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      三峽 人教版教師用書 中考古文

      時間:2019-05-13 09:25:58下載本文作者:會員上傳
      簡介:寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關的《三峽 人教版教師用書 中考古文》,但愿對你工作學習有幫助,當然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《三峽 人教版教師用書 中考古文》。

      第一篇:三峽 人教版教師用書 中考古文

      三峽

      課文研討

      一、整體把握

      《三峽》以凝練生動的筆墨,寫出了三峽的雄奇險拔、清幽秀麗的景色。

      作者抓住景物的特點進行描寫。寫山,突出連綿不斷、遮天蔽日的特點。寫水,則描繪不同季節(jié)的不同景象。夏天,江水漫上丘陵,來往的船只都被阻絕了。?春冬之時,則素湍綠潭,回清倒影。絕 多生怪柏,懸泉瀑布,飛漱其間。?雪白的激流,碧綠的潭水,回旋的清波,美麗的倒影,使作者禁不住贊嘆?良多趣味?。而到了秋天,則?林寒澗肅,常有高猿長嘯?,那凄異的叫聲持續(xù)不斷,在空曠的山谷里?哀轉久絕?。三峽的奇異景象,被描繪得淋漓盡致。

      作者寫景,采用的是大筆點染的手法,寥寥一百五十余字,就把七百里三峽萬千氣象盡收筆底。寫春冬之景,著?素??綠??清??影?數(shù)字;寫秋季的景色,著?寒??肅??凄??哀?數(shù)字,便將景物的神韻生動地表現(xiàn)了出來。

      文章先寫山,后寫水,布局自然,思路清晰。寫水則分不同季節(jié)分別著墨。在文章的節(jié)奏上,也是動靜相生,搖曳多姿。高峻的山峰,洶涌的江流,清澈的碧水,飛懸的瀑布,哀轉的猿鳴,悲涼的漁歌,構成了一幅幅風格迥異而又自然和諧的畫面,給讀者以深刻的印象。

      二、問題研究

      1.材料的安排。作者先寫三峽的整體風貌,然后抓住三峽最有特點的時間──夏天,春冬,晴初霜旦,寫出了三峽的奔放美、清悠美和凄婉美。

      2.語言的運用。本文多用對偶句式,又兼用散句,使文章讀起來收放有致,很有節(jié)奏感。語言精練,表現(xiàn)力強,充滿生氣。

      練習說明

      一、背誦全文,并完成下列練習。

      1.作者是從哪些方面描寫三峽自然景觀的? 2.找出文中寫景的句子,體會它們的語言特點。

      設題意圖:①使學生把握文章寫景的脈絡;②抓住精彩寫景段落,深入領會畫龍點睛的詞語,使學生對文章的感知由整體到局部;③在此基礎上背誦課文。問答題提示了背誦的思路,適宜先解決問答題,再背誦課文。

      參考答案:

      1.文章先寫山,后寫水。寫山,突出連綿不斷、遮天蔽日的特點;寫水,則描繪不同季節(jié)的不同景象。

      2.春冬之景:?春冬之時,則素湍綠潭,回清倒影,絕多生怪柏,懸泉瀑布,飛漱其間,清榮峻茂,良多趣味。?

      秋景:?每至睛初霜旦,林寒澗肅,常有高猿長嘯,屬引凄異,空谷傳響,哀轉久絕。? 作者寫景,采用的是大筆點染的手法,春冬之景,著?素??綠??清??影?數(shù)字,寫秋季的景色,著?寒??素??凄??哀?數(shù)字,便將景物的神韻生動地表現(xiàn)了出來。

      三、閱讀下面這首詩,你能說出它和本文之間的某些聯(lián)系嗎?

      早發(fā)白帝城 李白

      朝辭白帝彩云間,千里江陵一日還。兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山。文章的第二段與這首詩的一、二、四句相印證,都表現(xiàn)了夏天三峽水流速度極快;文章第四段與詩的第三句相對應,都是寫連續(xù)不斷的猿啼;文章第一段則和詩中的?萬重山?相應。

      有關資料

      一、酈道元生平

      道元,字善長,初襲爵永寧侯,例降為伯。御史中尉李彪以道元執(zhí)法清刻,自太傅掾引為書侍御史。

      (《北史》卷二十七)

      二、參考譯文

      在三峽七百里當中,兩岸都是連綿的高山,幾乎沒有中斷的地方。層層的懸崖,排排的峭壁,把天空和太陽都遮蔽了。若不是在正午、半夜的時候,連太陽和月亮都看不見。

      在夏天水漲、江水漫上小山包的時候,上行和下行的船只都被阻,不能通航。有時皇帝的命令要急速傳達,這時候只要清早坐船從白帝城出發(fā),傍晚便可到江陵。中間相距一千二百里,即使騎著駿馬,駕著疾風,也不如它快。

      在春、冬兩個季節(jié),雪白的急流,碧綠的深潭,回旋著清波,倒映著各種景物的影子。在極高的山峰上,生長著許多奇形怪狀的柏樹,在山峰之間,常有懸泉瀑布飛流沖蕩。水清,樹榮,山高,草盛,趣味無窮。

      在秋天,每到初晴的時候或下霜的早晨,樹林和山澗顯出一片清涼和寂靜。高處的猿猴拉長聲音鳴叫,聲音連續(xù)不斷,非常凄涼怪異??諘绲纳焦葌鱽碓程涞幕芈?,悲哀婉轉,很久很久才消失。所以漁歌唱道:?巴東三峽巫峽長,猿鳴三聲淚沾裳!?

      三、模山范水抒情寫意──談《三峽》(徐應佩、吳功正等)

      本文是《水經(jīng)》中《江水》中的?(江水)又東過巫縣南,鹽水從縣東南流注之?的一條注。記敘了長江三峽雄偉壯麗的奇景,能激發(fā)人們熱愛祖國大好河山的感情。?自三峽七百里中,兩岸連山,略無闕處。重巖疊嶂,隱天蔽日,自非亭午夜分,不見曦月。?總寫三峽的特點:山高嶺連,中間狹窄。?自三峽七百里中?,交代峽之長,接著指出兩岸山的特點在于?連?。?略無闕處?,毫無殘缺的地方,進一步寫?連?。下面接著寫山的?高?。山峰相重,群山復疊,山上壘山,說明山高。山隱匿于天空,遮蔽住太陽,從另一個角度寫山的高。?重?和?疊?,就山本身的狀態(tài)寫其高,是俯瞰而得;?隱?和?蔽?,以天和日來襯其高,乃仰視所見。下面兩句,則以特定條件下的情景形象地綜合表現(xiàn)以上特點。只有正午和半夜的時候才能見到太陽和月亮。如果不是?兩岸?連山,哪怕只有一岸連山,也不會形成這種狀況;如果連山有缺,其他時間于缺處也能見到日月;如果連山不高,也不必待到這時才見日月;如果三峽不窄,其他時候也可見到日月。正午見日,夜半見月,由特定條件充分顯示了三峽特點。

      ?至于夏水襄陵,沿溯阻絕。或王命急宣,有時朝發(fā)白帝,暮到江陵,其間千二百里,雖乘奔御風,不以疾也。?寫夏季三峽情景:水漲流速,交通阻斷。夏季水漲,淹了山陵,上行和下航的船只都被阻絕了。這里所寫的是水勢大水流速情況下的通例。下舉一特例,以進一步證明水速。只有王朝的緊急命令要向各地傳達時,才會有航船。這一方面照應了平常情況下是?沿溯阻絕?的,同時借此可寫出船行之快。朝發(fā)白帝,暮到江陵,補筆交代?其間千二百里?,則時速約為百里,加上更用奔馬和疾風作比較,給人的感受也就更為形象而深刻了。

      本節(jié)承上段而來。上段寫三峽山的特點,為本節(jié)寫水設臵了條件。山高,則水的落差大,山高自然流急。山連,則水不得他泄,必然盡在漕中。峽窄,則斷面小,單位面積里的水的流量也就大。水?漲?的因素和峽的特點及條件,構成了水流的湍急。作者是為江水作注,重點是寫水,而水以夏季為盛,故先寫?夏水?。為寫水勢,先寫山勢,這既能揭示水速的原因,又能使急流和峻嶺相互映襯,能形成一幅險峻壯奇的圖畫。

      ?春冬之時,則素湍綠潭,回清倒影,絕多生怪柏,懸泉瀑布,飛漱其間,清榮峻茂,良多趣味。?寫春冬時三峽情景:水退潭清,風景秀麗。以?春冬之時?領起,很自然地轉換了描寫對象,時易則景異,鏡頭中搖出了另外一種景象。白色的急流回映著清光,綠色的水潭倒映著景物的影子。這里先寫俯視江中所見。?湍?是動態(tài),?潭?為靜境。以?素?飾?湍?,水如白練,明凈輕快,上有清光回照,白中間青,水光變幻。深水為潭,以?綠?飾?潭?,益見深沉寧靜。水中有影,則水平如鏡,倒影入潭,更覺風光秀麗。急流上波光粼粼,深潭里景物重重,動靜相雜,色彩各異,相映成趣,堪稱秀麗雋逸。下文即寫仰視所見,由峽底寫到山上。以?絕?狀山,以?怪?寫柏,道出了當?shù)氐淖匀惶卣?。山巖陡削,高聳入云,故為?絕?。山上的柏樹,托足于巖石之間,正午之時方見日光,它要曲體向陽,加之峽窄風大,自然枝干扭曲,何況年代久遠,當然要變成?怪?形。在這人跡罕至、鳥獸少見的境地,?怪柏?顯示著旺盛的生命力和堅強的意志,給山水之間投進了一股生命的活流,使人頓覺生意盎然。作者寫此,還只是給?懸泉瀑布?勾勒出一個背景。山靜、泉飛、柏怪、水奇,靜中有動,聲色紛沓,山水相配,構成了一幅挺拔超脫的圖畫,這和?素湍綠潭,回清倒影?又大為異趣。最后作者總括說:水清、木榮、山峻、草茂,實在富有趣味。以極為精練的四字,狀寫了四種景物,且各具特色,由景境導出了作者的心境。

      作者將冬春二季放在一道寫,要兼及兩季的特點。冬季水竭,才會出現(xiàn)?素湍綠潭?,春天物鮮,始有草木?榮茂?。本節(jié)所寫與上節(jié)所述,意趣迥異。夏水急猛,春水潺;夏水多險,春水富趣。

      ?每至晴初霜旦,林寒澗肅,常有高猿長嘯,屬引凄異,空谷傳響,哀轉久絕。故漁者歌曰:‘巴東三峽巫峽長,猿鳴三聲淚沾裳!’?寫秋天三峽情景:水枯氣寒,猿鳴凄涼。以?霜旦?的?霜?暗指秋季,開筆多變。接著以實景補足前意,林澗之間,清冷肅穆。這時已無江水喧騰,也不見草木爭榮,而是充滿了凄清肅殺的氣氛。寫秋峽以代表性事物猿來表現(xiàn),寫猿又分兩層,一是直接敘述,一是引漁歌為證。寫猿又圍繞著?山?和?哀?兩個重點,從而顯示秋峽的特色。以?高?形容猿,指明是高山上的猿,以?長?形容嘯,送聲長遠,暗示是在長峽之中。?空谷傳響?,直言在山中。?久絕?,回應?兩岸連山,略無闕處?。寫漁歌也是一言?峽長?,一言聲哀。從猿鳴之中,使人進一步體會到山高、嶺連、峽窄、水長,同時山猿哀鳴,渲染了秋天的蕭瑟氣氛。

      第二篇:人教初二語文三峽復習材料

      《三峽》(酈道元 北魏著名地理學家、散文家)

      1、文學常識:作者:酈道元,北魏著名地理學家、散文家?!度龒{》一文出自《水經(jīng)注》這是記敘我國古代水道的一部地理書。

      2、實詞:自:從。嶂:像屏障一樣的高山。曦月:陽光,月亮。

      襄:漫上。沿:順流而下。溯:逆流而上。

      御:駕。獻:山峰。良:實在、真。

      肅:寂靜。屬:連續(xù)。引:延長。絕:消失。

      清榮峻茂 素;白色。旦;早晨。

      3、特殊用法:奔:飛奔的馬。湍:急流的水。

      4、區(qū)別:

      屬:屬引凄異(連續(xù))絕:久絕(消失)。自三峽??(從)

      有良田美池桑竹之屬(類)絕 獻:極 自非??(如果)

      屬予作文以記之(囑咐)。阻絕:斷

      5、通假字:闕;同“缺”,中斷。

      6、重點句翻譯:自非亭午夜分不見曦月至于夏水襄陵,沿溯阻絕雖乘奔御風不以疾也。

      春冬之時,則素湍綠潭,回清倒影 常有高猿長嘯,屬引凄異

      7、理解性背誦:

      1)寫山連綿不斷(長)的句子:自三峽七百里中,兩岸連山,略無闕處

      2)寫山高峻的句子:重巖疊嶂,隱天蔽日。從側面烘托山峰陡峭幽邃的一句:自非亭午夜分不見曦月。

      3)寫夏水的句子:

      (1)寫水勢兇險的句子:夏水襄陵,沿溯阻絕。

      (2)寫水流湍急的句子:有時朝發(fā)白帝,暮到江陵。4)寫春冬三峽水的特點的句子:素湍綠潭,回清倒影。

      5)烘托三峽秋景凄涼的語句是;空谷傳響,哀轉久絕。

      6)引用漁歌反襯三峽深秋清幽寂靜的句子是:巴東三峽巫峽長,猿鳴三聲淚沾裳?!?/p>

      8、中心內容及結構:文章先寫三峽地貌,(總寫)(第一段)再寫三峽四季壯麗景色,表現(xiàn)作者對祖國山水的熱愛之情。(分寫)

      9、運用:(1)2003年6月,世界人民見證了“三峽蓄水315”高峽出平湖的壯麗景象,酈道元所描述的昔日漁者歌曰“巴東三峽巫峽長,猿鳴三聲淚沾裳?!钡娜龒{秋日的凄異景象將一去不復返。

      (2)由李白的“朝辭白帝彩云間,千里江陵一日還?!边@一詩句,你想到《三峽》中與此意境相同的句子是:朝發(fā)白帝,暮到江陵。

      10、探討:(1)文章為何先寫夏而后寫春冬、秋,春冬為何放在一起寫?

      (2)文章第一段寫山,第二段寫水,這樣安排的目的是什么?(寫山的特點,為寫水設置了條件或為下文作鋪墊,山高水的落差大,水速自然急速。)

      11、欣賞:(1)你喜歡文中那一點?說出喜歡的原因。如;用詞精當,趣;表愉快心情?;?引用漁歌起反襯作用。

      (2)本文語言精致、洗煉,用語俏麗貼切,選一點分析。

      (如:描寫三峽深秋清幽靜寂,說明人們感傷程度。如:描寫三峽春冬時,因急流險灘,雪浪飛濺,故以“素”字修飾“湍”,因潭水澄碧,深沉寧靜,故以“綠”字修飾“潭”字。)

      第三篇:三峽中考試題答案

      酈道元《三峽》2004——2009年全國各省市中考試題匯編

      1.(2分)雖/乘奔御風/不以疾也(標對一處得1分)2.(3分)①A②D③B(每小題1分)3.(3分)B 4.(2分)[甲]風霜高潔

      [乙]每至晴初霜旦,林寒澗肅(只答“林寒澗肅;也可)(答出一處得1分)

      11、A12、D

      13、沙洲上的白鷗時而展翅高飛,時而聚集在一起,五光十色的魚兒在水里游來游去。

      14、甲選文第2段:渲染了一種凄涼蕭殺的氣氛。

      乙選文第2段:渲染了一種恬靜、暢快、明朗的氣氛。

      15、(1)答:“飛”形象一寫出了瀑布從天而降,落下深谷的氣勢。(1分)(2)答:“怒”以擬人的手法寫出了風勢之大,聲音之響。(1分)

      參考答案:

      1.C(2分)

      2.水清、樹榮、山高、草茂,實在是有許多趣味。

      (“良”解釋正確,1分;其他意思對,1分。共2分)

      3.素湍綠潭,回清倒影(答出“素湍綠潭,回清倒影”即可)

      懸泉瀑布,飛溯其間(1空1分。共2分)

      4.進一步突出三峽山高水長的特點,同時渲染三峽秋天蕭瑟凄清的氣氛。(意思對即可。逗號前后各1分。共2分)

      7、(1)這里指飛奔的馬

      (2)同“返″,返回

      8、(1)層層的懸崖,排排的峭壁,把天空和太陽都遮蔽了。若不是在正午、半夜的時候,連太陽和月亮都看不見。(2)從富陽到桐廬一百來里(的水路上),盡是奇山異水,在全國是獨一無二的。

      9、B

      10、例:三峽工程的建設者們:你們譜寫了筑壩史上的記錄,創(chuàng)造了建筑史上的奇跡!實現(xiàn)了中華民族的百年夢想!

      9.(1)真(或實在)(2)寂靜

      (3)連續(xù)

      (4)快

      10.在極高的山峰上,生長著許多奇形怪狀的柏樹,在山峰之間,常有懸泉瀑布飛流沖蕩。11.重巖疊嶂,隱天蔽日

      林寒澗肅,常有高猿長嘯

      12.示例:各位旅客,歡迎你們來三峽觀光。七百里三峽,雄奇險拔,清幽秀麗,四季美景風格迥異。春冬之時,潭水碧綠,清波回旋,怪柏凌峰,瀑布飛懸;夏季水漲,江流洶涌;秋景凄寒,猿鳴哀轉。走進三峽人家,品嘗金黃蜜桔;登上三峽大壩,感受磅礴氣勢。多情的三峽風光,熱情的三峽人民,歡迎各位常游此地。

      參考答案: 5.略6.略7.B 8.甲文“常有高猿長嘯,屬引凄異,空谷傳響,哀轉久絕。”一句通過渲染了悲涼的氣氛,流露出作者內心的憂傷。乙文從“鳶飛戾天者,望峰息心;經(jīng)綸世務者,窺欲忘反?!币痪淇梢钥闯鲎髡邔ψ非蠊γ摰姆穸?,同時也反悔了作者對大自然的留戀和向往之情。

      22.①逆流而上

      ②快

      23.聲音)回響在空曠的山谷中,很長時間才消失。

      24.【簡析】詩是寫景的。唐肅宗乾元二年(759),詩人流放夜郎,行至白帝遇赦,乘舟東還江陵時而作此詩。詩意在描摹自白帝至江陵一段長江,水急流速,舟行若飛的情況。首句寫白帝城之高;二句寫江陵路遙,舟行迅速;三句以山影猿聲烘托行舟飛進;四句寫行舟輕如無物,點明水勢如瀉。全詩鋒棱挺拔,一瀉直下,快船快意,令人神遠。難怪乎明人楊慎贊曰:“驚風雨而泣鬼神矣!”

      文章的第②段與這首詩的一、二、四句相印證,都表現(xiàn)了夏天三峽水流(湍急)的特點;文章第④段與詩中(兩岸猿聲啼不?。┮痪湎鄬?/p>

      參考答案: 11.闕: 通“缺” 襄 :上評分標準:(2分)每詞解釋各1分,“闕”多答“缺口”,“襄”多答“漫上”不扣分。12.(1)即使是騎著快馬,駕著疾風,也不如它快。(2)如果不是在正午、半夜的時候,連太陽和月亮都看不見。評分標準:(4分)每句2分,重點詞“雖”“奔”“自非”“亭午”“夜分”,其中答對兩個得1分。13.示例:山險水急三峽景

      ;山峻水清三峽美等。評分標準:(2分)寬對即可得分,要在對聯(lián)中體現(xiàn)三峽的特點。14.相同點:都從側面寫水。

      不同點:《三峽》寫出水勢大,水流急的特點;《小石潭記》寫出水清澈透明的特點。評分標準:(2分)相同點得1分,不同點得1分。

      12、(1)“闕”通“”缺,空缺;(2)即使;(3)憑借或依靠;(4)平息或停止

      13、A14、(1)到了夏天,江水暴漲,漫上兩岸的山陵,上下航行的水路都被阻斷了。(評分:“襄”“沿溯”各1分,大意1分,其他翻譯錯誤酌情扣分)(2)那些辦理政務的人,看到這些幽美的山谷,就會流連忘返。(評分:“經(jīng)綸”“反”各1分,大意1分,其他翻譯錯誤酌情扣分)

      15、(1)湍急、清澈;(2)凄涼或悲哀或凄清。(每空一分,意思對即得分)

      第四篇:教科版五下科學教師用書

      科學教師教學用書 五年級下冊

      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

      沉和浮

      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 物體在水中是沉還是浮

      第2課 沉浮與什么因素有關

      第3課 橡皮泥在水中的沉浮

      第4課 造一艘小船

      第5課 浮力

      第6課 下沉的物體會受到水的浮力嗎

      第7課 馬鈴薯在液體中的沉浮

      第8課 探索馬鈴薯沉浮的原因

      四、評價建議

      五、參考資料

      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 熱起來了

      第2課 給冷水加熱

      第3課 液體的熱脹冷縮

      第4課 空氣的熱脹冷縮

      第5課 金屬熱脹冷縮嗎

      第6課 熱是怎樣傳遞的第7課 傳熱比賽

      第8課 設計制作一個保溫杯

      四、評價建議

      五、參考資料

      時間的測量

      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 時間在流逝

      第2課 太陽鐘

      第3課 用水側量時間

      第4課 我的水鐘

      第5課 機械擺鐘

      第6課 擺的研究

      第7課 做一個鐘擺

      第8課 制作一個一分鐘計時器

      四、評價建議

      五、參考資料

      地球的運動

      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 晝夜交替現(xiàn)象

      第2課 人類認識地球及其運動的歷史

      第3課 證明地球在自轉

      第4課 誰先迎來黎明

      第5課 北極星“不動”的秘密

      第6課 地球在公轉嗎

      第7課 為什么一年有四季

      第8課 極晝和極夜的解釋

      四、評價建議

      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并提供了相應的資源。

      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

      列出本學期的主要教學內容和在學生科學素養(yǎng)培養(yǎng)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?!饕牧锨鍐?/p>

      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(jù)課程標準從科學概念、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三個方面,列出本單元要實現(xiàn)的教學目標,為教師把握單元教學提供方向?!尘昂湍繕?/p>

      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(jié)課的?!炭茣f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?!虒W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(xiàn)的問題給予提示?!u價建議

      立足單元教學指出評價的主要方向、可使用的依據(jù),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(jù)目前全國絕大部分地區(qū)小學科學課中、高年級均為每周2課時的現(xiàn)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(jīng)實現(xiàn)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(qū),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(xiàn)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(fā)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(jié)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(jù)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(tài)度價值觀三個方面來表述??茖W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??茖W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(xiàn)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??梢詭椭鷮W生記錄下他們的觀察結果。兩個圓可以呈現(xiàn)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(wǎng)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(xiàn)中心詞和與之相關內容之間的關系。

      使用網(wǎng)狀圖可以幫助學生圍繞中心詞作盡可能多的聯(lián)想,由此教師可以了解到哪些知識是學生已經(jīng)知道的。

      氣泡圖是一種簡單的網(wǎng)狀圖,它可以幫助學生對中心詞(主題)做出聯(lián)想,記錄下他們已經(jīng)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(shù)據(jù)表達,表現(xiàn)為條形圖,一般由兩組數(shù)據(jù)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(xiàn)數(shù)據(jù)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(jié)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(xiàn)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(guī)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(fā)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(jīng)驗和發(fā)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。

      本冊教科書的教學目標與內容概要

      五年級下冊的學習內容,是由“沉和浮”“熱”“時間的測量”和“地球的運動”四個單元組成的。

      在“沉和浮”單元里,學生從物體的沉浮現(xiàn)象開始,在一系列的探究活動中,探尋物體沉浮的規(guī)律,研究影響沉浮的變量,最后形成有關沉浮現(xiàn)象的解釋:一是用浮力和重力的關系解釋沉浮現(xiàn)象,二是從密度的層面解釋沉浮現(xiàn)象。

      在“熱”單元里,學生在三年級“溫度與水的變化”的基礎上,將繼續(xù)觀察熱量變化過程中產(chǎn)生的物體的熱脹冷縮現(xiàn)象,觀察熱量在物體中傳遞的現(xiàn)象,探索熱量傳遞的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)物體的導熱性能是不同的,在生活中的應用也是不同的。

      在“時間的測量”單元里,學生制作計時工具并進行觀測和測量,了解人類計時儀器的發(fā)展史,及對“時間”的認識發(fā)展過程。認識計時工具的工作原理,感受計時工具的發(fā)展對人類生活和發(fā)展的影響,感受人類為了不斷改進工具所作的不懈努力。

      在“地球的運動”單元里,讓學生經(jīng)歷人類對地球運動的探究過程,學習基于可觀察到的現(xiàn)象和事實,運用相對運動、參照物、模擬再現(xiàn)等原理和方法進行推理、論證,不斷地利用已知探究未知的方法,最終認識地球運動(自轉和公轉)的模式。

      本冊教科書,設計了許多探究活動,這對學生科學探究能力的培養(yǎng)是很有幫助的,教師要發(fā)展學生識別和控制變量的能力,繼續(xù)學習運用對比實驗進行探索的技能,要引導學生及時記錄實驗現(xiàn)象,進行分析整理,轉化為證據(jù),用科學探究活動幫助學生逐步建構科學概念。

      在小學階段,學生的思維將由形象思維向抽象思維發(fā)展,五年級學生的抽象思維,仍然需要直觀形象的支撐,因此在思維發(fā)展的過程中,我們要從現(xiàn)象和事實出發(fā),幫助學生進行概括總結,得出結論,發(fā)展學生的科學探究能力。

      對情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng),應該基于對證據(jù)意識的培養(yǎng)上,使學生能夠不斷地尋找證據(jù)來支持自己的假設,通過理性的思考和大膽的質疑,來發(fā)展學生的情感態(tài)度價值觀。

      本冊教科書教學時要注意以下幾點:

      1.提供足夠的材料讓學生在動手動腦中完成探究任務。

      2.幫助學生把現(xiàn)象、數(shù)據(jù)轉化為證據(jù),利用證據(jù)得出結論。

      3.科學概念的構建不是一步到位的,需要長時間的學習才能達成,教師在教學過程中,不要急于求成,要一步一步打好基礎,讓學生的認識沿著概念形成的規(guī)律發(fā)展。4.本冊有許多動手制作的項日,一定要讓學生親自經(jīng)歷制作的過程,只有在手腦并用的過程中,才能發(fā)展學生的科學探究能力。

      主要材料清單

      “沉和浮”單元

      小石塊、泡沫塑料塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜、橡皮、木塊、小刀、透明膠帶、大小相同輕重不同的球、輕重相同大小不同的立方體、玩具潛水艇、橡皮泥、刻度量杯(底部帶定滑輪)、鉤碼、墊圈、彈簧秤、馬鈴薯、酒精燈、木夾子、食鹽、白糖、燒杯。

      “熱”單元

      溫度計、塑料袋、熱水瓶、氣球、水槽、試管、燒杯、燒瓶、橡皮塞、玻璃管、金屬熱脹冷縮演示器、酒精燈、鐵架臺、鐵片、火柴、蠟燭、各種材料制成的杯子和調羹、毛巾、泡沫塑料塊。

      “時間的測量”單元

      鐘表、小木桿、自制日暑、量筒、塑料瓶、鐵架臺、螺帽、細線、木條。

      “地球的運動”單元

      乒乓球、手電筒、地球儀、鐵架臺、演示用時區(qū)圖、陀螺。

      各單元說明與教學建議

      第一單元 沉和浮

      一、單元概述

      石塊放入水中,沉下去了;木塊放入水中,浮起來了。沉和浮是學生見過的十分熟悉的現(xiàn)象。一方面,學生對于“沉和浮”有著豐富的生活經(jīng)驗。另一方面,對于“沉和浮”他們也有著許多似懂非懂的問題,例如“在水中,鋼鐵會沉下去,用鋼鐵制造的輪船卻為什么能浮呢?”“潛水艇為什么既能潛入水下,又能浮出水面呢?”

      人們對浮沉現(xiàn)象的關注已經(jīng)有幾千年了。表面上看是一些物體在液體中上浮而另一些物體下沉,實際上涉及了許多變量。這些變量包括物體的體積、重量和液體的密度,歸根結底,物體在液體中的沉浮與它排開的液體的重量有關(阿基米德定律)。有許多人試圖去尋找一個簡單的規(guī)則來解釋這個現(xiàn)象,如他們通常說:“重的物體下沉,輕的物體上浮”,這些不精確的概念同樣存在于學生的認識中。

      本單元將在一系列的探究活動中,讓學生自己去解決有關沉和浮的許多問題。學生將探究不同物體的浮沉,形成他們關于對物體是上浮還是下沉現(xiàn)象的解釋,而且能夠明白物體與被放液體間的相互關系。當學生開始理解了他們所觀察的結果之后,他們將鑒別出導致物體上浮或下沉的主要原因是什么。

      學生描述的語言可能和科學家精確的定義不很相同,但通過這些探究可以修正或完善他們的想法,使他們在理解上得以提高。這個探究過程會使學生認識到他們也可以弄明白事物的規(guī)律。

      本單元的核心概念是有關物質的密度,它是物質固有的特性之一。密度是物質質量與體積的比值,它與物質的質量和體積都有關。

      本單元還有一些很重要的具體概念:當把物體放人一種液體,相同體積下物體與液體重量的不同將決定作用在物體上的浮力的大小。相同體積下,比液體重的物體會下沉,液體輕的物體會上浮。

      本單元的編寫思路是:從物體的沉浮現(xiàn)象開始,探尋物體沉浮的規(guī)律,繼而研究影響沉浮的變量(體積大小、重量、液體的密度),最后形成適合小學生年齡特點的有關沉浮現(xiàn)象的本質解釋。

      本單元設計的對物體沉浮的解釋有兩條途徑,一是用浮力和重力的關系解釋沉浮現(xiàn),二是用密度的概念解釋沉浮現(xiàn)象。因為浮力的大小與液體的密度也有密切關系,因此,將物體的沉浮原因定位在物體的密度上。對五年級的學生來說,密度概念要求過高,因此,教科書沒有直接出現(xiàn)密度概念,而是通過觀察和實驗,用同體積的重量作比較,幫助學生建立密度的前科學概念。

      第1課從學生常見的現(xiàn)象開始。首先涉及到的是哪些物體在水中下沉,哪些物體在水中上浮,在觀察現(xiàn)象的過程中,整理物體的沉浮與哪些因素有關。探究同一種材料構成的物體,在水中的沉浮與它的體積、重量沒有關系,只與物體的密度有關,在這里埋下一個伏筆。

      第2~3課研究沉浮與物體的輕重和體積大小的關系。相同體積下,重的物體容易沉;相同重量下,體積小的物體容易沉。

      第4課是沉浮的應用,體現(xiàn)科學與技術之間的關系。

      第5~6課,從另一個角度,即浮力和重力之間的關系,解釋物體沉浮的原因。

      第7~8課,探索液體密度對物體的沉浮影響,最終揭示本單元的核心概念:物體的密度不同,影響它們的沉浮。

      資料庫中的資料,將擴大學生的閱讀面,同時滲透了物體密度的概念。在相同的體積下,一些物體比水重,一些物體比水輕,它們的沉浮與之相關。

      當然,本單元只是研究了與沉浮現(xiàn)象有關的因素,并不能窮盡沉浮的規(guī)律。關于沉浮的進一步探索、浮力的計算等內容,將在初中的科學課中最終完成。

      本單元的教學活動多是以矛盾沖突及產(chǎn)生的問題來引導和驅動的。如“馬鈴薯在水中是沉還是浮”一課,同一個馬鈴薯為什么在第一個杯子里是沉的,而在另一個杯子里卻變浮了呢,學生在觀察中發(fā)現(xiàn)了問題再進一步觀察、分析,“可能兩種液體不一樣吧”——提出了推測;讓我們來觀察比較這兩種液體有什么不一樣,“可能是水中的白乎乎的東西引起的變化吧”——做個實驗來驗證一下??就這樣使孩子們進人到像科學家那樣探究科學的活動過程中。在“造一艘小船”的活動中,也是通過“用這幾種材料能制作什么樣的船”“什么樣的船能裝更多的貨”,以及探究過程中不斷產(chǎn)生的“用什么方法保持船的平穩(wěn)”“還有什么方法可以使我們的船裝得更多”等一系列問題來指引學生們設計和制作小船,并不斷改進小船的制作的。

      學生們因為有這些不斷產(chǎn)生的問題,才會持續(xù)進行觀察研究活動。也正是因為他們能不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,繼而又產(chǎn)生新的問題,才會使他們變得越來越聰明。

      二、單元教學目標 科學概念

      ●物體在水中的沉浮與構成它們的材料和液體的性質有關。

      ●比同體積的液體重的物體,在液體中下沉,比同體積的液體輕的物體,在液體中上浮?!裢N材料構成的物體,改變它的重量和體積,沉浮狀況不改變。

      ●不同材料構成的物體,如果體積相同,重的物體容易沉;如果重量相同,體積小的物體容易沉。●物體在水中都受到浮力的作用,物體浸人水中的體積越大,受到的浮力也越大。

      ●當物體在水中受到的浮力大于物體受到的重力時就上浮,小于重力時就下沉。浮在水面的物體,浮力等于重力。過程與方法

      ●通過簡單的推測、實驗設計和驗證活動獲得結果。

      ●經(jīng)歷一個典型的“觀察一發(fā)現(xiàn)一推測一驗證”的科學探究活動過程?!癜匆欢ㄒ筮M行簡單的設計和制作。

      ●學習用控制變量的方法,探索物體沉浮的原因?!駥W會用彈簧秤測量物體在水中受到的浮力。

      ●利用浮力和重力的關系,解釋物體在水中的沉浮現(xiàn)象。

      ●用畫示意圖的方法,表示浮力和重力的關系,解釋物體在水中的沉浮。

      ●經(jīng)歷觀察方法的設計、改進,通過實驗獲得數(shù)據(jù)并轉化為證據(jù)的過程,培養(yǎng)邏輯思維能力?!駥τ^察研究結果進行簡單的整理、分析和概括,形成科學概念。情感態(tài)度價值觀

      ●認識到物體的沉浮現(xiàn)象是有規(guī)律的,規(guī)律是可以被我們認識的。●體驗科學探究的樂趣,保持和發(fā)展探究周圍事物的興趣和好奇心?!裾J識到科學和技術緊密相連,它們?yōu)槿祟惖陌l(fā)展作出了巨大貢獻。

      ●認識到閱讀、收集更多的相關信息資料,能豐富自己的認識,修正、完善原有的認識?!裨趯嶒炛欣斫饪刂谱兞康目茖W方法和思想?!窀惺苋祟悇?chuàng)造發(fā)明的歷程,激發(fā)創(chuàng)造欲望?!穸梅椒ǖ母倪M有利于研究的順利進行。

      ●學習利用數(shù)據(jù)分析解釋現(xiàn)象,懂得數(shù)據(jù)的重要性?!穸么_定一種物質的性質,需要有很多的證據(jù)。

      三、分課時教學建議

      第1課

      物體在水中是沉還是浮

      (一)背景和目標

      生活中哪些物體在水中下沉,哪些物體在水中上浮,學生已經(jīng)有一定的經(jīng)驗;物體為什么會上浮和下沉,學生也有他們自己的解釋。

      表面上看是一些物體上浮而另一些物體下沉,實際上是一些變量決定了物體的浮沉。這些變量包括物體的體積、重量和被放液體的密度。人們通常說:“重的物體下沉而輕的物體上浮”“所有的木材都會上浮”,這些表述都過于簡化,生活中不難找到與這些說法相悖的例子。

      如何在學生已有經(jīng)驗的基礎上進行學習?這是本單元面臨的問題,也是本節(jié)課開始探索的任務。從糾正學生的錯誤概念開始,通過一步一步地探索,讓學生逐步明白現(xiàn)象背后的原因,認識到事物的規(guī)律。猜想一個物體在水中是上浮還是下沉,是一項具有挑戰(zhàn)性的任務,學生將想出許多原因。有些猜想基于物體材料本身,有的基于對熟悉物體先前的認識,有的會關注物體的體積大小、形狀、重量或其他的一些特性。

      學生很容易把沉浮的原因歸結為物體的輕重和大小。鑒于此,教科書特地安排了同一種材料構成的物體,改變它們的重量和體積大小,沉浮狀況不變的內容,從而糾正學生一些錯誤的前概念??茖W概念

      ●物體在水中有沉有浮,判斷物體沉浮有一定的標準。

      ●同種材料構成的物體,改變它的重量和體積,沉浮狀況不改變。過程與方法

      ●對物體的沉浮做出預測,并用實驗驗證,做好記錄。●學會用切分和疊加物體的方法研究沉浮變化。情感態(tài)度價值觀

      ●認識到用實驗驗證猜想,能及時糾正自己的錯誤概念。(二)教學準備

      每組一個水槽、教科書上要求的一七種物體、一把小刀、to枚回形針、3塊相同大小的小木塊、記錄表。

      (三)教科書說明

      本課由三部分組成,分別是“觀察物體的沉浮”“觀察更多的物體在水中的沉浮”“觀察同種材料構成的物體在水中的沉浮”。

      第一部分:觀察物體的沉浮

      教科書第2頁的兩幅圖,是讓學生進行一項簡單的觀察活動——觀察磚塊、木塊在水中的沉浮,確定判斷物體沉浮的標準。同時,規(guī)定了操作的方法:把物體輕輕從水面放入水里,而不是把物體扔進水中,也不是放在水面上。接下來要判斷塑料塊在水里的沉浮情況,由于學生對磚塊、木塊的沉浮經(jīng)驗十分豐富,一般不會出現(xiàn)判斷錯誤,而對塑料塊的沉浮經(jīng)驗普遍不足。所以,應先猜測塑料塊的沉浮,然后根據(jù)操作要求,輕輕放入水中,觀察它的沉浮狀況。這里既是復習沉浮的標準,又為下一步的觀察活動作了鋪墊。

      需要指出的是,若放人高密度聚乙烯(HDPE)塑料塊,塑料塊的大部分是浸入水中的,有些學生會把這種現(xiàn)象表述為“塑料塊沉入水中了”,而不是表述為“塑料塊是浮的”。因此,此項活動,也是進一步界定“(浮在水中的物體)只要物體的一部分露出水面,就說明這個物體是浮的”,從而避免出現(xiàn)懸浮的概念。

      第二部分:觀察更多的物體是沉還是浮

      明確了觀察沉浮的方法和標準,下面再來觀察更多物體的沉浮情況。教科書安排了七種材料讓學生進行觀察。這七種材料是有結構的,有學生極易做出沉浮判斷的材料,如石頭、泡沫塑料等,也有他們較難判斷沉浮的材料,如蘿卜、蠟燭頭等。

      因此,在這部分觀察活動開始前,教科書對觀察活動提出了更高的、進一步的要求。即“先預測物體在水中是沉還是浮,說說預測的理由,再把它們放在水中觀察”。根據(jù)已有的生活經(jīng)驗進行猜測,預想在觀察中可能觀察到的現(xiàn)象一這種觀察前的推測,是科學研究的重要環(huán)節(jié),進行初始的假想或推論,更是調動思維的必要條件。

      學生的預測,展示的是他們對沉浮判斷的初始概念,當實驗結果與學生的初始概念產(chǎn)生沖突時,更容易引起學生的思考,從而發(fā)現(xiàn)并提出問題。所以,活動之后要求學生區(qū)分哪些預測是正確的哪些預測是錯誤的,結合自己的預測理由,進一步思考影響物體沉浮的因素有哪些是十分必要的。

      在學生的經(jīng)驗中,影響物體沉浮的因素(變量)有以下幾個:體積大小、輕重、形狀、材料、是否空心等。這些因素有些是相互關聯(lián)的,如大小、形狀和是否空心。接下來的學習,將圍繞這些變量,進行沉浮原因的探索。

      第三部分:觀察同種材料構成的物體在水中的沉浮

      這部分內容研究的是材料對沉浮的影響,實際上指向物質的密度概念,但在此處不出現(xiàn)密度概念。教科書用橡皮和蘿卜作為研究材料,進行實驗研究。在不少學生的初始概念中,物體越小,重量越輕,就越容易浮起來。因此,學生會認為把橡皮切得很小的時候,會浮起來。實驗結果與學生的推測相反,這對學生的學習興趣和思維發(fā)展都有好處。

      切分橡皮和蘿卜的方法,不限于教科書提供的方法,只要能夠大致切分成差不多大小就可以。實驗中使用小刀的時候,應提醒學生注意安全。

      橡皮和蘿卜不能無限制地切小,切分得太小,會出現(xiàn)浮在水面上的情況,這是因為水的表面張力的原因,出現(xiàn)這種情況將會對教學產(chǎn)生不利的影響,會改變探索的方向。

      如果找不到能浮在水面的蘿卜,可以用蘋果等代替。

      通過橡皮和蘿卜的實驗,學生會初步明白,同種材料構成的物體,把它們的體積變小,它們在水中的沉浮狀況是不變的。

      同樣,做回形針和木塊的實驗是對前一部分的逆向思考。通過實驗學生會明白,同種材料構成的物體,把它們的體積增大,它們的沉浮狀況也不會改變。

      把這兩個實驗連起來觀察,學生能夠得出這樣的結論:同種材料構成的物體,改變它們的體積大小,在水中的沉浮是不會改變的??梢?,這部分內容隱含著材料本身的質地(物質的密度)與物體在水中的沉浮有關系的道理。(四)教學建議

      1.觀察物體的沉浮。

      一開始,教師可以讓學生回憶曾經(jīng)看到過的物體沉浮情況,了解學生的經(jīng)驗。

      然后出示磚塊,演示把磚塊輕輕放入水里,觀察它的下沉過程,板書:沉;出示木塊,演示把木塊輕輕放入水里,觀察它的沉浮,板書:浮。這里確定了沉和浮的參照標準。

      接著,出示塑料塊,讓學生猜測塑料塊放入水中,是沉還是浮。猜測后,把塑料塊輕輕放入水中,觀察塑料塊的沉浮狀況,并指出像塑料塊這樣,只要物體有一小部分接近或者露出水面,都屬于浮的情況。

      2.觀察更多物體在水中的沉浮。

      把小石塊、泡沫塑料塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜和橡皮放在桌上,讓學生預測,哪些物體會沉,哪些物體會浮,并把預測結果和預測的理由填入表格;然后給學生發(fā)水槽,進行實驗觀察驗證,并把實驗結果填入表格中。這里的順序不要調換,如果一開始把水槽和物品全部放在桌上,學生有可能直接進行實驗,而跳過了預測和思考沉浮理由的過程。

      比較預測結果與實驗結果,有沒有出現(xiàn)預測錯誤,思考這是為什么?同時全班討論,我們在預測時,判斷物體沉浮的依據(jù)是什么?影響物體沉浮的因素有哪些?把這些因素全部羅列在黑板上,以備在后面的活動中進行研究。

      3.觀察同種材料構成的物體在水中的沉浮規(guī)律。

      (1)提問:這塊橡皮在水中是沉的,蘿卜是浮的,把它們切成一半大小,它的重量和體積減小了多少?它在水中的沉浮會發(fā)生變化嗎?如果切成四分之一大小、八分之一大小,又會怎樣呢?(2)讓學生把預測結果填寫在表格里,并寫上預測理由。

      (3)演示切分橡皮的方法,提醒學生使用小刀要注意安全。為了保護桌面不受到小刀的劃傷,可以在桌面墊上硬紙板或者木板。

      (4)學生操作,記錄實驗結果并思考其中的原因。

      (5)提問:我們對橡皮和蘿卜進行了切分,得到了沉浮的一些規(guī)律;如果反向思考,把同種材料構成的物體進行疊加,沉浮會發(fā)生變化嗎?

      (6)教師給每小組提供一些回形針和小木塊,讓學生按照教科書第4頁的方法進行操作,并把結果記錄在表格上。

      (7)匯報實驗結果,討論:同一種材料構成的物體,在水中的沉浮規(guī)律有什么特點。

      第2課

      沉浮與什么因素有關

      (一)背景和目標 本課延續(xù)上一課的研究內容,繼續(xù)探索物體在水中的沉浮與哪些因素有關。學生已經(jīng)知道,同一種材料構成的物體,改變自身的重量和體積,在水中沉浮的情況不變。但是根據(jù)經(jīng)驗和預測,學生們仍然會認為物體的沉浮會與它們的重量和體積有關。這里面有著怎樣的關系?我們怎樣幫助學生梳理清楚其中的關系?

      教科書從上一節(jié)課的內容引入,繼續(xù)探索影響沉浮的其他原因。對學生來說,物體的重量和體積是最直觀、最直接的影響因素,因此本課的探索就從物體的重量和體積切入。

      如果學生能意識到重量和體積正在同時影響著沉浮的時候,我們就可以幫助學生通過變量控制的實驗來探索其中的秘密。教科書中提供了可控的材料:相同體積不同重量的球和相同重量不同體積的立方體,意圖通過特定的材料,探究出影響沉浮的因素,得到有關物體沉浮的規(guī)律。

      同時,教科書還設計了利用小瓶子繼續(xù)研究相同體積下重量是怎樣影響物體沉浮的實驗,也為探索潛水艇沉浮的原理作了很好的鋪墊。潛水艇的設計很好地體現(xiàn)了科學原理和科學技術之間的有機結合。

      科學概念

      ●物體的沉浮與自身的重量和體積都有關。

      ●不同材料構成的物體,如果體積相同,重的物體容易沉;如果重量相同,體積小的物體容易沉。

      ●潛水艇應用了物體在水中的沉浮原理。

      過程與方法

      ●用控制變量的科學方法,探索物體沉浮的原因。

      ●學習用分析的方法研究影響沉浮的因素。

      情感態(tài)度價值觀

      ●在實驗中理解控制變量的科學方法和思想的意義。

      ●感受科學原理應用于實際的巨大作用。(二)教學準備

      每組一個水槽、教科書上要求的一七種物體、一套相同體積不同重量的球、一套相同重量不同體積的立方體、小瓶子、“潛水艇”。(三)教科書說明

      教科書從前一節(jié)課的內容引入,提出了不同材料構成的物體,它們的沉浮與輕重、體積大小有關嗎的問題,引導學生關注、分析前一節(jié)課的材料和實驗結果。

      第一部分:分析物體在水中的沉浮規(guī)律

      這里所說的物體指的是不同材料構成的物體。物體在水中的沉浮與什么有關?在前一節(jié)課已引出了對這一問題的討論。學生的討論結果可能會是這樣的:物體的沉浮與物體是不是空心的有關;與它的輕重有關;與它的大小有關??物體的沉浮和它的輕重、大小是怎樣的關系呢?輕的浮、重的沉;大的浮、小的沉;或者是大的沉、小的浮。

      是這樣的嗎?教科書引導學生們先來進行兩項前期觀察結果的整理活動。

      1.把幾種物體按體積大小順序排列在實驗桌上,再標出它是沉的還是浮的。想一想:物體的沉浮和它的體積大小有關系嗎?

      2.把幾種物體按輕重順序排列在實驗桌上,再標出它是沉的還是浮的。想一想:物體的沉浮和它的輕重有關系嗎?

      這里的活動隱含著如何做觀察記錄和整理信息的教學意義。經(jīng)過排列整理,學生們很快就會“發(fā)現(xiàn)”物體的沉浮與物體的輕重、體積大小并無他們所想象的那種關系。

      當預想的結果與實際觀察的事實產(chǎn)生矛盾時,我們怎么想呢?這有兩種可能:或許是我們的觀察有誤;或許是物體的沉浮與物體的體積大小、輕重是沒有關系的(即我們的推測有誤)。學生們對于“物體的沉浮和它的體積大小、輕重是無關的”這樣的結論,大多表示半信半疑。事實上,物體的沉浮和它的體積大小、輕重都是有關的,其中本質的原因是物體的密度,但是這里還不適合出現(xiàn)密度這個概念,因此就用重量和體積這兩個變量進行描述,這是符合學生的認知規(guī)律的。正因為是這兩方面的因素同時影響著物體的沉浮,在不考慮體積大小的情況下,就很難看出物體的沉浮與輕重的關系;同樣,在不考慮輕重的情況下,也很難看出物體的沉浮與體積大小的關系。所以,要探究物體的沉浮是否和它的輕重有關系,就要對可能影響它沉浮的“體積大小”因素加以控制;同理,探究物體的沉浮是否和它的體積大小有關系時,就要對可能影響它沉浮的“輕重”因素加以控制,這就是科學上的變量控制的思想,也是這節(jié)課要求學生學習的變量控制實驗的方法。

      第二部分:控制其他因素進行研究

      教科書提出了一個問題“當我們對這些物體進行比較時,為什么看不出它們的輕重、體積大小與沉浮之間的關系”,希望引導學生討論猜測:可能是重量和體積在同時影響物體的沉浮,從而順利地引出控制一個因素(變量),研究另一個因素(變量)作用的活動。同時,教科書以介紹科學家常用的方法,出示變量控制的研究方法。教科書這部分的后兩項觀察活動就是按這樣的思路設計的。1.把一組大小相同的球體按輕重順序排列在桌上,推測它們的沉浮,再放進水里觀察。

      2.把一組輕重相同的立方體按體積大小順序排列在桌上,推測它們的沉浮,再放進水里觀察。

      結果怎樣?物體的沉浮和物體的輕重有關系嗎?物體的沉浮和物體體積的大小有關系嗎?是什么關系呢?

      原來,不同材料構成的物體,在體積相同的情況下,重的物體容易沉,輕的物體容易浮;在重量相同的情況下,體積小的物體容易沉,體積大的容易浮。這就是學生所能理解的重量與體積對沉浮的影響。到此為止,學生對物體重量、體積與沉浮的關系有了更進一步的認識,向科學概念邁進了一步。如果再進一步,希望學生感受到“體積大、重量小的物體容易浮;體積小、重量大的物體很容易沉?!边@樣,學生科學概念的發(fā)展更加深入。

      教科書第5頁最下面一行的問題“當我們用這兩組材料進行研究時,為什么能夠看出物體的輕重、體積大小對沉浮的影響呢?”意在提醒學生反思我們的研究過程,認識到變量控制實驗的意義和作用,體會科學研究方法的重要性。

      在該課的學習活動過程中,學生對物體沉浮的有關認識經(jīng)歷了“發(fā)現(xiàn)——否定——再否定——再發(fā)現(xiàn)”這樣一個不斷沖突、不斷修正的過程。

      第三部分:用小瓶子研究沉浮

      這個活動是前面活動的延續(xù)??盏男∑孔邮歉〉?,小瓶子的好處是可以控制體積不變,往瓶子里加水的過程中,逐步改變瓶子的重量,在不斷的實驗過程中,學生可以直觀地看到重量是怎樣影響沉浮的,從而加深對體積相同,重的物體容易沉這個概念的理解。

      教科書第6頁中間,一個小瓶子懸浮在水中,這種現(xiàn)象,在理論上是成立的,實際操作過程中,學生是很難做到的,因此這里不要求學生做出懸浮的小瓶子,只要求學生觀察到,瓶子中的水超過某一個限度,小瓶子就會下沉,這其中也隱含著密度的概念,這里的密度是小瓶子的平均密度。當平均密度大于水的密度時,小瓶子就下沉。

      到這里為止,教科書提出要求,希望學生能夠整理所學內容,得出不同材料構成的物體,在水中的沉浮規(guī)律,作進一步強化。

      第四部分:潛水艇的原理

      有了小瓶子活動的鋪墊,學生對潛水艇的原理能夠比較容易理解。不過,小潛水艇是學生十分喜歡的玩具,盡管學生理解了原理,還是要讓學生進行實際操作,甚至親自制作簡易潛水艇,這樣有利于激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的動手能力。(四)教學建議

      1.分析物體在水中的沉浮規(guī)律。

      這個活動展開,要利用上一節(jié)課的材料和實驗記錄單,把七種物體放在桌上,進行觀察,你能看出沉浮與什么因素有關嗎?怎樣說明物體的沉浮和它的輕重、體積大小有沒有關系?

      (1)把泡沫塑料塊、蘿卜、空瓶子、小石塊、回形針、橡皮、蠟燭等物體按體積大小順序排列在實驗桌上,再用小卡片標出它是沉的還是浮的。想一想,物體的沉浮和它們的大小有關系嗎?(2)把泡沫塑料塊、蘿卜、空瓶子、小石塊、回形針、橡皮、蠟燭等物體按輕重順序排列在實驗桌上,再用小卡片標出它是沉的還是浮的。想一想,物體的沉浮和它們的輕重有關系嗎?(3)為什么看不出它們與沉浮之間的關系? 2.控制其他因素進行研究。

      首先要讓學生討論得出可能是物體重量和體積在同時影響著它們的沉浮,遇到這樣的情況怎么辦?希望學生能夠應用以前學過的方法,思考出控制其中一個因素進行研究的方法。如果學生想不出來,教師可以告訴學生,科學家遇到這種情況時所采用的方法,順勢對學生進行科學方法和科學思想的教育。

      (1)把一組大小相同的球體按輕重順序排列在桌上,推測它們的沉浮,再放進水里觀察。結果怎樣?

      (2)把一組輕重相同的立方體按大小順序排列在桌上,推測它們的沉浮,再放進水里觀察。結果又怎樣?

      (3)思考:從這兩組材料的實驗中,我們得到什么結論?

      (4)為什么用上一節(jié)課的物體進行比較,看不出物體的大小對沉浮的影響?用這兩組材料,能夠觀察到物體的輕重、體積與沉浮之間的關系? 3.用小瓶子繼續(xù)研究沉浮規(guī)律。

      這項活動,可以讓學生獨立完成,教師只要提出任務即可。選擇的空瓶子要能夠浮在水面上,然后給學生提供滴管,讓學生找到加多少水,小瓶子就開始下沉的臨界線,標注記號。最后讓學生討論:在這個活動中,我們明白了什么。從而強化物體的體積不變,重量增加,沉浮會發(fā)生改變的結論。

      再跟前面的實驗結合起來,整理不同材料構成的物體在水中的沉浮規(guī)律。4.潛水艇的秘密。

      關于潛水艇的原理,可以讓學生觀察教科書上的插圖進行討論,也可以提供多媒體資料,向學生介紹。當學生理解了潛水艇的原理之后,接下來的活動還是相當重要的,一是要讓學生動手操作小潛水艇,體驗潛水艇的沉浮現(xiàn)象;二是要提供自制簡易潛水艇的制作方法,讓學生在課外自己制作潛水艇,提高他們的興趣,發(fā)展動手操作能力。必要的時候,還可以跟“造一艘小船”一課結合起來,舉辦自制小船的展覽會。

      第3課

      橡皮泥在水中的沉浮

      (一)背景和目標

      前面已經(jīng)研究了物體沉浮的規(guī)律,學生也知道了在體積不變的情況下,改變物體的重量能夠改變物體在水中的沉浮狀態(tài)。本課將用學生熟悉的橡皮泥作為研究材料,使橡皮泥在水中浮起來,并探索其中的原因,從而幫助學生理解鋼鐵制造的輪船為什么能夠浮在水面上。

      學生對橡皮泥是比較熟悉的,一些學生或許在生活中已經(jīng)有了類似的經(jīng)驗,能夠把橡皮泥做成船的形狀,浮在水面上。但是,一般的學生都不會去考慮其中的原因,本課將帶領學生用實驗數(shù)據(jù)揭開其中的秘密。

      實心的橡皮泥沉入水底,船形橡皮泥卻能浮在水面上,原因是船形橡皮泥浸入水中的體積增大了。這里引入了測量橡皮泥排開的水量的活動,通過比較各種形狀橡皮泥排開的水量,揭示沉浮變化的基本原因。科學概念

      ●改變物體排開的水量,物體在水中的沉浮可能發(fā)生改變。

      ●鋼鐵制造的船能夠浮在水面上,原因在于它排開的水量很大。過程與方法

      ●用刻度杯測量橡皮泥排開的水量。

      ●把橡皮泥制作成不同的形狀,使之能夠浮在水面上?!窀鶕?jù)橡皮泥排開的水量,做出沉浮判斷。情感態(tài)度價值觀

      ●認識到認真細致地采集數(shù)據(jù)的重要。

      ●在探求原因的過程中,懂得證據(jù)的重要性。(二)教學準備

      每組一個水槽、若干橡皮泥、一只刻度杯、記錄表。(三)教科書說明

      本課由三個部分組成。第一部分是“觀察實心橡皮泥的沉浮”;第二部分是“讓橡皮泥浮在水面上”;第三部分是“測量橡皮泥排開的水量,探索橡皮泥上浮的原因”。第一部分:觀察實心橡皮泥的沉浮

      教科書第7頁,展示了一塊橡皮泥的四種形狀,把它們放入水中都會沉入水底。不同形狀的橡皮泥,重量沒有改變,學生很容易理解。因為橡皮泥既沒有增加也沒有減少,形狀不影響重量。這是一個鋪墊性的活動。

      把一塊橡皮泥改變成不同形狀,它的體積發(fā)生變化了嗎?這對于學生來說沒有經(jīng)驗,怎么辦?得想辦法測出不同形狀的橡皮泥的體積是多少。怎樣測出橡皮泥的體積呢?把橡皮泥放入盛水的刻度杯中,就能測出它的體積。比較幾種不同形狀的實心橡皮泥,會發(fā)現(xiàn)體積沒有變化。

      所以,改變橡皮泥的形狀,重量沒有變,體積也沒有變,它的沉浮狀況不會發(fā)生變化。

      這個測量橡皮泥體積的活動,為后面測量排開的水量做好了鋪墊。

      第二部分:讓橡皮泥浮在水面上

      怎樣讓橡皮泥浮在水面上?學生是有經(jīng)驗的。教科書第7頁提供了一種形狀,實際上學生會創(chuàng)造出很多不同的形狀,它們都有共同之處:空心的或者是船形。教科書要求學生通過親自動手,做出能浮在水面的橡皮泥,這里有技術上的要求。當學生做出一些能浮在水面上的橡皮泥后,就會思考了,是什么原因使橡皮泥浮起來的?橡皮泥的重量沒有改變,改變的因素可能就是浸人水中的體積了。

      第三部分:測量橡皮泥排開的水量

      怎樣測量橡皮泥浸入水中的體積呢?教科書第8頁提出了測量橡皮泥排開的水量的方法。稱作“排開的水量”是為了與“排水量”相區(qū)別,“排開的水量” 指的是物體排開的水的體積,而“排水量”通常指的是物體排開的水的重量。

      教科書第8頁出示的是用燒杯測量排開的水量,燒杯的刻度還不夠精確。測量排開的水量的工作必須細致,觀察刻度時視線應與水面持平。排開的水量的計算方法是,放入物體后的刻度數(shù)減去原來的水量等于物體排開的水量。

      教科書第8頁的表格中,要測量五種形狀橡皮泥的排開的水量。其中“實心團”和“沉的形狀”兩者排開的水量是相同的,其他三種形狀排開的水量也相同。比較沉的形狀排開的水量與浮的形狀排開的水量,可以發(fā)現(xiàn):沉的形狀排開的水量小,即浸入水中的體積??;浮的形狀排開的水量大,即浸入水中的體積大。從數(shù)據(jù)中可以看出,橡皮泥浮起來的原因在于它的重量不變,而浸入水中的體積增大。

      知道了這個道理,學生也就能夠理解鋼鐵造的輪船為什么能夠浮在水面上了。這里要求學生能夠以自己的語言,來解釋輪船浮在水面上的原因。(四)教學建議

      1.觀察橡皮泥的沉浮。

      這項活動只能用一塊橡皮泥做實驗。市面上有各種品牌的橡皮泥,教師要多加挑選,選擇放在水中不會化掉的橡皮泥做實驗,否則會影響實驗效果,影響精確度。

      對于不同形狀的橡皮泥,重量是否改變,學生一般不會有異議。但是體積是否發(fā)生變化,學生肯定會有不同意見,此時教師要抓住機會,讓學生思考如何比較不同形狀的橡皮泥的體積,從而引出采用盛水的刻度杯來測量橡皮泥的體積的實驗。

      這里可以把測量橡皮泥排開的水量的活動提前,讓學生親自動手測量記錄,這項活動為后面的測量船形橡皮泥排開的水量打下了基礎。

      經(jīng)過測量后,要求學生總結:橡皮泥的形狀改變之后,重量不變,體積也不變,因此沉浮狀況保持不變。

      2.讓橡皮泥浮在水面上。

      此活動要求學生繼續(xù)探索改變橡皮泥的形狀,讓它浮在水面上。教學時可以完全放手,讓學生探索。例如采用競賽的形式,提供學生多塊橡皮泥,讓學生做出盡可能多的

      形狀。然后觀察各種能浮的形狀有什么特點,不能浮的形狀有什么特點,初步感受它們 與沉浮之間的關系。

      思考:同一塊橡皮泥,在改變其形狀后,有的為什么能夠浮在水面上呢? 3.測量比較橡皮泥排開的水量。

      (1)思考把一塊橡皮泥做成不同形狀,沉浮情況發(fā)生變化,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,觀察水面指示的刻度。把船形橡皮泥排開的水量記錄在表格中。

      (3)將實心橡皮泥排開的水量數(shù)據(jù),與船形橡皮泥排開的水量數(shù)據(jù)進行比較。(4)分析是什么原因使船形橡皮泥能夠浮在水面上。(5)解釋鋼鐵制造的輪船,為什么能夠浮在水面上。

      第4課

      造一艘小船

      (一)背景和目標

      船的發(fā)明是人類的偉大創(chuàng)造,自從有了船,人類的活動范圍大大擴大,人類的物資運輸和交流也大大增加??梢哉f,船與我們的生活緊密相關。

      大部分學生對船比較熟悉,許多學生有乘船的經(jīng)驗,有折紙船的經(jīng)驗。學生知道船的作用,因此也很樂意來設計制造一艘自己的小船。

      前面的學習內容,讓學生明白了船為什么能浮在水面上的原因,也知道了船排開的水量越大,越容易浮在水面上,裝載的貨物也就越多。

      本課引導學生通過制造一艘橡皮泥小船,研究相同重量下,怎樣增加船排開的水量,從而達到更大的裝載量。在動手操作過程中,學生會遇到一些困難,如怎樣保持船身的

      穩(wěn)定和平衡,如何裝載更多的貨物。這些問題的解決只有在具體的操作過程中,不斷地 調試才能達成,因此對學生技能的發(fā)展是很有幫助的。

      本課還引導學生用其他的材料造船,設計出更多的船,來激發(fā)學生的學習興趣。希望學生能夠按照設計的計劃進行有日的的活動,進一步加強科學和技術的聯(lián)系。最后舉辦船的展覽會和回憶船的發(fā)展史是活動的延續(xù),希望學生保持對科學、技術的興趣。通過回憶船的發(fā)展歷史,了解人類的發(fā)明創(chuàng)造過程,激發(fā)心中的創(chuàng)造欲望。

      科學概念

      ●相同重量的橡皮泥,浸人水中的體積越大越容易浮,它的裝載量也隨之增大。

      ●科學和技術緊密相連,它們?yōu)槿祟惖陌l(fā)展作出了巨大貢獻。

      過程與方法

      ●探索用橡皮泥造船,不斷改進船的形狀,增大船浸人水中的體積。

      ●按自己設計的方案制造小船,并不斷改進。

      情感態(tài)度價值觀

      ●體會不斷改進設計對結果的影響。

      ●感受人類創(chuàng)造發(fā)明的歷程,激發(fā)創(chuàng)造欲望。(二)教學準備

      每組一個水槽、若干橡皮泥、若干墊片、玻璃彈子、船的發(fā)展史圖片或多媒體資料。(三)教科書說明

      本課有五個部分,分別是“用橡皮泥造船”“哪艘船裝載的貨物多”“設計制造其他 的船”“辦個船的模型展覽會”和“船的發(fā)展史”。

      第一部分:用橡皮泥造船

      用橡皮泥造一艘小船,對學生來說已經(jīng)不是難事,如果重復這樣的活動,對學生的發(fā)展沒有多大的意義。因此,教科書提出了新的要求:怎樣造出一艘裝載量比較大的小船呢?這就需要運用前面所學的知識進行思考。每組的橡皮泥數(shù)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體積這一點上動腦筋,浸入水中的體積越大裝載量就越大。橡皮泥是很容易改變形狀的,這就為學生的動手留下了很大的空間。這個活動,不僅僅要讓學生造出一艘船,更要引導學生怎樣利用限定的材料造出一艘大船,把動手和動腦有機地結合起來。

      第二部分:哪艘船裝載的貨物多

      船造好了,究竟哪艘船裝載量大,需要檢驗,這也是一個驗證的過程。教科書第9頁,提供了用墊圈作為貨物進行驗證的方法。墊圈有大有小,墊圈的選擇要與橡皮泥船的裝載量相匹配,一般一艘橡皮泥船,最多能夠裝載20個墊圈,這樣大小的墊圈比較理想,在課堂教學中容易比較裝載量。

      如果采用玻璃彈子作為裝載的貨物,就會遇到玻璃球滾來滾去的問題。這會使船不能很平穩(wěn)地浮在水面上,而發(fā)生傾斜,也就影響了裝載量。怎樣保持船的平穩(wěn)呢?教科書提示學生“把船分隔成幾個船艙試試”。這也使我們的學習活動與生活實際聯(lián)系了起來。

      “還有什么方法可以使我們的船裝載得更多?”這是一個更為開放的問題,目的是讓學生思考的角度更加開闊,為改變液體會改變沉浮埋下伏筆。

      第三部分:設計制造其他的船

      通過觀察研究,學生們已經(jīng)明白了一些物體沉浮的道理?,F(xiàn)在,他們要用學到的知識和獲得的經(jīng)驗來造一艘其他的小船。

      要造一艘什么樣的小船呢?造這艘小船需要什么材料?可以先擬訂一份造船的計劃。教科書在這部分通過圖片和文字向學生們介紹了造船的計劃和實施步驟,引導學生們在課前完成一艘小船的制作。課堂上,主要來演示介紹自己的小船,并交流一下有哪些需要改進的地方。造小船是在課前進行的,因此,上一課結束時要讓學生們課外先自學這部分內容,在本節(jié)課前完成一艘小船的制作。

      當然,這部分的學習內容也可以在課內進行。如果是這樣,那么本課就需安排兩課時來完成教學。

      第四部分:船的展覽會

      第五部分:船的發(fā)展史

      這兩個活動可以結合起來進行。這是對學生進行科學史教育的好機會,也是“造一艘小船”教學成果的展示活動,又是沉和浮單元教學的后續(xù)課外活動。

      讓學生們課外去收集各種船只的圖片、模型及有關的文字資料,加上自己設計制作的小船,就可以辦一個船的展覽會了。參觀自己辦的展覽會,交流收集的各種資料,了解更多的船的作用和特點以及船的發(fā)明發(fā)展史,這將是十分有趣也是很有意義的活動。它將促進學生對技術的理解,對技術發(fā)展與人們生活關系的理解。這項活動,可以作為考核學生的依據(jù)之一。

      教科書第11頁,船的圖片(從左到右、從上到下)分別是:木筏、獨木舟、明輪、帆船、氣墊船、遠洋貨輪、現(xiàn)代客輪、航空母艦。(四)教學建議

      1.用橡皮泥造船。

      這項活動,可以采用比賽的形式進行。要讓學生明白,制造一艘橡皮泥小船容易,不容易的是利用相同數(shù)量的材料,制造出裝載貨物較多的小船,讓學生感覺到有一定的難度,會激發(fā)學生的挑戰(zhàn)意識。

      在學生動手制作之前,可以討論,運用所學知識,怎樣才能制造出裝載量比較大的小船。教師要挑選比較理想的橡皮泥,即浸在水中不會化掉的橡皮泥,提供給各組的橡皮泥數(shù)量和重量要相等,讓學生在公平的情況下競爭。2.哪艘船裝載多。

      (1)等各組完成制造小船之后,組織討論怎樣比較每一只船的裝載量。(2)建議用適當大小的墊圈作為貨物,來檢驗小船的裝載量。(3)放人墊圈的時候,動作要輕,分布要均勻。

      (4)邊放墊圈邊記錄數(shù)量,可以重復幾次檢驗,取放得最多的一次的數(shù)值。(5)把各組的最大裝載量寫在黑板上,比較其中的差別。(6)讓裝載量最大的小組介紹經(jīng)驗。3.設計制造其他的船。

      這項活動可以在課前布置學生完成,也可以在課堂中完成計劃的制訂和小船的設計,然后交流學生的設計,相互補充、完善。

      如果事先布置學生自制小船,課堂上可以展示自制的小船,進行試航,討論小船的優(yōu)點和缺點,提出改進的意見。如果事先沒有布置學生自制小船,就可以以小組討論的形式,畫出小船的設計圖,列出所需的材料,寫出制作的步驟,再全班交流。制作的任務在課外完成,學生最好能自己獨立完成,也可以請父母或者親戚朋友幫助。等適當時候,舉辦船的展覽會。4.辦個船的模型展覽會,船的發(fā)展史。

      (1)把課前收集到的有關船的圖片、資料在小組內交流。

      (2)選擇學生收集的圖片,按照船的發(fā)展史,把圖片排列在黑板上。(3)觀看船的發(fā)展史的圖片或錄像,談談自己的體會。(4)另外,可以把學生制作好的小船和收集到的有關船的圖片、資料在實驗室作長期展出交流。

      第5課 浮力

      (一)背景和目標

      第1課到第4課,學生通過探究了解了構成物體的材料、重量、體積大小對沉浮的影響,實際上學生在探索的過程中,已經(jīng)感受到了浮力的存在。本課開始,學生將把注意力放在浮力上,來研究物體沉浮的秘密。

      當一個物體放入水中時,它就受到了水對它向上的推力,即浮力。不管物體是下沉還是漂浮,它們都受到水的浮力。如果向上的浮力大于向下的重力,物體將上??;如果向上的浮力小于向下的重力,則物體下沉。

      當學生將泡沫塑料塊完全浸入水中受到的浮力與受到的重力進行比較時,他們會發(fā)現(xiàn)泡沫塑料塊受到的浮力大于重力,尋找到物體為什么在水中上浮的原因。

      學生通過測量比較泡沫塑料塊受到的浮力大小,還會發(fā)現(xiàn),不同大小的泡沫塑料塊完全浸入水中,體積越大,受到的浮力就越大。他們就此也會明白浮力的大小與浸入水中的體積有關。

      科學概念

      ●上浮物體在水中都受到浮力的作用,我們可以感受到浮力的存在,可以用測力計測出浮力的大小。

      ●物體浸入水中的體積越大,受到的浮力也越大。

      ●當物體在水中受到的浮力大于重力時就上浮,浮在水面的物體,浮力等于重力。

      過程與方法

      ●學會用彈簧秤測量泡沫塑料塊在水中受到的浮力。

      ●運用浮力和重力的概念,解釋物體在水中的沉浮。

      情感態(tài)度價值觀

      ●懂得方法的改進有利于研究的順利進行。

      ●懂得數(shù)據(jù)在分析解釋現(xiàn)象過程中的重要性。(二)教學準備

      每組一個彈簧秤、三塊大小不同的泡沫塑料塊、一個底部帶小滑輪的精確刻度杯、細線、記錄表。

      (三)教科書說明

      本課有四個部分,分別是“感受浮力”“測量一塊泡沫塑料塊的浮力”“測量不同大 小泡沫塑料塊的浮力”和“解釋上浮的原因”。

      第一部分:感受浮力

      學生在平時的經(jīng)驗中,已經(jīng)有了浮力的感受,當學生在游泳時能夠感受到水對身體的浮力,當學生用救生圈游泳時,更能感受到水的浮力。這些對浮力的感受是無意識的。學生在前面內容的學習中,也不自覺地感受到了浮力。因此,浮力一詞的出現(xiàn),就從學生的平時感受出發(fā)。首先是回憶手指壓小船的感覺,調動已有的學習經(jīng)驗;然后是把一 塊泡沫塑料塊壓入水中,直接感受水的浮力。

      當學生感受了浮力之后,教科書給出了浮力的描述性定義,這個定義是在學生感受浮力的基礎上給出的,因此只要求學生能理解、會使用浮力一詞,并不要求學生掌握關于浮力的精確定義。同時,教科書告訴學生:當泡沫塊靜止浮在水面時,它受到的浮力等于它受到的重力,且方向相反。這個結論是直接告訴學生的,希望學生能夠理解、接受。為了幫助學生更好的理解浮力和重力的關系,教科書第12頁提供了一幅示意圖,用圖示的形式幫助學生理解。圖示上,浮力和重力的箭頭都從物體的重心出發(fā),方向相反,大小相等。理解這張示意圖的意思,是接下來學習的基礎,因此必須讓學生明白圖示的意義。

      第二部分:測量一塊泡沫塑料塊的浮力

      泡沫塑料塊在水中受到了水的浮力,這個浮力有多大?這是學生很自然產(chǎn)生的問題。要知道重力有多大,可以用測力計測量,同樣道理,浮力有多大,也可以用測力計測量,關鍵是怎樣測量泡沫塑料塊的浮力呢?這是一個測量中遇到的難題。教科書提出希望學生進行討論,思考出測量泡沫塑料塊受到浮力大小的方法。

      尋找方法的思路是這樣的:用彈簧秤測量浮力,彈簧秤只能測量拉力,泡沫塑料塊浮在水面上,彈簧秤又不能測量壓力,怎么辦?能不能把彈簧秤放在水下拉呢?這種方法又不行!如果學生想不出方法,教科書在第13頁提供了測量泡沫塑料塊浮力的方法:在杯子底部裝上一個小滑輪或者一個小鉤子,再利用一根細線繞過鉤子,一端系住泡沫塑料塊,一端掛在彈簧秤的鉤上,就可以測出它的浮力了。

      這個測量方法的思考,是有一定的難度的,教師要適當?shù)匾龑?,或者讓學生看教科書中的插圖,按照插圖安裝測量裝置。

      教科書第13頁的插圖給出了測量的方法,也給出了測量浮力時的操作要求:拉線時,彈簧秤最好能接近垂直,如果歪斜的話,有可能出現(xiàn)較大的誤差。圖上的水槽最好能換成專門的杯子:帶小滑輪的精確刻度杯。因為,這項活動不但要測量浮力,還要測量泡沫塑料塊浸入水中后排開的水量,沒有刻度的水槽是完不成這個任務的。

      當學生讀出彈簧秤上的拉力數(shù)值時,是不是等于知道了泡沫塑料塊受到的浮力?不是!怎樣轉換成浮力的數(shù)值?教科書提供了示意圖,標出了浮力、重力和拉力之間的關系。在這里浮力等于重力加上拉力。這幅示意圖是給學生看的,為的是幫助學生理解三者的關系。圖示中還可以把重力和拉力合起來,與浮力的箭頭處在同一條直線上,方向相反。

      學生掌握了測量方法之后,教科書提出了測量泡沫塑料塊三種狀況下的浮力大?。盒〔糠纸胨?、大部分浸入水中和全部浸入水中。目的是找到泡沫塑料塊受到的浮力大小與浸入水中的體積之間的關系,即體現(xiàn)物體排開水的體積越大,受到的浮力也越大的規(guī)律。

      第三部分:測量不同大小泡沫塑料塊的浮力

      通過上一個活動,我們發(fā)現(xiàn)同一塊泡沫塑料塊浸入水中的體積越大,受到的浮力也越大。那么大小不同的泡沫塑料塊,完全浸入水中,它們受到的浮力大小相同嗎?這個活動與前面的活動是一種有機的結構,體現(xiàn)了思維遞進。測量的方法與前面相同,這個實驗可以讓學生自主操作,測量記錄的數(shù)據(jù)填入表格,把浮力大小與排開的水量進行比較,找出其中的規(guī)律。到此為止,我們應該總結泡沫塑料塊受到的浮力大小與排開的水量之間的關系,也就是與浸入水中的體積大小的關系。教科書中“泡沫塑料塊受到的浮力大小,主要與什么因素有關”這個問題,就是對本課活動的總結。

      第四部分:解釋上浮的原因

      學生通過實驗知道了泡沫塑料塊在水中受到的浮力與它浸入水中的體積有關,浸入水中的體積(排開的水量)越大,受到的浮力就越大。完全浸入水中受到的浮力遠遠大于它本身的重量,因此一松手,泡沫塑料塊就浮起來了。等到浮在水面上之后,泡沫塑料塊為什么不再向上冒?因為此時它浸入水中的體積很小了,受到的浮力也很小。小到與它受到的重力相等,因此就不再上浮,也不下沉。

      如果學生能夠用浮力和重力的關系,解釋泡沫塑料塊的上浮原因和靜止原因,說明學生已經(jīng)掌握了浮力、重力和物體沉浮的關系了。(四)教學建議 1.感受浮力。

      讓學生切身感受到浮力,是本課開始的基礎。教師要提供一些能浮的物品,讓學生感受,為繼續(xù)探索沉浮的秘密打下基礎。(1)觀察泡沫塑料塊、木塊、空瓶子、小船浮在水面的情況,用手指輕輕按壓小船,有什么感覺?分別把泡沫塑料塊、木塊、空瓶子壓入水中,有什么感覺?(2)出示關于浮力的描述性定義。

      (3)生活中我們什么時候感受到水的浮力?

      (4)出示教科書上浮力和重力的示意圖,講解示意圖的含義。2.測量一塊泡沫塑料塊的浮力。

      學生知道了泡沫塑料塊要受到水的浮力作用,把它壓入水中,它所受到的浮力有多大?在這里,教師要鼓勵學生進行討論:怎樣測出泡沫塑料塊受到的浮力大???(1)討論怎樣測出泡沫塑料塊的浮力,交流測量的方法。

      (2)教師根據(jù)學生討論的情況,演示規(guī)范的測量方法,講解注意的地方。特別要講清楚浮力的計算方法,可以讓學生看教科書第13頁的示意圖,理解浮力等于重力加拉力的道理。

      (3)學生測量泡沫塑料塊浸入水中的浮力,按照教科書的要求測量三種狀況,分別把測量結果(拉力大小和排開的水量)記錄在表格中。

      (4)分析拉力、浮力和排開的水量之間的關系,得出浸入水中的體積(排開的水量)越大,物體受到的浮力就越大。

      3.測量不同大小泡沫塑料塊的浮力。

      教師要準備三塊不同大小的泡沫塑料塊或者三塊不同大小的木塊,讓學生預測:如果把大小不同的泡沫塑料塊或者木塊,完全浸入水中,它們受到的浮力大小相同嗎?

      根據(jù)前一個活動所獲得的結果,可以推斷大小不同的物體完全浸入水中,受到的浮力大小不一樣。這個活動,可以讓學生參照前一個活動的測量方法,獨立自主完成測量,把測量結果填入記錄表中,并分析浮力大小與體積大小之間的關系。

      讓學生把前后兩個測量活動中所得到的數(shù)據(jù)進行分析,泡沫塑料塊在水中受到的浮力大小與什么因素有關?有怎樣的關系?

      分析了排開的水量與浮力之間的關系之后,再讓學生觀察物體的自重與它所受到的浮力大小進行比較,發(fā)現(xiàn)浮力大于重力,所以就能解釋教科書最后提到的一個問題了。

      總之,要引導學生觀察數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)中得出有用的結論,完善學生的科學概念。

      第6課

      下沉的物體會受到水的浮力嗎

      (一)背景和目標

      學生對浮在水面上的物體受到水的浮力,比較容易理解。對沉入水中的物體是否受到水的浮力,沒有把握。但是,學生會有一些生活經(jīng)驗,如游泳時感覺到自己的身體會被水托起來,在水井中打水時,會感覺到裝滿水的水桶在未離開水面時要比提出水面輕許多。這些經(jīng)驗提醒學生,下沉的物體在水中也會受到水的浮力。

      本課引導學生繼續(xù)探索浮力與物體沉浮之間的關系。教科書提出了要學生自己設計實驗驗證猜想的活動,在思維的發(fā)展和能力的要求上更進了一步。同時,通過測量下沉的物體受到的浮力大小,引導學生發(fā)現(xiàn),下沉的物體受到的浮力大小與浸入水中的體積有關,這與前一節(jié)課的內容聯(lián)系起來,可以形成完整的概念:物體在水中受到的浮力大,與物體浸入水中的體積(排開的水量)有關,浸入水中的體積越大,受到的浮力也就越大??茖W概念

      ●下沉的物體在水中都受到浮力的作用,我們可以感受到浮力的存在,可以用測力計測出浮力的大小。

      ●下沉的物體浸入水中的體積越大,受到的浮力也越大?!癞斘矬w在水中受到的浮力小于重力時就下沉。過程與方法

      ●設計實驗驗證下沉物體在水中受到了浮力作用,用彈簧秤測量下沉物體受到的浮力大小。

      ●畫示意圖,運用浮力和重力的概念,解釋物體在水中的沉浮。情感態(tài)度價值觀

      ●體驗實驗驗證的重要意義。

      ●懂得數(shù)據(jù)在分析解釋現(xiàn)象過程中的重要性。(二)教學準備

      每組一個彈簧秤、一個鉤碼、一個底部帶小滑輪的精確刻度杯、三塊大小不同的石塊或磚塊、細線、記錄表。(三)教科書說明

      本課有三個部分,分別是“下沉的物體是否受到水的浮力”“測量下沉的物體受到的浮力大小”和“用浮力和重力的關系解釋沉浮現(xiàn)象”。

      第一部分:下沉的物體是否受到水的浮力

      這是一個學習中很自然地產(chǎn)生的問題。當學生測量了上浮物體受到水的浮力作用時,很自然地提出了一個疑問:下沉的物體是否受到水的浮力?教科書第15頁提供了一個學生生活中常見的情形:從井中提水時,在水中的水桶總是比離開水面的水桶要輕,這是什么原因?是否說明水桶在水中同樣受到了水的浮力作用?

      教科書沒有直接回答這個問題,而是引導學生通過設計實驗,來驗證自己的推測。根據(jù)前一節(jié)課的學習內容,這樣的實驗驗證,學生通過思考能夠完成任務。希望學生的設計,能夠借鑒前一節(jié)課的成果,用示意圖的方法展示自己的設計思路。如圖:

      然后通過實驗驗證,得到下沉的物體確實受到了浮力作用,受到的浮力大小可以這樣計算:浮力=重力G物,但內容含義不同。懸浮的物體完全浸入液體里,這時物體所受的浮力是最大的浮力。漂浮情況,物體所受浮力,肯定不是最大的浮力。懸浮的物體,可在液體中的任何位置停留,例如魚及潛水艇就可懸浮于水中。又如,浮沉子的重力等于浮力時,即可懸浮于水中。懸浮在液體中的物體或漂浮在液面上的物體,它們受到的浮力一定等于物體的重力。

      排水量

      船的大小是用排水量來表示的。是指船裝滿貨物后排開水的重量,也就是船滿載后受到水的浮力。根據(jù)物體漂浮的條件,即可得出下列公式:排水量(浮力)=船自身的重量+滿載時貨物的重量。

      吃水線

      吃水線表示輪船浸入水中的深度,在船旁用油漆畫上很多水平橫線,用以表示不同載重時的吃水深度。最高吃水線表示最大的安全載重量。

      潛水艇

      潛水艇在水中可以自由浮沉,因此它是軍事上的一種重要艦艇。它可以潛入水下航行,進行作戰(zhàn)或偵察,是根據(jù)阿基米德原理制造的。當它潛水和上浮時是靠改變它自身 的重力來實現(xiàn)的。潛水艇的側面有水艙,當需要它下潛時,使水艙充水,于是艇身重力 增大,潛艇就逐漸下沉。當水艙中充入適量的水時,潛艇就能在水中任何位置上停留,此時潛艇的重力等于浮力。當潛艇需要上浮時,可用壓縮空氣將水排出,當艇身的重力 減小到小于浮力時即浮出水面。

      比重計

      比重計是根據(jù)阿基米德定律和物體浮在液面上平衡的條件制成的,是測定液體密度的一種儀器。它用一根密閉的玻璃管,一端粗細均勻,內壁貼有刻度紙,另一頭稍膨大呈泡狀,泡里裝有小鉛?;蛩y,使玻璃管能在被檢測的液體中豎直的浸入到足夠的深度,并能穩(wěn)定地浮在液體中,也就是當它受到任何搖動時,能自動地恢復成垂直的靜止位置。當比重計浮在液體中時,其本身的重量跟它排開的液體的重量相等。于是在不同的液體中浸入不同的深度,所受到的浮力相同,比重計就是利用這一關系刻度的。液體比重計的長管子上,常標有下列數(shù)字標度?0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3?當液體比重計在液體中沉至0.9的標度時,便能立刻知道所量度的液體密度為0.9。這種儀器只會沉到被其所排出之液體的重量恰好等于它自身重量的那種深度為止。因此,液體比重計在比重較輕的液體里,比在較重的液體里要下沉得更深。例如,它在酒精里,就會比在摻水的酒精里下沉得更深;在純牛奶里比在摻水的牛奶里較淺。將比重計依次插入比重漸減的各種液體里,如硫酸(1.8),水(1.0),醚(0.717)等,則其下沉的深度逐漸加深。因此較大的比重必位于標度的下部,較小的比重則位于其上部。標度本身當然先要經(jīng)過校準,并且還要依照各種液體的比重來校準,或者直接依照所測定液體的特殊性質,如酒類的酒精成分,牛奶里的脂肪成分,硫酸里的純酸成分等等來校準。常用的比重計有兩種。一種用來測量密度大于1的液體的密度,稱“重表”。它的下端裝的鉛丸或水銀多一些。這種比重計的最小刻度線是氣”,它在標度線的最高處,由上而下,順次是1.1、1.2、1.3?把這種比重計放在水里,它的大于1的標度線,全部在水面下。另一種用來測量密度小于1的液體的密度,稱“輕表”。它的下部裝的鉛丸或水銀少一些,這種比重計的最大標度線是“1”這個標度線是在最低處,由下而上順次是0.9、0.8、0.7?把這種比重計放在水里時,它小于1的標度線全部在水面上。使用時,應注意根據(jù)液體的密度大于1還是小于1來選用比重計。目前中學課本不再講比重而是講密度,但在測密度時仍使用比重計,所測數(shù)值無大差異。

      氣體的浮力

      氣體的浮力與液體同理,物體在空氣中時,亦失去與物體相同體積的空氣重量。故物體在空氣中稱得的重量,并非其真正的重量,但因其所差甚小可忽略不計。不僅在空氣中如此,物體在任何氣體中,均受到氣體的浮力。

      輪船的發(fā)展過程

      古代的輪船像車一樣,有兩個車輪似的輪子,裝在船的兩側或尾部,在輪子周圍裝有若干槳板,用人力轉動輪子,槳板不斷向后撥水使船前進。所以輪船也稱“車船”或“明輪船”。

      自從蒸汽機出現(xiàn)后,就有人設想用蒸汽機帶動明輪,推動船只行駛。1802年,英國人薛明敦采用瓦特改進的蒸汽機,建造了“夏洛蒂·鄧達斯號”機動輪船,由于當時用的是馬拉船只,機動船遭到馬拉船業(yè)主的反對,只好擱置不用。這件事被在英國考察的美國科學家富爾頓知道了,他制造了類似的“克萊蒙特號”船,定期航行在紐約至奧爾巴尼之間,成了第一艘機動輪船。

      機動輪船出現(xiàn)后,人們對瑞士科學家伯努利提出的螺旋推進器產(chǎn)生了極大興趣。1836年,英國的“阿基米德號”使用了螺旋推進器,那是一個木制的長長的像螺絲釘?shù)穆輻U。開始試驗時,它以每小時4海里的航速航行。突然,水中的障礙物碰斷了螺桿,只剩了一小截。正當造船工程師史密斯急得不知所措時,這船卻意外地加快了速度。這事啟發(fā)了造船工程師們,他們把長螺桿變成短螺桿,又把短螺桿變成葉片狀,于是在1845 年,制成了英國的“大不列顛號”——世界上第一艘螺旋槳推進船。

      1845年,動力相當?shù)摹绊懳采咛枴甭菪龢喆汀皭劾锟送刑枴泵鬏喆M行了競賽。英國海軍把兩艘船的船尾用粗纜繩系起來,讓它們各朝相反的方向駛去。“響尾蛇號”的螺旋槳飛快地旋轉,“愛里克托號”的明輪猛烈地向后撥水。先是互不相讓,但過了一會兒,“響尾蛇號”就把“愛里克托號”拖走了。從此,螺旋槳輪船就取代了明輪船。

      航空母艦

      航空母艦是最高大的軍艦,艦體長度大的可達300多米,寬度從30多米到80米不等,艦體的高度從40多米到70多米。

      航空母艦還以重出名,排水量小的有近2萬噸,大的達9萬噸。

      因為艦上裝有大功率的動力裝置,所以跑得還挺快。一艘9萬噸級的航空母艦,有30萬匹馬力的動力裝置。一艘航空母艦等于一個龐大的武器庫。有用于進攻的艦載殲擊機、艦載攻擊機、艦載反潛機;還有預警機、偵察機、加油機、救護機等。這些艦載飛機各有各的用途和特點,相互有機地結合成一個整體,去完成各種戰(zhàn)斗任務。航空母艦上的電子設備有雷達、聲吶、熱力測向儀;有無線電臺、通訊機、衛(wèi)星通信系統(tǒng),以及導航儀等。航空母艦按排水量的大小分類:6萬噸以上為大型,2萬噸至6萬噸為中型,2萬噸以下為小型。航空母艦具有攻擊威力大,航海性能好,抗沉性能強等優(yōu)點,但也有目標大,容易遭襲擊等弱點。

      氣墊船

      氣墊船主要有兩種形式:全浮式和側壁式。全浮式氣墊船船底四周用柔性圍裙圍封,防止氣墊里的空氣大量外溢。全浮式氣墊船一般采用空氣螺旋槳推進,也有采用噴氣推

      進的。這種氣墊船能完全離開水面行駛,也可以在陸地上、沼澤地行駛,具有良好的兩 棲性能。側壁式氣墊船的兩邊有剛性側壁伸入水中,首尾用柔性幕封閉,阻止氣墊里的

      空氣溢出。這種氣墊船同全浮式的相比,逐出的空氣少,消耗的動力也小。一般采用水動力螺旋槳或噴氣推進。但不能在陸地上行駛。

      氣墊船的航速很快,全浮式的可達每小時200千米,側壁式的也可達每小時150千米。

      氣墊船也有缺點,如在高速航行時氣墊壓力不均勻,容易發(fā)生事故。在惡劣的氣候條件下,難以保持完全氣墊狀態(tài)航行。特別是全浮式氣墊船,容易受風的影響等。

      第二單元 熱

      一、單元概述

      人們對熱現(xiàn)象本質的認識經(jīng)歷了一個曲折的過程。在19世紀以前,人們認為物體的溫度變化是由一種沒有質量、無色、無味,可以流入或流出物體的特殊物質——“熱質”引起的,物體中的“熱質”越多,溫度就越高,反之,溫度就越低。但是,人們在用這種理論來解釋一些熱現(xiàn)象,特別是摩擦生熱現(xiàn)象時,卻遇到了困難。例如,不論在哪種情況下(包括在0℃以下的環(huán)境中)將兩塊冰相互摩擦,最后兩塊冰都會完全融化,對于這一現(xiàn)象,“熱質說”就無法解釋,因為它不能回答摩擦使冰融化的過程中熱從何而來的問題??到19世紀中葉,人們通過大量實驗證明:“熱質”是不存在的;熱是與能緊密聯(lián)系的。其他形式的能可以轉變?yōu)闊崃浚瑹崮芤材苻D變?yōu)槠渌问降哪堋,F(xiàn)在我們認為,熱的本質是大量粒子(分子、原子等)的無規(guī)則運動,這種運動越劇烈,由這些粒子所組成的物體或系統(tǒng)就越熱。

      熱是一種能量形式。然而,在小學階段,讓小學生探究“熱”,更主要的還是觀察和思考一些與物體冷熱程度有關的現(xiàn)象一熱現(xiàn)象。例如氣體、固體和液體三態(tài)的轉化及與溫度的關系、物體的熱脹冷縮、摩擦生熱及熱傳遞等。

      關于熱現(xiàn)象,學生們已經(jīng)有了不少的經(jīng)驗,尤其是在三年級下冊“溫度和水的變化”單元,學生們觀察探究了溫度和水的形態(tài)變化的關系,他們已經(jīng)觀察到了物質由于溫度的變化而產(chǎn)生的顯著變化——物體狀態(tài)的變化。物質的變化,是從漸變到突變的。在這一個單元,我們將繼續(xù)觀察探究物質在熱量變化過程中產(chǎn)生的不易察覺的變化,主要是熱脹冷縮現(xiàn)象,以及熱量轉移(傳遞)的過程。

      “熱”單元共設計安排了8個活動。

      第1課,從關注身邊的熱源開始,了解人類獲得熱能的一般途徑,了解一些影響熱的產(chǎn)生的因素。其中通過“衣服能給身體增加熱量嗎”的研究,讓學生對熱源和熱傳遞有一個初步的感知。

      第2課,學生開始關注熱量的變化對物體的影響了。冷水在逐漸變熱的過程中,會發(fā)生什么變化?哪些方面產(chǎn)生了變化?通過“水受熱上浮原因”的研究,引出“熱脹冷縮”現(xiàn)象的觀察研究活動。

      第3課、第4課和第5課,連續(xù)觀察一些生活中的熱脹冷縮現(xiàn)象。從液體的熱脹冷縮到氣體、固體的熱脹冷縮,學生會體驗并感受到身邊的很多物體都有熱脹冷縮的現(xiàn)象,以及各種熱脹冷縮現(xiàn)象的實際應用。

      第6課和第7課,開始關注引起物體溫度變化的熱傳遞現(xiàn)象。觀察中學生會發(fā)現(xiàn),熱可以從一個物體傳遞到另一個物體,并發(fā)現(xiàn)這種傳遞是有方向的。在傳熱比賽中,學生還會發(fā)現(xiàn)不同物體的導熱性能是不同的。

      第8課,設計保溫杯的活動,一方面是對本單元知識的一個綜合運用,另一方面也希望學生意識到科學學習的目的是為了改善生活,服務于生活。比如,選擇合適材料控制熱傳遞的速度,使得保溫杯符合我們生活的需要。

      本單元的8個課題活動之間是有著很強的聯(lián)系的。每課的探究內容或是對前一課提出的問題的解答,或是對前一活動內容的繼續(xù)深人。這就要求教師在課堂中有效引導,促使學生們在每個探究活動即將結束時,能為下一個的探究提出新的問題,或清理出進一步探究的方向。

      二、單元教學目標

      科學概念

      ●熱是一種能量的形式,熱能夠從物體溫度較高的一端向溫度較低的一端傳遞,從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞,直到兩者溫度相同。

      ●熱可以通過多種方式進行傳遞,不同物質傳遞熱的本領是不同的?!裎矬w由冷變熱或由熱變冷的過程中會發(fā)生體積的變化,這可以通過我們的感官感覺到或通過一定的裝置和實驗被觀察到。

      ●大多的固體、液體和氣體都具有受熱時體積膨脹,遇冷時體積縮小的性質。過程與方法

      ●在觀察過程中,發(fā)現(xiàn)和提出新的問題,并通過觀察、實驗,搜尋證據(jù)以解決問題?!窀倪M實驗方法,以獲得更多、更明顯的觀察現(xiàn)象?!窀鶕?jù)已有知識,運用推理對現(xiàn)象做出解釋。

      ●嘗試自主設計實驗,對提出的問題進行自主探究。

      ●對觀察結果選擇合適的方法(文字或圖示)進行描述和交流。●嘗試用模型解釋微觀現(xiàn)象。

      ●學習正確使用酒精燈、溫度計等儀器開展觀察實驗活動。

      情感態(tài)度價值觀

      ●發(fā)展探究熱現(xiàn)象的興趣。

      ●相信自己的感受,但更愿接受客觀事實。●意識到事物的運動變化是有規(guī)律可循的,這種運動變化的規(guī)律是可以通過一定的方法被人們所認識的。

      ●初步意識到事物遵循普遍規(guī)律,但也有特殊性。

      三、分課時教學建議

      第1課

      熱起來了

      (一)背景和目標

      我們生活在季節(jié)交替、氣候變換的自然界中,冷熱現(xiàn)象是人們最早觀察和認識的自然現(xiàn)象之一。小學生對冷熱現(xiàn)象的關注和探索也是經(jīng)常和普遍的。比如根據(jù)天氣的冷熱增減衣服;把壓癟了的乒乓球,浸人開水里燙一下,讓乒乓球重新鼓起來;喝太燙的開水時會加入一些涼水,等等。這個單元的起始課就從“怎樣給身體增加熱量”的話題開始,讓學生討論,我們的身體從周圍獲得熱量的途徑和方法。

      怎么讓自己感覺熱起來,學生有很多的體驗:運動、曬太陽、用電暖器取暖??也包括加穿衣服。對于小學生來說,增減衣服是習以為常的方法。但如果反問一句:“衣服能給身體增加熱量嗎?”學生們或許會不置可否。這是一個學生不曾思考過的問題,但也是可以去探究的問題。這個單元的第一課就讓學生重點展開對“衣服是否能給身體增加熱量”的自主探究活動,并由此引發(fā)學生探究熱及熱現(xiàn)象的興趣??茖W概念

      ●有多種方法可以產(chǎn)生熱。

      ●加穿衣服會使人體感覺到熱,但并不是衣服給人體增加了熱量。過程與方法 ●自主設計實驗探究衣服是否能為身體增加熱量。

      ●觀察、記錄、分析實驗現(xiàn)象并由此形成合乎邏輯的實驗結論。情感態(tài)度價值觀

      ●對熱現(xiàn)象產(chǎn)生探究的興趣?!褡鹬乜陀^事實。(二)教學準備

      為每組準備:毛線衣物、棉織衣物;一瓶可加蓋密封的熱水;溫度計。為全班準備:各類熱源圖片或演示課件1套。(三)教科書說明

      內容共兩頁,分為兩個部分。

      第一部分:怎樣給身體增加熱量

      教科書從我們的生活經(jīng)驗引入。當我們覺得手冷時,兩只手用力互相搓一搓,就會感覺熱起來,什么原因呢?這是因為兩只手互相摩擦產(chǎn)生了熱,也就是把機械能轉化為熱能了。還有什么辦法可以使我們的身體熱起來呢?答案是多樣的,如運動、吃食物、取暖器取暖、曬太陽、烤火、加穿衣服??提取了學生的這些已有經(jīng)驗后,教科書通過“這些方法是怎么使我們的身體熱起來的?”這一問題促使學生深入地進行思考??赡軐W生會這樣回答:吃入的食物能給我們提供能量;陽光、火、暖氣為我們帶來了熱量。運動后感覺熱起來的原因學生可能說不清,教師可作簡單的說明。

      加穿衣服讓我們感覺熱起來的原因是什么呢?這一問題看似簡單,但學生們未必思考過。當提出這樣的問題后,可能有少數(shù)的學生會認為衣服可以給我們增加熱量,即衣服能生熱,但有一些聰明的學生會認為衣服本身是不會產(chǎn)生熱量的,它所能起到的是保溫的作用,既可以阻止身體的熱量散發(fā)出去,又阻擋外面的冷空氣進入。到底衣服能不能生熱呢?怎樣來證明自己的觀點呢?活動便自然而然地引入到第二部分。

      第二部分:衣服能給身體增加熱量嗎

      當學生對于“加穿衣服讓我們熱起來的原因是什么”這一問題提出自己不同的看法后,怎樣才能證明自己的觀點是正確的呢?這一部分教科書是通過兩個層面的活動來指導學生對“衣服能給我們增加熱量嗎”這樣的問題進行驗證。第一項活動是讓學生通過已有生活經(jīng)驗進行思維論證一假設衣服能給我們增加熱量是正確的,推測出與事實不相符合的結論,從而推翻假設。假設衣服能給我們增加熱量,那衣櫥里掛滿了衣服,衣櫥的溫度會不斷上升,上升到一定的溫度后,衣櫥里的衣服就會燃燒起來了。事實上是這樣嗎?衣櫥里掛滿了衣服,但沒有自燃的現(xiàn)象,這與假設的結果是不一致的,也就是說假設是不成立的。教科書中的思考“晚上,我們鉆進被窩,感覺被子是涼的還是熱的?早上醒來,被窩里又是什么感覺?晚上再去睡覺的時候,被窩還熱嗎?這說明了什么?”目的就是啟發(fā)學生根據(jù)已有的經(jīng)驗進行思維論證。

      有了前面的思考,教科書通過提出問題“衣服到底能不能給身體帶來熱?我們能設計一個實驗來進行觀測嗎?”進入到第二項活動——引導學生設計實驗來進行驗證。怎樣設計實驗呢?討論討論吧。教師要給予學生充足的時間讓他們自主地商討并開展實驗。教科書中的照片表現(xiàn)的是用溫度計測量折疊的毛衣的溫度,測量書本在空氣中的溫度和包在衣服內一段時間后的溫度。這是最直接的實驗觀察方法。在這幅圖的啟發(fā)下,學生可能還會這樣設計實驗方案:先用溫度計測量一瓶溫水,記錄水溫,再讓瓶子穿上毛衣,過幾分鐘后再測量瓶內的水溫,若水溫上升了,則說明衣服能生熱,反之則不會生熱。實驗結果恰恰相反,瓶內的水溫下降了,說明什么?這說明衣服是不會給我們增加熱量的。

      通過思維論證,又通過實驗驗證,學生深切體會到衣服是不能給身體增加熱量的。解決了這一問題,新的問題又相繼產(chǎn)生了:衣服不能給身體增加熱量,我們的身體怎么會感覺熱起來呢?被子離開我們身體是不會變熱的,那為什么蓋上被子,我們的身體會覺得熱起來呢?我們感覺到的熱是來自哪里呢?他們在弄明白一個問題的同時,產(chǎn)生了許多新的問題,這些新的問題能促進他們主動地思考,主動地探究,這正是我們科學課所追求的目標。

      這一課的教學活動內容不多,難度也不大,卻讓學生經(jīng)歷了“問題——解釋——思維論證——實驗驗證——產(chǎn)生新的問題??”這樣一個探究過程,這對學生學會如何從正反兩方面對問題和現(xiàn)象進行探究、驗證具有重要指導意義。(四)教學建議

      1.過程安排建議。

      (1)引入。

      ●我們的手很冷,怎樣用簡單的方法讓我們的手變暖和?并說說其中的道理。

      ●冬天我們覺得很冷時,你有什么辦法使我們的身體熱起來呢?

      (2)討論使我們身體熱起來的原因。

      ●這些方法是怎么使我們的身體熱起來的?

      運動——血液循環(huán)加快

      空調、取暖機、太陽、溫泉——外界物質給予熱量

      蓋被子、穿衣服——?

      (3)研究衣服能否生熱的問題。

      ●學生提出推測。

      加穿衣服使我們熱起來的原因——衣服能生熱

      加穿衣服使我們熱起來的原因——衣服不能生熱,衣服的作用是保溫,阻止熱量散發(fā),同時阻擋冷氣進入。

      ●思考:早上起床及晚上躺人被窩時,你的被子是涼還是熱的呢?這說明什么?

      ●衣服到底能不能生熱呢?我們怎么研究這個問題?

      ●小組討論:設計實驗方案,驗證加穿衣服是否會給身體增加熱量。

      ●交流研究方法。

      ●實驗操作:將衣服疊好里面放人一支溫度計,一段時間后看溫度計上的讀數(shù)是不是上升了,等等。

      (4)交流新發(fā)現(xiàn)。

      ●通過實驗,有什么新發(fā)現(xiàn)?你現(xiàn)在是怎么認為的?

      ●通過實驗研究我們有什么新發(fā)現(xiàn)嗎?

      ●通過實驗研究我們有什么新的想法嗎?

      ●通過實驗研究我們有什么新的問題嗎?

      2.幾點說明。

      (1)本單元是以“熱現(xiàn)象”的觀察、發(fā)現(xiàn)、解釋和假說為主線展開的,所以,在課的引入部分,要以現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和體驗為主要途徑。課堂上不妨讓學生動動身體,體驗熱起來的感覺。這樣可以讓學生打開思路,然后開始回憶平時讓身體熱起來的其他方法。讓學生充分地自由地在小組內交流是一個不錯的方式,這樣可以增加學生發(fā)言參與的機會,調動學生更多的知識和經(jīng)驗儲備,這對后續(xù)的活動都是很有幫助的。教師也可以利用多媒體,給學生看一些圖片或錄像,讓學生更多地感知身邊的“熱現(xiàn)象”。

      (2)研究“衣服能否給身體增加熱量”這個問題,對于學生來說是很有趣的事情。首先,我們在天氣變冷的時候,很自然地就想到增加衣服,以便御寒。那么穿衣服是不是像“烤火”一樣,使身體得到了更多的熱量呢?當學生有不同意見時,教師可順勢提出各種疑問,對學生思維的矛盾進行推波助瀾。

      衣服是否能給我們人體帶來熱量?我們可以用什么方法來檢驗?建議讓學生先提出實驗方案,并進行猜測——可能會發(fā)生怎樣的結果,不同的結果又能說明什么。這里實驗方法的設計、實驗前的假設是開展好活動的重要前提。

      (3)用我們得到的實驗結果來進行解釋,這個活動也是很有意義的。既然實驗結果證明了衣服本身是不能提供熱量的,那么為什么我們多穿衣服還是感覺更熱了呢?這個問題,讓學生自己先去思考,留著到后面的課堂學習時再解決。

      第2課

      給冷水加熱

      (一)背景和目標

      上一節(jié)課學生們探討了如何給身體增加熱量的問題。這節(jié)課要讓學生在課堂上經(jīng)歷一次給冷水加熱的觀察活動。這項活動中,關注水在加熱過程中的變化是重點,因為這之前,學生們只關注到冷水的溫度會升高,而其他的變化被習慣性地忽略了。

      這項觀察活動設計得有趣并且容易操作,能自然地引向熱膨脹現(xiàn)象的觀察。

      首先讓學生在密封的小塑料袋中裝一些冷水,浸沒在熱水里,靜靜地觀察冷水袋有什么變化。學生會觀察到什么現(xiàn)象呢?密封水袋會慢慢地從熱水底部浮到水面。這個現(xiàn)象將引起學生極大的興趣,這是怎么回事呢?是什么原因讓冷水袋浮到了水面上呢?

      教師可以引導學生從物體沉浮的角度去思考,然后在此基礎上設計進一步的探究活動。一般學生會認為這袋水在受熱過程中變輕了,所以會浮起來,教師可以直接用天平

      指導學生進行測量。學生還會考慮到體積的變化上來,教科書設計了一個實驗,引導他 們從覆蓋在灌滿水的試管上的氣球皮的變化來觀察。

      如果學生一開始就提出水在變熱的過程中體積發(fā)生了變化,教師也應和學生一起分析水的重量是否發(fā)生了變化,因為物體在水中的沉浮受物體的重量和體積兩個因素的共同影響??茖W概念

      ●水受熱以后體積會增大,而重量不變。過程與方法

      ●從影響物體在水中沉浮的因素去分析水受熱后產(chǎn)生的變化?!裨O計實驗,觀察水受熱以后重量和體積是否發(fā)生了變化。情感態(tài)度價值觀

      ●樂于發(fā)現(xiàn)新的問題,愿意積極探索。(二)教學準備

      為每組準備:可封口的小塑料袋,水槽;熱水,冷水;天平,試管;氣球皮,剪刀,橡皮筋。(三)教科書說明

      內容有兩頁,分兩個部分。

      第一部分:給塑料袋里的冷水加熱

      這個活動既是前一課的延伸,又是新研究的開始。

      教師不要忽視第一個問題:要使一杯冷水變成熱水,有哪些方法?這個活動可以讓學生用幾分鐘時間去自主討論,讓學生充分表達自己的想法,這樣可以看看學生的原有知識水平。學生會有很多方法,在他們已有的經(jīng)驗中可以很方便地解決這個問題。而教科書設計的方法:把冷水裝在密封塑料袋里浸入熱水中加熱,也是一個簡單易操作的方法,同時又是一個可以引出進一步探究活動的方法。它是引發(fā)本單元后續(xù)一系列活動的“導火索”。

      所以,在實際的加熱活動中,不僅要觀察冷水是否變熱了,更要關注冷水除了溫度升高了,還有其他變化嗎?很顯然,過一段時間,水袋會慢慢浮到水面上來。同時,教科書還進一步讓學生再觀察:“把這一小袋加熱了的水放在冷水里,它是沉的還是浮的?”這是引發(fā)探究問題的重要現(xiàn)象。如何引導學生提出問題——做出解釋(或推測)——設計實驗研究是接下來的關鍵。教科書在這部分通過提示框:1.水在變熱的過程中,如果重量發(fā)生了變化,它的沉浮也可能發(fā)生變化;2.水在變熱的過程中,如果體積大小發(fā)生了變化,它的沉浮也可能發(fā)生變化。啟發(fā)學生從影響物體沉浮的主要因素:重量和體積大小方面去思考促使水袋上浮的可能原因。這部分,教師可充分讓學生發(fā)表自己的觀點,一方面可以了解學生面對問題會怎樣進行思考;另一方面可讓學生對他們自己提

      出的解釋(或推測)有一個辨析的過程。最后把問題聚焦到在水的重量不變的情況下,體積的變化引起了水袋的沉浮,而水的體積變化是由于水的溫度變化決定的。

      第二部分:研究水受熱上浮的原因

      通過上部分的交流和討論,明確了需要探究的問題,接下來是怎樣實施探究。教科書通過圖示呈現(xiàn)了學生可以采用的實驗觀察方法。當然也可以讓學生設計出他們自己的研究方法。

      在用教科書設計的方法觀察體積是否發(fā)生變化時,一定要在試管裝滿水。比較好的方法是把整支試管完全浸沒在水中,然后在水中用氣球皮把試管口蒙住扎緊。如果試管里沒有裝滿水,殘留有空氣,那么當給試管里的水加熱時,里面的空氣也受熱了。蒙在試管口上的氣球皮面向上凸起,是水受熱體積增大引起的,還是空氣受熱體積增大引起的,我們就無法做出判斷了。

      有些老師可能會說,試管里留些空氣,這樣實驗效果明顯。如果要故意借助空氣的受熱膨脹而使氣球皮明顯向上凸起,來說明水在變熱過程中體積確實增大了,這是“偽科學”,千萬做不得!其實,這部分的活動,學生們不能明顯地觀察到試管里的水受熱后體積到底有沒有增大,它所產(chǎn)生的教學意義和價值反而更大:一是讓學生意識到事物的有些變化是十分微小的,需要仔細的觀察才能觀察到;二是可以引發(fā)進一步的探究活動——“水受熱后體積到底會不會增大?我們怎樣能比較明顯地觀察到體積的變化?”這也正是下一節(jié)課要重點開展的活動。所以,這一項活動與第3課的“水的體積變化的觀察”活動是有聯(lián)系的,是形成良好結構的兩項活動。

      (四)教學建議

      1.過程安排建議。

      (1)引入。

      ●提出問題:要使一杯冷水變成熱水,有哪些方法?

      ●師生交流。

      (2)給塑料袋里的冷水加熱。

      ●在密封的小塑料袋里裝滿冷水,然后浸入熱水盆里。

      ●仔細觀察冷水袋的變化。

      ●根據(jù)看到的現(xiàn)象嘗試做出解釋。

      ●小組討論,誰的解釋更有說服力。

      ●全班交流。

      ●物體在水中的沉浮和哪些因素有關?

      ●冷水由沉變浮能不能用物體沉浮的幾個因素來進行解釋?

      ●再次對冷水袋上浮的原因做出自己的推測。

      (3)研究熱水上浮的原因。

      ●我們怎么去證明我們的推測(或假設)?

      ●設計方案。

      ●研究水在變熱過程中重量是否發(fā)生變化。

      ●研究水在變熱過程中體積是否發(fā)生變化。

      (4)分析整理。

      水在變熱過程中哪些方面發(fā)生了變化。我們觀察到了什么現(xiàn)象?有什么疑問?

      2.幾點說明。

      (1)讓冷水變成熱水,是學生們在生活中經(jīng)常遇到,并已經(jīng)試著去解決過的問題。所以,這個問題的提出,學生們會有很多想法,甚至是一些奇思妙想。而我們的關注重點不在這里,我們希望學生通過給水加熱,觀察水在變熱過程中會發(fā)生什么變化。所以,怎樣給水加熱只是一個引人活動,不宜花太多的時間。

      (2)給密封在小塑料袋中的冷水加熱,是一個會引起學生驚奇的實驗。因為大多數(shù)學生都不曾觀察到這樣的現(xiàn)象。學生的“意外發(fā)現(xiàn)”,會成為探究的熱點。這個短時間的觀察活動很重要,建議教師一定要準備充足的材料,盡可能地讓學生近距離去經(jīng)歷這個觀察過程,并讓學生有充足的時間討論。教科書的提示框可以引導學生找到解釋現(xiàn)象的關鍵。

      (3)這節(jié)課有好幾項活動,如何合理安排活動,是我們設計者要精心考慮的,不能讓太多活動分割課堂的時間,我們要保證活動的整體性,也不能把活動都拋給學生,使學生活動的效率得不到保證。

      第3課

      液體的熱脹冷縮

      (一)背景和目標

      前一節(jié)課學生已經(jīng)發(fā)現(xiàn),冷水在加熱過程中體積增大了,本課我們將和學生一起進一步研究“水在受熱或受冷后的體積變化”問題。這一活動,不僅僅是為了使學生獲得水具有熱脹冷縮性質這樣的認識,而且要他們通過觀察水的熱脹冷縮現(xiàn)象,體驗到不斷改進實驗和觀察方法的重要性。

      水有熱脹冷縮的性質,那么其他的液體也有這種性質嗎?教師要提醒學生不要急于做出回答。如果要回答這個問題,需要開展相應的觀察實驗予以證實。當學生對其他液體進行研究之后,是否就可以肯定所有液體都有熱脹冷縮的性質了呢?教師還要提醒學生,我們還不能得出這個結論,因為我們只研究了幾種液體,只能說明我們研究的這部

      分液體有這樣的性質。教科書設計的“其他液體是否有熱脹冷縮現(xiàn)象”的活動,把學生 們的探究活動向著更廣闊的方向拓展,也是對嚴謹科學態(tài)度的培養(yǎng)??茖W概念

      ●水受熱時體積膨脹,受冷時體積縮小,我們把水的體積的這種變化叫做熱脹冷縮?!裨S多液體受熱以后體積會變大,受冷以后體積會縮小。過程與方法

      ●改進實驗以達到更好的實驗效果。

      ●制作一個簡易的觀察水的體積變化的裝置。

      ●用科學知識解釋生活中的現(xiàn)象(比如瓶裝水為什么不裝滿)。情感態(tài)度價值觀

      ●意識到學習科學知識,要運用到日常的生產(chǎn)和生活中。(二)教學準備

      為每組準備:平底燒瓶,玻璃管,橡皮塞;冷水,熱水,溫度計。為全班準備:多種瓶裝和盒裝的液體。(三)教科書說明

      內容有3頁,分兩個部分。

      第一部分:水的體積變化的觀察

      活動延續(xù)了前一節(jié)課的話題,研究直接指向水受熱或受冷后的體積變化。學生在前一節(jié)課中觀察到:水在受熱后,試管口的氣球皮似乎鼓起來了。那么如果水更熱了以后會怎么樣呢?教科書中兩個孩子的對話,表明了他們觀察到的現(xiàn)象和觀察中遇到的困難——“這兩杯水,哪一杯更熱?”“唉,看不出來了,氣球皮鼓得差不多?!边@個時候學生發(fā)現(xiàn)由于實驗現(xiàn)象不明顯,通過觀察氣球皮鼓起的狀態(tài),不能很準確地判斷兩杯水的冷熱情況,于是學生開始有了尋找其他實驗方法或改進當前實驗方法的需求。在組織這部分活動的時候,教師要緊緊抓住學生已經(jīng)有的認識和困惑,引導學生深入思考——“放在杯中的水變熱后的體積變化最明顯的現(xiàn)象是什么?”學生們會猜測:水面會上升。要能清楚地觀察“水”這種特殊的物質受熱后的體積變化,我們該怎么辦?

      教科書引入的是一個平底燒瓶和紅水的新裝置,讓學生針對新的實驗裝置進行討論。學生可能會提出:玻璃管內的水不能漏出來、貼標簽、畫記號、用放大鏡,等等。教師可順勢引導并采納一些可行的建議。在明確了各項實驗改進措施之后,教師再請學生猜測:水受熱之后可能觀察到什么現(xiàn)象?實驗時建議教師可給學生們相對長一點的時間,同時要求他們按一定的時間間隔記錄細管中水面的高度變化。在之后的觀察實驗中,學生們會發(fā)現(xiàn):開始水面慢慢上升,然后快速上升,再慢慢上升,后來停止上升,最后慢慢下降。這是一個非常有意義的發(fā)現(xiàn)。教學的重點可以放在對所發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的描述并嘗試著做出解釋上。在教學中,教師需要對“膨脹”和“收縮”兩個詞加以解釋,使學生在觀察活動中有較準確的語言加以描述。這個實驗,不僅僅是觀察水受熱以后體積的變化,還要觀察水受冷以后的體積變化,引導學生認識水熱脹冷縮的現(xiàn)象。教科書提供的這個實驗簡單易操作,建議讓盡可能多的學生親歷實驗。在此基礎上,教科書又安排了一個讓學生“依據(jù)水的體積變化,推測水的冷熱變化”的活動。這項活動將前面的學習成果再次提升,從實驗的現(xiàn)象引導學生關注身邊溫度計的原理。這個設計是水到渠成的一個環(huán)節(jié),不僅可以讓學生新的認識得到鞏固,而且更拓展了學生的思維深度。

      第二部分:其他液體也熱脹冷縮嗎

      水有熱脹冷縮的性質,那么生活中其他的液體也會有熱脹冷縮的性質嗎?這樣的想法是學生在實驗基礎上自然生成的。也許學生不一定會提出來,但已經(jīng)是學生現(xiàn)實基礎上的一種成熟的需求。那么怎么引導學生去進行探究呢?教師在這個部分可能需要根據(jù)可以提供的材料,有選擇性地進行設計:1.對于身邊易得、價格低廉的液體,讓學生再次經(jīng)歷與“水”一樣的探究過程,觀察體驗其他液體熱脹冷縮的性質。2.進行思維探究活動。即讓學生通過觀察和思考“為什么諸如啤酒瓶或飲料瓶里面的啤酒、飲料都不會裝滿”等問題,認識到這些液體也有熱脹冷縮的性質。

      建議教師多準備一些液體供他們選擇,如酒精、醋、食油、豆奶和飲料等,在實驗之前讓學生進行充分的猜測,之后用較多時間放手讓學生自主地討論。這樣就可以把學生們的探究活動向著更廣闊的方向拓展。在探究活動過程中,要注重對學生進行嚴謹科學態(tài)度的培養(yǎng)。(四)教學建議

      1.過程安排建議。(1)引入。

      ●今天,我們繼續(xù)研究:水在受熱或受冷后,體積究竟有沒有發(fā)生變化,怎樣變化?(2)水受熱受冷后體積的變化研究?!裼懻撚^察實驗的方法?!裨趺醋尙F(xiàn)象更明顯呢? ●師生交流。●確定方法。

      ●小組實驗:觀察水受熱后體積發(fā)生的變化;觀察水受冷后體積發(fā)生的變化?!裼^察溫度計液柱的變化和水溫的關系?!裥〗M交流、討論。

      (3)討論其他液體的熱脹冷縮。

      ●提問:其他液體有熱脹冷縮性質嗎?

      ●生活中為了防止液體熱脹冷縮引起危害,有些什么措施呢?

      (4)整理、小結。

      ●哪些液體會熱脹冷縮?

      ●溫度計是根據(jù)什么原理設計的?

      ●還有什么新的問題?

      2.幾點說明。

      (1)怎樣能更清楚地觀察到水受熱后體積的變化,討論改進實驗裝置和方法是這節(jié)課的一個重點活動。教師需要了解學生的已有經(jīng)驗是什么?學生能夠想到的是什么樣的裝置?把設計的實驗建立在學生已有經(jīng)驗上,可以更好地調動學生的參與和思考。教科書中的幾句引導語可以引導學生發(fā)現(xiàn)更有效的實驗方法。

      (2)“溫度計雛形”的引人是個有意思的活動,建議教師準備一支溫度計,在實驗的時候將溫度計也放入熱水或冷水中,學生會發(fā)現(xiàn),液柱在發(fā)生變化,受熱上升,遇冷下降。這個過程可讓學生意識科學課程的學習是與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的。常見的水銀溫

      度計、紅水溫度計是利用水銀或酒精的體積隨溫度變化特性來測量溫度的。如果有條件,可以讓學生做一個“簡易溫度計”。

      (3)其他各種液體的熱脹冷縮現(xiàn)象觀察,建議教師多準備一些材料。讓不同的小組用不同的液體進行這個觀察活動,然后交流,可以拓寬觀察面,或許也更能吸引學生的探究熱情。

      第4課

      空氣的熱脹冷縮

      (一)背景和目標

      研究了液體的熱脹冷縮之后,這節(jié)課讓學生開始關注并研究空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象。由于空氣是肉眼看不見的,怎樣借助其他物體的變化而間接地“觀察”到空氣體積的變化,是觀察方法設計的難點。不過,有了前面液體體積變化觀察的經(jīng)驗,學生們在設計

      觀察方法時會從前面的經(jīng)驗中得到啟發(fā)并進行遷移。因而,教科書很注重讓學生自主思 考、設計觀察方法。當然,教科書還是通過觀察實驗器材及用文字作了提示。觀察空氣 是否熱脹冷縮的方法很多,除了教科書提示的利用氣球來觀察的方法之外,也可以用L型玻璃管中液柱移動現(xiàn)象來觀察空氣體積的變化??只要學生們設計的觀察方法有利于觀察空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象,都可以在課堂上讓學生去實踐。

      觀察了空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象,還希望學生能對空氣和水的熱脹冷縮現(xiàn)象作一比較,進而嘗試著對空氣和水的熱脹冷縮現(xiàn)象做出解釋。怎樣解釋?教科書先讓學生們做一個游戲:模擬空氣“微?!钡倪\動,這是個非常值得嘗試的活動。這項活動,相信對學生建構“熱能”“熱運動”“熱膨脹”等科學概念會有幫助。因為從物質結構的角度看,膨脹是由于物質中相鄰分子(或原子)之間的平均距離增大所造成的。那么怎么讓學生去想象物質的這種“微粒運動”呢?通過角色扮演的模擬活動,把一種抽象的運動用直觀的“模型”表達出來,學生們或許真能建立起他們自己的關于“熱運動”“熱膨脹”的認識呢!科學概念

      ●氣體受熱以后體積會脹大,受冷以后體積會縮小?!駸崤蛎洭F(xiàn)象與物體內部微粒的運動有關。過程與方法

      ●用多種方法觀察空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象?!裼梦淖只驁D畫進行描述和交流。●嘗試用“模型”解釋現(xiàn)象。情感態(tài)度價值觀

      ●對熱現(xiàn)象產(chǎn)生更濃的探究興趣。(二)教學準備

      為每組準備:燒瓶、I.型玻璃管;熱水、常溫水、冰水;錐形瓶、氣球。(三)教科書說明

      內容共3頁,分兩個部分。

      第一部分:觀察空氣是否熱脹冷縮

      延續(xù)前一課的活動,我們的研究內容從液體轉移到了氣體——空氣是否也具有熱脹冷縮的性質?有了液體的研究經(jīng)驗,學生會對空氣的熱脹冷縮有比較正確的推測。怎么用具體的、可見的實驗來驗證推測呢?或許可以讓學生自主思考開展研究(教科書通過實驗裝置圖進行了研究的提示指導),給學生一個知識和技能遷移的實踐機會。

      如何從充滿周圍空間的空氣中取出一部分進行研究呢?學生們會提出用一個容器裝。有了前面研究水的裝置,他們會想到容器的密閉性問題。用于密封的材料可以選用膠帶紙、橡皮泥、黃泥球、橡皮塞等。由于空氣是看不見的,如何將這一現(xiàn)象變成可觀察的?怎樣才能觀察到容器內的空氣膨脹了?可以盡可能地放手讓學生大膽設想。常用的幾種方法有:A.通過容器的鼓凹來發(fā)現(xiàn)??諝饪偸浅錆M容器的空間,當容器凹時,說明空氣體積變??;當容器鼓時,說明空氣體積變大。這種方法適用于軟塑料瓶、軟包裝飲料盒及易拉罐。B.借助其他能鼓凹的物體來發(fā)現(xiàn),例如教科書第33、34頁插圖的提示,可以在燒瓶口上套小氣球。C.用紅墨水封口的液體熱脹冷縮裝置,觀察燒瓶受熱或受冷時紅墨水的移動情況。無論學生們想出怎樣的方法,只要有條件辦到,都不妨讓他們去實踐一番,以使他們獲得更多的直觀經(jīng)驗和成功帶來的喜悅。

      在之后的交流中,除了明確空氣也有熱脹冷縮的性質,還可以指導學生將空氣的這一性質與水相比,討論兩者的熱脹冷縮有什么不同的地方?鼓勵學生通過比較有新的發(fā)現(xiàn)。例如:空氣變化得更快、體積變化也比水明顯。對學生們的這類發(fā)現(xiàn)應給予肯定,給他們充分的機會交流、探討,這個活動不可忽視。

      第二部分:怎樣解釋熱脹冷縮現(xiàn)象

      學生在之前的活動中,已經(jīng)對空氣體積的變化有了感性的認識。那么怎么解釋空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象?這部分,教科書設計了一個班級游戲活動:將“微觀世界”放大,讓學生們扮演一個個的空氣分子,模擬空氣分子的熱運動。把一種看不見,摸不著,但又實際存在的現(xiàn)象用一種模擬的方法展示在我們眼前,這是一個很有趣也很有價值的活動。模擬空氣“微?!边\動的游戲,是對熱脹冷縮現(xiàn)象解釋的直觀模型,這是一種值得學生學習和運用的解釋手段。這個“模型”游戲直觀地解釋了自然界熱脹冷縮的現(xiàn)象,同時也為后續(xù)研究固體熱脹冷縮現(xiàn)象奠定了基礎,是一個比較重要的活動。

      (四)教學建議

      1.過程安排建議。

      (1)引入。

      ●液體有熱脹冷縮的性質,那么空氣有這樣的性質嗎?

      ●今天,我們一起來研究:空氣在受熱或受冷后,體積會怎樣變化?

      (2)空氣受熱受冷后體積的變化研究。

      ●討論觀察實驗的方法:怎么能清楚地觀察到空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象?

      ●師生交流,確定方法。

      ●小組活動:觀察空氣受熱后體積發(fā)生的變化;觀察空氣受冷后體積發(fā)生的變化。

      ●小組交流、討論。

      (3)怎么解釋熱脹冷縮現(xiàn)象。

      ●溫度變了,怎么會引起物體的體積發(fā)生變化呢?

      ●模擬空氣“微?!边\動的游戲。

      ●一起建立我們自己的假說。

      2.幾點說明。

      (1)讓學生自己設計一個觀察空氣熱脹冷縮的實驗裝置還是有一定困難的,所以教師的引導非常重要:我們要看到原本看不到的空氣的體積變化,是需要借助于其他物體的。教科書提示框的內容是學生進行交流、討論的一個平臺:如果瓶內的空氣體積膨脹,瓶內的空氣就會往外擠。只要想辦法觀察到瓶內的空氣在往外跑,我們就知道瓶里的空氣在膨脹了。教師可以用較充分的時間讓學生自主設計各種可能想到的實驗方法。氣球、液柱、泡沫塑料球??都是可以一試的材料。

      (2)教科書設計觀察空氣在熱水、常溫水和冰水中的體積變化,是對熱脹冷縮現(xiàn)象的一個重要體驗。因為空氣的熱脹冷縮非常明顯,當學生看到氣球在熱水中鼓起來,而在冷水中迅速回縮,甚至有可能被吸入瓶子內,這個體驗將很深刻地留在學生的腦海中。同時也能比較出液體和氣體熱脹冷縮的區(qū)別來。可以準備一些冰塊來進行觀察實驗活動。

      (3)模擬“微粒”運動的游戲,我們可以讓學生在教室內自由組合,也可以到走廊或者操場上進行。這個活動體驗有著多方面的教學意義,指向了對物體熱脹冷縮性質的本質解釋。學生們只有去實踐、體驗過了,才能理解其中的意義所在。組織學生嘗試一下吧,會有許多收獲的。

      第5課

      金屬熱脹冷縮嗎

      (一)背景和目標

      學生認識了水、空氣都具有熱脹冷縮的性質后,此時會很自然地想到另一個問題:固體會不會也熱脹冷縮呢?教科書選擇金屬固體物讓學生開展這方面的觀察研究活動。

      第一項活動是觀察銅球的熱脹冷縮。銅球是個球體,加熱后,各個方向上都會產(chǎn)生相同程度的膨脹變化。用銅環(huán)可以方便地檢測到加熱后銅球各個方向上的脹大變化,這有利于讓學生認識到物體的膨脹是立體的膨脹。當然生活中有許多物體是條狀的或平板狀的,它們的熱膨脹只是更明顯地反映在長度的變化或面積的變化上。

      有了銅球立體膨脹現(xiàn)象的認識及觀察方法的學習,學生們就可以試著去設計觀察其他形狀的金屬物體熱脹冷縮現(xiàn)象的實驗了。受銅球觀察活動的影響,學生們可能會想到找一個圓形的金屬薄片(墊片或游戲幣等)來觀察研究它是否會熱脹冷縮:在一塊木板上水平并排釘兩顆小釘子,兩釘間的距離接近等于金屬圓片的直徑,讓金屬圓片平貼著木板下滑,正好能通過兩釘間的空隙,然后把金屬圓片加熱,觀察加熱后的圓片是否還能同樣通過兩釘間的空隙。如果不能通過,說明金屬圓片加熱后膨脹了。當然學生也會比較容易想到教科書第37頁設計的活動:找一根金屬條,觀察加熱后長度是否發(fā)生變化。

      觀察過兩三種金屬的熱脹冷縮現(xiàn)象后,可以向學生提出“金屬都熱脹冷縮嗎?”的問題。學生們在第3課“液體的熱脹冷縮”一課曾做過類似問題的思考和討論,相信他們此時不會簡單地做出結論。這里再次提出相似問題的思考,一方面是強化學生的意識,僅僅靠一兩個事實就下全稱定義是不嚴謹、不科學的;另一方面,這項活動更大的意義在于引導學生關注其他更多金屬物體的“熱脹冷縮”現(xiàn)象,包括對其他非金屬物體的關注。從而認識到“任何現(xiàn)實的事物都是特殊性和普遍性、個性和共性的有機統(tǒng)一?!北热纾饘黉R和秘是熱縮冷脹的,還有水在4℃以下也是熱縮冷脹的??茖W概念

      ●許多固體和液體都有熱脹冷縮的性質,氣體也有熱脹冷縮的性質?!裼行┕腆w和液體在一定條件下是熱縮冷脹的。過程與方法

      ●設計簡單易操作的實驗活動,有效地觀察金屬固體體積變化的現(xiàn)象?!裾_使用酒精燈給物體快速加熱。

      ●對生活中的現(xiàn)象嘗試用模擬實驗加以解釋。情感態(tài)度價值觀

      ●對探究各種物體的熱脹冷縮現(xiàn)象表現(xiàn)出更濃的興趣。

      ●初步意識到事物遵循普遍的變化發(fā)展規(guī)律,但也有特殊性。(二)教學準備

      為每組準備:酒精燈;銅球熱脹冷縮演示器;鋼絲條、刻度尺、作支架用的木塊等圖片、資料。(三)教科書說明

      內容共3頁,分三個部分。

      第一部分:觀察銅球的熱脹冷縮

      這一課的活動是根據(jù)學生在前兩課學習的基礎上自然產(chǎn)生的探究需求設計的。固體(金屬)的熱脹冷縮現(xiàn)象相比水和空氣,較難以觀察。如果一開始就讓學生自主開展觀察研究活動,會有一定的難度。因此本課的第一部分“觀察銅球的熱脹冷縮”,是直接以圖文的方式呈現(xiàn)觀察的方法和具體步驟。教師在教學時,可以直接出示銅球熱脹冷縮的實驗材料,通過分析材料,引導學生思考和提出研究的方法與過程。而且在這個活動中,還要特別強調使用酒精燈和不可直接觸摸加熱后的銅球等安全問題,以防止燙傷。這個活動,可以考慮由教師進行演示實驗,如果采取有效的預防措施,也可以組織學生小組實驗,例如給學生準備棉質的手套、大量冷水,等等。通過實驗,學生會發(fā)現(xiàn)銅球也具有熱脹冷縮的性質。

      第二部分:觀察鋼條的熱脹冷縮

      有了前面觀察銅球熱脹冷縮方法的討論和實踐,我們就可以讓學生嘗試著去觀察其他金屬物體的熱脹冷縮現(xiàn)象了。比如生活中常見的鐵片、鋼絲等,它們會熱脹冷縮嗎?這部分教學時,可給每個小組提供圓形的金屬墊片或鋼絲條等,讓學生們根據(jù)觀察材料思考、討論、設計實驗方法。教師只要稍作提示:怎樣觀察金屬片的面積是增大了或是縮小了,怎樣觀察金屬條的長度是增長了或是縮短了?相信學生們能想出各種有效的觀察方法來。教科書這部分安排的活動是觀察鋼條的熱脹冷縮,主要是考慮到,第一,這一觀察實驗活動讓學生自主開展相對容易些。第二,加熱后鋼條長度是否發(fā)生變化,是借助一根大頭針,通過觀察大頭針的傾斜程度,把鋼條的細微變化“放大”,讓學生能直接看到加熱的鋼條的“膨脹”,這可以使學生對熱脹冷縮現(xiàn)象的認識變得更深入更具體。另外,像這一類膨脹效應在實際生活中比較多見。比如學生可能都在生活中觀察到鐵橋、火車行駛的鋼軌等連接處留有一些間隙。通過金屬條受熱膨脹現(xiàn)象的觀察認識,容易讓他們把新的認識和生活中的現(xiàn)象建立聯(lián)系,促進他們對這種設計和做法意義的理解,使科學學習與生活應用聯(lián)系起來。

      第三部分:金屬熱脹冷縮嗎

      銅球會熱脹冷縮,鋼條也能熱脹冷縮,那么是不是可以說金屬都能熱脹冷縮呢?這個問題的提出是對學生科學素養(yǎng)的一種檢測。相信學生們會認識到需要對更多的金屬物體進行觀察研究,才可做出概括。當然學生也馬上會意識到對所有金屬物體進行觀察是不可能、不現(xiàn)實的。比較有效的解決辦法是,了解前人已經(jīng)獲得的研究成果,這也是一種非常重要的研究方法。

      教科書提到了熱縮冷脹的兩種金屬銻和秘,還有單元后資料庫介紹的“熱脹冷縮和冷脹熱縮”的內容,都可以讓學生去閱讀。通過閱讀,他們了解到自然界確實存在物體的熱縮冷脹現(xiàn)象,這可以進一步強化學生不可根據(jù)一兩個事實而做出整體性概括的意識。

      那么,通過前幾課的學習,前幾項活動的經(jīng)歷,雖然我們還不能說金屬都有熱脹冷 縮的性質,液體、氣體都有熱脹冷縮的性質。但是,我們還是有必要讓學生對之前所觀 察到的一個個單個物體的熱脹冷縮現(xiàn)象的認識做個提升。也就是需要組織學生回顧一系

      列觀察實驗的現(xiàn)象,并進行分析、歸納和概括,將學生已有的關于水有熱脹冷縮的性質,空氣有熱脹冷縮的性質,銅球和鋼條有熱脹冷縮的性質的認識,提升為許多物體都有熱脹冷縮性質的認識。同時需要引導學生思考教科書最后一段文字中的“??”所蘊涵的意義。這一研討活動有兩層含義:一是強調科學探究中嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,僅僅靠一兩個事實就進行完全概括是不嚴謹?shù)?;二是為學生的課后探究留出了空間,省略號所涵蓋的探究活動會接連不斷地出現(xiàn),這也正是我們所期望的。(四)教學建議

      1.過程安排建議。

      (1)引入。

      ●固體有熱脹冷縮的性質嗎?

      ●讓我們找?guī)追N金屬材料來觀察研究它們是否會熱脹冷縮。

      (2)觀察銅球的熱脹冷縮。

      ●討論觀察實驗的方法:怎樣檢測銅球被加熱后體積有沒有增大?

      ●師生交流。

      ●確定方法。

      ●小組觀察實驗:觀察銅球受熱后體積發(fā)生的變化;觀察銅球受冷后體積發(fā)生的變 化。

      ●小組交流、討論。

      (3)觀察鋼條的熱脹冷縮。

      ●設計一個實驗裝置,觀察鋼條的變化。

      ●小組實驗。

      ●交流現(xiàn)象和結論。

      (4)金屬熱脹冷縮嗎。

      ●銅球和鋼條都有熱脹冷縮的性質,那么是不是所有的金屬都會熱脹冷縮呢?

      ●資料學習。

      2.幾點說明。

      (1)觀察銅球的熱脹冷縮,是在學生已有“水、大多數(shù)液體、空氣都有熱脹冷縮性質”的基礎上進行的一個活動,在活動之前,學生基本都會認定銅球是有熱脹冷縮性質的,讓學生親眼看到銅球在受熱、受冷過程中的變化,在于培養(yǎng)一種科學的求證態(tài)度。小組實驗和演示實驗都可以進行,前提是注意安全。

      (2)觀察鋼條的熱脹冷縮實驗,意義有多方面:①讓學生借助其他物體的變化來判定物體的熱脹冷縮。②鋼條在溫度改變的情況下長度發(fā)生的變化,可以更形象地讓學生聯(lián)系到生活中的一些應用,比如鐵軌、鐵橋等。

      (3)金屬熱脹冷縮的討論,是延續(xù)前面有關液體熱脹冷縮的討論。讓學生意識到,從個別到一般的概括是需要大量事實依據(jù)的,并要看到事物的特殊性。教科書也列舉了銻和秘兩種特殊的金屬,讓學生認識熱縮冷脹現(xiàn)象的存在,而且這種特殊性質也被運用到了人類的生產(chǎn)、生活中了。建議教師組織學生課外查詢資料,更全面地了解物體的熱脹冷縮現(xiàn)象。

      第6課

      熱是怎樣傳遞的

      (一)背景和目標

      在前五課的學習中,學生們不斷地在經(jīng)歷著給物體加熱的活動。特別是第5課,用酒精燈給金屬物體加熱,他們已感覺到了在加熱過程中,金屬物體會快速地熱起來——銅球、鋼條很快就變得燙手,不可觸摸。對于銅球、金屬條會變熱,相信學生們也能做出解釋:因為酒精燈火焰的熱傳給了它們。那么,鋼條在酒精燈上加熱時,只是一端或其中一小部分與火焰直接接觸,鋼條的其他部位會熱起來嗎?如果也會熱起來,熱是怎樣傳過去的?“熱是怎樣傳遞的”研究話題就是在這樣的情景下被提出來了。

      在金屬條的一端加熱,另一端是否會熱起來,學生們有著豐富的生活經(jīng)驗:如果將不銹鋼勺的勺部浸在熱水中,勺柄露在外面,過一會兒,勺柄也會熱起來。尤其是在吃火鍋、喝熱湯時,如果把金屬勺子勺部浸在湯鍋中,一會兒勺柄就無法用手直接拿。這其中的原因就是熱湯的能量傳遞到了勺子的勺部,然后又從勺部傳到了勺柄。這里的熱傳遞方式主要是靠傳導。熱傳遞的方式除了傳導還有對流和輻射(請參閱本單元“參考資料”)。這個單元,學生主要觀察和探究與“傳導”相關的問題。這一課,學生將在教師指導下,通過實驗觀察熱在金屬條中的傳遞過程和方向。繼而讓學生嘗試著自主設計實驗,觀察熱在金屬片中的傳遞過程和方向。然后綜合觀察結果,分析熱傳導過程中的共同特點,形成粗淺的關于熱是怎樣傳導的認識。

      科學概念

      ●熱總會從溫度較高的一端(物體)傳遞到溫度較低的一端(物體);

      ●通過直接接觸,將熱從一個物體傳遞給另一物體,或者從物體的一部分傳遞到另一部分的傳熱方法叫熱傳導。

      過程與方法

      ●設計實驗觀察熱傳導的過程和方向;

      ●用文字或圖示記錄、交流觀察到的關于熱是怎樣傳導的現(xiàn)象。

      情感態(tài)度價值觀

      ●保持積極的觀察探究熱傳遞的興趣;

      ●體驗通過積極思考和探究所獲得的成功喜悅。

      (二)教學準備

      為每組準備:鐵架臺;鐵絲(銅條)、熱水;火柴、金屬圓片、酒精燈、蠟燭油等。

      (三)教科書說明

      內容共兩頁,分兩個部分。第一部分:熱在金屬條中的傳遞

      學生經(jīng)歷了液體、氣體、固體熱脹冷縮現(xiàn)象的實驗后,知道熱是可以傳遞的。特別是學生們在上一節(jié)課觀察銅球、鋼條的熱脹冷縮時,更是明顯地感受到了熱的快速傳遞。同時,他們也可能相應地產(chǎn)生了一些疑問:鋼條在酒精燈上加熱時,只是一端或其中一小部分與火焰直接接觸,鋼條的其他部位怎么也會熱起來?熱是怎樣傳過去的?關于熱傳導的話題就這樣被提出來了。

      “熱在金屬條中的傳遞”觀察活動分為兩個層面。第一個層面的活動是用手(觸覺)感受金屬條中的熱傳遞:把金屬條的一端浸在很燙的熱水中,用手觸摸露出水面的那部分金屬條,感覺露出部分的金屬條哪里先熱,哪里后熱?每個地方的冷熱程度是否一樣?通過手的感覺,判斷熱傳遞的過程和方向。第二個層面的活動是設計直觀的實驗,觀察金屬條中的熱傳遞:在一段鐵絲上每隔一定距離用蠟(或黃油)粘上一根火柴棒,將鐵絲固定在鐵架臺上,并使火柴棒都向下懸掛,用酒精燈給鐵絲的一端加熱,觀察哪端的火柴棒先掉下來,火柴棒掉下的順序是怎樣的。然后對同樣的裝置,在鐵絲的中間加熱,推測并觀察火柴棒掉下的順序是怎樣的。通過這兩項活動,學生們能觀察到,熱總是從較熱的一端逐步傳遞到較冷的一端的。用蠟(或黃油)粘在鐵絲上的間隔相同距離的火柴棒,掉下來的時間間隔是不相同的,就說明了這一點。

      第二部分:熱在金屬片中的傳遞

      第一部分的活動,讓學生“觸摸”到了和“看到”了熱的傳遞(準確地說是熱傳導)現(xiàn)象。這一教學環(huán)節(jié)希望學生能更深入地觀察熱傳導現(xiàn)象。根據(jù)日常生活中的經(jīng)驗,學生們往往會認為熱傳導是一個線型的過程,經(jīng)過上面的實驗觀察活動,似乎更強化了他們的這種認識。熱傳導真是這樣的嗎?教科書的這部分讓學生觀察:在涂有一層薄蠟的金屬圓片的中心或邊緣的一個點上加熱,通過觀察蠟的熔化情況,推測熱在金屬片上的傳遞方向和過程。這項活動,不僅拓寬了學生的探究思路,也會使學生對熱傳導產(chǎn)生新的認識。一些學生或許還會想到一個金屬球中的熱傳遞。通過深入的觀察和思考,學生們會認識到熱傳遞是一個從熱源中心向四周各個方向逐漸擴散的過程。這樣,學生在這部分的探究過程中,他們對熱傳遞,確切地說是熱傳導的過程和方向,就有了更全面的認識和理解。

      (四)教學建議

      1.過程安排建議。

      (1)引入。

      ●用酒精燈給金屬條加熱,一會兒金屬條就會變得很熱、很燙。我們能解釋這種變化嗎?熱是怎樣傳遞的呢?

      ●簡單交流原有的認識和想法。

      (2)觀察研究熱在金屬條中是怎樣傳遞的。

      ●把金屬條的一端浸在很燙的熱水中,用手觸摸露出水面的那部分金屬條。

      ●交流手的感覺。

      ●說說熱在金屬條中是怎樣傳遞的。

      ●在一段鐵絲上每隔一定距離用蠟粘上一根火柴棒,將鐵絲固定在鐵架臺上,并使火柴棒都向下懸掛,用酒精燈給鐵絲的一端加熱。觀察哪端的火柴棒先掉下來,火柴棒掉下的順序是怎樣的。

      ●用同樣的裝置,在鐵絲的中間加熱,推測并觀察火柴棒掉下的順序是怎樣的。

      ●交流實驗中的發(fā)現(xiàn)。

      (3)觀察研究熱在金屬片中是怎樣傳遞的。

      ●推測熱在金屬片中是怎么傳遞的?

      ●怎樣讓金屬片上的熱傳遞可以“看到”?小組設計實驗方案。

      ●交流實驗方案:哪些辦法可以進行實驗研究。

      ●按照教科書實驗設計裝置圖小組開展實驗觀察活動。

      ●交流實驗中的發(fā)現(xiàn)。

      (4)整理、概述對熱傳遞的認識。

      2.幾點說明。

      (1)把金屬條的一端浸在熱水中,我們能感覺到金屬條的另一端變熱。這里有多個傳熱階段:水——金屬條;金屬條熱的一端——金屬條冷的一端;金屬條——手。當我們觸摸露出水面的那部分金屬條時,感覺金屬條熱了,熱在金屬條上傳遞的過程和方向是怎樣的,怎樣能讓我們“看”到熱的傳遞呢?對于這個年齡段的學生,實驗設計是一個挑戰(zhàn)。單元中的很多活動都在進行著這樣的一種能力培養(yǎng),我們不妨再次給學生足夠的討論與思考的空間。

      (2)在一段鐵絲上用蠟和火柴演示熱的傳遞,實驗操作是適合學生的動手能力的。在這個實驗中,教師可以把握兩個發(fā)展方向:①觀察記錄火柴跌落的先后順序,描述熱的傳遞方向;②根據(jù)精確的時間記錄和一定的間隔設計,觀察火柴下落時間與間隔距離之間的關系,描述熱在傳遞方向和速度上的特點。

      (3)熱在金屬片中的傳遞,對發(fā)展學生熱傳遞的認識有著重要的意義。建議將此活動安排成小組活動,讓學生盡可能親身體驗。應特別強調注意安全。

      第7課

      傳熱比賽

      (一)背景和目標

      通過前一課對熱傳導的深入觀察研究,學生們已經(jīng)認識到熱總是從溫度較高的部分傳向溫度較低的部分。那么不同材料的物體放在相同的熱源中,它們導熱速度相同嗎?哪個快,哪個慢?通過設計研究導熱比賽的活動,學生將學習區(qū)分熱的良導體與不良導體,進而理解,不同導熱性能的物體有著不同的用途,生活中我們要根據(jù)需要選擇不同導熱性能的材料。本課有兩個活動:

      第一,三種不同材料的勺子——塑料勺、木勺與鋼勺,把它們放在同一杯熱水中,觀察它們導熱的快慢。鋼勺的導熱性能較好,我們把這種材料稱為熱的良導體;而像塑料勺、木勺的導熱性能較差,我們把這樣的材料稱為熱的不良導體。生活中,人們在制造物品時需要根據(jù)不同材料的導熱性能選擇相應的材料。

      第二,像鋼這樣的金屬材料導熱性能好,那么是否所有的金屬材料導熱性能都一樣呢?通過實驗研究銅、鋁、鋼三種不同的金屬材料,認識它們的導熱性能是有所差異的。

      科學概念

      ●不同材料制成的物體,導熱性能是不一樣的。

      ●像金屬這樣導熱性能好的物體稱為熱的良導體;而像塑料、木頭這樣導熱性能差的物體稱為熱的不良導體。

      過程與方法

      ●進行不同材料物體熱傳導性能的比較實驗。

      ●分析熱的良導體與熱的不良導體在生活中的運用。

      情感態(tài)度價值觀

      ●發(fā)展對探究的濃厚興趣;

      ●意識到實驗方法的選擇和改進會對實驗數(shù)據(jù)的準確性產(chǎn)生影響。(二)教學準備

      為每組準備:塑料勺、木勺、鋼勺;杯子、熱水、蠟燭;鋼條、鋁條、銅條。

      教師演示用:酒精燈;蠟燭油、火柴棒;銅、鐵、鋁金屬導熱性能演示器。(三)教科書說明

      內容共兩頁,分兩個部分。

      第一部分:塑料勺、木勺、鋼勺的導熱比賽

      前一課的研究活動突出的是縱向探究,而“哪個導熱快”這一活動注重的是橫向比較。塑料勺、木勺與鋼勺相比,哪個導熱快?具有一定生活經(jīng)驗的五年級學生,他們會覺得這個問題實在太簡單了,當然是鋼勺導熱快。木勺和塑料勺比較呢?這就難說了。怎么來比較它們的導熱速度?請學生們自己思考設計研究方法。如把三種勺子同時放入熱水中,用手握住另一端或在柄上涂上易熔化物。對鋼勺的導熱性能強這一現(xiàn)象如何做出解釋呢?可直接告訴學生像鋼這樣導熱性能好的物質是熱的良導體,像塑料這樣導熱性能較差的物質是熱的不良導體。當學生們有了熱的良導體與熱的不良導體這一初步認識后,再讓他們聯(lián)系生活經(jīng)驗回憶還知道有哪些熱的良導體與不良導體?在生活中是如何運用的?學生可能會舉出很多事例,如鍋用鐵制成,而鍋柄用塑料或木頭制成;我們用的隔熱墊一般都是用塑料或木頭做的??這樣可使學生加深對兩個新概念的認識。

      第二部分:銅絲、鋼絲、鋁絲的導熱比較

      學生經(jīng)歷了不同材料勺子的導熱性能比較實驗后,可能會提出進一步深入研究的問題,如銅、鐵、鋁等都是金屬,都是熱的良導體,它們的導熱性能相同嗎?可以鼓動學生根據(jù)生活經(jīng)驗做出推測,并設計實驗方案。有些學生可能會照搬前面的實驗方法,用易熔化物體使得肉眼看不到的熱傳導能看得到;有些學生也可能會選擇用手觸摸的方法來判斷哪個熱得快。這項活動,需要為學生準備粗細、長短一樣的銅絲、鋼絲與鋁絲等實驗材料,教師要幫助學生認識到實驗中需要控制的因素,還需要強調如何做到安全地實驗。對于這個導熱比賽的實驗觀察活動,教師可給予學生較多時間,為學生提供充足的材料后,讓學生根據(jù)實際條件與效果選擇實驗方案,自主研究。如果學生選擇用手觸摸來判斷,教科書第42頁上的對話框提醒了學生實驗中該注意的事項,如實驗時逐個輪流動手做,要準備一盆冷水,要當心燙著手等細節(jié)。

      學生們各自選擇用不同的方法觀察比較三種金屬材料的導熱性能后,要讓他們充分地交流觀察到(感覺到)的現(xiàn)象和做出的判斷。學生們的觀察結果可能會不同。在這樣的基礎上,教師演示教科書第42頁下部設計的實驗,讓他們再次觀察比較這三種材料的導熱性能。通過多次實驗,學生們會意識到實驗方法的選擇和改進,對實驗數(shù)據(jù)的準確性有著很大的影響。這也是這一活動所期望達到的重要教學目標。(四)教學建議

      1.過程安排建議。

      (1)引入。

      ●有時候我們希望物體傳熱的速度快一些,比如通過正在燒的鍋底。但在另一種情況下,我們希望還是傳熱速度慢些較好,比如在鍋柄上。不同材料制成的物體在導熱方面有什么不同嗎?(2)哪個導熱快。

      ①塑料勺、木勺與鋼勺的導熱比賽。

      ●不同材料制成的物體,傳遞熱的速度是否相同呢?我們怎么研究這個問題?

      ●出示實驗材料:大小相同的鋼勺、木勺、塑料勺。

      ●學生商討實驗計劃并進行實驗。發(fā)記錄紙。

      ●交流匯報實驗現(xiàn)象。

      ●不同的物體傳遞熱的速度不同。像鋼勺這種導熱比較快的物體稱為熱的良導體,像木頭、塑料這種導熱比較慢的物體稱為熱的不良導體。

      ●請大家找找生活中,我們是如何使用熱的良導體與熱的不良導體的?

      ②銅條、鋁條與鋼條的導熱比賽。

      ●如果都是金屬,它們傳遞熱的速度是否相同呢?

      ●提供材料,請學生根據(jù)書本中的提示,自主研究。

      ●學生實驗活動。

      ●匯報交流:同樣都是金屬,但它們的導熱速度也是不同的。

      ●實驗中還有什么新的發(fā)現(xiàn)?遇到了哪些困難,是怎樣解決的?

      (3)演示銅、鐵、鋁金屬導熱性能。

      ●教師演示教科書第42頁下部設計的實驗,讓學生再次觀察比較這三種材料的導熱性能。

      ●說說觀察到的現(xiàn)象和想法。

      2.幾點說明。

      (1)認識了熱在固體中的傳遞特點,來比較研究不同材料制成的物體的傳熱性能,是學生愿意也是可以完成的一個研究,教學中更需關注的是怎樣激發(fā)和保持學生的探究興趣。

      (2)比較三種金屬絲的導熱性能的活動,目的主要不在正確區(qū)分出哪個導熱性最好,哪個最差,重要的是讓學生們各自選擇用不同的方法觀察比較三種金屬材料的導熱性能,通過交流意識到實驗方法的選擇和改進對實驗數(shù)據(jù)的準確性有著很大的影響。這對今后的學習、工作和生活都有重要的意義。

      第8課

      設計制作一個保溫杯

      (一)背景和目標

      本課所設計的活動其實是對熱的良導體與不良導體的解釋和運用,幫助學生更深入地了解、掌握哪些是熱的良導體,哪些是熱的不良導體。本課有三個活動:

      第一,將同樣多的、相同溫度的熱水倒人大小相同、材料不同的杯中,觀察哪一杯水涼得慢,讓學生認識到熱的良導體——金屬吸熱快,散熱也快;而熱的不良導體——塑料吸熱慢,散熱也慢。

      第二,做一個保溫杯,讓學生根據(jù)已掌握的知識和生活經(jīng)驗及對各種材料保溫效果的觀察比較,明白制作保溫杯該選用什么材料比較合適,是熱的良導體還是熱的不良導體。在熱的不良導體中,哪種材料更好。

      第三,按要求選擇材料制作一個保溫杯,并通過保藏冰塊的比賽活動,檢測研究制作的保溫杯的效果。

      設計制作一個保溫杯也是這一單元的一個嵌入式的評價內容。它不僅要考查學生知識的運用和動手制作的能力,同時也要檢驗學生控制變量的能力,以及對實驗數(shù)據(jù)整理分析的水平??茖W概念

      ●熱的不良導體,可以減慢物體熱量的散失?!窨諝馐且环N熱的不良導體。過程與方法

      ●根據(jù)熱傳遞的原理設計制作保溫杯?!裱芯磕姆N保溫方法保溫效果較好。情感態(tài)度價值觀

      ●激發(fā)設計研究保溫杯的興趣,能不斷進行嘗試和創(chuàng)新。(二)教學準備

      為每個小組準備:不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯;熱水、溫度計;不同材料的杯子數(shù)個,相同材料的杯子五個,配套的蓋子;泡沫塑料、毛巾、記錄表。(三)教科書說明

      內容共兩頁,分兩個部分。第一部分:哪個涼得慢些

      這部分一開始就讓學生做一項觀察活動:把同樣多的、相同溫度的熱水倒入不同材料制成的杯中(不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯),過幾分鐘后,這幾杯水的溫度還一樣嗎?哪杯最涼?學生根據(jù)已有認識和經(jīng)驗推測后,請他們用手觸摸各種杯子的外壁,學生通過觀察,會發(fā)現(xiàn)不同材料的杯壁,熱的程度不一樣,不銹鋼杯很燙,而塑料杯不怎么燙。這種現(xiàn)象能使學生聯(lián)想到前一課的“哪個傳熱快”的活動,不銹鋼的傳熱速度比塑料的傳熱速度快。通過用溫度計實際測量,學生發(fā)現(xiàn)三杯水的溫度不一樣了,怎么解釋這種現(xiàn)象呢?教師可讓學生進行小組討論,發(fā)表各自的想法。如果學生能用熱的良導體及熱的不良導體進行解釋,并且明白熱的良導體吸熱快,散熱也快,所以熱水的溫度下降得快,那是我們期望的。若學生有困難,教師可讓他們閱讀資料庫中的有關資料。

      第二部分:做一個保溫杯

      做一個保溫杯是這節(jié)課的重點,也是對熱的不良導體的進一步運用。怎樣使杯中的水涼得慢一些呢?教師可以讓學生各抒己見。面對不同的保溫方法,我們怎么選擇呢?那得試一試哪種方法保溫的效果更好。

      教科書為學生提供了一張簡潔有效的記錄表,對五種保溫方法進行對比。讓學生經(jīng)歷這一活動是非常有必要的,教師應保證學生在活動中有充分的時間。實驗前,教師應引導學生通過討論明確實驗中應該注意的事項,哪些變量必須保持相同,如倒入杯內的水量和溫度;什么時候測水溫;至少需要幾個溫度計;溫度計的原始溫度是否相同等相關因素??茖W工具箱內已為大家準備好泡沫塑料及杯子,最難準備的實驗材料已經(jīng)得到解決,教師可以引導學生較好地完成這個實驗。在測量等待過程中,教師可以讓學生思考能做些什么,過多長時間進行一次測量等。

      通過實驗和記錄,學生獲得了一些數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是引發(fā)學生深入思考的載體,教師要組織學生討論:通過分析這些數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了什么?有什么新的想法?然后讓學生思考,我們的保溫杯能使熱水始終保持原來的溫度嗎?這一問題能促進學生深入地理解“保溫”的含義。保溫杯只能起到盡量阻隔熱量傳遞的作用,但事實上還是會發(fā)生熱量的傳遞。當保溫杯內水的溫度高于外界的溫度時,保溫杯所起到的作用是減緩杯內水的溫度下降的速度;當保溫杯內水的溫度低于外界的溫度時,保溫杯所起到的作用是減緩杯內水的溫度升高的速度?!氨亍敝荒軠p緩物體溫度的變化,而不能保持原來的溫度,除非不斷地進行加熱或制冷。

      第三部分:保藏冰塊比賽

      通過前面的學習,學生已經(jīng)明白盡可能多地使用熱的不良導體,是使保溫杯的保溫效果更好的一種方法。有了這樣的基礎,再讓學生設計制作一個保溫杯,要求杯外的包裝厚度不得超過3厘米是有意義的??梢宰寣W生以小組合作的形式完成,也可以獨自完成。最后通過保藏冰塊比賽,來檢測各組保溫杯的保溫效果。這項活動可以讓學生在課 外進行。(四)教學建議

      1.過程安排建議。

      (1)哪個杯中的水會涼得慢一些。

      ●今天老師帶來這么多杯子,知道這些杯子分別是用什么材料制成的嗎?

      ●如果在杯中倒入同樣多的相同溫度的熱水,你們覺得哪個杯子中的熱水會涼得慢一些?

      ●學生做出推測,并說說理由。

      ●觀察實驗。

      ●交流匯報:用手捂在不同材料杯子的杯壁上有什么不同的感覺?什么原因引起的?

      ●小結:熱的良導體吸熱快散熱也快,所以水溫降得快;熱的不良導體吸熱慢,散熱也慢,所以水溫降得慢。

      (2)討論怎樣使杯中的熱水涼得慢。

      ●你們有什么辦法讓杯中的熱水涼得慢一些?

      ●小組討論:使熱水涼得慢的辦法。

      ●小組交流,老師板書。

      ●你們認為哪個保溫辦法效果較好?學生做出預測。

      ●學生實驗。引導學生注意倒水的時間、水的量、水的溫度等變量要保持一致。

      ●交流實驗結果及新發(fā)現(xiàn)。

      (3)做一個保溫杯。

      ●利用提供的材料,小組討論制作保溫杯的方法。

      ●交流各組制作保溫杯的方法,并討論實驗中應注意的事項。

      ●學生分組實驗。

      ●交流實驗結果,匯報哪種保溫方法最為有效。

      ●能讓熱水一直保持原來的溫度嗎?

      (4)保藏冰塊比賽。

      ●選擇合適的材料制作一個保溫杯,杯外的包裝厚度不得超過3厘米。

      ●課外進行保藏冰塊的比賽,看看哪組的保溫杯效果最好。

      2.幾點說明。

      (1)這是單元中的一個綜合活動,讓學生利用本單元學過的知識進行一次運用,解決生活中的具體問題,教師要給予足夠的時間讓學生參與該活動,同時也要注意與第1課“多穿衣服是否能給身體增加熱量”的教學活動產(chǎn)生聯(lián)系。

      (2)制作一個保溫杯。這個活動最好事先讓學生在家里設計和實踐過,這樣可以利用更多的材料,動員學生家庭成員的力量和智慧,產(chǎn)生更多新穎而有效的方法,使學生獲得更多的發(fā)展。

      (3)保藏冰塊的比賽是比較有趣的,學生樂于參與的。日常生活中,一般指的保溫是保持熱的物體的溫度,比如熱水、熱飯、熱菜等,這一實驗是保持冰塊的溫度,這在學生的認識領域中可完善他們對“保溫”內涵意義的理解。

      四、評價建議

      1.本單元的教學評價與整個教學活動的進程是密切聯(lián)系的,在本單元各個活動的探究過程中,學生一直在經(jīng)歷提出問題,解決問題,尋求解釋,提出假說等這樣一些科學活動,教師應該在這些方面及時對學生進行有效的評價。

      2.針對科學概念的評價,可以進行單元學習前后的相關對比調查,可以在單元學習前對學生進行關于“熱”的知識檢測,并在單元教學后再次進行調查,這樣的調查對教師和學生都有積極的意義。

      3.針對科學技能目標,可以在教學過程中,進行及時的記錄和評價,把學生在活動中的發(fā)展狀況及時反饋給學生,對有突出表現(xiàn)的學生予以積極的鼓勵。

      4.建議在進行本單元的過程性評價或終結性評價時,著重考慮以下方面:

      (1)學生在課堂探究活動中,樂意參與各種關于熱現(xiàn)象的實驗,并在一系列的實驗操作、觀察、解釋、交流活動中,積極獲取新的認識。

      (2)在小組活動中,愿意把自己發(fā)現(xiàn)的關于熱的知識和大家及時交流,并能提出關于熱的相關問題和設想。

      (3)能在生活中分辨哪些物質是熱的良導體,哪些物質是熱的不良導體。

      (4)將科學運用于生活,能根據(jù)需要,選擇不同導熱性能的材料,設計制作一個保溫杯。

      (5)能夠利用熱學方面的知識解釋生活中的相關現(xiàn)象。比如鐵軌每隔一定距離留有一定間隙,比如瓶裝飲料一般不能裝得很滿,冬天手扶在木頭上沒有扶在鐵塊上覺得冷等。

      (6)意識到事物遵循普遍的變化發(fā)展規(guī)律,但也有特殊性。

      五、參考資料

      熱是組成物質的大量分子、原子無規(guī)則的運動。熱與能緊密相關。其他形式的能可 以轉變?yōu)闊崮埽瑹崮芤材苻D變成其他形式的能。

      歷史上對熱的認識,出現(xiàn)過兩種對立的觀點。18世紀出現(xiàn)過熱質說,把熱看成是一種不生不滅的流質,一個物體含有的熱質多,就具有較高的溫度。與此相對立的是把熱看成物質的一種運動形式的觀點,俄國科學家羅蒙諾索夫就指出熱是分子運動的表現(xiàn)。

      針對熱質說不能解釋摩擦生熱的困難,許多科學家進行了各種摩擦生熱的實驗,特別是朗福德的實驗,他用鈍鉆頭鉆炮筒,因鉆頭與炮筒內壁摩擦,在幾乎沒產(chǎn)生碎屑的情況下使水沸騰;1840年以后,焦耳做了一系列的實驗,證明熱是同大量分子的無規(guī)則運動相聯(lián)系的。焦耳的實驗以精確的數(shù)據(jù)證實了邁爾熱功當量概念的正確性,使人們摒棄了熱質說,并為能量守恒定律奠定了實驗基礎。與此同時,熱學的兩類實驗技術——測溫術和量熱術也得到了發(fā)展。

      熱學理論有兩個方面,一是宏觀理論,即熱力學;一是微觀理論,即統(tǒng)計物理學。這兩個方面相輔相成,構成了熱學的理論基礎。

      熱運動

      熱運動是指構成物質的大量分子、原子等所進行的不規(guī)則運動。證明液體、氣體分子做雜亂無章運動的最著名的實驗,是英國植物學家布朗發(fā)現(xiàn)的布朗運動。1827年,布朗把藤黃粉放入水中,然后取出一滴這種懸浮液放在顯微鏡下觀察,他奇怪地發(fā)現(xiàn),藤黃的小顆粒在水中像著了魔似的不停運動,而且每個顆粒的運動方向和速度大小都改變得很快,好像在跳一種亂七八糟的舞蹈。就是把藤黃粉的懸浮液密閉起來,不管白天黑夜,夏天冬天,隨時都可以看到布朗運動,無論觀察多長時間,這種運動也不會停止。

      在空氣中同樣可以觀察到布朗運動,懸浮在空氣里的微粒(如塵埃),也在跳著一種雜亂 無章的舞蹈。發(fā)生布朗運動的原因是組成液體或者氣體的分子本性好動。比如在常溫常

      壓下,空氣分子運動的平均速度是500米/秒,在1秒鐘里,每個分子要和其他分子相撞500億次。好動又毫無規(guī)律的分子從四面八方撞擊著懸浮的小顆粒,綜合起來,有時這個方向撞擊力大些,有時那個方向撞擊力大些,結果小顆粒就被迫做起忽前忽后、時左時右的無規(guī)則運動來了。

      分子熱運動的典型現(xiàn)象是分子擴散。氣體擴散的現(xiàn)象是最明顯的了:比如生活中香味的擴散,茉莉花一旦開了花,全家甚至鄰居都可以聞到撲鼻香氣;魚、肉腐爛了,會弄得周圍臭氣熏天。組成液體的分子也很好動:比如,在一杯清水里滴入一滴墨水,墨水就會慢慢散開,和水完全混合。這表明一種液體的分子進入到另一種液體里去了,或者說液體分子在不停地運動。固體分子,同樣也不很安分守己:比如把表面非常光滑潔凈的鉛板緊緊壓在金板上面,幾個月以后就可以發(fā)現(xiàn),鉛分子跑到了金板里,金分子也跑到了鉛板里,有些地方甚至進入1毫米深處。如果放置5年以上,金和鉛就會連在一起,它們的分子互相進入大約1厘米。再比如長期存放煤的墻角和地面,有相當厚的一層都變成了黑色,就是煤分子進入的結果。

      熱量

      熱量是由于物體間或者物體各個部分存在溫差而在它們之間轉移的能量。溫度較高的物體放出能量,溫度較低的物體吸收能量。熱量總是從高溫物體傳到低溫物體,或者由同一物體的高溫部分傳到低溫部分。熱量的單位是焦耳(J)。

      熱傳遞

      熱傳遞又稱“傳熱”,是指熱量從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分的過程。熱傳遞通過熱傳導、對流和熱輻射三種方式實現(xiàn)。在實際的傳遞過程中,這三種方式往往是伴隨著進行的。

      熱傳導

      熱傳導又稱“傳導”,是固體中熱傳遞的主要方式。是指在沒有物質遷移的情況下,熱量從物體的一部分傳遞給另一部分,或者從一個物體傳遞到另一個物體的過程。物體 溫度較高部分的分子具有較大的平均動能,這些分子由于碰撞而把本身的一部分動能傳 遞給了溫度較低部分的分子,使后者的平均動能增加而變熱。

      各種物體的導熱性能不同。固體中金屬導熱性能最好,常用作傳熱的材料。羊毛、棉花、石棉、軟木等物質不容易導熱,常用作熱絕緣材料。液體除了水銀和熔化的金屬外,導熱性能很差。氣體的熱傳導性能更差。

      熱對流

      熱對流是指依靠液體或者氣體本身的流動而傳熱的過程,是熱傳遞的一種方式。燒水時,水壺底部的水受熱體積膨脹,密度變小而上升;上部冷水密度大而下降,引起水的上下循環(huán)流動。大氣因下層受熱而引起氣流上下循環(huán)流動。這些因溫度不均勻引起密度或壓強的差別而自然產(chǎn)生的對流,稱為“自然對流”。依靠外力推動氣體或者液體內作相對循環(huán)運動而產(chǎn)生的對流,稱為“壓強對流”。例如,在某些發(fā)動機中,冷卻裝置里的水就是水泵來強迫它作循環(huán)流動的。

      熱輻射

      熱輻射是指物體以電磁波形式向外發(fā)射能量的過程,熱傳遞的方式之一。物體所輻射的電磁波波長隨溫度而變,溫度較低時,主要是不可見的紅外輻射;在500℃以上,則漸發(fā)射較強的可見光,直至紫外輻射。此外,物體溫度越高輻射越強;表面越黑暗、粗糙,輻射也就越強。

      由于熱輻射既不是靠液體或氣體的流動,也不是靠分子之間的碰撞,因此在真空中也可以進行。

      熱膨脹及其應用

      在壓力不變的情況下,物體因溫度升高而增加其體積的現(xiàn)象,稱為熱膨脹。

      一般物體在受熱時,溫度升高、體積膨脹,遇冷時,溫度降低,體積收縮,稱之為熱脹冷縮。

      物體熱脹冷縮的原理,被人們廣泛應用在日常生活和生產(chǎn)中。乒乓球被踩癟了,浸入開水里燙一下,球內的空氣受熱膨脹,壓力變大,就會讓乒乓球重新鼓起來;燒開水里,壺里的水不能裝得太滿,防止水受熱膨脹溢出來;鋪設鐵軌時,鐵軌之間留下一定 的空隙,使鐵軌在夏天受熱時有膨脹的余地;夏季安裝高壓輸電線時,電線不能拉得太 緊,讓電線有伸縮的余地,否則天一冷電線收縮,就會繃斷,造成事故。

      在相同的溫度變化下,固體、液體、氣體的熱脹冷縮程度是不同的,一般固體膨脹最小,液體較大,氣體最大。

      也有一些事物,它們的熱膨脹有它的特殊性,比如水在4℃以上是熱脹冷縮,但在0℃到4℃之間卻是熱縮冷脹,這是水的反常膨脹。這樣,水在4℃時體積是最小的,密度是最大的。

      水冷脹熱縮的原理

      物質的密度由物質內分子的平均間距決定。對水來說,由于水中存在大量單個水分子,也存在多個水分子組合在一起的締合水分子,而水分子締合后形成的締合水分子的

      分子平均間距變大,所以水的密度由水中締合水分子的數(shù)量、締合水分子中單個水分子 個數(shù)決定。

      具體地說,水的密度由水分子的締合作用、水分子的熱運動兩個因素決定。

      當溫度升高時,水分子的熱運動加快、締合作用減弱;當溫度降低時,水分子的熱運動減慢、締合作用加強。綜合考慮兩個因素的影響,便可得知水密度的變化規(guī)律。

      水凝固成冰、雪、霜時,水分子的排列比較“松散”,雪、冰的密度比較小。將冰融化成水,締合水分子中的一些氫鍵斷裂,冰的晶體消失。0℃的水與0℃的冰相比,締合水分子中的單個水分子數(shù)目減少,分子的間距變小、空隙減少,所以0℃的水比0℃的冰密度大。

      在水溫由0℃升至4℃的過程中,由締合水分子氫鍵斷裂引起水密度增大的作用,比由分子熱運動速度加快引起水密度減小的作用更大,所以在這個過程中,水的密度隨溫度的升高而加大,為反常膨脹。水溫超過4℃時,由于水中締合數(shù)大的締合水分子數(shù)目比較小,氫鍵斷裂所造成水密度增加的影響較小,水密度的變化主要受分子熱運動速度加快的影響,所以在水溫由4℃繼續(xù)升高的過程中,水的密度隨溫度升高而減小,即呈現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。在4℃時,水中雙分子締合水分子的比例最大,水分子的間距最小,水的密度最大,水的體積最小。

      膨脹銜接處

      固體膨脹產(chǎn)生的力量很大。建筑物中的鋼筋受熱時,如果沒有足夠的空間讓它們伸展,那么膨脹所產(chǎn)生的力量足以使墻壁裂開,甚至倒塌。因此,建筑物各個組成部分之

      間應留有足夠的空隙。這些空隙稱為膨脹銜接處,可以讓結合在一起的組件在溫度變化 時,有自由伸縮的空間。

      長度變化很小的鐘擺

      鐘擺的長度和擺動周期有關,會影響時鐘的快慢,要保持時鐘的準確性,就必須克服鐘擺因溫度高低變化所造成的長度變化。

      克服的辦法,是利用膨脹系數(shù)很小的木材,或利用三根直向的細鋼條及兩根稍粗的鋅條做鐘擺中段的材料。當鋼條受熱使鐘擺伸長時,鋅條的膨脹卻反向伸長而使鐘擺縮短。

      在英國,當瓦特蒸汽機掀起了第一次工業(yè)革命的風暴以后,科學家和技術人員對熱機的研究達到了空前的狂熱。但是,一般的熱學家和力學家都比較重視應用技術的研究。加之像瓦特、戴維這樣一些對熱力學做過開拓工作的人大都是在自學道路上成長起來的,不太擅長于運用數(shù)學和物理學的數(shù)理抽象方法進行研究,因此,熱力學的真正的理論基礎建立者并不是他們,而是兼有理論科學才能與實驗科學才能的法國工程師薩迪·卡諾。

      卡諾于1796年6月1日出生在巴黎。他的父親拉查雷·卡諾在數(shù)學、物理方面也有很高的造詣,卡諾自幼受父親的熏陶,進步非???。

      當時,法國的蒸汽機已增加到65臺。這個數(shù)字雖然并不大,但這使卡諾有可能對蒸汽機進行深入的研究。卡諾發(fā)現(xiàn),從外國進口的蒸汽機尤其是英國制造的蒸汽機在性能方面遠遠超過法國產(chǎn)的蒸汽機。在研究瓦特蒸汽機的過程中,卡諾最關心的當然是蒸汽機的熱效率問題,即熱能與機械能之間的轉化問題。他發(fā)現(xiàn),蒸汽機在將熱能轉化為機械能的過程中,除熱能轉化為機械能這一主要過程之外,還有許多輔助過程。而正是這些輔助過程阻礙了人們對能量轉化進行深入研究。于是,卡諾決定舍棄這些輔助過程,采用一種抽象的數(shù)理分析方法,著重探討熱能與機械能的轉化。運用這種科學方法,卡諾提出了一種理想熱機理論,并以這種理想熱機理論為基礎,設想出一種理想熱機。

      1824年,28歲的卡諾發(fā)表了《關于火的動力及產(chǎn)生這種動力的機器》一文,闡述了他的理想熱機理論。文章一開始他就談到了在地球上觀察到的許多現(xiàn)象都與熱有關。在這篇論文中,卡諾明確指出,熱機只能在具有溫差的兩個熱源之間工作。當熱從高溫熱源像瀑布那樣流向低溫熱源時,熱機才能做功。熱機的效率與工作介質無關而主要取決于兩個熱源之間的溫差。

      他說:“我們可以恰當?shù)匕褵岬膭恿鸵粋€瀑布的動力相比,瀑布的動力依賴于它的高度和水量,熱的動力則依賴于所用熱素和我們可以稱之為熱素的下落速度,即交換熱素的物體之間的溫度差?!笨ㄖZ在1824年所論述的這些理論成果,實際上已包括了人們后來所總結出來的熱力學第二定律:熱只能在從高溫熱源轉向低溫熱源的過程中做功。只是由于卡諾當時還相信熱質說,因此對他所發(fā)現(xiàn)的這一定律作了錯誤的理論解釋。

      在《關于熱動力以及熱動力機的看法》一書中,卡諾還指出,最好的熱機工作物質是在一定的溫度范圍內膨脹程度最大的物質。也就是說,作為熱機工作物質,氣體比固體和液體更有前途,具有更大的優(yōu)點。他看到了氣體作為熱機工作物質的潛在優(yōu)點,這就預示后來乃至今天普遍使用的內燃機的發(fā)展。

      在初步提出熱機理論之后,卡諾又繼續(xù)進行了一些理論探索工作。此后,他逐漸放棄了熱質說,而相信了熱動說。這就使他對熱能與機械能之間的轉化有了新的認識。1830年,卡諾在一篇論文草稿中已明確地采用了熱動說。此后,他還在熱動說的基礎上,根據(jù)他對熱能與機械能之間的轉化所作的研究,最先提出了熱功當量的概念。與此同時,他還初步對熱功當量進行了測定。雖然他所測得的熱功當量的數(shù)據(jù)并不精確,但這是人們對熱功當量的最早的測定。正是在1830年所寫的這篇論文草稿中,卡諾明確指出:“熱不是別的東西,而是動力(能量),或者可以說是改變了形態(tài)運動,它是一種運動?!庇终f:“動力(能量)是自然界的一個不變量。準確地說,它既不能產(chǎn)生,也不能消滅。實際上它只改變它的形式,也就是說,它有時引起一種運動,有時則引起另一種運動,但決不消滅?!笨ㄖZ的這些論述說明,他已接近發(fā)現(xiàn)熱力學第一定律,并在這以前實際上已發(fā)現(xiàn)了熱力學第二定律,并以這些發(fā)現(xiàn)為基礎,提出了理想熱機的熱力循環(huán)理論以及一種高壓縮型的自燃熱機的設想,他正式奠定了熱力學的理論基礎。而他的熱力學成就也就為能量守恒和轉化定律的發(fā)現(xiàn)直接鋪平了理論道路。

      第三單元 時間的測量

      一、單元概述

      自人類具有“時間”這一概念以來,世世代代的人們經(jīng)年累月不斷地尋求著準確測量時間的方法。古人經(jīng)過長時間的觀測和經(jīng)驗積累,發(fā)現(xiàn)太陽在天空規(guī)則地改變著位置,月亮在天空的移動也有一定的周期。擁有了這樣的認識,古代人類將天文現(xiàn)象與自己的生活進行了密切的聯(lián)系。根據(jù)天文現(xiàn)象固有的周期性,形成了歷法和時間的概念——一年分為360天加5天,每天24小時,午前、午后各12小時,這就是我們能夠追溯到的時間劃分。那么,一天內的時間進程如何把握呢?古人想到了把豎直放置的表和水平放置的圭組合為圭表,根據(jù)表在圭上的投影來判斷時間。他們還通過不斷地研究制作出了計算時間的機械,這就是我們現(xiàn)在已經(jīng)知道的沙漏和水時計。

      隨著社會的發(fā)展,社會分工越來越細,慢慢地人們感到精確計算時間是必要的。17世紀以后,鐘表工藝史發(fā)生了劃時代的進步。根據(jù)伽利略發(fā)現(xiàn)的單擺的等時性,惠更斯制造了第一個擺鐘,使時鐘的誤差從每天15分鐘減少到5分鐘。后來他又第一個制造出了發(fā)條驅動的機械表,并由此導致了18世紀高精度航海鐘的發(fā)現(xiàn),解決了困擾人類近兩個世紀的經(jīng)度測定問題,大大推動了航海事業(yè)的發(fā)展。不僅如此,機械鐘的出現(xiàn)還促進了當時整個機械工業(yè)的發(fā)展,使鐘表和羅盤、槍炮、印刷術一起構成的技術革命成為產(chǎn)生近代科學的動力之一。回顧科學發(fā)展史,我們可以清楚地看到,時鐘的改進歷史是與整個人類文明史同步的。

      本單元要讓學生使用一些測量時間的重要設備做實驗,從太陽鐘、水鐘到機械擒縱器??在“創(chuàng)造”(制作)計時工具的實踐過程中,了解人類計時儀器的發(fā)展史,認識技術對人類社會發(fā)展的作用。

      教學內容大致是這樣安排的。

      第1課,“時間在流逝”,主要讓學生對某一個時間段進行估計和感受。

      第2~5課,“太陽鐘”“用水測量時間”“我的水鐘”和“機械擺鐘”,分別引導學生討論和思考日晷、水鐘和擺鐘的構造和原理。

      第6~8課,“擺的研究”“做一個鐘擺”和“制作一個一分鐘計時器”則指導學生對擺鐘的制造原理和設計進行了更為深入的研究和探索。

      “時間”是一種看不見、摸不著的事物,時間運動的軌跡,是根據(jù)其他物體的有規(guī)律運動的軌跡來記錄的。所以,本單元學習“時間的測量”的過程,從某種意義上說,也是對“事物有規(guī)律運動”的認識活動過程。

      二、單元教學目標

      科學概念

      ●“時間”有時是指某一時刻,有時則表示一個時間間隔(即時長)。在不同的情況下,我們對相同時間(時長)的主觀感受會不一樣,但時間是以不變的速度在延伸的?!駮r間可以通過對太陽運動周期的觀察和投射形成的影子來測量,一些有規(guī)律運動的裝置也曾被用來計量時間。

      ●長期以來,人們一直在尋求精確的計時方法,隨著科學和技術的發(fā)展,人們制作的計時工具越來越精確。

      ●計時工具準確性的提高要靠設計、材料等的改進。過程與方法

      ●觀察和記錄有關太陽運動變化周期的信息?!駥W習辨別和控制實驗中的可變因素。

      ●預測和測試怎樣改變一個可變因素從而影響實驗結果?!窠忉尳Y果及總結可變因素是如何改變、影響實驗結果的?!駥W習用圖表、表格等來記錄、整理、交流信息。

      ●設計、制作和改進“太陽鐘”“水鐘”和“擺鐘”等簡易計時器?!耖喿x和研究科學資料以獲取更多的信息。情感態(tài)度價值觀

      ●發(fā)展探究時間以及計時工具的興趣?!裾J識重復實驗證實結果的重要性。

      ●欣賞前人在測量時間和解釋自然現(xiàn)象方面所作的貢獻。

      ●初步意識到事物是運動變化的,事物的運動變化是有一定規(guī)律的?!癯醪襟w驗到科學、技術與人們生活的密切關系。

      三、分課時教學建議

      第1課

      時間在流逝

      (一)背景和目標

      本課是單元的起始課,是學生們研究時間的測量的開始。對于學生來說“時間”是一個非常熟悉又不熟悉的事物。他們每時每刻都在時間的流逝中生活和學習,幾點上課?幾點下課?幾點放學?學生們是太了解不過了。但是時間又看不見摸不著,怎么能夠對“時間”進行研究呢?這個問題對于五年級的學生來說是有一定挑戰(zhàn)性的。通過本課的學習,我們要讓學生意識到時間是可以被感受、估計和計量的。學生將通過感受1分鐘、10分鐘來感知時間的長短,并且意識到我們的實際行為很容易使自己估計時間時發(fā)生偏差,因此需要準確地、客觀地計量時間??茖W概念

      ●“時間”有時是指某一時刻,有時則表示一個時間間隔(即時長)?!窠柚匀唤缬幸?guī)律運動的事物或現(xiàn)象,我們可以估計時間。

      過程與方法

      ●運用各種方法感受一分鐘的長短。

      ●根據(jù)估計一分鐘時長的經(jīng)驗,比較合理地估計10分鐘持續(xù)的時間。

      情感態(tài)度價值觀

      ●意識到只憑主觀感受,有時是不正確的。

      ●我們要珍惜時間。(二)教學準備

      1.教室里掛一面時鐘,以及一段片長1~5分鐘的學生非常喜歡的動畫片。2.為每個小組準備一個秒表,一份估計時間的記錄表。(三)教科書說明 內容共兩頁,分三個部分。第一部分:現(xiàn)在幾點了

      “現(xiàn)在幾點鐘?”一聽到這個問題,大家都會下意識地去看看自己的手表或掛在墻上的鐘??墒?,如果不看時鐘或手表,我們能知道現(xiàn)在大約幾點鐘嗎? 教科書一開始就向學生提出了一個不大不小的難題。教科書中的插圖是一群學生在操場上觀察太陽的變化,提示學生可根據(jù)太陽在天空中的位置對現(xiàn)在的時間進行估計。除了根據(jù)太陽可以估計時間,還可以根據(jù)什么估計時間?估計活動后再對照手表,我們根據(jù)自己的方法估計得是否正確。這為以后的活動作了一個鋪墊,并產(chǎn)生了必要的聯(lián)系。

      第二部分:一分鐘有多長

      前面部分的活動是讓學生對一天中某一個時間點(時刻)進行估計,這部分的內容主要是讓學生對某一個時間段(時間)進行估計和感受。教科書首先讓學生感受的是“一分鐘有多長”。一分鐘有多長?一分鐘等于60秒,那么,每秒又是多長呢?1963年第13屆國際計量大會規(guī)定:銫—133基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷輻射震蕩9192631770周所持續(xù)的時間為1秒。根據(jù)這樣的規(guī)定,1分鐘就是銫—133基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷輻射震蕩551557906200周所持續(xù)的時間。對于學生們來說,怎樣去認識一分鐘的時間間隔呢?可能只能告訴他們一分鐘就是鐘表里的秒針轉動一圈所需要的時間。這一點或許三年級的學生也早已會說,但是,一分鐘到底有多長,學生可能沒有真正地去注意過、感受過。教科書這部分要讓學生去體驗一分鐘的長短,并引導他們用各種方法來估計一分鐘的時長。如,教師可告訴學生我們每個人每分鐘心跳的次數(shù)大約是80次;如果按1秒鐘打一下節(jié)拍的速度,即每1分鐘就是60節(jié)拍??提示學生可以這些方式來感受一分鐘的長度。學生會發(fā)現(xiàn)一分鐘原來這么“長”,對一分鐘有了直觀的認識。緊接著讓學生對“10分鐘又有多長”“一小時有多長”進行描述。有了一分鐘的感受,相信學生會運用更多的方法對“一個小時”進行描述。

      第三部分:過去多長時間了

      “過去多長時間了”是在前兩個活動的基礎上,讓學生根據(jù)自己的經(jīng)驗對“上課多長時間了,離下課還有多少時間”進行合理的估計。估計往往是不太準確的,要么太長,要么太短。原因就是課堂上過于投入或者沒有興趣,影響了他們的估計。教師可在下個環(huán)節(jié)中提出這么兩個問題:“什么時候感覺時間過得特別快?什么時候感覺時間過得特別慢?”這是對剛才的估計尋找歸因。那這節(jié)課真的比原來長了(或者比原來短了)很多嗎?于是引出了“時間有快慢嗎”的討論話題。這個問題就讓學生自己去爭辯,相信絕大多數(shù)的同學會認為時間流逝的速度是不變的。(四)教學建議 1.估計時間。

      教師在這個環(huán)節(jié)可以與學生開展趣味游戲,請學生把手插口袋里不準看手表。提問:現(xiàn)在幾點了?讓學生估計現(xiàn)在是幾點了,充分調動原有經(jīng)驗來估計現(xiàn)在的時間。學生也許會看看太陽在天空的位置,也有很多學生會根據(jù)上學的時間或者每節(jié)課的時間進行推測。教師要鼓勵學生去估計,發(fā)展學生估計與推測的能力。2.體驗一分鐘時間有多長。

      本課是學生研究時間的第一課,教師們要給予學生充分的體驗時間,讓學生去體驗一分鐘時間的長短。比如請學生閉眼靜靜地度過一分鐘,還可以組織學生估計自己一分鐘可以做哪些事情?自己一分鐘心跳、一分鐘跳繩、一分鐘寫字的個數(shù)等。在估計一分鐘有多長的基礎上,教師組織學生推測10分鐘有多長。如果課堂時間比較充裕可以組織學生去體驗,如果時間不允許,教師要鼓勵學生說出他們的推測理由或者想法。3.該課的設計中要體現(xiàn)趣味性。

      該課的教學一定要讓學生在輕松愉悅的狀態(tài)下學習。在第三環(huán)節(jié)教師可以突然提出:這節(jié)課過去多少時間了?回答這樣的突如其來的問題,學生有可能會出現(xiàn)三種情況:一是對過去的時間估計過短;二是對過去的時間估計過長;三是在建立前兩個活動的基礎上,不急于做回答。原因就是課堂上過于投入或者沒有興趣,影響了他們的推測。通過這樣的設計可以引導學生討論:時間的長短與人的感覺之間的關系,以及時間是否有的時候快,而有的時候慢。

      第五篇:教科版三年級下冊教師用書

      教科版:三年級下冊教師用書(修訂版)教科版:三年級下冊教師用書(修訂版)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

      植物的生長變化

      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 植物新生命的開始

      第2課 種植我們的植物

      第3課 我們先看到了根 第4課 種子變成了幼苗

      第5課 莖越長越高

      第6課 開花了,結果了

      第7課 我們的大豐收

      四、評價建議

      五、參考資料

      動物的生命周期

      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 蠶卵里孵出的新生命

      第2課 蠶的生長變化

      第3課 蠶變了新模樣 第4課 蛹變成了什么 第5課 蠶的生命周期

      2345

      官——根、莖、葉的功能,初步認識植物體都有維持其生存的結構、結構與功能是緊密聯(lián)系在一起的。

      “動物的生命周期”單元,將指導學生親歷養(yǎng)蠶的過程,了解蠶的一生要經(jīng)歷出生、生長發(fā)育、繁殖、死亡的生命周期,并以蠶的生命周期為例,從常見動物的生命過程中,以及從人體特點的觀察中,認識動物和人的生命周期。

      “溫度與水的變化”單元,將以水為例,引導學生探究熱量和物質狀態(tài)變化之間的關系。通過觀察水的固、液和氣三態(tài),研究水在融化、結冰、蒸發(fā)和凝結等過程中發(fā)生的變化,幫助他們初步認識物質是不斷變化的,這種變化是與外界條件密切相關的。同時,幫助學生初步建立自然界物質“循環(huán)”的概念。

      “磁鐵”單元,將在學生已有知識的基礎上,安排一系列的探究活動,引領學生認識磁鐵具有磁性、磁鐵兩極磁力最強、磁鐵能指南北、磁鐵具有異極相吸和同極相斥等性質。并通過做一個指南針和學習用指南針確定方向等活動,了解磁鐵的應用。

      本冊教學內容仍然屬于生命世界和物質世界的范疇,但是探究的重點有所不同,主要指導學生對變化的事物進行觀察,觀察其變化的過程并探究其變化的規(guī)律。本冊教學還要結合教學內容,引導學生關注事物之間的相互關系,如生物與環(huán)境、生物的結構與功能、物質狀態(tài)變化與熱量、物體性質和用途的關系等。

      在科學探究方面,本冊的教學將進一步培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力。如在較長的一段時間內堅持觀察、記錄的習慣和能力,并學習用流程圖、循環(huán)圖等方法記錄觀察結果。同時重視基本實驗操作技能的培養(yǎng)和實證意識的培養(yǎng)。例如指導學生學習定量的觀察,經(jīng)歷“觀察現(xiàn)象——提出問題——做出假設(解釋)——分析、檢驗假設——尋求新的證據(jù)——做出新的假設??”的科學探究過程。使其主動提出問題、思考問題、研究解決問題的意識和能力有所提升。

      在教學的實施過程中,我們建議“植物的生長變化”和“動物的生命周期”兩個單元交叉進行。除解決觀察周期長的問題之外,這樣做還可以同時進行植物和動物生長變化的觀察活動,使學生領悟到植物和動物的相通之處,完成對生物生命周期的初步認識。

      主要材料清單

      “植物的生長變化”單元

      大豆、玉米、花生、蓮花、鳳仙花等植物的種子,放大鏡,花盆、土壤、鏟子等種植工具,透明玻璃杯、衛(wèi)生紙等;試管、帶根的新鮮芫萎、植物油等;不同生長階段的鳳仙花植株、鳳仙花朵,成熟的鳳仙花果實;圖片或多媒體課件:剛出土的鳳仙花照片;植物葉的水平分布照片;植物葉的垂直分布照片;植物光合作用示意圖;植物光合作用的相關資料及圖片、幾個主要生長階段的鳳仙花照片等。

      “動物的生命周期”單元

      蠶卵,放大鏡、飼養(yǎng)盒;不同生長階段的蠶;蠶繭及蛹,小剪刀,手電筒;熱水,小碗,竹簽,絲綢制品;蠶蛾、蜻蜓、螞蟻、蝴蝶的圖片或標本;有關動物生長發(fā)育過程的圖片及資料;

      學生從出生到現(xiàn)在每年的身高、體重、牙齒等生長變化的資料;嬰兒、幼兒或兒童、青年人、中年人、老年人身體特點的掛圖或影像資料。

      “溫度與水的變化”單元

      氣溫計、體溫計、水溫計(測量范圍在-20℃~110 ℃)、自制溫度計模型(刻度范圍在-20℃~110℃),其他各種式樣、不同用途的溫度計;觀察用冰塊及盛放冰塊的淺盤;保溫杯、冰塊、食鹽、試管、燒杯、可封口小塑料袋、玻璃杯、淺碟;云、霧、雨、露、霜、雪、冰等自然現(xiàn)象掛圖或影像資料。

      “磁鐵”單元

      各種形狀的磁鐵,包括沒有標注南北極的磁鐵;鐵的物品、一些金屬物品及非金屬物品;一定數(shù)量的鐵釘、回形針、大頭針、鋼珠和大鋼針;不同材質的人民幣硬幣(1元的鋼幣、5角的銅幣和鋼幣、1角的鋁幣和鋼幣、分值的鋁幣);盒式指南針,做指南針的材料(可以讓學生自備)。

      各單元說明與教學建議

      植物的生長變化

      一、單元概述

      通過三年級上冊“植物”單元的學習,學生對植物的認識已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗,已初步領悟到植物在生長過程中是會發(fā)生變化的。但是,植物在生長過程中到底發(fā)生了哪些變化?為什么會發(fā)生這些變化?植物的各種器官與植物的生長和生存有什么關系?它們對于植物本身有什么作用?這樣一些問題是值得學生關注的。

      其實,植物會長高長大,許多植物在生長過程中會開花結果,這樣一些事實,三年級的小學生是知道的,但他們還不曾去探究事情的原委。三年級上冊“植物”單元“植物發(fā)生了什么變化”一課,曾引領學生初步認識了一些植物生長變化現(xiàn)象,如葉的生長變化、樹的落葉現(xiàn)象,等等。本單元將立足于引領學生認識植物整個生命過程所發(fā)生的規(guī)律性的變化,理解植物的生命周期現(xiàn)象。組織學生親自種植植物,在學生種植活動的過程中,引領學生關注植物生長過程所發(fā)生的變化,引發(fā)學生對植物生長變化的思考,研究根、莖、葉在植物生長變化過程中的作用。初步認識到植物的生長變化是有一定規(guī)律的,各個器官的結構是與功能相適應的,植物在成長過程中所發(fā)生的變化是為了滿足植物自身生存發(fā)展的需要。同時希望學生在種植、管理植物的過程中,在經(jīng)歷了單元設計的一系列活動之后,能主動提出問題、思考問題、探究解決問題的方法。

      教科書選擇的種植、研究對象是綠色開花植物一鳳仙花。植物的種類很多,為什么選擇鳳仙花呢?一是因為鳳仙花的花是美麗的。學生在幼兒時期就已經(jīng)接觸了很多花,并且因為美麗的花,他們會有更多的關注和興趣,會對“花是怎樣來的?”“植物是怎樣生長的?”等問題產(chǎn)生好奇心。從學生關心的事物和問題出發(fā)組織教學活動,無疑會激發(fā)他們的學習興趣和研究欲望;二是因為鳳仙花是一種常見的生命力很強的植物,在全國具有普適性,容易栽培管理。小學生種植這樣

      ●比較準確地測量植物植株的高度變化。

      ●依據(jù)觀察到的現(xiàn)象提出問題。

      ●以已有經(jīng)驗或觀察的現(xiàn)象為依據(jù)進行預測。

      ●用適宜的方式對觀察到的現(xiàn)象進行記錄。

      ●對變化的事物進行觀察,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的新變化。

      ●通過記錄和比較描述植物所發(fā)生的變化。

      ●用統(tǒng)計圖表、列表、畫圖等適宜的方法處理相關信息。

      ●運用查閱分析資料的方法解決問題,獲得問題的答案。

      情感態(tài)度價值觀

      ●形成用事實說話的意識,樹立科學要講求實證的思想。

      ●激發(fā)關注和研究生命現(xiàn)象的興趣。

      ●培養(yǎng)堅持性和合作能力。

      三、分課時教學建議

      第1課 植物新生命的開始

      (一)背景和目標

      三年級上冊的“植物”單元,已經(jīng)開始引領學生有意識地關注植物的有關問題,并 且通過對向日葵一生的介紹,注意到植物的一生中要發(fā)生變化。但發(fā)生了什么變化?其 他植物是否也會發(fā)生同樣的變化?在過去的學習中,學生對變化的認識是間接的,對其 他植物的生長變化的認識也是零散的、模糊的??茖W講究實證,我們更希望學生在實際 觀察的基礎上形成對事物的認識,這樣的認識在學生的知識結構中將是最穩(wěn)固的。三年 級的小學生具有觀察植物生長變化的興趣,并且在研究植物生長變化的過程中,可以發(fā) 現(xiàn)植物生長過程中的諸多知識,也可以提升學生研究問題、解決問題的能力,以及培養(yǎng) 他們正確的情感態(tài)度和價值觀。問題的關鍵是我們怎樣激活學生對植物生長變化的探究 動力。本課內容的設計就是要在學生已有經(jīng)驗的基礎上,激發(fā)學生對植物生長變化觀察

      0

      問題的可能答案進行推測;能想辦法對自己的推測進行驗證。關于種子內部結構的科學知識,并不是這一部分的教學目的,本環(huán)節(jié)的主要目的是引領學生學習研究問題的科學思維過程。

      教科書的第三部分“讓我們種植鳳仙花,觀察它的生長變化過程吧!”以及后面的提示,提出了本單元種植鳳仙花的學習任務,提示種植鳳仙花前應做的準備工作。

      (四)教學建議

      授課時間:1課時。1.記錄我們的想法。

      活動引入:

      用頭腦風暴的方法問學生綠色開花植物是從哪里來的,它們的一生發(fā)生了哪些變化?

      活動指導:

      (1)提醒學生在頭腦風暴的過程中,每個人都可以自由地提出自己的想法。讓他們知道其他人與自己不同的看法,可以引起我們新的思考。強調學會傾聽和善于接受其他人想法的重要性。

      (2)引導學生用自己擅長的方式表達自己的觀點,可以用畫圖的方式,可以用文字描述的方式,也可以用文字和箭頭表示植物的生長變化過程。

      (3)不同的植物生長發(fā)育的過程不同,為了聚焦學生的認識,教科書中明確提出了“綠色開花植物”,但是此時學生還不具有植物分類的知識,可能還分辨不清綠色開花植物和蕨類植物、苔鮮植物等。這里不需花力氣區(qū)分綠色開花植物,只需指出我們關心的是開花植物,用學生熟悉的一兩種植物進行說明就可以了。

      (4)展示學生們關于植物生長變化過程的記錄紙,啟發(fā)學生對植物的生長變化提出 問題,并將其用大紙記錄下來。

      保留好這兩張紙,待到單元教學結束時,再展示出來。讓學生回顧開始學習這一單 元時的想法和提出的問題,作為評價自己進步的依據(jù)。2.觀察植物的種子。

      活動引入:我們已經(jīng)知道大部分綠色開花植物都是從種子開始它新的生命歷程的。我們認識綠色開花植物的種子嗎?

      活動指導:

      (1)教師課前可多準備一些植物的種子,不要局限于教科書中給出的種子。

      (2)組織學生觀察種子的外部形態(tài)特征,要引導學生充分利用各種感官,除了看一看,還要讓學生摸一摸、捏一捏、聞一聞等。對于那些顆粒較小的種子,還應指導學生使用放大鏡進行觀察。在這里要教給學生學習正確使用放大鏡觀察種子的方法。

      有兩種有效使用放大鏡的方法。

      第一種方法:將手持放大鏡靠近眼睛,將所觀察的種子拿在另一只手中并前后左右 慢慢移動,直到看清楚為止。

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      (四)教學建議

      授課時間:兩課時。1.播種。

      活動(一)引入:從今天開始我們就要親自種植一些植物,伴隨著植物的生長,觀察研究植物的生長變化。那么,我們的種植活動應該從哪里開始呢?

      活動(一)指導:

      (1)播種是長期種植活動的開始,播種活動進行的成功與否,直接影響本單元的后續(xù)活動能否順利進行。因此,教師一定要特別重視本節(jié)課的播種活動。前一節(jié)課,教師已經(jīng)要求學生查閱資料了解鳳仙花的種植方法,播種前有必要組織學生就此問題進行交流,教師進行必要的指導。如果學生沒有查閱資料的條件,教師要事先準備好播種說明,指導學生“照章辦事”。

      (2)播種前教師要帶領學生檢查認識播種所需要的材料和工具,為了保證播種工作的順利進行,教師要多準備幾套播種工具和材料。

      (3)考慮到種子的發(fā)芽率,提醒學生一個花盆中可播種2粒~3粒種子。

      (4)播種時要注意指導學生不要將種子種的太深,讓學生知道種子應種在適宜的深度,種的太深不宜發(fā)芽。鳳仙花種子的深度一般在1厘米左右為宜。

      (5)提醒學生大量的水會破壞種子的萌發(fā),但是要盡量使花盆中每個部分的土壤都讓水滲透均勻。

      (6)要確保每組學生栽一盆鳳仙花。有條件的學校,可以在校園中組織學生種植風仙花;鼓勵有興趣的學生在家中種植一盆鳳仙花,以便隨時觀察。

      活動(二)引入:我們種植植物的日的,一方面是學習一些栽培管理植物的技術,更重要的是觀察研究植物生長變化的過程。但是種子出芽前在土壤中會發(fā)生怎樣的變化呢?我們能想辦法看到種子變成芽的過程嗎?

      活動(二)指導:

      (1)學生的播種活動結束后,首先讓學生將物品整理好,引領學生從興奮的種植活 動進入到對問題的思考狀態(tài),再開始新的教學活動。

      (2)啟發(fā)學生猜測種子在土壤中將發(fā)生怎樣的變化?讓他們將自己的猜測畫在記錄 本上。

      (3)組織學生進行觀察種子萌發(fā)過程的實驗前,最好讓學生先想辦法,培養(yǎng)學生樹 立自己解決問題的意識。實驗可以用土壤和衛(wèi)生紙,也可以只將衛(wèi)生紙塞進透明杯子中。種子要放在杯壁和紙之間??紤]到種子萌發(fā)出的根生長的很快,所以放置種子的位置不 要太靠下。要保證充足的水分,但不要將種子浸泡在水中。

      (4)建議在杯中除了放人鳳仙花的種子外,再放入2粒~3粒菜豆或其他豆類植物的種子,將種臍分別朝上、下、左或右,為觀察根的生長方向做準備。

      2.做觀察記錄。

      ●根據(jù)觀察到的現(xiàn)象提出問題。

      ●根據(jù)已有經(jīng)驗和所觀察到的現(xiàn)象,作出有依據(jù)的預測。

      ●用觀察、實驗的方法驗證推測。

      ●在教師的指導下進行根吸收水分的實驗。情感態(tài)度價值觀

      ●激發(fā)觀察植物生長變化的興趣。

      ●樹立科學是講求實證的意識。(二)教學準備

      為全班學生準備:一張大白紙、在透明玻璃杯中長出許多根的種子。

      為每組學生準備:1支試管、帶根的新鮮芫萎、植物油。

      學生準備:種子萌發(fā)的觀察記錄(圖片、照片或記錄表)。(三)教科書說明

      本節(jié)在教科書中共兩頁,包括兩部分內容。

      本節(jié)第一段,從學生熟悉的現(xiàn)象入手,提出本課的研究任務:植物根的生長變化和 根的作用。

      第一部分:植物根的生長

      這是一個交流活動。交流的內容是前一課中提示學生觀察的種子內容。交流的重點是種子萌發(fā)現(xiàn)象和根的生長變化。根總是向下生長的。兩個對話框分別提示了兩個交流的話題,第一幅圖呈現(xiàn)了種子萌發(fā)的過程,先萌發(fā)出根,并且根迅速向下生長,然后長出莖。第二幅圖展示了不同方向放置的種子,萌發(fā)出的根總是向下生長的。

      第二部分:研究根的作用

      課文前兩個問題,從學生的生活經(jīng)驗和種植活動入手,提供給學生思考植物根的作用的路徑。從大部分水都澆到土壤上,而不是澆到莖和葉上這樣的生活經(jīng)驗中,學生會很容易地想到土壤中的根吸收水分。觀察完種子的萌發(fā)現(xiàn)象,我們會考慮將透明杯中的植物移到花盆中或花池里,學生經(jīng)歷這樣一個過程的時候,會發(fā)現(xiàn)植物根因其根毛插入紙和土壤中,往外移植時不是很容易的。由此學生可以推測根可以將植物固定在土壤中。課文的第三個問題是引領學生根據(jù)自己已有的經(jīng)驗對根的作用進行推測。

      植物根有吸收水分和礦物質的作用,并且可以將植物固定在土壤中。礦物質溶于水中,根對礦物質的吸收不便直觀的觀察,教科書只提供了研究根吸收水分的實驗。從現(xiàn)象到問題,到學生的推測,再到通過實驗的方法驗證推測,獲得結論。這是這個活動所看重的讓學生親歷的科學探究過程。三年級的學生獨立設計實驗的能力還不具備。提供“參考”,一方面在引領學生做,另一方面鼓勵學生在做的過程中要積極思考,解決實驗中遇到的問題,比如在試管的水位處做個記號或想其他方法開展實驗。培養(yǎng)學生樹立想辦法證明自己推測的意識。

      經(jīng)過一段時間后,學生們會發(fā)現(xiàn)試管中的水量減少,因為水面被植物油密封,水不可能是蒸發(fā)后變少的,說明根將水吸收到了植物體內。

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      ●通過查閱資料的方法收集信息,尋找問題的答案。

      情感態(tài)度價值觀

      ●體會到科學研究是艱辛的過程。

      ●激發(fā)像科學家那樣從事科學研究的愿望。(二)教學準備

      為全班學生準備:剛出土的鳳仙花照片;植物葉的水平分布照片;植物葉的垂直分 布照片;植物光合作用示意圖(多媒體課件);植物光合作用的相關資料。

      為每組學生準備:生長了四周的鳳仙花。

      為每個學生準備:記錄紙。

      學生準備:鳳仙花生長記錄單、植物光合作用相關資料。(三)教科書說明

      本節(jié)在教科書中共3頁,包括三部分內容。

      教科書第一段文字,以問題的形式提出本節(jié)課重點研究的問題:植物生長發(fā)育所需要的養(yǎng)料是從哪里來的呢?

      第一部分:出土后幼苗的變化

      包括兩個活動。一是交流活動——“交流前三周里鳳仙花苗的生長變化”。交流的內容,一方面以第二課的觀察提示為基礎,回答提示中的問題:鳳仙花破土而出的時間;剛出土的鳳仙花的樣子。另一方面以研究植物光合作用現(xiàn)象為目的,引領學生關注剛出土的鳳仙花莖的顏色;剛出土的鳳仙花子葉的特征;鳳仙花真葉的特征以及葉在莖上的分布情況。需要說明的是:鳳仙花出土時長有的第一對葉片是由種子的子葉發(fā)育來的;第二對和以后的葉子是由葉芽發(fā)育來的,稱為真葉。種子萌發(fā)時需要的養(yǎng)料來自于種子中的子葉所儲存的養(yǎng)料,真葉出現(xiàn)以前,幼苗生長所需的養(yǎng)料依然主要來自于子葉。綠色的莖和淺綠色的子葉,也可進行微弱的光合作用,提供植物生長所需要的養(yǎng)料。等到真葉長出后,植物所需要的養(yǎng)料主要是真葉通過光合作用來提供的。

      第一部分的第二個活動是觀察活動,是在教室中觀察鳳仙花植株的活動。這時鳳仙花的生長應該是進入了第四周,因此教科書描述為:“觀察生長了四周的鳳仙花?!苯炭茣x擇了四方面重點觀察記錄的內容,其中前兩項內容是在以后鳳仙花生長過程中需要學生經(jīng)常觀察記錄的內容,在這里需要教師正確的指導,為以后的正確記錄奠定基礎;后兩個問題是對植物葉生長的觀察,尤其是葉子在植株上分布特點的觀察,意在啟發(fā)學

      生思考葉子的生長與接受陽光的關系,為后面光合作用的學習積累感性認識。教科書第10頁右上圖,呈現(xiàn)的是從植株側面觀察到的葉的垂直分布情況;右下圖呈現(xiàn)的是從上往下看,植株葉水平分布的情況??梢钥闯鲋仓耆~片交叉生長,伸向四面八方,原因是為了能最大限度地接受太陽光。

      第二部分:我們的思考

      主要目的是引領學生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象提出相關的問題,問題聚焦在植物葉的作用上。

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      助學生了解莖內有許多運輸水分的管道,無須讓學生用導管來描述?!拔覀兊挠^察結果”科學記錄單,引領學生將觀察到的現(xiàn)象描述出來,可以用文字也可以用圖畫。在探究莖運輸水分的活動后,教科書描述了莖的運輸作用,這些作用有必要讓學生了解。

      “提示”是教科書的第三部分,對課后的觀察活動提出了具體的要求,目的在于督促并指導學生的觀察活動。

      (四)教學建議

      1.整理有關莖的觀察記錄。

      活動引入:

      我們已經(jīng)知道了植物的根能從土壤中吸收水分和礦物質,綠色植物的葉可以制造植 物生長發(fā)育所需的養(yǎng)料。那么,植物的莖在植物生長過程中有什么作用呢?我們先來看 一看,在鳳仙花植物的生長過程中,莖發(fā)生了哪些變化。

      活動指導:

      (1)帶領學生整理幼芽出土以來,有關莖生長變化的觀察記錄。重點整理幼芽出土以后每過一周,鳳仙花莖的顏色、硬度,尤其是高度的生長變化情況,如果學生關注了莖其他方面的特征,應鼓勵學生將相關信息整理出來。

      (2)利用鳳仙花植株高度變化的數(shù)據(jù),畫出的鳳仙花高度變化統(tǒng)計圖,實際上是一個柱狀統(tǒng)計圖。由于制作統(tǒng)計圖的內容在4年級一5年級的數(shù)學課中才涉及,三年級的學生還不具備制作統(tǒng)計圖的技能,現(xiàn)在學習起來也有些吃力。因此,組織教學時,教師指導學生直接根據(jù)時間和植物的高度,在教科書的統(tǒng)計圖表中畫出植物的高度就可以了,或事先自制統(tǒng)計圖表,課堂上讓學生直接在上面畫出植物的高度,而不要讓學生通過畫橫縱坐標自制統(tǒng)計圖表。畫好以后,可以告訴學生這種統(tǒng)計圖叫柱狀統(tǒng)計圖,是科學研究中處理數(shù)據(jù)常用的方法。

      (3)教師要指導學生學習分析柱狀統(tǒng)計圖提供給我們的有關植物高度變化的信息,引領學生根據(jù)柱狀統(tǒng)計圖預測未來幾周時間里植株高度將如何變化?

      2.植物莖的作用。

      活動引入:我們知道了鳳仙花隨著植物的生長,莖不斷長高長粗,它總是將植物的根和葉連到一起。那么,植物莖在植物的生長過程中到底起什么作用呢?莖內是什么樣的,能使得它承擔這樣一些功能呢?將你的想法記錄下來。

      活動指導:

      (1)教師要引導學生根據(jù)前面學習的根和葉的作用,以及對鳳仙花莖的生長變化的觀察,思考有關莖作用的問題。這樣學生很容易想到莖有運輸水分和養(yǎng)料的作用。至于是怎樣運輸?shù)模膭顚W生大膽想象,要讓每個學生將自己的想法寫在或畫在記錄本上。

      (2)教師要引領學生想辦法驗證自己的想法是否正確。這里進行實驗驗證的主要目的不是幫助學生構建對于莖的作用的完整認識,而是以莖具有運輸水分作用的研究為載體,引領學生了解科學探究的過程:提出問題(莖有什么作用);對問題的可能答案做出

      假設(運輸水分和養(yǎng)料);設計實驗(運輸水分的實驗);通過實驗收集信息;得出結論。因此,教學時,無須引領學生設計實驗驗證莖具有運輸養(yǎng)料的作用。

      3.本節(jié)課結束前,教師依然要提醒學生繼續(xù)觀察記錄鳳仙花的生長變化,引導學生 關注鳳仙花開花前的征兆。

      第6課 開花了,結果了

      (一)背景和目標

      經(jīng)過兩個多月的時間,終于看到鳳仙花盛開了。對于小小“園丁們”來說,沒有什 么比看到自己精心栽培的植物開花結果更令人興奮的了。植物開花前有什么征兆?植物 開花后又將發(fā)生什么變化?花總是凋謝了才結出果實,花與果實之間有什么關系呢?當 學生觀察到花開花謝過程的時候,他們一定會產(chǎn)生這樣一些問題。

      本節(jié)課的三個教學活動:“整理并交流我們的觀察日記”“研究花變果的過程”和“觀察鳳仙花的果實”就是立足于鳳仙花開花結果的現(xiàn)象,從事實的層面上幫助學生認識花變成果實的過程,為四年級“新的生命”單元中研究植物果實形成的生理機制積累感性經(jīng)驗。

      “整理并交流我們的觀察日記”,與前面幾課安排的交流活動的編寫意圖相同,本次交流的重點是鳳仙花花開花落以及結果的過程。

      “研究花變果的過程”是在學生交流的基礎上展開的。在上一個活動中,學生根據(jù)自己的觀察記錄,畫出了鳳仙花從花蕾到結果的過程。但是,這時的記錄是在動態(tài)觀察過程中積累的,所獲得的信息不一定全面。鳳仙花的生長進入花、果期時,植株上可以同時存在處于不同生長階段的花,以及結出的果實。為我們在靜態(tài)環(huán)境下觀察研究花變果的過程提供了很好的素材。這個活動就是試圖通過對同一植株上不同階段的花和結出的果實進行觀察和研究,發(fā)現(xiàn)花與果實之間的關系。這里只是從現(xiàn)象上建立關系,而不涉及傳粉受精等花變果的生理過程。

      果實在成熟過程中會發(fā)生變化?果實里面有什么?“觀察我們的果實”重點關注果實本身的變化;關注植株上鳳仙花果實數(shù)的變化;關注果實中有種子以及一個果實中的種子數(shù)目,為后一節(jié)課“我們的大豐收”積累證據(jù)。

      科學概念

      ●在植物生長過程中,花要經(jīng)歷花開花謝的過程,花凋謝后結果。

      ●花包括獸片、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分。

      ●果實是由花的一部分發(fā)育而成的。

      ●果實中有種子。

      過程與方法

      ●根據(jù)觀察到的現(xiàn)象進行預測。

      ●用適宜的方式整理收集到的信息。

      ●通過分析觀察到的現(xiàn)象獲得結論。

      ●使用工具按照從外到內的順序解剖花。

      情感態(tài)度價值觀

      ●激發(fā)對生命現(xiàn)象的研究興趣。

      (二)教學準備

      為每位學生準備:一朵鳳仙花,一個成熟的鳳仙花果實。

      為每組學生準備:不同生長階段的鳳仙花各一朵,一株鳳仙花。

      學生準備:用于交流的觀察記錄單。

      (三)教科書說明

      本節(jié)在教科書中共兩頁,包括四部分內容。

      第一段文字提出了本節(jié)課的研究任務,觀察鳳仙花花朵和果實的生長變化,研究花 與果之間的聯(lián)系。

      第一部分:整理并交流我們的觀察記錄

      包括兩個活動。第一個是交流活動,交流的重點是有關花與果的生長變化。前兩個問題,引領學生認識花蕾,關注植物開花前的特征:植株上出現(xiàn)了花蕾。第三和第四個問題,引領學生從事實層面上觀察開花和結果的過程,當學生發(fā)現(xiàn)花謝以后出現(xiàn)果實,而果實就是在開花的地方出現(xiàn)的,他們很容易將開花與結果聯(lián)系起來,引發(fā)他們對花變成果實過程的觀察興趣。第二個是整理觀察信息的活動。學生進行的是動態(tài)觀察,因此他們獲得的關于植物開花和結果的信息是零散的。在上面交流的基礎上,整理鳳仙花開花和結果的過程,目的是幫助學生建立開花與結果之間的聯(lián)系?!皠e忘了為它們涂上顏色!”對話框,提示學生注意花朵顏色的變化。

      花植株,上面的花樣子都不相同,仔細觀察后,選擇幾朵具有代表性的花,將它們采摘 下來,按照它們生長變化的順序進行排列。

      活動指導:

      (1)觀察活動最好在學生具有內在需要的情景中展開。采摘前,教師要提醒學生首先要認真觀察,先在植株上找好目標并得到小組成員一致同意后再采摘,要告訴學生我們是為了研究問題才采摘花朵的,不能盲目亂摘,防止造成一節(jié)課后植株花果全無的局面。

      (2)要引導學生將已經(jīng)枯萎了的鳳仙花花瓣輕輕的去掉,觀察里面花蕊的變化,尤其要注意雌蕊的下部發(fā)生了什么變化。要組織學生將各生長階段的花放在一起,進行觀察比較,最好能引領他們發(fā)現(xiàn),果實是由雌蕊發(fā)育來的。

      (3)解剖鳳仙花時,要指導學生學習使用鑷子,指導學生細心地從外到內撕下花的各部分。提醒學生使用鑷子時動作要輕,防止將花的某一部分弄壞。解剖下來的花的各部分要分類擺放,教師直接告訴學生每一部分的名稱。

      3.觀察鳳仙花的果實。

      活動引入:

      我們剛才重點研究了花變果的過程。那么,鳳仙花的果實又是什么樣的呢?它在生 長的過程中又會發(fā)生什么變化呢?

      活動指導:

      (1)要組織學生觀察成熟了的鳳仙花果實和尚未成熟的鳳仙花果實,引導學生利用各種感官對兩種果實進行比較觀察;要引導學生清楚地描述觀察結果,提升學生交流與表達的能力;要引導學生關注果實中的種子,觀察不成熟的果實與成熟的果實里面有什么不同。

      (2)要引導學生關注那些完全成熟的果實,觀察它們是否有開裂的現(xiàn)象,如果開裂了,里面的種子發(fā)生了什么事情,啟發(fā)學生思考這對植物有什么意義?盆栽的鳳仙花因為天天澆水,大部分種子成熟了并不開裂,可以啟發(fā)學生課后觀察花池中的鳳仙花果實開裂情況。

      4.研究活動尚未結束,下課前教師依然有必要提醒學生繼續(xù)做好觀察記錄。

      第7課 我們的大豐收

      (一)背景和目標

      通過上一節(jié)課的研究,學生已經(jīng)發(fā)現(xiàn),幾個月前播下的一粒種子現(xiàn)在已經(jīng)變成了許多粒種子。從播下一粒種子到形成多粒種子,鳳仙花完成了一個生命周期,學生們也親

      歷了一個完整的種植觀察活動。盡管在這樣一個長期種植及觀察的活動中,學生們曾遇 到過許多困難,但是在這樣一個活動即將結束的時候,當他們看到自己親自栽培的植物 碩果累累;當他們發(fā)現(xiàn)幾個月前播下的一粒種子而今變成了許多粒種子;當他們整理幾 個月的觀察記錄,發(fā)現(xiàn)對植物的生長變化比幾個月前有了更多的認識;當他們在相互交

      流中發(fā)現(xiàn)自己的諸多體會的時候,無疑會感受到一種豐收的喜悅?!拔覀兊拇筘S收”就是在引領學生整理他們的收獲,用事實陳述“豐收”、展示“豐收”。

      本課設計了兩個活動,引領學生從收獲的種子數(shù)日和發(fā)現(xiàn)的植物生長變化的現(xiàn)象兩 個層面體會豐收的喜悅。在這兩個活動中,一方面滲透科學講求實證的思想,幫助學生 樹立用證據(jù)陳述觀點的意識,另一方面引領學生學習使用觀察記錄的結果,培養(yǎng)學生整 理信息資料、分析信息資料的意識和能力,提升學生的科學探究水平。

      科學概念

      ●一粒種子在適宜的環(huán)境下能發(fā)育成一株植物,并結出許多種子。

      ●綠色開花植物通過種子繁衍后代。

      ●植物都有自己的生命周期,綠色開花植物一生中會經(jīng)歷種子發(fā)芽期、幼苗期、營養(yǎng)生長旺盛期和開花結果期。

      ●在植物的生長過程中,植物不斷發(fā)生變化,會發(fā)育出根、莖、葉、花、果實、種子等器官。

      ●植物的生長發(fā)育需要陽光、土壤、適宜的水分和溫度。

      過程與方法

      ●用估算、制作統(tǒng)計圖表等數(shù)學方法研究科學問題。

      ●通過整理觀察記錄,發(fā)現(xiàn)植物生長的規(guī)律。

      ●用適宜的方法陳述自己的觀點。

      情感態(tài)度價值觀

      ●體會生命的神奇,激發(fā)研究生命現(xiàn)象的興趣。

      ●體會資源共享的快樂,提高合作意識。

      ●樹立用證據(jù)表達觀點的意識。(二)教學準備

      為每組學生準備:一株碩果累累的鳳仙花,一張大白紙。

      為全班學生準備:幾個主要生長階段的鳳仙花照片。

      學生準備:個人的觀察日記或觀察記錄表。(三)教科書說明

      本節(jié)在教科書中共3頁,包括兩部分內容。

      “我們的大豐收”有兩方面的寓意,一是指我們播種了一粒種子,卻收獲了許多種子;二是指經(jīng)歷這樣一段時間的種植研究活動,我們收集了關于植物生長變化的許多證據(jù)。

      第一段文字明確了本節(jié)課的教學任務:整理記錄,展示收獲。

      第一部分:我們收獲了種子

      教科書以對話框的形式介紹了統(tǒng)計一株鳳仙花收獲了多少粒種子的方法。鳳仙花上結出了許多果實,因為開花期不同,果實的成熟期也不同,有些果實中可能還沒長出成熟的種子,尚無法

      統(tǒng)計;就成熟的果實來說,每個果實的種子數(shù)各不相同,也不便計算。教科書引領學生用估算的方法進行統(tǒng)計,這里向學生滲透著一種理念,許多科學研究都

      會用到數(shù)學知識。通過統(tǒng)計活動,學生獲得了一株植物結出的種子數(shù),意在讓學生通過數(shù)據(jù)真切感受“收獲”,體會植物物種得以延續(xù)并壯大的原因。

      第二部分:我們獲得了植物生長變化的證據(jù)

      教科書以整理收集植物生長變化的事實為線索,引領學生整理幾個月來的觀察記錄。體會幾個月來對植物生長變化認識上的收獲。1.通過完善前面植物生長高度變化的柱狀圖,通過制作折線圖,發(fā)現(xiàn)鳳仙花高度的生長變化是有一定規(guī)律的。這里制作折線圖不是教學的重點,只需學生根據(jù)灰框圖中的介紹,在教師的指導下描出點,連成線就可以了,重點是學生知道可以用統(tǒng)計圖整理數(shù)據(jù),并能根據(jù)統(tǒng)計圖發(fā)現(xiàn)植物生長的規(guī)律。2.通過整理并統(tǒng)計鳳仙花從播種到發(fā)芽,到長出花蕾,再到種子成熟幾個主要生長階段所用的時間,通過整理并展示鳳仙花生長過程的圖片,知道了鳳仙花有自己的生命周期;知道從一個階段到另一個階段,鳳仙花植株所具有的特征都會改變。3.通過展示每個階段鳳仙花出現(xiàn)的新器官,知道鳳仙花植株包括根、莖、葉、花、果實、種子六大器官。

      “觀察更多的綠色開花植物,它們的生長是不是與鳳仙花的生長有許多相似之處呢?”對話框中的這句話,以問題的形式告訴了學生一個事實,啟發(fā)學生用觀察研究鳳仙花生長變化的方法,研究其他綠色開花植物。

      經(jīng)過長達幾個月的精心栽培和觀察,經(jīng)過栽培過程相互交流活動,學生感受到了鳳仙花生長過程中的“喜怒哀樂”,他們知道了鳳仙花生長過程中的需要。因此,在這里幫學生建立植物生長發(fā)育需要陽光、土壤、適宜的水分和溫度,是一件水到渠成的事情。

      (四)教學建議

      1.我們收獲了種子。

      活動引入:經(jīng)過長達幾個月的辛苦勞動,我們終于看到親手栽培的植物已經(jīng)是碩果 累累了。上節(jié)課,我們通過觀察果實已經(jīng)知道一個果實中有10多粒種子。那么,我們當初播種的是一粒種子,現(xiàn)在變成了多少粒呢?我們自己想辦法統(tǒng)計一下吧!活動指導:

      (1)先組織小組討論,研究統(tǒng)計鳳仙花種子數(shù)的方法。學生們可能會提出許多不同 的方法,教師要提醒學生善于傾聽別人的意見,分析每種方法的利與弊,引導學生選用 既簡單又較為準確的方法,即教科書中介紹的先通過估算算出每個果實中平均有多少粒 種子,再用這株鳳仙花上的果實數(shù)乘以平均數(shù)。如果植株上還有發(fā)育中的果實,也應指 導學生計算進去。

      (2)組織學生統(tǒng)計種子數(shù)的時候,目標不是指向計算的方法,而是學生解決問題的思維過程,重在尋找科學有序的統(tǒng)計方法的過程中提高學生的思維水平。

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      滲透作用

      水分通過細胞半透膜的現(xiàn)象,稱為“滲透作用”,當細胞外的水溶液濃度比細胞內的高時,細胞內的水分子會滲透出細胞外,細胞便會失去水分而萎縮,例如將切塊的小黃瓜加食鹽攪拌后,小黃瓜細胞內的溶液濃度因為比細胞外的低,所以細胞內的水分便會滲透出去,使小黃瓜變得萎縮且柔軟。當細胞內的溶液濃度高于細胞外時,水分子會滲透入細胞內,直到細胞內外的溶液濃度達到平衡。此即造成植物體內運輸現(xiàn)象的一個原理。

      毛細現(xiàn)象的作用

      毛細現(xiàn)象可以分為兩種,一種是在細管(例如導管)中產(chǎn)生的毛細現(xiàn)象,另一種則是因為細胞壁是由交錯的纖維素組成而產(chǎn)生的。前者類似吸管插在杯子的水中,吸管中的水面會比杯子的水面高一些;而后者類似毛巾會吸水。其實原理都是毛細現(xiàn)象。由于毛細現(xiàn)象是水分子的附著力(附著在管壁上),以及分子的內聚力形成的,因此上升的高度有限制。

      植物的根

      綠色開花植物通常由根、莖、葉、花、果實、種子等部分組成,這些部分統(tǒng)稱為器 官。在一般情況下,各器官皆具有不同的形態(tài)、構造與生理功能。根、莖、葉為營養(yǎng)器 官,分別有吸收、儲藏、輸導、同化作用,并皆能使植物獲得營養(yǎng)和生長?;?、果實、種子為繁殖器官,有保證植物物種繁衍的作用和功能。

      植物的根為莖以下在土中延伸的部分,不分節(jié)與節(jié)間,不生葉、芽和花。根的主要 功能是固著、支持植物、吸收、儲藏等作用。

      植物根可以分成正常根和變態(tài)根。正常根一般有直根和須根兩種形態(tài)和類型。直根 有垂直向下生長的主根。須根無垂直向下生長的主根。

      常見的變態(tài)根有以下幾種:

      1.儲藏根。著生于地下,形體肥大,內含許多營養(yǎng)物質,有儲藏作用。其主根部分 常呈圓球狀(胡蘿卜、蘿卜);側根或不定根則常肥大呈塊狀(如甘薯)。

      2.支持根。自地上莖干基部長出而著生于地下,有支撐植物體直立的作用(如玉米)。3.氣生根。自地上莖干上長出或發(fā)自莖干基部而懸垂于空氣之中,以吸收和儲存水 分(榕樹)。

      4.寄生根。著生于其他寄主植物的地上莖干或根部,并有吸盤深人寄主體內以吸取 養(yǎng)料(如冤絲子)。

      5.水生根。垂生于水中,纖細,柔軟而內面常帶綠色(如菱)。

      植物的種植方法

      植物的繁殖方法可分為有性繁殖和無性繁殖兩種。有性繁殖需要依靠生殖細胞(精

      細胞和卵細胞)的結合,才能產(chǎn)生后代,即產(chǎn)生種子的情況。當種子落在適合的環(huán)境中,就可以萌芽,長成一棵新的植物。無性繁殖不經(jīng)過生殖細胞的結合,就可以產(chǎn)生新的個體,包括分裂繁殖、出芽繁殖和營養(yǎng)繁殖等。

      我們種植植物時,除了利用種子之外,還經(jīng)常用到下面這些營養(yǎng)繁殖的方法。

      分株法

      植物周圍常常能生出新的幼苗,將這些具有根、莖、芽的個體,從母株中分割出來,就可以栽培成新的植株。比如,草毒、吊藍等植物常常在莖上直接長出新株,我們可以 將它們從母株上分割開來,培育成新株;百合、水仙、郁金香由地下的一片片鱗莖和母 體分離后,獨立長成一株新的植物;香蕉則可由地下莖長出的新芽來繁殖。

      扦插法

      將植物的身體切下一部分插入土中,切下的部分仍然可以長成一個完整的新個體。常用的扦插法有以下幾種。

      1.插枝。選擇不太老或太嫩的枝條,切下2節(jié)~3節(jié)為一段,每一段約10厘米~20 厘米。剪掉分枝和上面的葉片,即可插枝。如,菊花、柳樹、秋海棠等。

      2.葉插。切割植物的葉片,插人土中使其生根的方法,稱為“葉插”。如,落地生 根、虎尾鑄、秋海棠、大巖桐等。

      3.根插。將植物的根切斷后,插人土中繁殖的方法,稱為“根插”。如,番薯的塊 根、蒲公英的根等。但要注意近葉的一邊會長出芽,近根的一邊則會長出根,所以在種 植時,要特別留意塊根的方向,以幫助植物快速生長。

      壓條法

      拉彎植物的枝條,讓它低垂至地面,用土壤蓋住并保持濕潤,等枝條生根、發(fā)芽后,再切斷即可。如,杜鵑花、長春藤、黃金葛等。

      嫁接法

      即將兩株不同的植物愈合成一株,使兩植物在生理上聯(lián)合一起生長,就像一株植物 生長一樣。上部所用的枝或芽稱為接穗,下部所用部分稱為砧。許多的改良果樹就是利 用這種方法培育出新品種的。

      組織培養(yǎng)法

      植物的身體有許多嫩細胞,大部分分部在幼嫩的根、莖、葉上。只要在這些部位切 一小塊活組織,放入營養(yǎng)適當?shù)呐囵B(yǎng)基中,就能培養(yǎng)出新的細胞,等長成幼苗后,再將 其移植到土壤中,就能長成一株新的植物,這種方法就是組織培養(yǎng)法。例如臺灣地區(qū)的 鑄花,就是采用這種方法大量生產(chǎn)優(yōu)良品種的。

      花兒的“三寶”

      春天來了,百花盛開,萬紫千紅,爭奇斗艷,逗得蜜蜂、蝴蝶翩翩起舞,紛紛拜訪

      本單元以指導學生認識動物的生命周期為日的,讓學生親歷養(yǎng)蠶的過程,了解蠶從 卵中孵化,經(jīng)過生長變化成蛾,然后產(chǎn)出卵,最后死亡這一生長變化的生命全過程。在 此基礎上建立動物生命周期的模型,并運用這個模型去認識各種動物以及人的生命周期 現(xiàn)象。

      教學內容是這樣安排的。

      第1課到第5課指導學生認識蠶的生命周期。通過親自養(yǎng)蠶,觀察、記錄蠶一生的生長變化,學生初步認識生命周期現(xiàn)象。

      第6課認識其他動物的生命周期。從常見的雞、蝴蝶、蜻蜓、熊貓、山羊、蟾蛛等動物的生長變化過程,指導學生歸納發(fā)現(xiàn):其他的動物盡管具體的生長過程和形態(tài)變化各不相同,壽命的長短也不相同,但和蠶一樣,一生也要經(jīng)歷出生——生長——發(fā)育——繁殖——死亡四個階段。這些階段構成了動物的生命周期。生命周期經(jīng)歷的時間就是動物的壽命。

      第7課將指導學生認識人的生命周期。讓學生通過自己的生長經(jīng)歷和對人的身體特點的觀察,知道人從剛出生的嬰兒到成年人,身體要經(jīng)歷很多變化。人變化的階段分為出生——嬰兒——幼兒——兒童——青年——中年——老年——死亡。每一個人的變化盡管和其他人不完全相同,壽命有長有短,但都要經(jīng)過出生——生長——發(fā)育——繁殖——死亡四個階段,人和動物都有生命周期現(xiàn)象。

      二、單元教學目標

      科學概念

      ●蠶的一生是不斷生長變化的,要經(jīng)歷蠶卵蠶蛹蠶蛾四個不同形態(tài)的變化階段。

      ●蠶的一生會經(jīng)歷出生生長發(fā)育繁殖死亡四個階段,這一過程稱為蠶的生命周期。

      ●自然界中的動物都有生命周期,也都要經(jīng)歷出生生長發(fā)育繁殖死亡四個階段。

      ●人也要經(jīng)歷出生生長發(fā)育繁殖死亡四個階段,人和動物一樣也具有生命周期。

      ●人和動物壽命的長短與生活環(huán)境有關。

      ●人和動物通過繁殖使其物種不會隨著個體的衰老死亡而滅亡,并得以不斷延續(xù)。

      過程與方法

      ●養(yǎng)蠶并對蠶的一生形態(tài)變化進行觀察。

      ●學習用科學的方法對蠶的身體變化進行比較和測量,并進行記錄和描述。

      ●對蠶的生長發(fā)育進行預測,并在觀察中發(fā)現(xiàn)問題。

      ●用流程圖和循環(huán)圖表示蠶及其他動物一生的生長變化規(guī)律。

      ●查閱資料了解其他動物一生的生長變化過程,歸納和比較它們生命周期的相同和 不同。

      ●從自己的生長經(jīng)歷和對周圍不同年齡段的人的觀察比較中,了解人的生命周期 現(xiàn)象。

      情感態(tài)度價值觀

      8394041

      是怎樣從卵里出來的,出來以后會干什么?激發(fā)學生繼續(xù)觀察的興趣。2.從卵里出來的小生命。(1)為小蠶的孵出做準備。

      可讓學生討論,小蠶就要出來了,我們要為它準備什么呢?學生可能會講道:要準 備住的地方、吃的東西,還要為它保暖。教師在學生講的基礎上要進行補充講解,并引 導學生閱讀課文資料,鼓勵學生提出質疑。最后教師要強調,小蠶與其他動物一樣,也 是需要一定生活條件的,我們要滿足它的生活條件,它才會生長得好。

      學生得到蠶卵后由于急于想看到小蠶孵出,可能會用棉花把蠶卵包裹起來,或者把 它揣到懷里,也有可能會把小蠶放到火爐旁邊給它加溫等。對于這些做法,教師要耐心 說服學生,最好還是讓蠶卵在自然狀態(tài)下,自己孵化較好。因為適合小蠶孵出的時候,也正是桑樹萌出嫩芽的時候,如果提前讓小蠶孵出,可能會找不到桑葉喂養(yǎng)小蠶,小蠶 便會死掉。再說,蠶卵被棉花包裹,可能把空氣也隔絕了,放到火爐邊,蠶卵可能會被 高溫烤死。

      (2)怎樣飼養(yǎng)小蠶。

      掌握飼養(yǎng)小蠶的方法,是這個單元教學成功的關鍵,也是本課教學的重點和難點。

      學生們對養(yǎng)蠶活動興趣很濃,但因是初次飼養(yǎng),加上飼養(yǎng)和觀察活動多是在課外完 成,會出現(xiàn)很多問題。比如學生喜歡用手撫摸小蠶,把它放在手心當玩具;在換葉子及 清掃糞便時,容易把小蠶弄丟;在缺少桑葉時,把一些似桑葉但不是桑葉的食物喂給小 蠶吃;在給小蠶喂桑葉時不會計劃及節(jié)??;等等。為此教師必須加強指導,除了課堂上 講,教師在課下還要多了解學生的飼養(yǎng)情況,出現(xiàn)問題,及時指導。養(yǎng)蠶還應注意的事 項如下所述。

      ①給蠶投放桑葉,叫給桑。桑葉不要水洗,保持自然狀態(tài)。給桑要有一定的時間和 數(shù)量,每天可以在清晨、中午、下午放學和晚上睡覺前各給桑一次,睡前可多放一些。對4齡~5齡大蠶可適當增加給桑的次數(shù)。桑葉的數(shù)量以蠶能基本吃凈為宜。如果桑葉剩得太多,說明給得多了,如果桑葉被吃得只剩葉脈,說明給得少了。

      ②清除蠶糞和桑葉的殘渣的過程,稱為除沙。為避免小蠶丟失,對1齡小蠶可以不除沙。2齡、3齡每天各除沙2次,4齡、5齡的大蠶應每天除沙1次~2次。如果是用萵筍葉養(yǎng)蠶,因萵筍葉含水量大,會使蠶的糞便也有較多的水分,蠶盒內濕度大,要增加除沙的次數(shù),及時清除糞便和殘葉。

      ③蠶在眠期,室內要安靜,光線要稍暗,不要翻動眠蠶。眠蠶蛻皮后,要到頭部呈 現(xiàn)淡褐色、爬動找食時才開始喂桑葉。剛起眠的“起蠶”,消化力較弱,要喂鮮嫩桑葉并逐漸增加葉量。

      ④溫度和濕度對蠶的生長發(fā)育影響很大。在溫暖和干燥的環(huán)境中,蠶吃得多,可以 縮短飼養(yǎng)期,還可以防止病菌繁殖。1齡、2齡小蠶,最適宜的溫度是26℃~28℃;4齡、5齡大蠶,最適宜的溫度是24℃-25℃,相對濕度是75%左右。蠶室最忌悶熱和潮

      一定要重視安全和環(huán)保方面的問題,并經(jīng)常提醒學生不要私自外出采摘桑葉,一定 要有大人陪同。不要到危險的地方采摘。不亂采摘桑葉,公園、自然保護區(qū)的桑葉不能 采摘,農(nóng)戶家的桑葉要征得同意后才能采摘。

      第2課 蠶的生長變化

      (一)背景和目標

      教學進行到這里時,蠶孵出已經(jīng)兩周多了,蛻過3次皮,成了四齡蠶。蠶不僅身體長大了不少,顏色也逐漸由黑色變成了白色。在養(yǎng)蠶過程中,學生已經(jīng)有不少發(fā)現(xiàn),也可能產(chǎn)生了許多問題。應該創(chuàng)造機會讓他們交流和討論。教師也需要對學生養(yǎng)蠶中出現(xiàn)的問題,以及下一階段的觀察給予指導,本課教學就是在這樣的背景下進行的。教科書內容分為三部分:第一部分,交流蠶的生長變化;第二部分,觀察蠶的外形和行為;第三部分,蠶還會長成什么樣。

      科學概念

      ●蠶在生長的過程中,身長、體重、食量等方面都會不斷發(fā)生變化。

      ●蛻皮是蠶生長過程中的顯著特點,蠶每次蛻皮后身體都會發(fā)生變化。

      ●蠶的生長情況和環(huán)境條件密切相關。

      過程與方法

      ●學習給桑、除沙等養(yǎng)蠶的技能。

      ●用測量等科學的方法觀測蠶身體的變化。

      ●用文字和圖畫記錄及描述蠶的生長變化。

      ●在觀察中發(fā)現(xiàn)問題后,再進一步去觀察。

      ●對蠶的生長變化進行預測。

      情感態(tài)度價值觀

      ●發(fā)現(xiàn)生命的生長變化,領悟生命的可愛和可貴,懂得珍愛生命。

      ●認識到在較長的一段時間里,堅持不懈地觀察記錄的重要性。

      (二)教學準備

      分組實驗器材:放大鏡,直尺,天平;學生自己飼養(yǎng)的蠶。

      教師演示器材:有關蠶的外形特征、行為,以及蛻皮的圖片或多媒體資料。

      (三)教科書說明

      第一部分:交流蠶的生長變化

      學生從小蠶孵出開始,觀察、測量蠶的生長變化情況并記錄下來。有的還可以采用拍照、畫圖、寫觀察日記、制作標本等方式記錄蠶的生長變化。小蠶究竟發(fā)生了什么變化呢?本課首先是交流匯報前一段時期養(yǎng)蠶活動的發(fā)現(xiàn)和體會。課文提示從體長、吃食情況、排便情況、活動情況、蛻皮情況等方面進行匯報和交流。書中第24頁的兩個表格,第一個是日記式的記錄,記錄蠶每天的生長變化。第二個是專門記錄蠶蛻皮后的變化和蛻皮的過程。兩個表格都要求學生盡量用數(shù)據(jù)說明問題。

      蛻皮是蠶生長過程中的顯著特點,也是學生們非常感興趣的話題和交流的重點。蠶生長到一定的階段,會長出新皮,換下舊皮,這叫蛻皮。蠶一生要蛻好幾次皮。蠶蛻皮前食欲逐漸地有所減退乃至完全停食,它吐出少量的絲,將腹足固定在蠶座上,頭胸部昂起,不再運動,好像睡著了一樣,稱作“眠”。眠性是蠶的生長特性之一,眠性是蠶的遺傳性狀,同時也受環(huán)境的影響。眠中的蠶,外表看似靜止不動,體內卻進行著脫皮的準備,脫去舊皮之后,蠶的生長就進入一個新的齡期,從蟻蠶到吐絲結繭共蛻皮4次。從蟻蠶到第一次蛻皮為第一齡;眠起后進入第二齡;再次蛻皮后進入第三齡;第三次蛻皮后進入第四齡,第四次蛻皮又稱大眠。大眠后就進入第五齡。

      關于蛻皮學生一定有很多話要說,也有一些問題,希望與同學交流。交流活動能幫助學生們進一步感受生命的變化,提高對養(yǎng)蠶的興趣。

      第二部分:觀察蠶的外形和行為

      蠶長大了,對它的外形特點和行為也就容易觀察清楚了。蠶的外形是指蠶身體的顏色、形狀,以及它的頭部、胸部、腹部、足等。行為是指蠶用什么爬行,怎樣爬行?蠶是怎樣吃桑葉的等。

      蠶的外形特征是怎樣的?蠶的形態(tài)是圓筒形,分頭、胸、腹3部分。頭小,兩側各分布著6只黑褐色的單眼;下方具咀嚼式口器;下唇中間有1小孔,為吐絲孔。胸部由3個體節(jié)組成,各具1對胸足。進食時,胸足能協(xié)助口器把持桑葉。腹部由10個體節(jié)組成,第3、4、5、6節(jié)各生1對腹足,為蠶的運動器官。第10節(jié)有1對尾足,可用來挾持他物,并固著身體。第8節(jié)背面,生有一尖形肉質突起,稱尾角。在胸部第1節(jié)和腹部前8節(jié)每節(jié)兩側各生有1個黑點是氣門,是蠶呼吸器官的開口。

      因為任何生物的身體結構都有維持它生存的功能,所以教科書要求學生思考、討論蠶的身體結構和它的生存有什么關系。比如,蠶的口器對它吃桑葉有什么好處,如果它是像蚊子一樣的刺

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      出自己的疑問很有必要。同時,蛹是蠶的另一種形態(tài),讓學生觀察蛹是否還有生命,哪些地方和蠶的幼蟲時期相似,哪些是新發(fā)育出來的部分,對下面的教學及認識蠶的一生具有重要意義。

      本課內容分兩部分,第一部分是觀察蠶蛹;第二部分是觀察蠶繭和蠶絲。

      科學概念

      ●變蛹前的蠶是蠶生長發(fā)育過程中的幼蟲,蛹是蠶生長發(fā)育過程的另一個形態(tài)。蛹的外形和幼蟲區(qū)別很大。

      ●蠶蛹被繭包裹,繭能起到保護蛹的作用。

      ●蠶繭是由一根絲組成的,蠶絲可以織成絲綢或被加工成各種絲織品。

      過程與方法

      ●觀察、猜測和描述蠶蛹和蠶繭。

      ●估計蠶絲的長度和抽取蠶絲。

      ●用畫圖、語言文字記錄和交流觀察結果。

      情感態(tài)度價值觀

      ●培養(yǎng)對動物研究的興趣。

      ●理解人類的生存依賴于自然環(huán)境,并可以通過技術合理地利用自然資源來改善自己的生活。

      ●對我國古代勞動人們的創(chuàng)造發(fā)明及對世界做出的貢獻表示敬佩和自豪。

      (二)教學準備

      分組實驗器材:蠶繭,放大鏡,小剪刀,手電筒。

      教師演示器材:熱水,小碗,竹簽,絲綢制品。

      (三)教科書說明

      第一部分:觀察蠶蛹

      本課的活動是先觀察蠶蛹,再觀察蠶繭。繭在外面,蛹在里面,為什么要先觀察蠶蛹呢?這是根據(jù)學生的心理特點設計的?因為外面的蠶繭學生已經(jīng)看見,而里面的蠶蛹卻看不見,這就更增加了學生對它的好奇。為了滿足學生的好奇心,使活動在學生的強烈求知欲中進行,所以先安排學生觀察蠶蛹。另外,觀察蠶蛹也是本課的重點活動。對蠶蛹的觀察主要圍繞教科書上提出的五個問題進行。

      (1)蛹的外形和蠶有什么不同?

      (2)還能找到眼睛和足嗎?身上的環(huán)節(jié)還在嗎?(3)蛹會動嗎?它的身上長出了什么東西?(4)在剪開的繭里還發(fā)現(xiàn)了什么,它可能是什么?

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