資源簡介

教科版科學2019年秋六年級上冊單元概述
微 小 世 界
“微小世界” 對學生來說是一個神奇的未知世界。 它的神奇之處就在于他們看到了很多日常生活中未曾關注或只限于耳聞的微小物體, 這個陌生的微小世界能激發學生強烈的好奇心和求知欲。 學生的視野從宏觀的物質及現象拓寬到微觀的細胞、 微生物等, 認識世界的視野不斷擴大, 科學探索之路越來越有挑戰性。
這個單元按人類觀察工具和觀察視野的不斷發展這條線索編寫, 引領學生利用肉眼、 放大鏡和顯微鏡觀察身邊的微小物體, 從而了解人類觀察工具的發展和進步歷程, 以及在探索微觀世界進程中出現的卓越人物和研究成果。 學生通過親自觀察微小物體, 查閱微小世界相關資料等形式, 開闊視野, 豐富認知。
學習內容涉及光學、 生物、 物質的結構、 科學發展史等多個方面。 教學時要把握單元學習主線, 緊緊圍繞利用工具觀察各種微小物體的探究活動, 串聯起多領域的學習內容。 學生要通過觀察多種多樣的微小物體感悟使用工具觀察它們的好處, 深切體會到科學技術的進步對促進社會發展的巨大作用。
應特別指出的是, 本單元所指的 “微小世界” 和通常所說的 “微觀世界” 有所不同。 微觀世界一般指分子、 原子、 電子等極微小的物質粒子的領域。 由于觀察條件和學生理解水平的限制, 本單元沒有從物質的分子、 原子、 電子這個角度去展開, 只是擴展到用放大鏡和簡易的顯微鏡能觀察到的微細領域, 如較小的昆蟲、 昆蟲的器官、 生物細胞、 水中常見的微小生物等。
本單元的學習目標來自課程標準中 5~6 年級的下列相關學習內容。
7. 4　 說出細胞是生物體的基本組成單位。
7. 5. 1　 知道蘑菇和木耳是生活中可以直接看到的微生物。
7. 5. 2　 知道感冒痢疾是由肉眼難以觀察到的微生物引起的。
“微小世界” 單元共 7 課。
第 1 課 “放大鏡”, 是單元起始課, 在這節課中, 學生通過觀察比較, 進一步了解放大鏡的結構和功能, 為后續學習觀察工具的演變奠定基礎。
第 2 課 “怎樣放得更大”, 學生在經歷組合凸透鏡觀察微小物體的過程中了解顯微鏡的來龍去脈, 認識到顯微鏡的發明及不斷改進, 使人類觀察到越來越小和越來越精細的物體及結構, 至此將人類帶入了一個嶄新的微觀世界。
第 3 課 “觀察身邊微小的物體”, 學生通過用肉眼、 放大鏡和顯微鏡對比觀察微小物體, 知道觀察工具的發展和進步, 使人類的視野越來越開闊, 初步感知科學技術的進步給人類社會發展帶來的積極作用。
第 4 課 “觀察洋蔥表皮細胞”, 學生利用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞, 認識洋蔥表皮結構。 本課既是學生正確使用顯微鏡的技能訓練, 也是對生物細胞的初次探索, 以此激發學生去觀察更多的生物細胞, 了解生命的多姿多彩。
第 5 課 “觀察更多的生物細胞”, 學生利用顯微鏡觀察更多的生物細胞標本, 發現除病毒等少數種類以外, 生物體都是由細胞組成的, 細胞是生物體最基本的結構和功能單位。
第 6 課 “觀察水中微小的生物”, 學生利用顯微鏡觀察水中微小的生物, 了解這些微小的生物也具有生命的特征, 進一步認識生物體是由細胞組成的, 同時了解人類用顯微鏡探索生命世界的成果。
第 7 課 “微生物與健康”, 這一節是本單元的拓展和總結課。 學生在查閱資料和研討交流中, 了解微生物與人類健康的密切關系以及人類探索微小世界的諸多成果。 接著教師對本單元學習進行回顧和總結, 對人類觀察工具的發展以及觀察視野的拓展進行梳理, 鼓勵學生提出問題, 進一步探索微小世界。
地球的運動
本單元屬于地球與宇宙科學領域的學習內容, 旨在幫助學生理解課程標準中 “在太陽系中,地球、 月球和其他星球有規律地運動著” 的大概念。 本單元的學習內容在本領域的知識結構中的位置如下圖所示。
13. 1. 1　 知道地球自西向東圍繞地軸自轉, 形成了晝夜交替與天體東升西落的現象。
13. 1. 2　 知道地球自轉軸 (地軸) 及自轉的周期、 方向等。
13. 2. 1　 知道正午時物體影子在不同季節的有規律的變化。
13. 2. 2　 知道四季的形成與地球圍繞太陽公轉有關。
本單元有兩個突出特點。
一是突出了地球空間領域的學習特點。 學生在學習中, 系統而深入地采用模擬實驗、 查閱資料、 實際觀測、 建構模型等主要探究方法, 特別強調學生在探究中不斷建構和修正自己的解釋模型, 有助于學生理解科學概念與科學探究雙螺旋協同發展的模式。 在 “晝夜交替成因” “ 誰先迎來黎明” “地球公轉與四季變化” 等主題研究中, 都強化了這樣的學習特點。 具體如下面的 “探索晝夜交替成因” 的學習模型圖。
二是提供了有助于學生認知發展的學習工具。 在單元學習新知之前, 引導學生用概念圖對相關的已知進行分析、 整理, 并提出自己感興趣的研究問題; 在單元學習結束之后, 引入了思維導圖幫助學生建構自己的地球運動的認知模型。
本單元共 7 課。
第 1 課 “我們的地球模型”, 作為單元的起始課, 為了讓學生奠定后續學習的基礎, 教師將帶領學生從回憶地球相關知識開始, 在分析整理原來認識的基礎上, 提出問題, 找到研究方向。本課中, 為了培養學生用模型表達已知知識的能力和提高學生讀懂模型的能力, 安排了學生制作各種地球模型, 觀察、 分析各種地球模型的探究活動。
第 2 課 “晝夜交替現象”, 關于晝夜交替現象的成因, 每位學生都有機會提出、 檢驗和修正自己的解釋。 學生將在教師的組織下充分交流、 分享自己的觀點, 然后通過模擬實驗驗證自己的假說是否能形成晝夜交替現象。 學生會發現有很多假說都能形成晝夜交替現象, 面對這樣的結果, 學生需要分析假設的相同與不同, 通過反思和研討, 發現解釋晝夜交替的成因關鍵在于明確地球運動特點。
第 3 課 “人類認識地球運動的歷史”, 延續上一課的探究, 本課將讓學生繼續研究和了解地球的運動特點。 學生將通過對比閱讀歷史上關于地球運動的經典學說, 知道地球的運動狀態是在自轉的同時繞太陽公轉。 根據地球的運動特點, 學生再次進行模擬實驗驗證是否能產生晝夜交替, 并最終學習用連續組圖的形式表達自己的解釋。
第 4 課 “誰先迎來黎明”, 學生認識到了地球在自轉且自轉形成晝夜交替后, 本課將依托 “北京和烏魯木齊誰先迎來黎明” 的探究活動, 讓學生進一步研究地球的自轉方向。 學生需要先確定北京和烏魯木齊的地理位置, 然后用拉圓圈的方法模擬地球自轉, 發現不同的自轉方向會導致不同的結果, 進而從生活實例中感知相對運動的原理, 利用 “ 太陽東升西落” 這個可視的證據, 推理出地球的自轉方向是自西向東。
第 5 課 “影長的四季變化”, 學生將在 5、 6 兩課中, 研究學習地球公轉的特點以及公轉產生的四季變化。 本課引導學生了解古人如何觀察日影的四季變化規律, 然后組織學生通過制作簡易圭表。 根據四季太陽高度不同, 利用圭表模擬測量日影的變化, 并通過記錄、 統計、 分析數據得出四季影長的規律。 同時, 教材安排了學生時間長度為一年的持續測量活動, 希望學生能實證影長的四季變化規律。
第 6 課 “地球的公轉與四季變化”, 在了解四季變化之后, 提出 “四季變化是否與地球的公轉有關” 的研究問題, 這是一個非常恰當的時機。 本課將引導學生觀察公轉模型圖片, 了解地球公轉的相關知識, 然后進行模擬實驗, 把地球自轉和公轉的相關特征表達在地球運動模型上。教材緊接著提供地球公轉的數據和圖片等更多信息, 讓學生通過推理, 糾正學生的 “ 太陽公轉時, 太陽與地球距離遠近不同是形成四季變化的原因” 的錯誤觀點。
第 7 課晝夜和四季變化對生物的影響, 學生通過網絡查找、 閱讀資料, 了解晝夜交替現象和四季變化現象對生物產生的影響, 然后再交流、 匯報學習成果, 加深對問題的理解, 提高獲取、 處理、 表達信息的能力。 最后, 教師引導學生通過思維導圖總結本單元中學習到的地球運動相關知識。
工具與技術
當今世界, 工具和技術緊密相連, 技術是工具的發明與革新的基礎, 工具是技術的變革和更迭的保障, 二者互相融合并互相促進, 共同推動人類社會的發展。
在學生的生活世界里, 他們對各種新技術和新工具有著與生俱來的好奇。 他們在生活中還積累了不少對工具和技術的體驗和感知, 這些將會成為他們主動學習本單元內容的動力。
本單元的學習目標來自課程標準 5 ~ 6 年級的下列相關學習內容。
2. 1　 知道重大的發明和技術會給人類社會發展帶來深遠影響和變化。
3. 3　 使用杠桿、 滑輪、 輪軸、 斜面等簡單機械解決生活中的實際問題。
17. 3. 1　 知道完成某些任務需要特定的工具。
17. 3. 2　 知道杠桿、 滑輪、 輪軸、 斜面等是常見的簡單機械。
要達成上述學習目標, 就要求教師帶領學生經歷本單元所設定的活動, 讓學生在活動中體驗、 感悟工具和技術在解決特定問題時給人們帶來便利, 了解工具和技術之間的關聯, 從而使學生對 “技術發明通常蘊含著一定的科學原理” “技術包括人們利用和改造自然的方法、 程序和產品” 以及 “工具是一種物化的技術” 等主要概念有著自己獨特而深刻的理解感悟。
本單元一共有 7 課, 始終圍繞著 “ 工具與技術” 這一主題開展教學活動。 本單元主要有兩個方面的特點。
突出工具與技術的融合, 又有所側重。 本單元大致按照總—分—總的形式組織和編排學習內容。 第 1 課點明學習主題; 第 2 ~ 4 課側重探究具體的工具, 第 5 ~ 7 課側重探究具體的技術, 在第 7 課總結提升單元主題。 值得注意的是, 第 2 ~ 6 課雖然各有側重, 但設計上始終把技術和工具融合在每一課教學內容之中。
突出工程技術領域的實踐特點。 單元中的每一課, 基本上按照 “ 發明背景—任務與測試—評估與交流—社會影響” 這樣的框架編寫內容, 有助于學生對工具與技術形成更全面而深刻的認識。 同時, 在每一課中借助測試任務的方式和指標的變更, 逐步提升學生的實踐能力。
第 1 課 “緊密聯系的工具和技術” 作為單元的起始課, 一方面它承擔著幫助學生明確本單元學習的主題是 “工具和技術” 任務, 引導學生探討 “工具和技術的聯系”。 另一方面, 它又可以幫助教師調查學生的前概念, 了解學生已經知道了什么和還想知道什么。 本課創設的生活情境是 “取核桃仁”, 學生從不用工具、 選用工具、 使用專門工具三個層次來完成任務。 在體驗的基礎上聯系生活經驗, 再進行比較、 評價, 建構對 “ 工具和技術” 的個體理解, 開啟本單元的學習歷程。
第 2 ~ 4 課, 我們將引領學生分別對斜面、 杠桿、 輪軸三種 “ 簡單機械” 開展探究活動。 第 2 課 “斜面” 創設了兩個情境共四個任務, 讓學生在運下來、 搬上去的活動中體驗、 感悟 “ 斜面的作用”。 學生探究技能的培養, 本單元由零基礎到逐漸開放, 具體體現在工具使用過程中評價指標的設定。 本課是學生第一次進行工具評價, 所以教師直接設定了相關的指標, 后面幾課逐步放開, 讓學生根據實踐的感受自主設定評價目標, 突顯了高年段探究的自主性和開放性。
第 3 課 “不簡單的杠桿” 和第 4 課 “改變運輸的車輪” 都是建立在學生實踐、 比較、 分析的基礎上, 理解和建構 “杠桿和輪軸也是一種簡單機械” 的科學概念。 縱覽第 2 ~ 4 課我們可以發現, 教材的內容安排更加注重實踐技能的訓練, 強調學生在實踐中操作工具完成特定任務, 強調學生自主設定指標來評價工具在完成任務時的優缺點; 從另一角度看, 教材的內容設計弱化了對工具背后隱含的簡單機械原理的認知, 這樣處理避免了跟初中科學的重復學習, 降低了難度, 增添了探究的趣味性。
第 5 課 “靈活巧妙的剪刀”, 這一課的主線是工具, “ 剪刀” 是組合工具, 是斜面和杠桿的組合。 對剪刀結構特點的分析, 實際就是對前面學過的簡單機械的一種回顧、 強化。 另一條線是技術, 剪刀的發明得益于技術的進步, 其他多種多樣的剪刀也是人們在嘗試過程中, 隨著經驗的累積、 認知的深入, 不斷改進的結果。 所以本課具有承前啟后的作用, 既是前面四課的小結, 又開啟了后面三課對技術的專門探究。
第 6 課 “推動社會發展的印刷術”, 在這一課中 “技術” 成為組織教材內容的明線。 印刷術是聞名于世的古代中國四大發明之一, 學生在模擬活字印刷的過程中, 既體驗了印刷過程, 又感受了技術和發明給人類社會發展帶來的深遠影響和變化。 隨著印刷術的發展需要, 印刷的工具也在不斷變化更新, 從人工到電氣, 從油墨到碳粉, 印刷工具的改進帶來的是印刷的高效。這種將技術與工具相互融合的教材內容組織暗線, 同樣需要我們關注。
第 7 課 “信息的交流傳播”, 印刷術的飛速發展, 帶來的是信息的廣泛傳播。 本課以 “ 制作蘿卜獨輪車” 為任務線索, 以 “文字” 和 “視頻” 為信息傳播形態, 讓學生在實踐中感受用不同工具傳播信息的差別, 在制作過程中感受利用工具完成任務時帶來的便利, 感受技術對完成任務質效的影響。 同時, 本課是本單元學習的總結、 提升, 提供了教師評估的內容和機會, 有助于教師評估學生對工具和技術的運用和認識。
能　 　 量
在我們身邊發生的很多事情, 都和能量有著密切的關系。 生活中各種物體的運動或 “ 變形” 是能量在 “工作”, 例如用火燒飯、 開燈照明是在進行能量轉換。 我們從食物中獲取能量才能維持生命和進行活動, 大自然中的綠色植物從陽光中獲取能量才能進行光合作用, 動物要靠吃食物來取得能量維持生命……一切生物都依賴能量生存。
學生在生活經歷和科學學習中, 會接觸到 “能量” 這個詞, 并對能量有了一定的感性認識。他們知道太陽的光和熱是太陽能, 知道食物能提供我們身體需要的能量, 甚至知道電能、 水能、風能等科學詞匯。 但是, 在學生的頭腦里還沒有形成關于能量守恒和轉換的相關科學概念。 “能量” 的概念是抽象的, 我們能觀察到的只是某種能量所產生的某種效應。 本單元不是從抽象的定義出發來演繹各種能量形式及其相互轉換, 而是從引導學生觀察身邊的能量表現形式入手, 選擇了學生最熟悉的電和磁為切入口展開對能量的認識和探討。 能量守恒定律滲透在每一課的學習中, 即自然界中一切物質都具有能量, 能量有各種不同的表現形式, 并能從一種形式轉化為另一種形式, 從一個物體傳遞給另一個物體。 另外, 教科書中對新能源開發和低碳環保生活方式等內容有所涉及。
本單元的學習目標來自課程標準中 5 ~ 6 年級的下列相關學習內容。
6. 6. 1　 知道聲、 光、 熱、 電、 磁都是自然界中存在的能量形式。
6. 6. 2　 調查和說明生活中哪些器材、 設備或現象中存在動能 (機械能)、 聲能、 光能、熱能、 電能、 磁能及其之間的轉換。
15. 2. 1　 描述人類的生產生活離不開能源。
15. 2. 2　 知道太陽能是生活中可利用的一種清潔、 可再生能源。
15. 2. 3　 描述煤炭、 石油和天然氣是目前人類利用規模最大的能源, 知道它們的形成與太陽能有關。
15. 2. 4　 樹立節約能源的意識, 了解開發利用新能源的一些舉措。
形式, 知道能量使物體發生了變化, 形成了對能量的初步感知。 本課的拓展布置了調查家中用
“能量” 單元共有 7 課。
第 1 課 “各種形式的能量”, 從學生熟悉的驅動汽車的能量引入, 了解我們身邊的能量表現形式, 知道能量使物體發生了變化, 形成了對能量的初步感知。 本課的拓展布置了調查家中用電器用電情況的任務, 為下一節課的學習做好了準備。
第 2 課 “調查家中使用的能量”, 以學生最熟悉的 “ 家” 為能量認知場景, 通過調查、 分析、 統計等方法, 以電能消耗為突破口, 發現家中的各種能量表現形式、 能量來源和能量轉換。在調查、 分析、 統計家中電能消耗的過程中, 初步培養學生的節能意識。
第 3 課 “電和磁”, 帶領學生 “重演” 科學史上著名的奧斯特發現電磁現象的過程, 讓學生發現通電導線能使小磁針發生偏轉, 將通電導線繞成線圈能使小磁針偏轉角度更大, 從而認識電可以產生磁。 本課注重引導學生善于尋找、 思考電和磁轉換的依據, 培養學生的邏輯思維能力。
第 4 課 “電能和磁能”, 通過引導學生制作電磁鐵、 研究電磁鐵的性質和磁極, 學生認識到電磁鐵是一種電能轉換為磁能的裝置, 進一步從具體的事例中了解電能和磁能之間的轉換。
第 5 課 “電磁鐵”, 學生要設計、 驗證電磁鐵磁性強弱與線圈圈數、 電流大小的關系。 在親手做對比實驗的過程中, 學生逐步學會多角度地思考問題; 在收集處理實驗數據的過程中, 逐步培養科學論證能力。
第 6 課 “神奇的小電動機”, 小電動機是磁鐵和電磁鐵性質在生活中的具體應用實例, 學生通過拆解真實的小電動機認識其內部結構, 通過簡單模型了解電動機的工作原理。 小電動機的探索過程實際上就是學生感受奇妙的能量轉換的過程, 在這個過程中, 學生對能量的認識又提升到了一個新的層次。
第 7 課 “能量從哪里來”, 先引導學生追溯自然界最大的能量來源——太陽, 通過食物鏈來理解太陽的能量對于生物體的意義; 然后以電能為例, 通過動手實驗、 查閱資料等方式了解電能的來源和轉換; 最后利用班級記錄表引導學生對本單元的知識進行整體回顧, 完善 “ 能量” 概念的建構。
整個單元以 “能量” 為研究支點, 以生活實例為研究載體, 引導學生用 “ 轉換” 的觀念把聲、 光、 熱、 電、 磁等多種能量形式聯系在一起, 在生活調查、 資料查閱以及大量實驗探索的積累過程中, 逐漸充實對 “能量” 的認識。

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