結論，共同討論他們的探索結果。通過閱讀讓學生深入思考他們的觀察結果，從而提高他們對于聽力和人類耳朵的理解。

科學概念
● 人的耳朵是由外耳、中耳和內耳構成的，外耳的耳廓把收集到的聲音通過耳道傳到鼓膜，引起鼓膜的振動，這種振動信號傳遞給大腦，通過大腦的加工，我們就能聽到各種各樣的聲音了。
過程與方法
● 通過研究大小、遠近不同的聲音是怎樣對自制的鼓膜模型的振動產生影響的，解釋人耳鼓膜的作用；通過體驗活動感受耳廓的作用。
情感、態度、價值觀
● 養成細心觀察、留心周圍事物的習慣。

（二）教學準備
為全班同學準備：一張大的“耳的結構”掛圖或耳的結構模型。
為每組學生準備：一張“耳的結構”圖片或模型、1個塑料杯、1塊大于塑料杯口的薄橡膠（氣球皮）、1根橡皮筋、一個音叉（或鑼等能發出聲音的器具）、少量的鹽或細沙。

（三）教科書說明
第一部分：耳的結構和功能
這一活動的主要目的，是讓學生通過觀察耳的結構圖或耳的模型，了解人耳的基本結構，并在此基礎上讓學生對人耳各部分的功能進行推測。如果讓學生觀察能夠拆裝的耳的模型，學生將對耳的結構有更加形象的認識。從學生推測的過程中教師可以了解學生對“我們是怎樣聽到聲音的”這一問題的初始認識。通過觀察和推測，學生對人耳的某些結構，如耳廓、鼓膜等的作用還不能形成清晰的認識，這樣，就很自然地引入了下面的活動。
第二部分：觀察比較鼓膜的振動
這一活動將探索耳朵的重要部位——鼓膜的作用。指導學生在一個杯子口上覆蓋一塊繃緊的薄橡膠或氣球皮，并用皮筋綁緊，來制成一個“鼓膜模型”。為了便于觀察氣球皮的振動，可以在氣球皮上撒上少量的鹽、細沙或紙屑。
用音叉或其他發聲物體，在鼓膜的上方制造大小不同的聲音，觀察氣球皮有什么現象，比較氣球皮的振動有什么不同；在距離“鼓膜模型”遠近不同的地方敲擊音叉或其他發聲物體，觀察氣球皮的振動有什么不同。
通過這一活動，學生可以觀察到物體發聲產生的振動傳播到氣球皮時，會使氣球皮產生振動，當聲音的大小和遠近不同時，氣球皮的振動也不相同。從而推測出人耳鼓膜的作用：外界各種不同的聲音通過外耳傳到鼓膜，鼓膜會產生不同的振動。此活動是利用模型對科學問題做出解釋的典型實例。
這張照片和下面的文字是引導學生先用耳來聽物體發出的聲音，再把手放到耳后聽同樣的聲音，然后將聽到的聲音變化進行對比，體會耳廓的作用。

（四）教學建議
1.耳的結構
教學時，首先以“我們的耳朵是怎樣聽到聲音的”引出關于耳朵的話題。
接著教師可以出示“耳的結構”的掛圖或模型，指出我們要想知道“我們的耳朵是怎樣聽到聲音的”，就要先知道我們的耳的結構是什么樣的。利用掛圖或模型向學生介紹耳的結構。
隨后可以讓學生推測耳各部分的功能，以及它們在幫助我們聽到聲音的過程中起到的作用。可以為每個小組提供一張“耳的結構”的圖片或模型，以小組為單位，結合“耳的結構”圖片或模型討論外耳、中耳、內耳的主要功能。教師要重點提問鼓膜在幫助我們聽到聲音中的作用，讓學生充分表達他們的觀點，以引出后面對鼓膜的深入探索。當然，現在的學生知識面較廣，如果確實有學生課前通過查找資料，已經對鼓膜的作用有了了解，教師可以提出，你們是否真切地感受過鼓膜是怎樣振動的，來引導學生對鼓膜的進一步探索。
2.觀察比較鼓膜的振動
教師指出，我們無法拿真實的鼓膜來研究，但我們可以利用（教師出示制作“鼓膜模型”的材料）這些材料，制作一個“鼓膜模型”來研究鼓膜的作用。
在講解制作方法時，應提示學生，盡量將氣球皮繃緊，因為我們的鼓膜就是很薄的、有彈性的一層膜。
在指導學生觀察聲音是怎樣使氣球皮振動的時候，為了觀察方便，可先在氣球皮上放少量的細沙或鹽。提醒學生，在氣球皮的前方敲擊音叉或其他發聲物時，要仔細觀察氣球皮以及上面的細沙（鹽）有什么變化。
接下來指導學生，讓音叉（或其他發聲物）與氣球皮的距離保持不變，用不同的力使音叉（或其他發聲物）發出強弱不同的聲音，觀察氣球皮的振動有什么不同，在距離“鼓膜模型”遠近不同的地方用相同的力敲

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