資源簡介

教科版科學2019年秋四年級上冊
單元概述
聲　 　 音
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……我們生活在一個充滿聲音的世界里。 學生怎么學習聲音呢? 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 8 課時, 是為 4 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。
本單元的學習目標來自課程標準 3 ~ 4 年級的下列相關學習內容。
6. 1. 1　舉例說明聲音在不同物質中可以向各個方向傳播。
6. 1. 2　舉例說明聲音因物體振動而產生。
6. 1. 3. 1　知道聲音有高低和強弱之分; 制作能產生不同高低、 強弱聲音的簡易裝置,
知道振動的變化會使聲音的高低、 強弱發生改變。
6. 1. 3. 2　知道噪音的危害和防治; 知道保護聽力的方法。
18. 3. 2　在制作過程中及完成后進行相應的測試和調整。
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。
第 1 課 “聽聽聲音”, 學生將聽到不同的聲音, 并且去思考這些聲音是怎樣發出來的? 并對聽到的聲音進行描述。 回憶有關聲音的知識和相關問題, 并與同學進行描述。
第 2 課 “聲音是怎樣產生的”, 當學生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 “聲音是怎樣傳播的”, 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。
第 4 課 “我們是怎樣聽到聲音的”, 學生通過一個鼓膜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 5 課 “聲音的強與弱” 和第 6 課 “聲音的高與低”, 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, 學生可以建立起較高的音高是由較高的振動頻率產生的這一概念。
第 7 課 “讓弦發出高低不同的聲音”, 學生將進一步通過讓弦發出高低不同的聲音, 探究聲音的高低變化與物體振動頻率的關系。
第 8 課 “制作我的小樂器”, 學生在探究了樂器發聲的秘密后, 自己動手制作一個簡單的小樂器, 進一步理解物體的發聲原理, 體會科學與技術的密切聯系。
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。 讓學生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。
呼吸與消化
人體就像一臺復雜而神奇的機器, 多個系統分工配合, 共同維持生命活動。 作為自然界的一種生命體, 人體與外界物質有著緊密的 “ 不可思議” 的聯系。 呼吸是我們的身體從外界吸入氧氣、 呼出二氧化碳的過程, 是生命存在的基本特征。 食物是人類生存的基本保障。 吃進肚子里的所有食物, 都要通過消化和吸收, 為人類提供生長發育所需的營養以及生命活動所需的能量。
本單元的學習目標來自課程標準中 3 ~ 4 年級的下列相關學習內容。
10. 2. 3　 列舉保護這些器官的方法。
3. 2　 知道空氣中的氧氣和二氧化碳對生命具有重要意義。
10. 2. 1　 簡要描述人體用于呼吸的器官。
10. 2. 2　 簡要描述人體用于攝取養分的器官。
我們無時無刻不在呼吸, 但學生對于 “ 為什么呼吸” “ 呼吸是怎樣的過程” 的認識還是模糊、 不完善的。 吃各種各樣的食物是學生生活中最普通的事情。 關于食物, 學生在以前的生活與學習中有著較多的體驗, 他們對食物的關注常常是零散的; 即使涉及消化問題, 他們得到的解釋也大多是不盡全面的, 有的甚至是片面的。 “呼吸與消化” 單元將引領學生通過對呼吸活動的體驗與探索, 對食物的統計、 分類、 實驗及食物消化過程的觀察與實驗, 認識到空氣中的氧氣和二氧化碳對生命具有重要意義, 并能簡要描述人體用于呼吸與攝取養分的器官, 知道呼吸與消化是人體重要的維持生命的物質和能量交換活動。 在此基礎上幫助學生建立人體 “ 系統” 的概念, 知道每一項生命活動都需要不同部分的器官協作完成, 為了促進它們更協調地工作, 我們要愛護它們, 能列舉保護這些器官的方法, 初步形成健康生活的意識與習慣。
本單元共有 8 節課。
第 1 課 “感受我們的呼吸”, 學生通過感受呼吸的過程及用簡單裝置模擬人體呼吸, 認識參與呼吸的人體器官, 發現空氣中的氧氣和二氧化碳對生命具有重要意義。
第 2 課 “呼吸與健康生活”, 引領學生認識人的呼吸實際上是在進行氣體交換。 學生通過不同活動狀態下呼吸次數的變化統計與分析, 理解呼吸功能與身體健康的關系。
第 3 課 “測量肺活量”, 學生在測量肺活量的活動中, 收集、 處理科學合理的數據, 分析、反思自己的健康指數, 樹立積極參與體育鍛煉、 增強體質健康的意識。
第 4 課 “一天的食物”, 通過讓學生回憶一天中吃過的食物, 完成一次全班性的調查活動, 學生會發現原來我們一天中吃到的食物是那樣的豐富, 而且還可以劃分出不同的類別。 這也是在向學生表明, 食物的豐富體現著人類飲食的特征—— “雜食”。
第 5 課 “食物中的營養”, 將學生由 “我們吃什么” 的問題引入到 “食物帶給了我們什么營養” 上來。 從一天中吃下的食物是豐富的這個生活經驗, 進一步發展為當我們獲取豐富食物的同時, 也就獲得了豐富營養的認識。 將豐富的食物與豐富的營養之間的關系, 呈現在學生面前。
第 6 課 “營養要均衡”, 通過組織學生觀察平衡膳食寶塔的活動, 引出了營養要均衡的概念。 學生在這個活動中, 用自己一天的食物與營養均衡標準做比對的時候, 就會發現一些問題。他們會反思自己的飲食習慣, 并嘗試做出改進。
第 7 課 “食物在口腔里的變化”, 將在食物消化過程中最容易觀察的部位——口腔作為研究重點, 使學生認識食物在口腔里的變化與牙、 舌頭、 唾液的關系, 初步認識食物消化需要身體內多器官協同工作。
第 8 課 “食物在身體里的旅行”, 主要在學生對消化的原有理解基礎上, 通過比對消化器官圖, 猜想食物在體內的 “旅行” 過程和進行模擬實驗, 認識主要消化器官的功能, 再一次感受食物的消化需要多個器官共同參與完成。
運動和力
我們處在一個運動的世界中, 所有物體都在不停地運動著, 只是我們在地球上看到, 物體有的是靜止的, 有的是運動的; 同樣, 我們處在一個力的世界里, 力無處不在。 物體運動狀態的改變是因為受到力的作用, 力是運動狀態改變的原因。 學生對力和運動都有一定的了解, 同時, 也對一些有關 “力” 和 “運動” 的現象產生一些困惑, 比如, 為什么樹上的蘋果往下落?汽車為什么會運動? 為什么在地上滾動的球會停下來? 在本單元學習中, 我們將會對這些問題進行有趣的探究。
本單元的學習目標來自課程標準中 3 ~ 4 年級的下列相關學習內容。
5. 1　知道日常生活中常見的摩擦力、 彈力、 浮力等都是直接施加在物體上的力。
5. 2　舉例說明給物體施加力, 可以改變物體運動的快慢, 也可以使物體運動起動或停止。
6. 6. 1. 1　識別日常生活中的能量。
6. 6. 1. 2　知道運動的物體具有能量。
16. 2　舉例說出制造技術、 運輸技術、 建筑技術、 能源技術、 生化技術、 通信技術的產品。
17. 2　舉例說出改變方法和程序可以提高工作效率。
18. 1　舉例說出, 一項工程運用到的科學技術和原理, 如汽車剎車系統的設計中運用到的科學與技術。
18. 2. 1　知道工程設計的基本步驟包括明確問題、 確定方案、 設計制作、 改進完善等。
18. 2. 2　針對一個具體的任務, 按照設計的基本步驟來設計一個產品或完成指定的任務。
18. 3. 1　對自己或他人設計的想法、 草圖、 模型等提出改進建議并說明理由, 在制作過程中及完成后進行相應的測試和調整。
18. 3. 2　在制作過程中及完成后進行相應的測試和調整。
以上學習內容, 指向 5 個不同的主要概念, 包括物質科學領域中的 “ 力作用于物體, 可以改變物體的形狀和運動狀態” “ 機械能、 聲、 光、 熱、 電、 磁是能量的不同表現形式”, 以及技術與工程領域的 “技術的核心是發明, 是人們對自然的利用和改造” “工程的關鍵是設計, 工程是運用科學和技術進行設計、 解決實際問題和制作產品的活動”。
4 年級學生對運動和力并不陌生, 他們有著自己的感性經驗。 在他們看來, 有的物體是靜止的, 有的物體是運動的。 汽車能奔馳是因為有動力; 物體能運動是因為有力的作用; 物體慢慢由運動到靜止是因為失去了力的作用; 運動的物體會受到摩擦力的作用, 靜止的物體則不會受到摩擦力的作用; 運動的物體是具有能量的……這些觀點在科學理論上有的是正確的, 是學生對運動和力樸素的物理概念的解釋。
本單元共有 8 課, 選擇了學生熟悉的車作為主要的研究對象, 以 “物體的運動及其受到的力” 為主要線索, 循序漸進地安排了一些活動。 如探究小車在力的作用下怎樣運動起來、 不同的力對小車的運動產生怎樣的影響、 運動的物體所具有的能量與其運動情況有什么樣的關系等。教學中還選擇了如測量力的大小、 制作小車等一些相關的活動。 通過以上活動, 學生將認識物體的運動與其作用力之間的關系, 認識到改變物體靜止或運動狀態必須有力的作用, 力的大小、方向不同對物體運動的影響不同, 物體的運動情況不同產生的能量也不同, 能量還會以各種形式存在。
第 1 課 “讓小車運動起來”, 從問題 “各種類型的車都是怎樣動起來的” 開始, 引導學生去調查了解從古到今不同類型的車輛, 發現它們的動力來源。 然后, 設計了 “ 用墊圈的重力作動力” 去研究運動與力的關系, 先是探究用多大的力能使小車運動起來, 再是嘗試用不同大小的力使小車的運動快慢發生變化, 從而逐步建構 “ 力可以改變物體運動的快慢, 也可以讓物體運動啟動或停止” 這一概念。
第 2 課 “用氣球驅動小車”, 先從感受氣球噴氣時所產生的力和氣球上升的力開始, 體會力產生的方向和氣球運動的方向, 再測試組裝的氣球小車能行駛得多遠, 用更多的辦法使小車行駛更遠, 體會改變噴氣裝置會影響小車的運動速度。 這樣一方面可以認識 “ 反沖力”, 另一方面加深對 “力可以改變物體運動快慢” 的理解。
第 3 課 “用橡皮筋驅動小車”, 先是引導學生安裝一個橡皮筋驅動的小車, 在安裝中體會橡皮筋與車軸連接起來的是 “輪驅動”, 再研究橡皮筋纏繞圈數與小車行駛距離的關系, 以進一步強化運動和力的有關科學概念。 拓展部分引導學生在體會 “ 橡皮筋受力變形” 的事實中, 進一步認識 “彈力”。
第 4 課 “彈簧測力計”, 先是讓學生通過觀察、 認讀和實際感受來認識彈簧測力計的構造、計量單位、 刻度標示以及如何讀數, 然后用彈簧測力計感受不同大小的力和測量不同輕重的物體, 從而使學生認識 “力是有大小的, 也是有方向的”。 在測量前通過預估的方式培養學生對力大小的感知。
第 5 課 “運動和摩擦力”, 通過古代人搬運巨石的真實情景, 引導學生認識到物體在運動中受到了摩擦力, 并思考如何能減小摩擦力。 學生通過研究 3 種不同的情況下, 即物體直接在木板上、 增加 “滾木” 以及增加 “輪子” 時的摩擦力, 去體會物體從靜止到運動需要克服多大的摩擦力, 認識到可以用在物體下方墊滾木或輪子的方式, 去減少物體運動時受到的摩擦力。
第 6 課 “運動的小車”, 通過列舉生活中常見的現象引發學生思考 “ 物體是否具有能量”。能量是抽象的, 學生通過觀察和感受不同敲擊速度下的音叉振動情況, 體會 “ 小槌運動得越快, 傳遞給音叉的能量越大”; 通過觀察不同速度的小車撞擊木塊后的距離, 體會 “ 小車的速度越大, 具有的能量越大”。 拓展部分進一步讓學生認識到能量會以不同形式存在。
第 7 課和第 8 課 “設計制作小車” 圍繞設計制作小車展開, 這既是對之前所學知識和技能的小結和應用, 又是進一步發展對工程設計的認識、 理解和應用。 學生通過完整的設計制作過程認識到, 設計要先于制作, 要從實際的用途或需要解決的問題出發, 討論、 改進并選取最優的方案; 制作完成后, 還要對作品進行評估、 反思和改進, 這就是不斷優化完善以滿足人們需要的過程。

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