最新修订版科学教学参考书（五上年级）

义务教育课程标准实验教材 科学教师教学用书 五年级上册 ·北京· 科学教师教学用书五年级上册 目 录 使用说明------------------------------------------------------------------------------------------------------ 教科书整体结构表------------------------------------------------------------------------------------------ 本册教科书的教学目标与内容概要--------------------------------------------------------------------- 主要材料清单------------------------------------------------------------------------------------------------ 各单元说明与教学建议------------------------------------------------------------------------------------ 生物与环境 一、单元概述------------------------------------------------------------------------------------------------ 二、单元教学目标8 三、分课时教学建议（背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议）------------------ 第1课种子发芽实验（一）------------------------------------------------------------------------ 第2课种子发芽实验（二）----------------------------------------------------------------------- 第3课观察绿豆芽的生长-------------------------------------------------------------------------- 第4课蚯蚓的选择----------------------------------------------------------------------------------- 第5课食物链和食物网----------------------------------------------------------------------------- 第6课做一个生态瓶-------------------------------------------------------------------------------- 第7课改变生态瓶----------------------------------------------------------------------------------- 第8课维护生态平衡-------------------------------------------------------------------------------- 四、评价建议----------------------------------------------------------------------------------------------- 五、教学案例---------------------------------------------------------------------------------------------- 六、参考资料----------------------------------------------------------------------------------------------- 光 一、单元概述----------------------------------------------------------------------------------------------- 二、单元教学目标----------------------------------------------------------------------------------------- 三、分课时教学建议（背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议）----------------- 第1课光和影----------------------------------------------------------------------------------------- 第2课阳光下的影子-------------------------------------------------------------------------------- 第3课光是怎样传播的----------------------------------------------------------------------------- 第4课光的反射-------------------------------------------------------------------------------------- 第5课光与热----------------------------------------------------------------------------------------- 第6课怎样得到更多的光和热-------------------------------------------------------------------- 第7课做个太阳能热水器-------------------------------------------------------------------------- 第8课评价我们的太阳能热水器----------------------------------------------------------------- 四、评价建议----------------------------------------------------------------------------------------------- 五、教学案例----------------------------------------------------------------------------------------------- 六、参考资料----------------------------------------------------------------------------------------------- 地球表面及其变化 一、单元概述----------------------------------------------------------------------------------------------- 二、单元教学目标----------------------------------------------------------------------------------------- 三、分课时教学建议（背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议）----------------- 第1课地球表面的地形----------------------------------------------------------------------------- 第2课地球内部运动引起的地形变化----------------------------------------------------------- 第3课坚硬的岩石会改变模样吗----------------------------------------------------------------- 第4课土壤中有什么-------------------------------------------------------------------------------- 第5课雨水对土地的侵蚀-------------------------------------------------------------------------- 第6课什么样的土地容易被侵蚀----------------------------------------------------------------- 第7课河流对土地的作用-------------------------------------------------------------------------- 第8课减少对土壤的侵蚀------------------------------------------------------------------------- 四、评价建议---------------------------------------------------------------------------------------------- 五、教学案例---------------------------------------------------------------------------------------------- 六、参考资料---------------------------------------------------------------------------------------------- 运 动 和 力 一、单元概述---------------------------------------------------------------------------------------------- 二、单元教学目标---------------------------------------------------------------------------------------- 三、分课时教学建议（背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议）---------------- 第1课我们的小缆车------------------------------------------------------------------------------- 第2课用橡皮筋作动力---------------------------------------------------------------------------- 第3课像火箭那样驱动小车---------------------------------------------------------------------- 第4课测量力的大小------------------------------------------------------------------------------- 第5课运动与摩擦力------------------------------------------------------------------------------ 第6课滑动与滚动---------------------------------------------------------------------------------- 第7课运动与设计---------------------------------------------------------------------------------- 第8课设计小赛车---------------------------------------------------------------------------------- 四、评价建议---------------------------------------------------------------------------------------------- 五、参考资料---------------------------------------------------------------------------------------------- 科学教师教学用书 使用说明 与教科版科学教科书配套的《科学教师教学用书》是为切合教师教学的实际需要而编写的，三至六年级共8册。为了能清晰而简明地表达课程设计的意图，同时方便教师备课，我们设计了一些栏目和提供了相应的资源。

下面是与使用有关的几点说明。

一、教师用书的体例和作用 1、本册教科书的教学目标与内容概要 列写本学期的主要教学内容和在学生科学素养培养方面希望达成的目标。为教师了解全学期的教学任务提供完整的框架和概貌。

2、主要材料清单 列出本学期探究活动涉及的主要实验和需要的器材与材料，供教师作计划和提前准备时使用。

3、各单元说明与教学建议 用文字形式介绍本单元的主要教学活动和活动间的结构，说明本单元的教学在整个教科书框架体系中的地位和意义。

4、单元教学目标 根据课程标准从科学概念、过程与方法、情感态度价值观三个方面。列出本单元要实现的教学目标，为教师把握单元教学提供方向。

5、背景和目标 这是分课时教学，说明教学内容选择的知识背景和学生的认识背景，方便教师理解教学活动的设计意图。所列的教学目标是直接针对该节课的。

6、教科书说明 用图文对照的形式详细说明正文、照片、图片、图表、对话框所包含的意义，对教科书正文中提出的问题给出必要的答案或说明。

7、教学建议 有针对性地为教学提供参考性策略，对教学中容易出现的问题给予提示。

8、评价建议 立足单元教学指出评价的主要方向、可使用的依据，以及可采用的评价方法。

二、课时安排建议 修订后的教科书每册均安排了4个教学单元。三四年级每个单元包含7个教学活动，五六年级为8个教学活动。原则上每个教学活动的时间为1课时，这是根据目前全国绝大部分地区小学科学课中、高年级均为每周2课时的现状安排的。在设计时，我们也考虑到个别省份科学课的开设已经实现了课程标准的要求，因此在活动内容的安排上保持了弹性。针对这样的地区，我们建议在课时安排上可以采取下面的办法来解决：
（一）对典型的过程与方法活动展开充分的探究，不以1课时为限制。例如“比较水的多少”“总结我们的天气观察”等；

（二）加强单元后的总结性教学，帮助学生梳理概念、澄清观点，开展单元性的评价活动；

（三）实现教科书中已设计的拓展性活动，或资料库中的拓展性活动。这些活动对学生的发展是十分有意义的。如“小杆秤的制造”“设计制作一个强磁力电磁铁”等。为此每个单元安排3节左右的机动课时是适宜的，也是可操作的。

三、教学目标的表述 在这套教师用书中，我们根据课程标准的要求和新的科学教育研究成果，将教学目标分别从科学概念、过程与方法和情感态度价值观三个方面来表述。科学概念的陈述是用一句完整的话来完成的，它比一个简单的词有了更丰富的内涵，表达的是一个科学的观点或思想。科学概念也可以划分为不同的层次，例如核心概念和具体概念。每一个核心概念是由不同的具体概念组成的，而具体概念是从科学事实中归纳出来的。以科学概念作为教学目标，将促进学生对事实的理解，有助于他们形成重要的科学观念和思想，体现了科学教育改革的新方向。

四、概念图和图表的使用 修订后的教科书引入了多种形式的概念图和图表，因为它们是学生学习科学的有用工具。运用这些工具，学生可以记录和加工整理信息，同时用来描述概念。教师也可以 借此了解学生的初始想法，为教学确定起点。

 维恩图是一种选择、分类和比较信息的非常有用的工具。可以帮助学生记录下他们的观察结果。两个圆可以呈现不同的信息，比如只属于陆生植物的特征和只属于水生植物的特征应分别记在一个圆里，而它们的共同特征则应记入两个圆的交叉部分。

网状图是概念图中的一种，它的作用是用图解的形式记录与中心词有关的观点和内容，呈现中心词和与之相关内容之间的关系。

使用网状图可以帮助学生围绕中心词作尽可能多的联想，由此教师可以了解到哪些知识是学生已经知道的。

气泡图是一种简单的网状图，它可以帮助学生对中心词（主题）作出联想，记录下他们已经观察和了解到的内容。

柱状图（条形图）是在坐标图上用填充的方式，完成的数据表达，表现为条形图，一般由两组数据组成，例如时间和影长、时间和温度等。柱状图可以直观地表现数据之间的差异。

记录不仅仅可以用文字，科学图画也是适合小学生记录观察和与人分享信息的一种十分有效的方法。它比普通的图画倾注更多的精力在细节上。为了真实地记录，学生必须仔细地观察，记下每个小的特点和线条。使用这种记录方法可以提高每个学生的观察能力，教师也可以从中评价他们的观察、表达和理解的能力。

教科书整体结构表   教科书整体结构表 修订后的教科书共32个单元，更好地体现了课程标准的要求。覆盖了生命科学、物质科学和地球与宇宙科学三大领域标准所规定的相关内容。教科书以科学概念和过程与方法两大主线并行发展的方式建立了自己的整体结构。

书中每个单元后设置了资料库，是为了便于学生深入理解该单元的科学概念、丰富他们的已有经验和发展他们探究科学的兴趣，是科学课学习的重要组成部分，但仅供学生阅读。

  上学期   下学期 三年级 植物 植物的生长 动物 动物的生命周期 我们周围的材料 温度与物体的变化 水和空气 磁铁 四年级 溶解 电路 声音 新的生命 天气 食物 我们的身体 岩石和矿物 五年级 生物与环境 沉和浮 光 时间 地球表面及其变化 热和燃烧 运动和力 地球的运动 六年级 工具和机械 微小世界 形状与结构 我们身边的物质 能量 宇宙 生物的多样性 环境和我们   本册教科书的教学目标与内容概要 从本学期开始，学生们将进入小学高年级阶段的科学课学习，科学教科书也将展现一系列新的内容，引导学生们开展更为丰富多彩的过程与方法活动。本册教科书由“生物与环境”“光”“地球表面及其变化”“运动和力”四个单元组成。

“生物与环境”单元从内容上分三个部分：通过“绿豆种子发芽和生长”“蚯蚓的选择”研究生物的生存和非生物环境的关系。第二部分引导学生观察分析生态群落中生物之间的食物链和食物网，并通过对生态瓶的制作、观察，探究生态群落中生物和生物、生物和非生物相互依存的关系。第三部分内容，是把以上认识拓展到自然界，通过典型事例的分析，认识到保护大自然、维护生态平衡的重要性。

“光”单元首先引领学生们观察光的传播（直线传播和反射）特点及其在生产和生活中的运用；
接着指导学生认识许多光源在发光的时候也在发热，太阳是地球最大的光源和热源。阳光下物体得到的热与受到的光照强弱有关系，也与物体本身的性质有关系。最后通过制作太阳能热水器综合运用相关知识。

“地球表面及其变化”单元教学内容主要包括两个方面：一是认识地球表面总的地形概貌，以及河流、海洋、山脉、高原等地形及特点；
二是地形地貌变化及发生原因。让学生知道是地球内部的运动，是太阳、流水、风、冰川、波浪等自然力共同作用形成和重塑了地球的外表。

“运动和力”单元内容可分为四个部分。第一部分了解重力、弹力、反冲力，让学生用这些力作动力使小车运动起来，并研究动力的大小与小车运动的关系。第二部分学习测量力的大小，认识力的单位，为研究摩擦力大小做好技能准备。第三部分认识摩擦力，研究影响摩擦力大小的一些因素，研究摩擦力对物体运动的影响。第四部分动手实践，设计和制作一个小车。

五年级的学生已经掌握了一定的过程与方法技能，如观察、记录、简单实验等，本单元将引导学生经历更为完整的探究过程。由于本单元探究的多是自然事物发生的原因、变化规律及事物之间的相互关系，在理解探究以及培养探究技能方面有更高的要求。比如强调实验前后的推测、解释要有充分的依据；
进一步掌握控制变量实验的技能，并学习设计控制变量实验；
运用模拟实验探究自然事物发生的原因、变化及规律。学生还将面临几次较长期的观察研究活动：能用线条、符号、图画、文字等方式记录观察现象，用柱状图、折线图处理数据，并认识到重复实验的意义。

主要材料清单 “生物与环境”单元 放大镜、绿豆种子、塑料种植盒（杯）、塑料调羹、纸巾、水桶、滴管、大头针或剪刀，蚯蚓、土壤、长方形木盒或塑料盒。

做生态瓶的容器（每组一个，可以是大的饮料瓶或色拉油桶）、沙子和小石子、小铲、漏网等工具，大玻璃水箱（每班一个）、小鱼若干，水草若干。

“光”单元 手电筒、小长方体、纸屏，简易的日影观测仪，在同一位置打孔的长方形卡纸、空心弯管和直管，小镜子、制作简易潜望镜的材料。

小镜子、凹面镜、凸透镜，白色纸、粉色纸、黑色纸、黑色蜡光纸、铝箔纸对折做成纸袋，温度计。

制作简易太阳能热水器的材料（纸盒、泡沫塑料或棉花、能装水的塑料袋或短一点的饮料瓶、玻璃片或塑料薄膜、盒盖、黑色纸、镜子或锡箔纸）。

“地球表面及其变化”单元 风景照片、中国和世界地形图（或地形地球仪），地震、火山地貌的照片或多媒体课件。

小岩石块、酒精灯、镊子、烧杯、水，石膏粉、豌豆种子、小碗或盘子，塑料瓶、碎砖块。

新鲜湿润的土壤及干燥的土壤、牙签、放大镜、去掉上半部的饮料瓶。

小铲子、一侧有孔的长方形塑料水槽、报纸、塑料薄膜、降雨器（饮料瓶，瓶盖上扎孔）、水、接水桶，有植物覆盖的土和无植物覆盖的土、塑料杯（杯底侧边扎孔）、大盘子、建造家园房屋的材料。

“运动和力”单元 小车及配件一套（包括装配气球小车的车架附件）。

小钩、铁垫圈，车轴套、橡皮筋圈。

气球、气球喷嘴、连接小车部件的螺丝钉、安装小车用的螺丝刀、纸盒子（装钩码用，在桌面测摩擦力也用这个盒子）、胶带（粘小车轮子用）。

测力计、钩码，做“滚珠轴承”的玻璃珠、瓶盖。

各单元说明与教学建议 生物与环境 一、单元概述 在前面的科学学习活动中，学生们已经对生物体的基本特征进行了观察、认识和研究，本单元是在此基础上带领学生们进一步研究生物与环境（包括生物环境和非生物环境）之间的关系。在研究生物与环境关系的时候，他们会发现：各种生物依赖于有生命和没有生命的环境，它们的行为与所处的环境有关，所有的生物也都会引起它们所生存环境的变化。学生们在探索生物与环境关系的过程中，会进一步巩固他们对生物的已有认识，形成对生物的积极态度，并了解生物与环境的相互作用。

五年级的学生已经掌握了一定的过程与方法技能，如观察、记录、简单实验等。在本单元中，他们将通过研究生物与环境的关系，掌握对比实验的探究技能，加强运用数据对实验现象进行分析、解释的能力。在研究生物与环境关系的同时，他们还将学习使用图式（包括肢解图式和箭头关系图式等）。此外，在本单元中，他们还将面临几次较长时间的观察，这些都将促进学生们过程与方法技能的形成，更加有效地开展过程与方法活动。

本单元内容可以分为四个部分：
第一部分（第1~3课）：通过对种子发芽和种子生长的观察研究，认识植物与无生命环境的关系，了解植物的生存是需要一定条件的。

第二部分（第4课）：通过对蚯蚓与环境的研究，认识动物与无生命环境的关系，了解动物是会根据自身生存的需要对环境条件进行选择的。

第三部分（第5课）：通过认识和研究食物链与食物网，将植物和动物联系起来，认识到生物之间是互为生长环境的，它们是相互依存、相互影响的。

第四部分（第6~8课）：通过建造生态瓶和模拟实验，认识在一定区域内生活的生物需要一个和谐、平衡的环境，平衡的改变会对生物的生活产生很大的影响。生态平衡是十分重要的。

对于五年级的学生们来说，这将是一个有趣的单元。他们将通过研究植物对环境的需要、动物对环境的需要，生物之间的相互依存、相互作用的研究，建立起初步的生物与环境关系的认识。

二、单元教学目标 科学概念 ● 植物对环境有基本的需要。如空气、水、阳光、养分、空间等。

● 动物对环境有基本的需要。如空气、水、空间和食物等。

● 植物和动物都会对它们需要的环境进行选择。不同的生物对环境有着自己特有的需要。

● 所有的生物都会引起它们所生存的环境的变化。

● 植物与动物、动物与动物之间存在着非常复杂的关系。

● 生物与生物之间是相互依存、相互作用、相互影响的。

● 在一定范围内的生物必须和谐共处，生态平衡受到破坏，生物的生存就会受到威胁。

过程与方法 ● 进行种子发芽的对比实验，并收集在不同环境条件下发芽种子的数据。

● 观察绿豆芽的生长，并记录下它们的生长情况。

● 进行蚯蚓选择环境条件的实验，并收集相关数据。

● 用文字、数据、图表等对所观察到的内容进行记录、整理与分析。

● 通过文字、图画和讨论表达自己的看法，并与同学进行交流。

● 运用所了解的生物与环境的知识来理解保护环境、保护生态平衡的重要性。

● 通过阅读资料来增加对生物与环境关系的理解。

● 在人工环境中培育和养殖动、植物。

情感、态度、价值观 ● 养成对植物和动物对环境需要进行研究的兴趣。

● 能够敏感地意识到生物对环境的需求。

● 获得生物生存需要一定环境条件的认识。

● 形成积极的对待生物的态度。

● 认识到保护环境的重要性。

三、分课时教学建议 第1课 种子发芽实验 （一） （一）背景和目标 在第一课中，学生们开始关注种子发芽的条件。学生已有种植凤仙花的经验，对植物生长的基本条件也有所了解，但对于种子的发芽条件进行过研究的学生并不多。哪些是必要的条件，哪些是可要可不要的条件，他们多数没有做过科学的研究。所以这节课就从熟悉的绿豆发芽所需条件实验开始研究。在本课中，学生要学习提出问题、根据所要研究的问题控制实验条件、设计实验、动手做实验、观察记录这几个过程。学生将第一次接触对比实验，改变条件和控制条件对于很多学生来说是一个难点。在学生讨论实验时，要提示他们注意实验的公平性。学生还要交流实验设计，交流的目的是为了吸取别人的长处，改进自己的不足，完善、调整自己的实验计划。所以，教师要引导学生认真听取别人的发言，比较自己与别人的不同之处，找到自己计划的缺陷。学生在研究的过程中同时要记录种子的发芽情况，通过文字记录他们的发现。这个过程需要学生每天去观察，看一看种子从种下去，到长出叶这段时间要经历哪些阶段。

科学概念 ● 种子发芽需要一定的条件。

过程与方法 ● 经历种子发芽实验的全过程，用对比实验的方法观察、记录影响种子发芽的条件；
按要求制订自己的实验计划。

情感、态度、价值观 ● 养成对实验观察的兴趣。

（二）教学准备 为每个学生准备：一个放大镜、4颗绿豆种子、两个干净的塑料种植盒（杯）、四张标签、一个塑料勺、一块纸巾。

为每组准备：一个盛有潮湿土壤的桶、两支滴管、一些水。

为全班准备：一个废物桶、大头针或剪刀、纸巾。

特别提示：教师自己需要先种些绿豆种子，待它们发芽后，要做第三课中绿豆芽生长对水的需求的实验（可以做两至三组，也可以保证每小组都有）。在一个盘子里铺上几层吸水纸，把5粒刚发芽的绿豆并排放在吸水纸上，保持吸水纸一端湿润。

这个实验的结果学生要在第三课课上观察，所以要提前做准备。

（三）教科书说明 教科书共3页，教学内容分为三部分。

第一部分：提出实验要解决的两个问题 这两个问题是：“种子发芽需要哪些条件？”“改变其中的一个条件，可能会有什么结果？” 学生在三年级种过凤仙花，对植物生长的基本条件有所了解。卡通图中三个学生的对话，表达的是由问题引起的讨论，“天气太冷也会影响发芽。”“需要种到土里吗？”“需要浇水吗？”指示种子发芽可能需要的条件。

教科书接着提出“改变其中的一个条件，可能会有什么结果？”让学生做出思考和猜测。不同的猜测会引起矛盾冲突，在这样的情境下，激发学生用实验来验证他们的猜测，过程与方法活动就开始了。

第二部分：设计种子发芽实验 教科书通过卡通人物对话提示，“首先要选择一个研究问题！”“只能改变一个条件哟！”接下来列举了改变水条件实验的例子。

“实验计划”中列的五条是设计实验、制订实验计划内容的五个方面。教科书说明，在种子发芽需要的条件中，光、温度、水这三个条件适合进行实验研究，可以选择其中的一个设计实验。如果有学生提出想对空气的条件进行研究，也应充分给予鼓励。

对话框中提出为什么要用两粒种子，在于提示学生科学实验的严谨性。如果只用一粒种子，种子没有发芽，有可能不是实验条件所致，而是种子本身不能萌发。用两粒种子就减少了这种可能性。一个实验至少要有两个小组同时进行，强调的是科学实验的可重复性。一个结论的得出必须有多个重复性的证据支撑才行。因此至少要有两个小组同时参与。种子发芽实验中的水是一个重要因素，对水量必须控制。这里是提示学生定时、定量地浇水。

第三部分：种子的发芽实验 首先要请学生观察种子发芽前的状况，并把它们画下来，用词汇描述它们。然后配备实验装置，教科书上的图表达了配备实验装置的过程。

教科书通过卡通人物对话提示：“别忘了与对照组比较。”“别忘了给种子编号。”目的是提示实验的科学性，要求学生明确实验的方法步骤后，再开始动手做实验。

实验做好后就是一个观察的问题了，教科书中出示了一张实验记录表，目的是提示学生要坚持进行观察并做好记录，同时也是指导学生如何观察记录。

（四）教学建议 1.组织班级讨论，请学生交流他们以前种植种子的经验。“你们以前种植过种子吗？如何种的？” 2.在讨论之后，提问：你们种植过绿豆吗？说说绿豆种子怎样才能发芽。（学生可能会说需要浇水，要种到土里，要有合适的温度……把学生说的归纳一下，写在黑板上）。

3.让学生猜测一下，种子发芽的必需条件是什么。如果我们改变其中一个条件可能会有什么结果？（在这里要强调只改变一个条件。）向学生提问：我们可以改变哪些条件？为了帮助学生思考，可以提出以下问题：少浇一点水行不行呢？不种在土里行不行呢？让它受到光照行不行呢？温度低一些或者放到冰箱的冷藏室里能不能发芽呢？ 4.收集学生的想法，告诉学生要想知道我们的猜测是否正确，需要用实验的方法验证。

把学生分成四人一组，花点时间请各小组选出一个他们最想研究的条件，而且小组的四人要研究同一个条件。教师要了解学生所选的条件，要注意最好是每个条件都要有小组研究。

参照书中内容，让学生讨论并完成本组的实验计划。

5.实验设计完成后，交流一下各组的实验方案。

这时，要请学生认真阅读课本第3页的实验计划，并提问：为什么同一组我们要种植两粒绿豆种子，而不是一粒？实验要至少两个组同时进行这是为什么？这对学生理解科学实验的客观性和可重复性是十分必要的。

接下来可以按照以下步骤完成种子的发芽实验：
请各组到材料中心领取他们所需要的材料，包括绿豆种子（每人4颗，共16颗）、种植盒（杯）每人两个共8个、滴管两支（两人用一支）、四个放大镜、纸巾、研究“土”这个条件的还要一个盛有潮湿土壤的桶和四个塑料勺。

首先请学生用放大镜观察绿豆种子，测量它们的大小，并把它们画下来。

使用大头针或剪刀的尖端，在每个学生的种植盒（杯）的底部钻两个排水孔。

如果是研究“水”这个条件的小组，在两个种植盒（杯）内部垫上纸巾，再往一个纸巾上滴水，另一个保持干燥，然后在两个种植盒（杯）中，各放两颗绿豆种子。用标签标明对照组和实验组并把标签贴在种植盒（杯）的外面。

如果是研究“土”这个条件的小组，在一个种植盒（杯）中加一些土，并用勺把土壤的顶部弄平。一个种植盒（杯）内部垫纸巾。再同时往两个种植盒（杯）中滴相同的水量，用手按出两个小洞种进绿豆种子。有土的是实验组，无土的是对照组。用标签标明对照组和实验组并把标签贴在种植盒（杯）的外面，把同一条件的两颗种子编上1号和2号。

如果是研究“光”和“温度”条件的小组可以将两个种植盒（杯）中垫入纸巾再往两个种植盒（杯）中滴相同的水量，然后在两个种植盒（杯）中各放两颗绿豆种子。用标签标明对照组和实验组并把标签贴在种植盒（杯）的外面，把同一条件的两颗种子编上1号和2号。研究“光”这一条件的小组可把一个种植盒（杯）放在窗台上，另一个用盒子或黑色塑料袋罩起来（留有气孔）。研究“温度”这一条件的小组可把一个种植盒（杯）放在常温下，另一个放到冰箱里。

6.课结束前可进行小结，并提出我们要怎样去照料种子。

还要告诉学生要每天去观察种子，及时做记录，这是很重要的。

让学生注意教科书上的记录单，引导他们阅读观察记录表，看上面有哪些项目，说说怎样记录。

提醒学生，当检查种子的时候，他们可能不能确认是否需要给种子浇水。这时可以征求教师的意见。

第2课 种子发芽实验 （二） （一）背景和目标 这一课，学生们将要经历整理分析实验结果，用实验数据说明问题的过程。这是一个很重要的过程，是完整的过程与方法过程中十分重要的一个阶段。另外，学生在整理自己实验数据的基础上，还要与做同一类实验的其他同学交流。在这个过程中，学生将会发现不是所有的种子都会发芽，有些种子不发芽可能是由于外界条件不具备，也有可能是由于种子本身的原因。由于每个学生只研究了一个问题，还有一些问题是别人研究的，所以对于自己没有研究的问题就需要倾听别人的汇报了。另外，学生还将经历种植绿豆芽、照料绿豆芽的过程。这个活动的设计将引发学生去发现新的问题，经历提出问题、根据所要研究的问题控制实验条件、设计实验、动手做实验、观察记录、整理分析实验结果、用实验数据说明问题的科学研究过程。

科学概念 ● 绿豆种子发芽需要水和适宜的温度。

过程与方法 ● 学习整理收集到的数据，依据数据得出科学的结论。

情感、态度、价值观 ● 认识到对比实验、严格控制实验、重复实验的重要性。

（二）教学准备 为每个学生准备：一个放大镜、一个移植说明。

（三）教科书说明 教科书共两页，教学内容分为三部分。

第一部分：整理分析实验信息 教科书中先以研究“水”这个条件的小组为例。“我们小组的实验中，实验组里的绿豆种子全部发芽了，对照组的绿豆种子都没有发芽。”“这种实验现象说明什么呢？”这样的问题是提示学生要对自己组的实验进行观察和初步的分析。教科书又提示学生和其他组的同学交流从实验中获取的信息。收集做相同实验小组的实验信息，共同分析。教科书设计的几个问题“实验组和对照组的数据有什么不同？”“从实验数据中我们可以得出结论吗？”“实验结果和我们实验前的猜测一致吗？”引导学生进一步讨论，注意从同一类、多组数据中分析研究的这个条件是否影响了种子的发芽。

第二部分：交流实验信息 教科书要求每种实验都要汇报，同时要求其他的同学认真倾听。交流和倾听不仅是获取更多信息的一种方法，而且是相互质疑的一个过程。这里是引导学生对每一组实验得出的结果检查它的可靠性，弄清是怎样用实验数据来解释实验结果的。如果发现实验结果和预测不一致，还要反思实验的过程或是对先前的预测进行质疑。

最后一定要在全班汇报和讨论的基础上，对绿豆种子发芽的条件作出一个肯定的结论。

第三部分：种植绿豆芽 这个活动是一个探索植物生长需要条件的活动。可以将移植绿豆芽放在课后，在这里教师一定要讲述移植的方法，还要鼓励学生做这个事情。

（四）教学建议 1.询问学生的实验是否有结果。将研究不同条件的小组配对，让学生看一下其他小组的种子。

2.请各组汇报一下他们的实验过程和记录。注意，教师要鼓励学生听取做不同实验小组的实验方法和获取的信息。

教师可以把研究同一个条件的小组的实验记录进行整理，记录在教科书中的实验记录单上。

3.把研究各种条件的实验记录整理好后，请学生观察一下班级的记录，然后提出以下问题：
● 实验组和对照组的数据有什么不同？ ● 从实验数据中我们可以得出结论吗？ ● 实验结论和我们实验前的猜测一致吗？ 这些问题可以帮助学生思考，分析绿豆种子发芽所需要的条件。

最后一定要组织学生概括，通过实验说明绿豆种子发芽的必需条件究竟有哪些。

4.种植绿豆芽。

绿豆种子已经发芽了，以后会怎样呢？向学生说明，我们要把它们种植到花盆里，让绿豆芽生长一段时间，以便研究下一个问题：绿豆芽生长需要哪些条件。这时要向学生说明移植的步骤：
准备好移植的材料：一个带有排水孔的花盆，花盆中要有土壤，还要一个勺、一些水。

把土壤填至花盆的1/3处，用工具把发芽的绿豆从种植盒（杯）中取出来，小心不要破坏了根。轻轻地疏松一下花盆里的土壤，把绿豆芽放在花盆中间，将花盆中的土加至离花盆口两三厘米处，轻轻地压一下绿豆芽周围的土壤。给花盆彻底浇水，直至水从排水孔流出来，然后把花盆放在阳台上。

告诉学生要注意浇水，还要把绿豆芽的生长情况记录下来。

请学生预测一下哪些条件会影响绿豆芽的生长。

第3课 观察绿豆芽的生长 （一）背景和目标 在这一课中，学生将先来对绿豆芽的生长进行观察。细心的学生会发现，并不是种到土壤中的绿豆芽都长得一样好。这就意味着学生又将经历一个提出问题，设计实验，动手做实验，观察记录，整理分析实验结果，用实验数据说明问题的过程。另外，学生将要研究一个比较“特殊”的实验——绿豆芽生长对水的需求。这个实验目的在于让学生体会植物在适应环境方面的能力。然后分析自然界植物在适应环境方面的例子，进一步建立生物的形态构造、生活习性与环境之间的联系。

学生们经历的活动将为他们进一步发展对生命的认识奠定基础。因此，需要教师克服困难，积极为学生创设探究生物与环境关系的机会，并引导他们不断提出新的、有价值的问题，以促进探究活动逐步深入下去。

科学概念 ● 植物的生长需要合适的环境条件。当环境改变的时候，植物具有一定的适应环境的能力。

过程与方法 ● 设计绿豆芽生长需要阳光的实验，用对比实验的方法观察、记录影响植物生长的条件。

情感、态度、价值观 ● 意识到生物的形态结构、生活习性同它们的生活环境是相适应的。

（二）教学材料 为每个学生准备：放大镜。

为每组准备：绿豆芽生长对水的需求的实验（来自第一课的准备，也可以为全班准备一至两组）。

为全班准备：香蕉、松树、仙人掌的图片。

（三）教科书说明 教科书共两页，教学内容分为三部分。

第一部分：绿豆芽生长需要阳光吗 教科书一开始就提出：“观察我们种下的绿豆芽生长得怎么样了。怎样才能让绿豆芽生长得更好一些？”这个问题是引导学生思考植物的生长需要哪些条件。以前面的研究结果——绿豆种子发芽不需要阳光作为导线，提出“绿豆芽的生长需要阳光吗”。围绕这个问题设计一个对比实验。教科书中的对话再次提醒我们在设计实验时要注意的问题。

由于这个实验需要学生在课外去进行，所以老师要鼓励学生持续地进行观察并记录。

教科书中的记录表是对学生如何去观察以及观察什么的指导。在上课时让学生自己看看对他们的研究是很有帮助的。

第二部分：绿豆芽生长对水的需求 这个活动建议由老师来做，让学生来观察实验的结果。所以在上课前老师要提前几天把这个实验准备好。这个实验的现象是绿豆芽的根都向纸潮湿的一端生长，体现了植物适应环境的能力。

第三部分：讨论动植物的身体结构与生活环境的关系 教科书中提问到：“这三种植物生活在什么样的地方？它们的叶同它们生存的环境有什么关系？” 香蕉生长在热带、亚热带，那里阳光充足、雨水多，所以叶子宽大。松树生长在温带地区，针形叶有利于减少水分蒸发。仙人掌原产于热带荒漠地区，叶变成了刺，茎肥厚多汁，能贮存大量的水，同那里缺水、酷热、干燥的环境有关。这三种植物的形态说明植物的器官是适应生存环境的结果。

通过对以上问题的讨论希望学生明白，形形色色的植物生长在各种不同的环境里，环境会影响植物，植物能够适应环境。

教科书鼓励学生“我们还知道哪些植物适应环境的例子？”是为了激发学生的研究兴趣，收集更多有关植物与环境关系的信息。

（四）教学建议 1.可以以谈话的形式提问学生，他们的绿豆芽现在怎么样了，给他们几分钟的时间让他们把自己的绿豆芽和别人的比一比，观察一下自己和别人的绿豆芽的生长情况。

2.问一下学生，绿豆芽的生长需要些什么（学生可能会说绿豆芽的生长需要水、阳光、土壤等）。

让学生思考一下，绿豆发芽不需要阳光，绿豆芽的生长需要阳光吗。不需要马上让他们回答，把这个问题在全班讨论，收集学生的想法，这对后面的评价环节有好处。

3.向学生说明，刚才的讨论过程，只是一个猜测，要想知道我们的猜测是否正确，还需要用实验的方法验证。让学生对绿豆芽生长是否需要阳光这个问题设计一个实验。为了帮助学生思考，教师可以逐一提出以下问题：
● 我们怎样来研究？ ● 可以设计几组对比实验吗？ ● 我们只能改变哪些条件？不改变哪些条件？ ● 两组的绿豆芽需要一样多吗？ ● 改变了条件是不是对绿豆芽生长产生了影响，我们怎样才能知道？ 4.在班级对这些问题讨论之后，让学生按照教科书中提示的实验设计样式把实验方案写出来。然后在全班交流。

5.告诉学生，我们要在未来的一星期的时间里对绿豆芽进行观察，并要做好记录，做好记录是很重要的。请学生讨论一下应该如何去记录。如果学生没有说到应该把现在绿豆芽的情况记录下来，教师可以告诉学生记录很重要，因为这样才能帮助我们比较。随后让学生把实验前绿豆芽的情况用图画和文字记录下来（包括高度、茎、叶的颜色）。

复印教科书中的记录单给每个学生，鼓励他们进行持续的观察并做好记录。

6.拿出事前做的绿豆芽生长对水的需求的实验（来自第一课的准备）。可以拿一组放在投影仪下，让学生们观察，也可以让每小组都有一组。接下来教师要介绍这个实验是怎样做的——在一个盘子里铺上几层吸水纸，把5粒刚发芽的绿豆并排放在吸水纸上，保持吸水纸一端湿润。引导学生讨论：
● 这5粒绿豆种子生存的环境有什么不同？ ● 不同的环境对绿豆种子的生长会产生什么影响？为什么我们这样推测？然后告诉他们，这个实验已经3天多了，现在请他们提起一层吸水纸，仔细观察绿豆种子根的生长情况。问他们发现了什么，分析出现这种情况的原因。

注意，这里的观察、讨论时间一定要充分。最后要概括到：植物的生长需要一定的环境，当环境改变后它们会努力适应环境的变化。

7.出示香蕉、松树、仙人掌的实物或图片，然后讨论香蕉、松树、仙人掌的形态结构与生活环境的关系。为了帮助班级的讨论，教师可以提出下面的问题：
● 比较香蕉、松树、仙人掌的叶有什么不同？ ● 香蕉、松树、仙人掌生长在什么地方？ ● 这三种植物的叶同它们的生活环境有什么关系？ 鼓励学生说说他们还知道哪些植物适应环境的例子。

第4课 蚯蚓的选择 （一）背景和目标 对于一个生物来说，周围的环境包括生物环境和非生物环境。生物环境有动物、植物、微生物等，非生物环境有阳光、温度、水、空气、土壤等。

在这节课中，学生通将过对比实验，了解蚯蚓生活需要的环境条件。学生将经历两个实验。第一个实验是把蚯蚓放入半边明半边暗的纸盒里，观察蚯蚓往哪边爬。在这个实验中，盒子里的温度、湿度条件都一样， 只有光的条件不一样。第二个实验是把蚯蚓放在干土和湿土之间，观察蚯蚓往哪边爬。在这个实验中，只有土的干湿条件不同，其他条件都相同。通过以上两个实验，学生可以发现蚯蚓需要黑暗、潮湿的环境。

科学概念 ● 动物生活需要一定的环境条件。

过程与方法 ● 掌握对比实验的方法。

情感、态度、价值观 ● 体会自然事物是相互联系的。

（二）教学准备 为每组准备：长方形扁纸盒两个（可以让学生准备）、黑布、塑料薄膜、玻璃片、蚯蚓15条（可以让学生准备）、干土、湿土。

为全班准备：企鹅、天鹅等的图片。

（三）教科书说明 教科书共3页，教学内容分为两部分。

第一部分：蚯蚓与环境 在这一部分中,学生先要谈谈自己对蚯蚓生活环境的了解，做出自己的猜测，然后用对比实验的方法验证自己的猜测。把蚯蚓放入半边明半边暗的纸盒里，观察蚯蚓往哪边爬。在这个实验中，盒子里的温度、湿度条件都一样，只有光的条件不一样。然后请学生猜测实验结果，并观察、记录实验。在这个实验中，蚯蚓会爬向纸盒阴暗的一边。

另一个实验是把蚯蚓放在干土和湿土之间。在这个实验中，只有土的干湿条件不同，其他条件都相同。请学生猜测实验结果，观察、记录实验。在这个实验中，蚯蚓会爬向湿土的一边。

第二部分：动物对环境的需要和适应 这个部分是让学生具体分析一些动物的生活需要，从而让学生认识到，动物生活也需要一定的环境条件。体会到自然事物是相互联系的。

（四）教学建议 1.开始可以以谈话的方式问学生，见过蚯蚓吗？能说说是在什么地方见到的吗？让学生讨论一下，你们觉得蚯蚓喜欢什么样的环境？ 告诉他们我们首先要来研究蚯蚓是适宜生活在明亮的环境里还是黑暗的环境里。怎样用实验的方法来证明呢？让学生说说他们的想法（学生可能会提到对比实验，这时肯定他们，引导他们思考如何控制条件）。

为了帮助学生思考，可以提示他们，如何想办法创设两个在某方面不同的环境——一个适宜蚯蚓生活，另一个不适宜蚯蚓生活，其他方面的条件相同，把蚯蚓放在两种不同环境的交界处，通常蚯蚓会爬向适宜它们生活的环境。

2.向学生说明我们今天怎样来做实验，让他们清楚步骤：找一个长方形的盒子，把盒子的里面涂成黑色，盒盖的一端剪掉一块，在盒子底部铺上吸水纸。将捉来的蚯蚓5条一组放在盒子中间，盖好盖子，5分钟以后，打开盒盖观察，做好记录。

3.让各小组到材料中心领取材料，分发记录单，各小组分组实验。教师需要走到各小组中去，这样便于评价学生。

4.让各小组汇报实验结果，全班分析实验的结果。讨论，实验说明蚯蚓适宜生活在什么环境中。

5.提问蚯蚓还适宜生活在什么环境中？我们如何用实验的方法，观察蚯蚓是适宜生活在潮湿的环境里还是干燥的环境里。让学生讨论，怎样实验才能达到上述的目的。

这个实验的步骤是：找一个盒子，在盒子的两端分别铺上一层泥土，一端铺湿润的，一端铺干燥的。将捉来的蚯蚓10条一组放在盒子中间，盖好盖子，5分钟以后，打开盒盖观察，做好记录。反复多做几次。

6.让各小组到材料中心领取材料，分发记录单，各小组分组实验。老师可以走到各小组中去，这样便于评价学生。

7.让各小组汇报实验结果，全班分析实验的结果。讨论，实验说明蚯蚓适宜生活在什么环境中。

8.出示企鹅、天鹅等的图片。

让学生讨论：这些动物是怎样适应环境的，我们还能举出哪些动物适应环境的例子？ 第5课 食物链和食物网 （一）背景和目标 随着年龄的不断增长以及过程与方法的不断深入，学生们对森林、花园、草地、池塘等环境越来越熟悉，对环境方面的科学研究也会越来越感兴趣。在对环境的进一步观察中，他们会发现一些更加有深度和具有科学意义的问题。有可能在活动的基础上进行科学推理，进一步体验生物与环境之间的关系，认识生物与生物之间是相互依存、相互作用和相互制约的，特别是认识到一种动物或植物可能就是另一种动物或植物生存所依赖的条件，进而在学生的心目中建立起初步的生态系统的概念，形成“生物与生物之间是相互关联的一个整体”的认识。建立这样一种看待生命世界的观点，需要经历一系列有结构的活动。本课将侧重研究生物体与生物体之间的关系，初步涉及动植物及微生物之间的依存关系，对动植物间的食物关系进行重点研究。学生将从观察熟悉的“蔷薇花丛”开始，研究“花丛”中动植物间的关系，认识生态系统；
研究它们之间的食物联系，认识食物链和食物网。

科学概念 ● 蔷薇花丛中动植物之间存在着食物能量交换关系。

过程与方法 ● 通过分析讨论，发现事物之间的相互联系和相互影响。

情感、态度、价值观 ● 形成善于听取别人的意见、虚心向别人学习的科学态度。

（二）教学准备 为全班准备：蔷薇、草、树叶、蚜虫、瓢虫、蚯蚓、鸟的图片。

（三）教科书说明 教科书共两页，教学内容分为两部分。

第一部分：谁吃谁 教科书的图中有蔷薇、草、树叶、蚜虫、瓢虫、蚯蚓、鸟等动植物。要求学生按照谁被谁吃的关系在图中的圆圈中填入动植物的名称。它们的基本关系是：
蔷薇或草→蚜虫→瓢虫→鸟 生物之间这样一种像链环一样的食物关系，称为食物链。在这条食物链中能自己制造食物的生产者是蔷薇和草，直接或间接地吃别人制造的食物的消费者是蚜虫、瓢虫和鸟。

蔷薇花丛这个生态系统中还可以找出的食物链是：落叶→蚯蚓→鸟。

教科书中的卡通图暗示了大多数食物链应该从植物开始，希望学生能记住这个规律。

第二部分：水田的食物网 教科书图画中水田里的生物有：水稻、稻螟虫、蝗虫、蜘蛛、螳螂、蜻蜓、小鸟、蛇、老鹰、青蛙、白鹭、鱼、虾、田鼠、黄鼠狼、猫头鹰，等等。

显然，这里面存在着多条食物链。教科书中卡通人的讨论暗示学生，像这种由多条食物链组成的网状结构叫食物网。通过图文，学生们可以直观地认识了解水田中复杂的食物联系。

（四）教学建议 1.可以以提问开始：生物的生存需要些什么？（由于前面的学习研究，学生可能会说生物需要水、阳光、空气等）。告诉学生，生物除了需要一定的自然条件外，它们彼此之间也是相互依赖、相互影响的。在以后的一段时间内，我们将要来研究这方面的问题。

2.让学生说说花丛中一般会有些什么生物，出示一些花丛中的生物的图片，其中包括蔷薇、草、树叶、蚜虫、瓢虫、蚯蚓、鸟。让学生讨论一下它们之间的食物关系，可以提问：这里的小动物们吃什么？把学生的回答记录下来，并用简单的文字和箭头表示它们之间的食物关系，然后让学生观察一下它们之间的这些食物关系，按照谁被谁吃的关系在教科书图中的圆圈中填入动植物的名称。

3.请几个学生汇报，教师和其他学生一起对学生的汇报进行评价（判断他们说的是否正确，对他们说的进行补充）,然后教师以简单的文字和箭头表示蔷薇花丛中的食物关系。给学生几分钟时间观察，然后指着黑板上的食物链告诉他们生物之间这种像链环一样的食物关系，叫做食物链。然后给学生解释什么是生产者，什么是消费者，请一个学生说一说在刚才的食物链中谁是生产者，谁是消费者，教师用不同颜色的笔把学生说的生产者和消费者勾画出来。鼓励学生再找出几条食物链（比如蚯蚓喜欢吃土壤中动植物体腐烂后变成的腐殖质，这条食物链就可以从落叶开始）。

4.清楚了蔷薇花丛里的动植物间的食物联系后，就可以来学习认识水田里的食物网了。先请学生观察图画中水田里的生物：水稻、稻螟虫、蝗虫、蜘蛛、螳螂、蜻蜓、小鸟、蛇、老鹰、青蛙、白鹭、鱼、虾、田鼠、黄鼠狼、猫头鹰，等等。

阅读竹林村的同学写的观察报告，认识水田里的动植物，了解水田里的动植物间的食物联系。然后问学生还可以补充哪些动植物间的食物联系，让他们用笔直接画在图中。

请学生汇报他们找的食物链，这个时候教师需要注意的是当一个学生汇报的时候，一定要让其他的学生认真倾听并对照书上的图片。鼓励学生不断完善自己的食物链。请学生数一数他们找到了几条食物链，其中的水稻被不同的动物吃了几次，然后告诉他们同一种植物会被不同的动物吃掉，同一种动物也可能吃多种食物，生物之间这种复杂的食物关系形成了一个网状结构，叫做食物网。

鼓励学生们观察身边的生态群落，也画出一个食物网。

第6课 做一个生态瓶 （一）背景和目标 本课是前一课的继续，进一步研究生物与环境之间的关系，认识生物与生物之间是相互依存、相互作用和相互制约的，特别是认识到一种动物或植物可能就是另一种动物或植物生存所依赖的条件。到目前为止，学生已经了解了一些生物与生物之间存在的食物关系，在这一课中，学生将通过简单的方案设计来研究生态群落。

做生态瓶对于学生来说是一个很有趣，也很有意义的活动。学生将通过自己的观察、思考给生物营造一个“家”。在这个过程中，有的“家”可能适于生物生活，有的可能不行，这时“家”中的一些生物就会出现一些不适的表现，最后可能会影响到整个生物群落的生存。学生从这个活动中会体会到，生物与生物之间是相互依存、相互作用和相互制约的。

科学概念 ● 生物在一定区域内相互影响、相互依存，会形成一个生态群落。

过程与方法 ● 根据设计方案及实际条件制作生态瓶，并坚持对生态瓶进行管理和观察。

情感、态度、价值观 ● 认识到相互听取意见、共同协作、进行管理和观察的必要性。

（二）教学准备 为每组准备：做生态瓶的容器（可以是大的饮料瓶或色拉油桶）、一个盛满了水的水桶、一些洗干净了的沙子和小石子、一把小铲和一个漏网等工具、一张标签、一张记录纸。

为全班准备：大玻璃水箱（有条件的学校可以准备）。

（三）教科书说明 教科书共两页，内容分三部分。

第一部分：认识真正的池塘里的生物环境 教科书呈现了一个池塘的剖面图。首先让学生来认识池塘里有哪些生物，这些生物之间有什么关系，池塘里还有哪些非生物。

教科书的池塘剖面图示意的是一个普通的池塘，生活在其中的生物可能有水生植物(如水藻、水草等)、鱼类(如小鱼、大鱼或植食性的鱼、杂食及肉食性的鱼等)、虾、软体类(如田螺、河蚌等)、水鸟类(如鸭)、水生昆虫、青蛙等，非生物主要有空气、水、泥土、岩石等。

这一部分教学内容的作用，是让学生知道自然环境下的池塘是什么样的，存在着哪些生物和非生物，进而引出生态群落的概念。

第二部分：设计一个生态瓶建造方案 建造生态瓶就是建造一个生态群落。要建造一个生态瓶，第一个考虑的问题就是准备让哪些生物来生活。这个问题至关重要，它涉及到实验效果，与当地自然状况、学生经济条件、教育成本等多方面的问题有关。由于是学生自主的实践活动，建议不作硬性规定，通过引导学生进行讨论来决定这一问题。教科书中卡通图里几个人的讨论，已经对学生们进行了暗示。在教学活动中，教师也要充分利用这些暗示材料来启发学生的讨论，如哪些生物能在这种有限的空间里生存；
先放植物，是因为植物是生产者，它可以为动物提供氧气和食物等。

为了让这些生物在生态瓶里生活得更好一些，我们还要为它们考虑些什么。这里涉及到非生物环境条件，如土、沙、水等；
还涉及到生物品种搭配和数量多少等问题。教科书中卡通图里几个人的讨论过程也是给学生们的暗示：瓶中的动物放多少才合适呢，要尽量让它们像生活在“家”里一样，还得考虑这些生物之间的食物及其他关系。教师要引导学生通过讨论来回答这些问题。

第三部分：做一个生态瓶 设计好了生态瓶的建造方案，就可以准备材料，按照设计的方案做一个生态瓶了。基于条件和教育成本的考虑，若学生个人和分小组制作，建议就按教科书的要求，用一个大的食用油桶来做容器（清洗干净）。作为班级、学校，我们建议有条件的用大玻璃水箱在科学实验室或班级教室按照池塘剖面图的样子建造。这个生态箱可作为学生们学习研究的基地，还可以组织部分学生进行管理和长期观察。

建造好的生态瓶，放置的地方也需要由学生们商量决定，以利于管理和观察记录。

（四）教学建议 1.出示一个池塘的剖面图，组织一次班级讨论，让学生讨论池塘中的生物关系。为了帮助学生讨论，可以提出以下问题：
● 池塘里有哪些水生生物？ ● 水生植物需要哪些生存条件？ ● 池塘里的植物为动物提供了哪些帮助？ ● 动物为植物的生长做了哪些贡献？ ● 我们还可以在池塘里找到哪些非生物？它们对生物有什么作用？ 2.告诉学生，像池塘里的这些生物和非生物这样，互相作用、互相依存，形成一个密不可分的整体，我们可以把它们看成一个生态群落。一片树林、一块草地、一个湖泊、一个海洋等都可以看成是一个生态群落。

3.向学生说明，我们将以四人小组为单位来模拟池塘群落，建造一个生态瓶观察研究其中的关系。出示做生态瓶的容器，然后让学生思考一下，如何设计这个生态瓶。

为了帮助学生思考，可以提出以下问题：
● 你们准备让哪些生物来生活？ ● 什么样的生物可以在这个有限的空间里生活呢？ ● 如果要有动物，那它们的食物来源是什么？ ● 除了加生物外，还需要其他一些东西吗？生物放入的顺序需要考虑吗？ 4.为了让这些生物在生态瓶里生活得更好一些，我们还要为它们考虑些什么？让学生们思考一下，如果他们没有想到生物品种搭配和数量多少等问题，教师应引导他们进行讨论。

5.当学生们对这些问题都进行了讨论，就可以给每个小组分发记录纸，让学生们把他们的设计用图文并茂的方式记录下来，注意提醒学生要标出生物和非生物的数量、种类等。

告诉学生，要按照我们的设计来完成生态瓶的制作。

6.向学生出示制作生态瓶的步骤：
● 先在桶底装入一层淘洗干净的沙（如要加小石子这时就可以放几块），再装入大半桶自然水域中的水。

● 往桶里种上自己准备的水草。

● 再放入小动物。

● 最后把写了本组组员名字的标签贴在生态瓶的外面。

可以把材料放在材料中心，一次让一两个小组的材料员来领取，也可把材料（包括沙子、小石子、容器、装满水的水桶、工具、标签）分散，让各组按他们的需要领取。

组织各小组按方案完成生态瓶的制作。为了有助于对学生的评价，建议教师走到学生中去，观察并指导他们的制作。

7.生态瓶制作好了，让学生观察他们的生态瓶，然后让他们讨论，生态瓶放置在何处？如何去观察、观察些什么？ 还要告诉学生，要每天注意观察生态瓶里发生的变化，把自己的发现记录在记录单上。

第7课 改变生态瓶 （一）背景和目标 学生做了生态瓶，生态瓶中各种生物生活得好坏，现在已经可以观察到了。在这个时候，可能每个小组的学生都希望自己这个小组的生态瓶中，生物都生活得好。由于各小组的情况不一样，生态瓶不可能都做得很好，在这里提出如何让我们生态瓶中的生物生活得更好，可以说是恰逢其时的。这一课也是学生初次研究生态平衡的活动。学生通过前面的研究，可能对生物与环境之间的关系，已经有了一些理解，但还缺乏实际的感受。比如生物和生物之间，生物和非生物之间恰当的数量比例等。本课将让学生来研究这些问题，通过本课的活动学生将对生物与环境之间的关系，生物与生物之间是相互依存、相互作用和相互制约的，一种动物或植物可能就是另一种动物或植物生存所依赖的条件有一个更深入的认识。在本课中学生的观察和讨论是很重要的，特别是对影响生态瓶中动植物生长的原因进行分析，还要注意教科书上的卡通图给出的一些方向性的暗示。希望教师在这方面要注意引导。

科学概念 ● 减少水和添加动物、植物会引起生态群落的变化。

过程与方法 ● 严格控制条件进行实验活动，坚持进行观察记录。

情感、态度、价值观 ● 认识到控制条件进行实验，细致、准确地记录观察到的现象的必要性。

（二）教学准备 为每组准备：小鱼若干、水草若干（原则：每个小组3~5条小鱼，3~5株水草）、漏网。

为全班准备：一个盛有全班所需小鱼的桶，一个盛有全班所需水草的桶。

（三）教科书说明 教科书共两页，内容分为两部分。

每个学生小组可以根据自己的情况选择其中一个内容进行实验活动。

第一部分：减少生态瓶里的水 选择两个生态瓶，尽量一样的，一个生态瓶的水倒掉一半，一个水量不变，两个生态瓶的生物数量都不变。

由于水量减少，动植物的生存空间减小，氧气量减少，水少的生态瓶中小鱼浮到水面的次数应该多些。

第二部分：增加生态瓶里的生物 把生态瓶里水草的数量增加一倍，生态瓶中会出现什么情况呢？由于水草增多，产生的氧气量增多，一般情况下，小鱼浮到水面的次数会减少。

把另一个生态瓶里的小鱼数量增加一倍，生态瓶中会出现什么情况呢？由于小鱼增加，耗氧量增大，小鱼浮到水面的次数会增多。如果小鱼增加两倍或四倍，小鱼浮到水面的次数会越来越多，甚至会因缺氧而死亡。

但是，生态瓶里的植物不是越多越好。多到一定程度，影响了植物对光的吸收，还会减小动物的活动空间，对生态群落也会产生不良影响。

（四）教学建议 1.让学生展示他们的生态瓶，比一比哪些生态瓶里的动植物生活得好。然后提出：如果改变生态瓶中的一些条件会怎样呢？让学生思考一下：如果减少生态瓶里的水，生物会发生什么变化。告诉学生，我们可以通过观察、记录生态瓶里的小鱼在一分钟内浮到水面上来的次数说明这个问题。

2.让学生明白，刚才的实验是改变了生态瓶中的非生物环境，如果改变生物的数量又会怎样？ 比如我们在其中一个生态瓶里增加一倍水草，在另一个生态瓶里增加一倍小鱼。

让学生们讨论一下，生物会发生什么变化。

告诉学生，我们同样可以通过观察、记录生态瓶里的小鱼一分钟内浮到水面上来的次数来说明这个问题。

3.让全班的小组，两两合作，组合成新的小组，请新成立的小组选出他们要研究的问题（是减少生态瓶中的水，还是增加生态瓶中的生物）。

给每个组分发记录单，再次说明如何来记录。

4.请学生汇报实验结果，让他们讨论为什么会有这样的结果。为了帮助他们的讨论，可以提出这些问题：
● 瓶里的水减少后对植物有没有影响？ ● 动物增加了会怎么样呢？ ● 是不是生态瓶里的植物越多越好呢？ ● 如果生态瓶里的小鱼增加两倍会出现什么情况？增加四倍呢？ 请学生思考一下，对于生态瓶里发生的变化还有什么想法。根据上面的实验，要想让生态瓶里的生物生活得更好，我们应该注意些什么。

第8课 维护生态平衡 （一）背景和目标 到这课为止，学生已经建立了食物链、食物网、生态群落的概念，初步感受了生态平衡的意义。这一课学生将把研究的视角推广到真实的大自然中，具体分析草原生态系统失衡的原因，推测草原上某种动植物增减或某种环境改变后生态平衡状态的变化，进而建立生态系统的概念。

从“花丛”到“生态瓶”，再到“沙尘暴”，从小生态和模拟生态扩展到大自然真正的生态环境，通过扩展生物与环境之间关系的认识，学生们加深了对人类生活环境的认识，认识到地球是人类的栖息地，进一步增强了保护地球环境的意识。

科学概念 ● 自然界里某一区域生存的生物必须形成一个平衡和谐的整体，即生态系统。

过程与方法 ● 应用分析推理等思维形式，对沙尘暴生成的原因进行分析。

情感、态度、价值观 ● 认识到维护生态平衡的重要性。

（二）教学准备 为全班准备：鹰、兔、草的图片，有关沙尘暴、发菜、猎隼的资料（尽量收集一些视频资料）。

（三）教科书说明 教科书共两页，内容分两部分。

教科书首先强调了自然界的生态系统是一个和谐的整体，需要很长时间才能形成，其中任何一个环节受到了破坏，生态系统都可能会失去平衡。后面选择了两个典型事例来展开教学。

第一部分：草原的生态平衡 教学活动是从研究草原上鹰、兔、草的食物关系开始的。

让学生设想，如果食物链的一个环节发生了变化，会发生什么现象。例如，如果鹰少了，会发生什么现象？可以想象的结果是，兔子会大量繁殖，草来不及长大就很快被吃光，大量的兔子会饿死，草可能重新生长，经过漫长的时间重新平衡。或者因为没有植被，形成严重的水土流失，小气候恶化，降水减少，植物更难生长，形成荒漠戈壁，兔子、老鹰死的死，迁徙的迁徙。

如果兔子少了，会发生什么现象？可能的情况是大量的鹰会饿死，草会疯长，植被不合理，可能引发草原火灾…… 如果草少了，又会发生什么现象？也许兔子会减少、老鹰会饿死，草原会逐渐荒漠化…… 那么人类的哪些行为会造成鹰、兔子或草的减少呢？ 比如对老鹰、兔子的猎杀；
为防止兔子与牛羊争牧草而进行的猎杀和驱赶；

为了发展经济而过度的放牧；
环境的恶化导致草的生长困难，等等。

第二部分：是什么引发了沙尘暴 沙尘暴是强风将地面大量尘沙吹起，使空气混浊，水平能见度小于1 000米的天气现象。近年来，沙尘暴在我国北方发生的次数越来越多，甚至开始影响我国其他地区。教科书在这里引入这个话题，是为了让学生们认识到，人类的干扰活动会对生态平衡产生不良影响。

沙尘暴天气的沙源区主要分布在我国西北地区的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、塔克拉玛干沙漠、乌兰布和沙漠、黄河河套的毛乌素沙地周围。尤其是塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠是我国沙尘暴的主要沙尘源区。教科书上介绍的就是宁夏地区的沙源区。

发菜是一种藻类，因风干的发菜形状、色泽酷似妇女的头发而得名。它大多生长在干旱的草原、荒漠、平滩荒地和低山小丘，我国的甘肃、陕西、青海、新疆均有生产，而宁夏最为著名。近年来，受经济利益的驱动，非法采集发菜的现象十分猖獗，严重破坏了草原的生态环境。2000年6月20日国家已将发菜列为一级保护植物。

猎隼(sǔn)又叫鹘(hú)，是一种凶猛的鸟，上嘴钩曲，背青黑色，尾尖白色，腹部黄色，驯熟后可帮人捕猎。猎隼在全国大部分地区都有分布，但主要集中在西北地区。近年来，由于猎隼在中东一些国家是王宫贵族的宠物，一种身份的象征，在境外一只经过驯化、体型高大的猎隼价格很高，因此在我国西北地区猎杀、猎捕和走私猎隼的情况非常严重。猎隼的数量急剧下降，严重影响当地生态平衡，引发鼠害泛滥，给当地牧民生活和经济带来了很大影响。猎隼现在是我国一级重点保护野生动物。

向学生介绍这些情况，是为了引导学生分析草原生态系统失衡的原因。组织他们深入思考：
人类的哪些行为引起草原生态系统失衡？ 这些行为的后果是什么？ 最终结果是什么？ 我们如何改变这种状况？ 在第22页“资料库”中，还向学生介绍了我国的几个主要自然保护区。它们分别是：红树林保护区（左上图）；
三江源保护区（右上图）；
四川王朗自然保护区（左下图）；
大丰麋鹿自然保护区（右下图）。

本课的整体目的是让学生认识到生态系统平衡发展是十分不易的，人类的很多行为正在破坏大自然的生态平衡。在维护大自然生态平衡的活动中，我们应该有所作为。

（四）教学建议 1.向学生提出这样的问题：生态瓶中如果环境条件受到破坏，生物的生存会受到影响吗？告诉学生：自然界里某一区域的生物形成一个平衡和谐的整体，叫做生态系统。如果生态系统中的一个环节受到了破坏，整个生态系统就会失去平衡。

2.说明我们今天将要研究草原的生态平衡问题。出示草原上鹰、兔、草的图片，问学生，这三种生物之间的食物链是怎样的？把学生的回答以食物链的形式记录在黑板上。然后指着鹰提问：如果鹰少了，会发生什么现象？给学生思考的时间，然后请他们回答。

3.接着指着兔问：如果兔少了会发生什么现象？给学生思考的时间，然后请他们回答。

4.接着让学生思考，如果草少了，又会发生什么现象？给学生思考的时间，然后请他们回答。

5.人类的哪些行为会造成鹰、兔子或草的减少呢？先请学生把自己想到的写在书中对应的圆圈内，然后讨论。

注意，让学生进行充分的讨论，然后作出分析这点是很有必要的，如果学生对这些问题回答不出，教师就要适当引导，可以问他们类似“为了发展经济，人们采取了哪些办法？”这样的问题。

6.让学生阅读一下介绍沙尘暴、发菜、猎隼的资料，学生阅读完后，可以对沙尘暴等再做一些介绍，然后引导学生分析草原生态系统失衡的原因。为了帮助学生深入思考，可以提问以下问题：
● 人类的哪些行为引起草原生态系统失衡？ ● 这些行为的后果是什么？ ● 最终结果是什么？ 教师可以在这里进行小结：生态系统平衡发展是十分不易的，人类的很多行为正在破坏大自然的生态平衡。鼓励学生思考一下在维护大自然生态平衡的活动中，我们应该做些什么。

四、评价建议 1.学生是否能提出一个问题来研究。

2.在学生的实验记录单上是否注意了实验的公平性，是否按对比实验的设计要点设计了实验。

3.学生们是否注意了控制条件的问题。

4.实验后，学生们能清楚地说出他们的发现吗。

5.学生们能找到生物之间的食物关系、写出相应的食物链吗。

6.学生们能分清一条食物链中的生产者和消费者吗。

7.学生们是否弄清了生物与生物、生物与非生物之间的关系。

8.在实验中学生们是否认真观察并记录了实验结果。

9.学生们对实验结果能否做出自己的解释。

10.全班讨论积极吗。

11.学生们是否认真地和别人交流。

12.同学之间是否密切合作并相互尊重。

13.学生们是否认真倾听别人的发言。

14.学生们是否对实验表现出兴趣和好奇心。

五、教学案例 做一个生态瓶 重庆市北碚区朝阳小学 李雨霖 教学目标 1.通过观察池塘群落生态系统，以此为蓝本设计生态瓶的建造方案。

2.能根据设计方案及实际条件制作生态瓶，并坚持对生态瓶进行管理和观察。

3.能相互听取意见设计方案，共同协作制作生态瓶，并分工进行管理和观察。

教学准备 学生：大饮料瓶、剪刀、建造生态瓶需要的材料、活动手册。

教师：池塘生态系统群落的挂图或视频资料。

教学活动过程 教学过程 教师活动 学生活动 引入 （播放池塘 群落视频） 1.创设情境：播放录像资料（美丽的池塘）。

在一片池塘里，有小鱼在悠闲地游来游去，有田螺，还有小虫子，当然也有水草和泥沙、石子…… 画面最后定格到一个池塘的剖面图。(随着学生的回答，画面自动出示水生生物的名称) 2.思考：
你知道池塘里有哪些水生生物？ 池塘里有哪些非生物? 这些水生植物需要哪些生存条件？ 池塘里的植物为动物提供了哪些帮助？ 非生物对生物有什么作用？ 1.观看或聆听情景介绍。

2.思考，请学生回答。

学生回答，别的学生可以及时补充、反驳。

设计建造生态瓶的方案 大家分析了池塘里的生物之间有一些密切的联系，为了方便研究，今天老师带领大家在教室里做一个生态瓶。

● 首先我们一起来设计一个建造方案吧。

要做一个生态瓶，需要考虑哪些因素呢？ ● 现在请每个组进行方案设计，大家分工协作，同时做好记录。10分钟后交流。

● 交流建造方案。

● 共同完善、修订方案。

做什么事都应该有计划。

（期望针对生物、非生物、制作方法学生提出某个条件，教师追问为什么，在此形成思维上的较充分交流，便于学生设计方案。重点是材料〈种类、数量〉的选择都与生物容易生存有关。） 分组进行设计活动。

2~3个组依次上台，用展台投影出本组设计的方案，学生代表进行介绍。

其他学生补充、质疑、评价（包括提问），提出不同的看法等。

各组用1~2分钟修改方案。

做生态瓶 ● 建造活动。

老师只准备了部分材料，自由上台选取，注意按设计方案进行建造。

● 评价延 大家生态瓶做得非常不错，课后补充材料，完善建造。

同时，老师希望大家能做一个观察生态瓶的计划，持续观察生态瓶并记录在活动手册上。

分组进行建造活动。

六、参考资料 生物的环境 对于每一个生物来说，周围的一切都是它的环境。环境因素很多，就其性质来说，可以分为非生物因素和生物因素。非生物因素包括阳光、温度、水、空气、土壤等，生物因素包括同这种生物有关系的其他生物。

动物与阳光的关系 光是决定动物的分布和行为的一个重要因素。例如，白天的长短对鸟类的迁徙时间、鱼类的产卵时间有显著的影响。不同的动物对光的依赖程度也不相同，其中低等动物和昆虫最为明显，有日出性和夜出性的区别。

动物与温度的关系 大多数动物生活在-2 °C～50 °C的温度范围内，最适宜温度为20 °C～25 °C。不同动物对高温的忍受限度是不同的。淡水动物能忍受40 °C左右的水温，海水动物只能忍受30 °C的水温。爬行动物和鸟类能在45 °C以下的温度中生活，哺乳类动物热到42 °C以上就可能死亡。

食物链的形成 食物链是指生物之间互相依存的食物关系。俗话说的“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米啃泥底”，就生动而形象地比喻了这种相依为命的食物链关系。自然界中的这种食物供求的关系链，实质是物质和能量以食物链的方式进行的流动和转变。食物对任何生物来说都是极为重要的，它能供应生活所需的能源，修补受损机体及生长之用。而吃和被吃的行为在生物之间是互相紧密联系的，这就促成了食物链的形成。

食物链和食物网 在野生动物界中弱肉强食的事件不断发生，营造了一个永不停息的能量与物质变化过程，好像链条般环环紧扣，形成了一条食物链。一般来说，食物链的起点都是由能够将太阳能转变成化学能的植物（生产者）开始，再经摄食它们的动物（初级消费者），辗转到更高层的消费者（肉食动物）。不论是消费者还是生产者，当它们死后，个体便会被细菌分解，供其他的生产者使用，再次循环，而食物链也可以首尾相接成环状。当然，自然界中生物之间的食物供求关系并非是这么简单的一条链状或环状食物链，而是互相交织着形成了复杂的食物网。此外，以供求的数量来说，通常是生产者居多，而食物链中消费者层次越高，数目便越少，形成金字塔状，故称为生态金字塔。

生态群落 自然界的生态群落有大有小。小的如一片草地、一个池塘等，大的有湖泊、海洋、森林、草原等。池塘是一个典型的生态群落，池塘里有各种水生植物、水生动物和细菌、真菌，以及这些生物生存所必需的水、底泥、阳光、温度等非生物环境。水生植物利用太阳能进行光合作用，把水和底泥中的营养物质和大气中的二氧化碳转化为有机物，贮存在植物体内，小型浮游动物以浮游植物为食，浮游动物和有根植物又被鱼类当做食物，水生植物和水生动物的残体最终被水和底泥中的细菌、真菌及腐食性动物分解成无机物，释放到环境中，供植物重新利用。

生态系统 大自然中约有200万种生物。它们之间互相结合成生物群落，靠地球表层的空气、水、土壤中的营养物质生存和发展。这些生物群落在一定范围和区域内相互依存，在同一个生存环境中组成动态平衡系统，叫做生态系统。生态系统包括动物、植物、微生物及其周围的非生物环境(又称无机环境、物理环境)四大部分，这就是四位一体的自然界。

生态系统的组成成分越多样，能量流动和物质循环的途径就越复杂，调节能力就越强。但是，生态系统本身的调节能力是有限的，如果人类大规模地干扰，生态系统的自动调节就变得无济于事，生态平衡就会遭到破坏。

自然选择 自然界对生物的选择作用，即适者生存，不适者淘汰的现象，是达尔文进化论的主要内容。主要表现在三个方面:第一，生物与环境条件间的斗争，所有生物都不能离开环境条件而生存，所以生物经常与不利的环境条件进行斗争，在这个斗争中，凡是能够适应环境变化的生物，就生存下来，继续繁衍后代；
凡是不能适应环境条件的生物就不能生存。第二，生物种间的斗争，占优势的个体或物种保留了下来，处在劣势地位的往往被淘汰。第三，同一物种内不同个体的斗争，同种动物间争夺食物，同种植物间争夺阳光和肥水等，往往是强者胜、弱者败，胜者生存，败者淘汰。自然选择是一个漫长的过程，是物种形成的主要因素。

生存竞争 生存竞争又称“生存斗争”，是达尔文进化论中的一个论点。指生物处在复杂的环境条件下，为了自身的生存和保留后代所进行的斗争。主要包括三个方面：一是生物与无机环境的斗争，例如生长在沙漠的植物必须与干旱作斗争；
二是不同种生物的斗争，即种间斗争，例如狼要吃兔，兔子必须迅速逃跑才能避免遭殃；
三是同种生物的斗争，即种内斗争，例如一块稻田中的禾苗为了各自的生长发育而争夺养分、水分和阳光的斗争。生存斗争往往是你死我活的，表现形式可以是直接斗争，例如两只狗为争食同一块食物而打架；
也可以是间接斗争，例如牛和蝗虫都吃草，虽然它们彼此不打架，相互间也不知道都在争食同一种食物，但是一大片草地如果被大批蝗虫吃个精光，那么，牛便会挨饿甚至死去。

一些弱小的生物为了生存和繁衍后代，往往有高度的生殖能力，这种现象称作“繁殖过剩”，如许多植物一个个体产生的种子常常是成千上万。一些昆虫和鱼类产卵的数量也是多得惊人。这是生存斗争的一种手段。

生物和自然环境的斗争，只有适应环境的才能存活下来并繁衍后代。生物之间为生存的斗争，只有胜利的才能存活和繁衍后代，失败的往往要被淘汰。地球上许多现存的生物，都是经过这样漫长的自然选择，“汰劣留良”地进化而来，这种生存斗争永无休止地进行着。

我国野生动植物及其栖息地的保护工作 截至2000年年底，我国共建立各类型自然保护区1 276处，总面积1.23亿公顷，占国土面积的12.81%，居世界前列。为加强珍稀动植物保护，林业部组织实施了濒危物种拯救工程，促进了一些濒危物种种群的恢复和发展。我国先后颁布了《森林法》《草原法》《野生动物保护法》《野生植物保护条例》《中国珍稀濒危保护植物名录》《国家重点保护野生动物名录》《自然保护区条例》《森林和野生动物类型自然保护区管理办法》等法律法规，为野生动植物保护和自然保护区建设提供了重要的法律保障。

我国正在实施的15个野生动植物拯救工程 拯救大熊猫工程、拯救朱鹮工程、拯救老虎工程、拯救金丝猴工程、拯救藏羚羊工程、拯救扬子鳄工程、拯救大象工程、拯救长臂猿工程、拯救麝工程、拯救普氏原羚工程、拯救野生鹿类工程、拯救鹤类工程、拯救野生雉类工程、拯救兰科植物工程、拯救苏铁工程。

光 一、单元概述 光与我们的生活关系十分密切。光究竟是什么呢？光是一种电磁波。按波长电磁波可以分为无线电波、红外线、可见光、紫外线等几个波谱区。其中可见光区又可细分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。光既有波动性，又具有粒子性。光是一种物质，光也是一种能量。

由于学生的理解水平所限，小学科学中不可能指导学生从光的本质上去认识光。本单元只引导学生观察发现它的传播特点——直线传播和反射现象，另外认识太阳光具有热能，探究阳光强弱和温度的关系。

学生天天和光接触，对于光的传播特点和光可以转化为热，他们有自己的观察和发现。生活中他们也接触了一些利用光的原理制作的玩具和仪器。因此本单元的教学是具有一定基础的。

这一单元中内容是这样安排的。

第1~4课研究光的传播特点（路径、反射），第5~7课研究阳光强弱和温度的关系。

研究光的传播特点从观察光和影的关系开始，包括第1课“光和影”、第2课“阳光下的影子”。因为影子的产生和其特点正好反映了光直线传播的规律。所不同的是，第一课时在教室里进行，后一课时在室外观察阳光下影子的变化。

第3课“光是怎样传播的”，是在前面观察的基础上，推测和验证光的传播特点，即光是沿直线传播的。然后回过头去解释影子的成因。

第4课“光的反射”，是第3课的延续。光的传播特点还包括光遇到物体会反射，反射光也是直线传播的。本课通过三个逐渐增加难度、层层递进的活动，让学生理解光的反射，并知道反射光也是直线传播的。

从第5课开始，探究光和热的关系。许多光源在发光的时候也在发热。太阳给我们带来光明的同时，也给我们带来了温暖。但是光的强弱和温度有什么关系呢？本课让学生通过实际的观测得出自己的结论。

第6课“怎样得到更多的光和热”，这一课内容紧接着上一课的内容，研究光的强度与热的关系。重点从材料的性质和物体受阳光照射的角度去探究。

第7、8课是在前面研究的基础上，设计、制作、评价、改进学生们的太阳能热水器。因为太阳能热水器涉及到很多科学原理，所以这两课的活动要综合运用前面所学的知识。首先观察、了解太阳能热水器的结构以及工作过程和原理，接着是设计、制作简易的太阳能热水器。最后通过展示、实践、评价、交流来进一步理解本单元的知识和技能。

二、单元教学目标 科学概念 ● 影子产生的条件是光源、挡光物体和屏。

● 像电灯这样可以自己发光的物体叫做光源。

● 在光的照射下物体影子的长短、方向、大小和光源的位置、方向、距离有关。

● 影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。

● 一天中，阳光下物体的影子会随着太阳位置的高低和方向的改变而改变。

● 光是直线传播的。挡光物体会有影子，是因为光是直线传播造成的。

● 光在传播过程中碰到物体，会发生反射，反射光也是直线传播的。

● 光的反射原理在生产生活中广泛应用。汽车反光镜、潜望镜等都是人们对光反射原理的运用。

● 许多光源在发光的时候也在发热。太阳是地球最大的光源和热源。

● 利用凹面镜和凸透镜会聚光线的特性，可以得到强光和高温。这在实际生活中已得到广泛运用。

● 物体吸热的本领与物体的颜色、表面粗糙程度以及阳光的照射角度有关。

● 太阳能是一种清洁、节能、安全的能源，人们正在大力开发和使用太阳能。

过程与方法 ● 探究影子产生的条件，观察影子、光源、物体之间的关系。

● 用日影观测仪观察记录一天中物体影子的变化，寻找变化规律。

● 通过对比实验探究阳光的强弱、材料的属性、物体受阳光照射的角度和物体升温快慢的关系。

● 较准确地记录实验、观察中的数据，并根据这些数据绘制出柱状图。

● 根据实验现象和数据进行分析和推理，做出自己的解释。

● 制作简易潜望镜，设计、制作简易太阳能热水器。

情感、态度、价值观 ● 形成对光的研究的兴趣。

● 认识到认真观察、实验、实事求是地记录观察数据的重要性。

● 认识到自然事物之间的变化是有联系有规律的。

三、分课时教学建议 第1课光和影 （一）背景和目标 本课是本单元的起始课，从本课到第4课将指导学生认识光的传播特点。认识光的传播特点从观察影子开始，因为影子的许多特点，比如说影子总是在背光的一面等现象，显示了光的传播是直线的。

五年级的学生对于影子的产生和特点已经积累了不少经验，他们知道影子的产生必须要有光和物体，影子随着光的改变而改变，等等，但是他们的这些认识还比较模糊，因此有必要通过教师的指导，实际地去观察、去发现光和影子之间的规律。

本节课的教学思路是：从生活现象出发，引出相关概念，然后通过活动探究规律，最后用规律解释现象，同时深化对规律的理解和掌握。

本课的内容分为两部分。第一部分是光源；
第二部分是影子。学生经历的主要活动有：
● 通过影子游戏，进入新课学习，总结影子产生的条件。

● 认识什么是光源。

● 探究在光的照射下影子的变化规律。

● 认识投影，发现物体的形状和影子之间的关系。

● 再次通过影子游戏，验证光和影的关系。

科学概念 ● 光源、遮挡物和屏是影子产生的条件。

● 可以自己发光的物体叫做光源。

● 物体影子的长短、方向随着光源位置、方向的改变而改变；
物体影子的大小与物体和光源之间的距离有关；
物体影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。

● 从不同侧面照射得到的物体的影子叫做投影，投影在我们生活中很有用处。

过程与方法 ● 做光和影的实验，并将观察结果准确地进行记录。

● 根据实验结果分析推理出光源、遮挡物、影之间的关系。

情感、态度、价值观 ● 认识到事物之间的变化是有联系的，也是有规律的。

● 在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度。

（二）教学准备 分组实验器材：手电筒、4开的白卡纸（屏）、约5厘米高的长方形小木块、铅笔、尺子。

教师准备：
有窗帘的教室(本课的活动最好能用窗帘遮挡光线，保证实验效果)，投影画形式的交通标示牌、广告等。

（三）教科书说明 “影子游戏”这个活动的目的是创设一个情境，激发学生的学习兴趣，让学生进入探究光和影之间关系的学习，同时从中发现影子产生的条件。学生都玩过手影游戏，但未必都能知道其中的道理。通过这个活动，可以让学生认识到，生活中的一些看似司空见惯的现象，其实都蕴涵着科学道理。通过这个活动，学生要知道产生影子的条件：光源、遮挡物、屏（即能够呈现影子的物体，如墙面、地面等），且遮挡物要在光源和屏之间。

第一部分：什么是光源 我们平常接触的光很多，白炽灯光、日光灯灯光、太阳光、月光、激光，等等。到底什么才是光源呢？教材中提供的图片分别是：蜡烛、太阳、日光灯和萤火虫。根据学生的水平，教科书上是这样定义的：“像电灯这样能自己发光的物体叫做光源。”根据这个标准来判断，月亮就不是光源。那么没有通电的电灯，没有点燃的蜡烛算不算光源呢？也不算，因为它们虽然能自己发光，但处在没有发光的状态，所以不算光源。也就是说判断一个物体是不是光源，首先是要在发光的前提下。正在发光，而且是自己发出的光，而不是反射其他物体的光，这样的物体才叫光源。

第二部分：影子 这个活动的目的是探究在光源的照射下，物体影子变化的特点，这是本课教学的重点。该活动分为三个小的活动，教科书分别用图和文字说明了实验的方法和要求，学生要照图上的要求做实验，并把实验结果画在课本上相应的地方。这三个实验分述如下。

“影子随着光源位置的改变而改变”。教科书上所示5个不同位置的光源，在实验中应该是一个一个分别出现的。它们在方向和照射的角度上都发生了改变。因此被照射物体的影子会在方向和长短上发生变化。通过这个活动可以发现：影子的方向随着光源的方向改变而改变，影子总是在背光的一面。影子的长短随着光源照射的角度改变而改变：光源直射时，影子最短，随着斜射的程度越来越大，影子越来越长。

“影子的大小与遮挡物和光源之间的距离有关”。教科书出示的图中，物体离光源的距离越来越远，被照射物体的影子应该越来越小。这是因为在光屏和光源位置一定的情况下，遮挡物离光源越近，它挡住的范围越大，在光屏上形成的影子就越大。

“影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关”。

图中所示的是光源分别从一个横放的长方体的正上方和右侧面照射。因为这个物体是一个长方体，不同侧面的形状不同，从不同的侧面照射就会得到不同的影子，这是因为不同侧面对光的不同遮挡情况造成的。

关于投影，教科书指出：“像这样，从不同侧面照射得到的物体的影子叫做投影。投影在我们生活中很有用处。”值得说明的是并非所有的影子都是投影，只有投射到一个面上的影子才叫投影。投影在生活中有什么用呢？大街上的交通标示牌、洗手间门口的标示牌等很多地方用到了投影画，可以说这是一种简单形象的标志。另外在我们的工业生产和设计中也大量地采用了投影制图。

课文最后要求学生再做一做手影游戏，一方面是总结和巩固这堂课的探究成果，同时也让学生在游戏中去验证这些规律。

（四）教学建议 1.引入 因为是开始学习一个新的单元，教学活动可以从了解学生开始，通过谈话了解一下学生对于光已经知道些什么，还想知道什么。然后提出我们这个单元的学习是要探索光的秘密。

2.关于影子产生的条件 活动前教师可以提出这样的问题，我们怎样才能看到自己的影子？学生往往忽视“屏”这个条件。这时教师不必急于纠正，因为通过实际操作以及讨论和交流，学生们会知道影子的产生不仅需要光、挡光物体，还需要屏（墙面、地面或其他物体）。

3.关于“光源”的教学 教师可以接着上面的话题提问：影子的产生需要光，那么，我们知道哪些物体能发光呢？在学生列举的许多发光物体中，教师可让学生进行分类，哪些物体自己能发光，哪些物体是反射其他物体的光，从而提出像电灯这样自己能发光的物体叫做光源。

4.“影子的特点”是本课探究的重点 活动前，教师可以先了解学生对这个问题的想法。提出在影子游戏这个活动中，我们除了知道影子产生的条件外，还有什么发现吗。可能有的学生已经发现光源和影子的方向、大小有关系，教师应给予鼓励。并告诉学生，下面我们再通过一些活动继续探究光源和影子的秘密。

探究影子特点这一活动的要求和操作方法都已写在课文中了，教师可先让学生自己看教科书，看看学生是否能理解这3个活动的实验方法、步骤和要求。如果学生理解有误，教师再作必要的讲解和提示。进行影子随着光源位置的改变而改变的活动时，教师要提示，光源位置的改变包括光线照射的角度和方向（不包括远近）。角度可通过目测光线和水平桌面之间的夹角大致估计，方向用左、右、前、后描述。当光源垂直照射在物体的上面时，要提高物体，使物体稍微离开桌面才能看到影子。因为是第一个实验，而且难度较大，教师最好示范、演示实验和记录的方法。同时要求学生先在桌上的白纸（屏）上用铅笔画下实际的影子，然后再把结果画在课本上。

关于影子的大小与遮挡物和光源之间距离关系的活动，教师要提示，屏最好垂直竖起来，屏和光源位置不变，只改变遮挡物离光源的距离，最后要把影子记录在课本上的表示屏的那条线上。

在做影子的形状和光源照射物体侧面关系的活动时，教师要提示，当光源垂直照射在物体的上面时，要使物体离开桌面才能看到影子。实验结果要画在课本上相应的地方。

5.回顾和总结 可以引导学生回忆：我们今天学习了光的哪些知识，发现了什么规律。再做一次影子游戏，验证一下我们发现的这些规律。验证的内容可以是：改变光源的位置，手影发生了什么变化；
改变光源离物体的距离，手影发生了什么变化；
让光源照射手的不同侧面，得到的手影有什么不同。

第2课 阳光下的影子 （一）背景和目标 本课活动和前面一课的内容有着密切的联系，同样是研究光和影子的关系，不过这一课的观察活动要求在阳光下进行。是对上节课在探究活动中所发现的规律在自然环境中的验证、拓展和进一步理解。本课不仅是上节课的继续，同时还为学生今后学习“时间”“宇宙”等单元的内容打下一定的基础。

教科书内容分两部分。第一部分：观察阳光下物体影子的变化；
第二部分：整理我们的记录。

科学概念 ● 阳光下物体影子的方向随着太阳方向的改变而改变，影子总是和太阳的方向相反。

● 阳光下物体影子长短的变化是随着太阳在天空中的位置变化而变化的，太阳位置最高时影子最短，太阳位置最低时，影子最长。

● 人们很早就知道利用阳光下物体影子的变化规律来测定时间。

过程与方法 ● 推测阳光下物体影子怎样变化。

● 利用简易的日影观测仪，观测阳光下物体的影子的长短和方向的变化，并收集相关的数据。

● 根据一天中影长变化的数据制作出影长随时间变化的柱状图。

● 根据观察数据，发现阳光下物体影子在一天中的变化规律。

● 运用阳光下物体影子变化的规律，解释人们为什么能用影子计时。

情感、态度、价值观 ● 认识到自然事物是在不断变化的，事物的变化之间是有联系和有规律的。

● 能够按活动要求坚持观察和如实记录数据。

● 能够根据数据和现象实事求是地进行分析和推理。

（二）教学准备 分组实验器材：简易的日影观测仪、指南针。

教师准备：日晷的图片或课件。

（三）教科书说明 本课教学从提出问题开始：阳光下物体的影子也在变化吗？是怎样变化的？要求学生说说自己的推测及理由，并把大树的影子添画在教科书的图上。一天中大树的影子应该随阳光的方向和位置的高低发生变化。也就是说太阳是从东—偏南—西，大树的影子刚好相反，是从西—偏北—东。影子的长短变化则是清晨长，逐渐变短，中午最短，然后逐渐变长，到太阳偏西快落山时最长。

第一部分：观察阳光下物体影子的变化 指导学生通过观察阳光下物体影子的变化来验证自己的想法。如何观察呢，教科书具体介绍了制作简单的观察仪器——日影仪的方法和如何利用它来进行观察，并要求学生把观察数据填写在表格上。

观测中要求观察太阳和影子的方向。学生可能发现，太阳升起的方向并不是正东，太阳落下去的方向也不是正西。对这个问题教师要有思想准备。实际上，只有在春分和秋分这两个节气日，太阳才是从正东方向升起，正西方向落下，在其他时间都有规律地偏移。在夏季，日出在东偏北的方向，日落在西偏北的方向；
在冬季，日出在东偏南的方向，日落在西偏南的方向。而正午太阳的方向都是在南方（因为我国处于北半球），当然对学生的测量不必要求这么精确，如果学生发现了应该给予鼓励。

第二部分：整理我们的记录 要求学生把记录的数据转化成柱状图（也叫条形图），反映影长怎样随时间变化。柱状图是整理信息的方法之一。由于柱状图很直观，便于学生发现影子变化的规律。教科书要求“在课堂上每隔10分钟观察、记录一次。课后继续观察，每隔一节课观察一次，把太阳的位置和方向、物体的高度和影子的长度都记录下来”。制作柱状图时，注意时间坐标是以整点为标记的，要对记录的数据进行选择。

一天中阳光下物体的影子是怎样变化的呢？影子的方向和长短随着太阳的方向和位置的高低来变化。早上太阳在东偏北，影子在西偏南。中午太阳偏南，影子就偏北。下午太阳在西偏北，影子就在东偏南。至于影子的长短，清晨和傍晚太阳位置最低，影子最长；
正午太阳位置最高，影子最短。

这里要注意当地中午12点，可能并不是太阳位置最高的时候，因此物体的影子也可能不是最短的时候。“我们还有什么发现？”指的就是上述问题。对于坚持观察、认真观察记录的学生很可能会发现这个问题。

这是为什么呢？这是由于地球自西向东自转，各地的经度不一样，昼夜到来的时间也就不一样，正午的时间也会有所不同。我国地域广阔，全国采用的都是北京时间——东八区中央经线120度的时间。当东经120度的正午时间12：00时，许多地方就不一定是正午时间（一天中太阳位置最高的时候）。比如北京地区在东经116.46度，与东经120度仍有14.1分钟的误差（每相差1度就相差4分钟）。北京地区一天中太阳的位置最高、影子最短的时间应该是在中午12：14分的时候。

（四）教学建议 1.本课教学活动建议用两课时进行。第一课时指导观察和进行观察，第二课时整理观测数据、交流讨论发现规律。

2.教学活动可以这样引入。首先复习一下上节课学到的知识，即影子变化的特点。然后问学生，在阳光下我们看到过影子吗？一天中阳光下的影子有变化吗，是怎样变化的？让学生根据自己平时的观察谈谈这个问题。接着以教科书上的图为例，让学生对大树的影子在一天中发生的变化情况进行推测。对于学生的推测，教师要让学生说出自己的理由。教师要注意了解学生们的推测是否都一样，有几种推测，并把它们都记在黑板上。

3.观察阳光下影子的变化。为了确保活动有效进行，教师要注意以下几点：（1）事先进行勘察，选择好观测点；
（2）日影仪可提前准备好，让学生在课上有更多的时间观测；
（3）给每个小组配指南针，用指南针定出方向；
（4）在观测前要让学生读懂课本上的说明，确信学生明白了观察的目的和观察记录的方法；
（5）让所有的学生都投入到观测活动中。虽然活动是以小组为单位进行的，但应该要求每个学生都记录下小组的观测结果。

4.对观测记录的数据整理，需要在下一节课进行。在整理观测数据时，教师首先要检查学生上节课及课后的观察记录情况，做到心中有数，并对前段活动进行适当的总结和鼓励。然后让各小组汇报展示各组观测到的数据。学生的数据如果略有差异，这是正常现象。

5.教师要讲解如何把影长随时间变化的数据整理成柱状图。纵轴表示影长，横轴表示时间。教师也可把学生的课后观察时间安排在一个双休日，观察地点在家或附近一天中太阳都能照射到的地方。观测从清晨太阳出来后的一个正点时间开始，每隔一个小时观测记录一次，用这样的数据来制作柱状图。

柱状图的画法，教师要边讲边示范，带着学生做。在学生活动时，教师要随时巡视，随时发现问题，随时纠正，否则会影响后面的分析和结论的得出。

6.对于我国大多数地区，一天中是中午12点左右影子最短，清晨和傍晚的影子最长。但由于我国地域辽阔，横跨5个时区，而大家都用的是北京时间。在祖国的西部地区，学生会发现影子最短的时间不是中午12点。比如贵阳市大约在13点影子才是最短的。在新疆乌鲁木齐，大约在14点时，影子才是最短的。但这都无关紧要，只要学生发现影子的长短变化随太阳位置的高低发生变化，在太阳位置最高时（正当头顶时）影子最短，而在清晨、快落山时（太阳位置最低时）影子最长就行了。

7.对于古人为什么利用影子计时，只要求学生知道因为影子每天的变化是有规律的就行，因为以后在“时间”单元学生还要学习。

第3课 光是怎样传播的 （一）背景和目标 本课的重点是探究光是如何传播的。这个问题对于成人已不是什么秘密。人们很早以来就是通过对光照射下的物体和影子的观察，提出光是直线传播的。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中就记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢在空中飞动，地面上的影子也跟着移动，移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，沈括用光的直进的道理来解释所观察到的结果：“鸢东则影西，鸢西则影东。” 本课也正是基于这样的思路，在前面观察光和影的活动后，先让学生建立一些感性的认识，获得一些关于光和影的信息，再研究光是怎样传播的。

教科书内容分两部分。第一部分“光是怎样照到物体上的”；
第二部分“验证光的传播路线”。

科学概念 ● 光是直线传播的。

过程与方法 ● 有依据地推测光的传播路径。

● 设计验证光是直线传播的实验。

● 通过实验中的现象分析推理得出光是直线传播的。

● 利用光的传播规律解释为什么会有影子。

情感、态度、价值观 ● 培养学生爱思考的习惯，以及善于思考的能力。

● 知道推测要有依据。

● 在实验中能认真观察、勤于思考，根据实验结果实事求是地进行分析、推理。

（二）教学准备 分组实验器材：手电筒、3张在同一位置打孔的长方形卡纸、屏、空心弯管和直管。

教师演示：有关光是直线传播的图片和课件。

（三）教科书说明 在学生对光和影的关系有了一定的了解后，从本课开始，指导学生认识光的传播路径。本课教学的思路是问题—解释—实验验证—解释。

第一部分：光是怎样照到物体上的 这个活动的目的是了解学生的初始想法。教科书是从学生司空见惯的情境中提出问题的。当光照亮周围的物体时，我们是否想过它从哪里来，又是怎样到达被照亮的物体上的？寻找推测的依据，是本节课的重点。

第二部分：验证光的传播路线 教科书详细具体地介绍了实验的器材、方法和步骤，卡纸上蓝色的点表示小孔。学生要在图中的卡纸上直接用箭头标出光前进的路线。教科书中左图，小孔在一条直线上，手电筒正对最前面卡纸上的小孔把光射进去，光线能够前进到最后的屏上，形成一个明亮的光斑；
而教科书中右图，因为不是所有的小孔都在一条直线上，手电筒射进第一个小孔，就被挡住，所以光屏上没有光斑。实验结果明显地说明光是直线传播的。

除了以上实验方法外，还希望学生能自己想办法证明光是直线传播的。这有两个用意，一是希望学生明白，一个结论的得出应该是反复验证，最好是用多种方法验证。二是学生想办法证明的过程也是加深理解的过程。教科书插图所示的方法，是直管和弯管对比的方法。如果用直管，光从这头射进去，就会从另一头射出来，我们的眼睛在另一头能看见光亮。如果用的是弯管，光从这头射进去，就不会从另一头射出来，我们的眼睛在另一头就不能看见光亮。这证明了光是直线传播的。还有其他方法可以验证，教科书没有介绍出来，是为了给学生留一个思考的空间。

在明白了光是直线传播的道理后，希望学生能用这个道理解释影子是怎样产生的，以及为什么影子总是在背光的一面。这也是对本课所学知识的巩固和运用。

（四）教学建议 1.本课的教学活动，遵循问题—解释—实验验证—解释的程序，其中的实验验证虽是本课重点，但是并不难。根据学生的情况，估计寻找假设的依据是比较难的。活动开始，教师在让学生推测光的传播路径时，一定要求他们说出依据。过程与方法中推测很重要，然而推测的依据更重要。

学生寻找推测的依据时，不要受教科书上插图的局限，教科书上的图是比较直观的，“舞台上的灯光”“从云层中透过的太阳光”。教师应鼓励学生在光和影的关系中及种种现象中寻找更多的证据，这样才有利于培养学生的思维能力和发现问题的能力。其实我们平时看到的很多现象，以及我们在前两课研究的影子的特点，比如影子总是在背光的一面；
光源的方向和位置发生改变时，影子则发生相应的改变；
光能被不透明物体挡住，物体只有向光的一面才是明亮的，而背光的一面是黑暗的；
影子的形象和被照物体的侧面一致等，都可以作为光是直线传播的依据。

2.光是直线传播的实验，教科书上介绍得很清楚，且操作简单，可以放手让学生自行阅读实验方法和步骤，自行操作。

3.教科书上学生操作的验证实验，器材简单，操作容易，教师也可以让学生做一做。通过不同的方法验证一个假设，这可使结论更具说服力。但要注意，不论是直管还是弯管，不能用内壁反光强的器材，否则达不到应有的效果。

第4课 光的反射 （一）背景和目标 本课教学是上一节课的延续，同样是研究光的传播特点。不同的是这节课是研究光在传播途中碰到障碍物会怎样。

光的反射现象学生是熟悉的。学生们经常玩这样的游戏，用一块小镜子或者金属的文具盒在太阳下晃动，把反射光投射到天花板上或其他物体上。不少学生还会制作多种反光玩具，如潜望镜、万花筒，等等。本课教学活动就是在学生的这种基础上展开的。

本课内容分为两部分。第一部分是“照亮目标”；
第二部分是“运用光的反射”。

科学概念 ● 光碰到镜面会改变传播方向，被反射回去，形成反射现象。

● 反射光也是直线传播的。

● 人们利用光反射原理发明了很多有用的器具。

过程与方法 ● 按照说明正确进行实验操作。

● 制作简易潜望镜。

情感、态度、价值观 ● 认识自然事物的变化是有规律的。

● 人们掌握了自然规律就能更好地生产和生活。

（二）教学准备 分组实验器材：手电筒、小镜子、制作简易潜望镜的材料（画有观察孔和镜子位置的卡纸、相应尺寸的镜子）。

教师演示：有关光反射的图片或课件、潜望镜模型的成品和半成品。

（三）教科书说明 第一部分：照亮目标 光具有直线传播的特点，但是在传播途中如果碰到物体，就有一部分光线从物体表面被反射回去，这种现象叫做光的反射。本课重点指导学生认识反射现象及其在生产生活中的运用。教学活动从“照亮目标”的游戏开始。“照亮目标”共有三个小的活动，让学生通过几次类似的现象，发现其共同点，从而对光的反射现象进行归纳概括。这三个活动也不是简单的重复，而是逐渐增加难度，层层递进，让学生在不断的挑战中产生兴趣。

第二部分：运用光的反射 生活中人们巧妙利用光的反射原理的事例，不胜枚举。教科书通过列举事例让学生了解光的反射原理在生活、生产、科研中的运用。在让学生了解这些事例的过程中，促进学生思考，起到巩固概念、加深理解，认识科学和技术密切联系的作用。

汽车反光镜为什么能看到车窗外的情景呢，因为它是一种凸面镜，也叫凸镜（和凸透镜不同）。射到凸镜上的光，经凸镜反射后不能会聚于一点，而是变得发散开来。这样一来，它比尺寸相同的平面镜观察的范围大，可使驾驶员从镜中观察车后侧较大范围的空间，保证行车安全。有的城市在马路交叉处和拐弯处也常常安装一个大的凸镜，使交通民警和行人看到较大范围内的车辆行驶情况，保证交通安全。

五官科医生用的额镜是一种凹镜，就像手电筒小电珠后那个银亮的反光碗，它能把灯泡发出的光集中反射到病人的耳中，使医生能看清楚耳道中的情况。

教科书要求学生解释汽车反光镜、额镜怎样运用了光的反射原理，画出光路图。正确的画法应该是窗外景物的反射光射到凸镜上，凸镜再把这个光反射到驾驶员的眼睛里。灯光照射到医生戴的额镜上，额镜把这个光反射到耳道中。这里不需要学生理解和画出凸镜发散光线以及凹镜会聚光线的原理。

“照明灯上为什么要装灯罩？教室的墙壁为什么要涂成白色？”这都是因为需要增强反光的原因。灯罩可以把灯泡向上的光反射到下方，和本来向下的光线合在一起，增加亮度。墙壁涂成白色是因为白色物体反光较强。

“科学家测量月球到地球的距离”的事例，很有意义，可以让学生知道光的反射原理，不仅广泛运用到生活和生产中，甚至还能解决高科技领域的问题。要说明的是科学家在测量月球到地球的距离时利用的是激光，这是因为激光束方向很集中。不仅测量地球到月球的距离用到了光的反射，美国物理学家麦克尔逊在测量光的速度时，也利用了光的反射原理。

指导学生利用所提供的材料做个潜望镜。这个活动是学生很感兴趣的活动。有利于学生在制作中进一步理解光的反射原理及其在实际中的运用。

教科书提出“反光有时候也给我们带来不便和危害，我们注意过这种情况吗？”这个问题在于拓展学生的认识。目前很多建筑广泛使用玻璃幕墙就给人们带来了光的污染。

课文的最后给学生介绍了我们的眼睛也有一个能控制入射光线的器官，这就是瞳孔。教科书的左图显示了光太弱时瞳孔放大的情况，右图显示了光太强时瞳孔缩小的情况。

（四）教学建议 1.本课的重点是认识光的反射及运用。对光的反射现象的认识，可以从提出一些生活中的问题开始。比如让学生观察教室里的日光灯管，提问：日光灯管上为什么要装灯罩呢？然后让学生操作教科书上“照亮目标”的三个活动。光的反射现象学生比较有经验，教科书的三个活动操作起来不困难，可以让学生照着课本的要求自行操作，并在书上画出光的路线。这能使他们对光碰到镜面会被反射，以及反射光也是直线传播的有更好的理解。

日常生活中常听到学生用到“折射”这个名词，但是他们对折射并不理解，认为只要是转折的光线就是折射。因此也有可能学生会认为“照亮目标”活动中看到的现象是光的折射现象。如果遇到这种情况，教师要明确告诉学生这是反射，而不是折射。

了解光反射的运用时，不仅要求学生知道不少生活器具运用了光的反射，而且要重视画出光的路线图，这对学生理解是有好处的。

2.潜望镜是运用光的反射原理的典型例子，教科书中介绍了制作的材料、方法和过程。要说明的是，盒子两对侧边上的斜线必须是45度角，上下两块镜面必须平行，镜面要相对。因为潜望镜是利用了光的反射原理，只有当镜面与盒底边成45度角，两块镜面平行时，才能把物体的反射光全部反射到另一块镜子上，然后全部反射到我们的眼睛中。教师也可以让学生寻找现成的牙膏盒进行制作，为了制作方便，可把盒子先从一侧拆开后展开，在没有颜色和图案的内面画出镜子所在位置和观测孔，然后进行制作。制作好后再把盒子用胶带纸固定。

3.在介绍汽车的反光镜、医生用的额镜时，要告诉学生这些镜子的特点，它们和普通的平面镜不同，汽车反光镜镜面是向外凸的，而额镜镜面是向内凹的，两者刚好相反。教师可以让学生观察不锈钢勺的内外两面，内面就好像是凹镜，而外面恰好像凸镜。

4.在讲到瞳孔控制光线的作用时，可以让学生观察自己的眼睛。如果我们用一面镜子对着自己的眼睛，把头从黑暗的地方转到明亮的地方，我们就能看到瞳孔由大变小的过程。

5.利用反光原理制作的玩具很多，学生也很感兴趣，比如万花筒、观景箱等，教师可在课外科技活动中指导学生制作。

第5课 光与热 （一）背景和目标 从第5课开始，将研究光与热的关系，这里的“光”主要是指太阳光。许多光源在发光的同时也在发热，比如白炽灯、蜡烛、太阳。学生都有这样的亲身体会：冬日，太阳底下暖洋洋的；
夏日，树荫底下比阳光下凉快；
手靠近点燃的蜡烛，有热的感觉。但是光和热有什么关系呢？学生不一定很清楚。本课重点指导学生认识阳光的强弱和温度的关系，以及怎样才能得到更多的光和热。

本课内容分为两部分。第一部分指导学生探究“光的强弱与温度”的关系；
第二部分知道利用凹面镜和凸透镜能会聚光线。

科学概念 ● 许多光源在发光的时候也在发热。

● 太阳给我们带来光明的同时，也给我们带来了温暖。太阳是地球最大的光源和热源。

● 光强温度就高，光弱温度就低。

过程与方法 ● 对光和热的关系作出推测。

● 通过用多面镜子和一面镜子照射探究光与热的关系。

● 整理获得的信息，根据实验的数据绘制出柱状图。

● 自觉地将实验结果和假设相对照。

情感、态度、价值观 ● 认识到自然事物之间是有联系的，自然事物的变化是有规律的。

● 人们掌握了自然规律就能更好地生产和生活。

（二）教学准备 分组实验器材：小镜子数面、温度计数个、不锈钢勺、放大镜。

教师演示：凹面镜、凸透镜、相关图片或课件（利用凹面镜或凸透镜点火取火，利用凹面镜制成太阳灶蒸煮食物）。

（三）教科书说明 “光与热”一课的教学内容是按照假设—实验验证—资料拓展的思路编写的。

第一部分：光的强弱与温度的高低 “许多光源在发光的时候也在发热。”这句话指出光源可分为两大类，一类叫做热光源，发光又发热，如白炽灯、点燃的蜡烛、酒精灯等，而有的光源是冷光源，发光不发热，比如萤火虫、水银灯、日光灯等。至于为什么有的光源是热光源，有的光源是冷光源，这是由于它们的发光原理不同。热光源是高温物体将热能转变为光能，而冷光源是将其他形式的能（电能、化学能等）转变为光能。那么，“光的强弱和温度的高低有什么关系呢？”应该说对于同一种热光源，光强温度就高，光弱温度就低。

本课重点是探究太阳光的强弱与温度的关系，通过对比实验验证阳光强温度就高，阳光弱温度就低。

第二部分：怎样形成强光和获得高温 怎样得到强弱不同的光呢？教科书提供的实验方法是分别用一面镜子和多面镜子进行照射对比。此外还可以用凹面镜、凸透镜汇集光线得到更强的光。

凹面镜是球面镜的一种，又叫凹镜。它能利用光的反射原理会聚光线。把凹面镜对着太阳，太阳的平行光射到镜子上，被凹面镜反射后，会会聚在一点（教科书第34页的图1），如果把一块小纸片放在这点上，过一会儿，亮点处的纸就会被烧焦，这一点就是凹面镜的焦点。我国古代就发现了凹镜的这个特点，把它作为取火的工具。

凸透镜是一类中央比边缘厚的透明的镜子，我们平常用的放大镜就是凸透镜。凸透镜也能会聚光线，只不过和凹镜的原理不同。让一束平行光射在凸透镜上，可以看到，光通过凸透镜发生折射以后会会聚于一点（教科书第34页的图2），这一点也能点燃小纸片。公元前2世纪，就有人用冰作透镜，会聚太阳光取火。

教科书第35页的上图是利用凹面镜原理做成的便携、折叠式太阳灶。可展可折，方便携带，水壶可放在焦点处。它利用2~4平方米反光板把太阳光会聚到一点，该点温度最高可达到1 000 °C，烧水做饭、烙饼熬粥、烘干衣服都可以，夏天烧开一壶水只用10分钟。实践证明，使用太阳灶是解决农村能源问题的一个有效途径。目前太阳灶的种类很多，箱式、自动跟踪式、室内太阳灶及可储存能量式太阳灶都有。

教科书第35页介绍了科学家发现氧气的故事。普里斯特列是18世纪英国著名化学家，1774年，他得到了一个大型凸透镜(当时叫火镜），开始研究某些物质在凸透镜聚光产生的高温下放出的各种气体，从而发现了氧气。

（四）教学建议 1.“许多光源在发光的时候也在发热。”对于这个问题，学生有自己的生活经验，教师可让学生说说自己的看法，然后稍作一些补充介绍。指出光源可分为两大类，一类叫做热光源，发光又发热，而有的光源是冷光源，发光不发热。至于为什么有的光源是热光源，有的光源是冷光源，教师不用给学生介绍。

本课重点是探究太阳光的强弱与温度的关系。怎么得到强弱不同的光呢？教科书提供的实验方法是分别用一面镜子和多面镜子将阳光反射到纸上，这样就得到明亮程度不同（也就是强弱不同）的光斑。怎么知道光强与光弱时温度有什么不同呢？采用的方法是用温度计测量。

2.实验观察应该分为两个步骤，首先是观察一面镜子和多面镜子反射的光强弱有什么不同，这一点学生通过目测比较光斑的明暗，然后用温度计分别测出它们的温度就能知道。进行这个对比实验，可以有多种安排，比如分别设“不用镜子组”“一面镜子组”“三面镜子组”“五面镜子组”。各组先把本组数据记在教科书的表格中，然后收集其他组的数据也记在表格中，最后根据大家的数据画出柱状图。也可以在一个组中进行两种情况的对比，比如两面镜子和四面镜子。不管哪种方式，几个对比组的镜子数差异大一些较好。

3.实验的成果影响到结论的得出，因此要确保实验的成功。首先是器材的准备，关键是温度计。学生用的温度计，一般有些差异。教师事先要经过挑选和配对，使对比实验中的温度计对同一温度的显示要基本一致。

另外要选择观测的地点，最好是一个比较大的场地，有一面或几面较长的背阴的墙面，能容纳全班所有的实验组，这样的条件比较一致，也便于教师的巡视和管理。

学生的分组分工及相互合作也非常重要。比如要让4个或5个学生每人手拿一面镜子把光集中到一点，没有很好的合作是不行的。

为了便于把光集中到一点，教师可以在镜子后面粘上一张硬纸片，让镜子能立在地上。先大致对准某一点，然后再适当地调整角度使光斑重叠在一起。

4.凸透镜和凹面镜也能汇集光线得到强光和光温。除了让学生阅读教科书的相关图、文外，教师最好能作演示实验。有条件的让学生也亲自观察一下这两种镜子的特点，做做实验，这样印象更为深刻。

对于人们利用凹面镜和凸透镜会聚光线得到强光和高温的例子，城市和农村学生的情况可能不同。一般来说，城市的学生对放大镜能聚光点燃枯叶和纸片比较熟悉，而对用以凹面镜原理做成的太阳灶比较陌生。农村的学生可能因为当地使用了太阳灶，情况刚好相反。教师要根据学生的实际情况有重点地进行介绍和讲解。

第6课 怎样得到更多的光和热 （一）背景和目标 本课内容紧接着上课的内容，研究怎样才能得到更多太阳的光和热。上节课学生知道了用多面镜子把光投射到一点，以及用凹面镜和凸透镜都可以会聚阳光。本节课是从物体本身的属性，以及物体受阳光照射的角度来进行探究的。

本课内容分为两部分。第一部分是“物体的颜色与吸热”；
第二部分是“阳光直射、斜射与吸热”。

科学概念 ● 太阳是地球最大的光源和热源。

● 物体的颜色与吸热的本领有关系，深色物体比浅色物体吸热快。

● 物体受阳光照射角度与吸热的关系，物体与阳光垂直比倾斜吸热快。

过程与方法 ● 做探究物体的颜色与吸热本领有关系的实验。

● 做探究物体吸热与阳光直射、斜射关系的实验。

● 将物体的颜色与升温情况的实验数据绘制成折线图。

情感、态度、价值观 ● 在实验中能严格按照实验要求进行操作，实事求是地记录观察数据。

● 认识到自然事物的变化之间是有联系的。

● 认同科技的发展能促使人们更好地利用自然资源和自然规律的观点。

（二）教学准备 分组实验器材：白色纸、粉色纸、黑色纸、黑色蜡光纸、铝箔纸对折做成的纸袋，温度计；
三个同样的黑色纸袋分别插上温度计。

教师演示：人类利用太阳能的图片或课件。

（三）教科书说明 课文首先介绍这样的事实：太阳是地球最大的光源和热源；
人类只利用了太阳能量的很少一部分，还有大部分的光和热没有充分利用。然后提出本课探究的问题：除了利用凹面镜和凸透镜会聚阳光外，我们还有什么办法能得到太阳更多的光和热。

第一部分：物体的颜色与吸热 物体的颜色与吸热有关系吗？教科书要求学生把不同颜色的材料对折做成纸袋，分别插上温度计平放到阳光下，比较它们的升温情况。实验器材是白色纸、粉色纸、黑色纸、黑色蜡光纸、铝箔纸。选择这些材料的目的是让学生容易发现深色比浅色升温快；
表面粗糙的比光滑的升温快。由于是对比实验，要求除了纸的颜色和光滑程度不同外，其他条件如摆放的地点、方式、时间等尽量保持一致。探究的第二个问题是物体受阳光照射角度与吸热的关系。也是对比实验。所以除了摆放时分别按水平、和地面垂直、与太阳光垂直的角度不同外，其他条件要尽量保持一致。这个实验的结果应该是与太阳光成垂直角度摆放的纸袋升温快。

上述两个活动都要求学生按照课本上的要求，把实验数据逐个写在表格中。其中第一个实验，还要求学生将其观察的结果绘制成折线图，因为折线图更能反映不同材料的升温趋势。

对于为什么黑色蜡光纸比黑色无光纸升温慢，铝箔纸的吸热本领比较小，这要联系物体的反光情况进行分析。平整无褶皱的黑色蜡光纸因为反光较强，吸收光的能力就弱，而黑色无光纸相对反光较弱，吸收光的能力就较强，所以黑色蜡光纸比黑色无光纸升温慢。铝箔纸反光能力强，吸收光的能力就弱。至于为什么表面光滑的黑色蜡光纸和铝箔纸反光强，这和物体是否是镜面反射有关，不需要学生掌握。

第二部分：阳光直射、斜射与吸热 阳光照射角度不同的物体哪个升温快呢，应该是阳光垂直照射的纸袋升温快。这是因为阳光直射物体时，物体得到的光比较强，而斜射时，物体得到的光比较弱。教师可以引导学生回忆清晨和中午哪个时段阳光强，手电筒直射和斜射哪个光斑亮，通过生活经验来进行理解。

在实验结束后，教科书要求学生能用所发现的规律来解释生活中的一些现象。选浅色衣服是因为反光强，吸收的热较少。宇航服一般都是银色的是为了减少辐射。

查阅资料，了解太阳能热水器和太阳灶的设计、构造及工作原理。这是为下一节课的研究做准备。

（四）教学建议 1.本课重点探究“物体的颜色与吸热的关系”“物体吸热与受阳光直射、斜射的关系”，由于这两个实验都是对比实验，就要注意控制相同的条件和不相同的条件。

另外要注意的是一组实验中的几支温度计对相同温度的显示情况要相同。这要求教师课前要对温度计进行挑选。第一个实验由于有5种不同的纸袋，就要求有5个基本一致的温度计。第二个实验，因为是与地面垂直、水平、和太阳光垂直3种情况，所以每组需要挑选3支温度显示比较一致的温度计。

教师在实验前应把所有温度计拿出来放在相同的地方，先看看温度值是否基本一致，然后把它们放在同一杯热水中，或者阳光下的同一地点，隔一段时间（比如10秒钟）看看温度上升的情况，挑选升温情况比较接近的5支温度计，作为一组。

2.将观察到的数据绘制成图表是本课教学活动的难点。教师要讲清绘制的方法。制作前要先弄清横、纵坐标各表示什么，刻度值是多少。不同的纸袋分别用什么颜色的点表示，然后根据前面表格中的数据作图。作图时先根据数据在横、纵坐标上找出点的位置，再把点连成线。点和线的颜色要按照教科书的要求来画，最后画出来的应是黄、粉、黑、绿、蓝5条不同颜色的折线。

3.对于为什么黑色蜡光纸比黑色无光纸升温慢，铝箔纸的吸热本领比较小。这个问题的解释对于学生可能比较困难，因为涉及到镜面反射和漫反射、反光和吸收辐射热之间关系的知识。教师可作适当讲解，让学生知道物体表面反光强，吸收热的本领就小；
物体表面反光弱，吸收热的本领大就可以了。

不同情况摆放的纸袋哪个升温快呢？教师应该先引导学生观察它们和阳光的角度，是直射还是斜射，斜射的程度如何，然后启发学生通过生活经验来理解。

4.本课的两个实验结束后，教师最好让学生回顾第5、6两课实验中所发现的规律，并引导学生做归纳和总结：我们可以通过什么方法来得到更多太阳的光和热。这对了解太阳能热水器和太阳灶的设计、构造及工作原理是有帮助的。

最后教师可以介绍查阅太阳能热水器和太阳灶资料的途径和方法，方便学生查找。

第7课 做个太阳能热水器 （一）背景和目标 最后两课是对本单元学习内容的实际运用，也是对学生学习的评价。通过前面的学习，学生知道了光的一些基本特性，还知道了光和热的关系。特别是第5、6两课的学习，为学生下面的学习活动作了铺垫。第7、8两课通过设计、制作、评价太阳能热水器的活动，在理论联系实际的运用中能巩固升华本单元学到的知识和技能。

学生设计、制作的热水器可能不会有多大的使用价值，但这会促使学生像科学家或工程师那样工作，考虑从原理到材料选择，计划到制作的每一个细节，培养同学之间的团结合作精神。

本课内容分两部分。第一部分是观察、了解“太阳能热水器怎样工作”；
第二部分是“设计、制作太阳能热水器”。

科学概念 ● 太阳能热水器是一种光热转换器，具有节能、环保、安全的优点。

● 太阳能热水器的效能和所采用的材料、结构，运用的原理有关。

● 产品的设计，不仅要考虑构造，还要考虑材料的选择、依据的科学原理以及如何方便、实用。

过程与方法 ● 能根据研究任务和要求进行有目的的设计。

● 按一定的格式写出本小组的设计方案。

● 在全班交流介绍方案的设计思路、原理。

情感、态度、价值观 ● 乐于合作、交流、反思和改进。

● 体会到运用科学知识解决问题的乐趣。

● 体会到任何一件科技产品的开发和设计，融合了多种知识和技术。

● 认识到科技的发展能促使人们更好地利用自然资源和自然规律。

（二）教学准备 分组实验器材：制作简易太阳能热水器的材料（纸盒、泡沫塑料或棉花、能装水的塑料袋或饮料瓶、玻璃片或塑料薄膜、盒盖、黑色纸、镜子或锡箔纸等）。

教师演示：有关太阳能热水器和太阳灶的构造及工作原理的图片或课件。

（三）教科书说明 第一部分：太阳能热水器怎样工作 要设计制作太阳能热水器，就要了解太阳能热水器的工作原理。所以本课一开始就要让学生大致了解其结构和原理。教科书上的图是一个家用太阳能热水器。其基本结构由太阳能集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统组成。工作原理是利用集热器吸收太阳光，将光能转化成热能，并通过储水箱将热水储存。

太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键。

水箱的保温作用必须十分明显，一般合格的太阳能热水器每天温度下降在5 °C以内。可隔天使用。

太阳能热水器工作图 太阳能热水器一般倾斜的角度和当地纬度一致。这样容易保持集热面和阳光垂直，尽可能得到最强的光和最大的热量。

第二部分：设计、制作太阳能热水器 教科书上提出了明确的任务和要求。需要说明的是，要求学生设计制作的热水器虽然简单，但应该具有利用太阳能加热冷水、保温这两个基本的功能。因此就应该具有冷水加热器（相当于集热器）、保温装置两部分。“为了使热水器尽快地升温，还需要考虑哪些问题？采取哪些措施？”这个问题是为了启发学生思考如何提高太阳能热水器的效能，比如应考虑怎样才能吸收更多的太阳能，怎样才能更好地保持住已升温的热水的温度。

制作太阳能热水器要综合用到前面学到的知识，如利用颜色、反光、倾斜放置等方法，也会涉及到学生没有学过的知识，比如热传导的方式、材料的性能等，教师要有足够的知识准备。

教科书要求学生写出本小组的设计方案，在全班交流。这是为了通过交流学习别人的优点，发现自己的不足。然后修改和完善自己小组的方案。这是设计过程中不可缺少的一个环节。

（四）教学建议 1.教师在教学前一定要了解太阳能热水器的相关信息，把它的构造和原理搞清楚。

2.因为太阳能热水器涉及的科学原理较多，学生可能不容易理解，所以关于太阳能热水器的构造及工作过程、原理，应该以教师的讲解为主。学生课后收集资料的活动，主要目的是为了提高学生的参与性和发挥他们的主动性。在学生汇报交流自己的看法后，教师要简明扼要、深入浅出地讲解归纳。可以按以下顺序进行讲解：首先是讲构造，其次是讲工作过程，最后是讲提高效能采取的措施。

太阳能热水器构造最重要的就是三部分。一是利用太阳能把冷水加热的部分（集热器），二是保持水温的保温箱，三是控制冷热水进出的控制系统。教师可重点讲前两部分。

工作过程大致是这样的：通过集热管吸收太阳能给冷水加热，然后把热水送到保温箱保持一定的温度，当我们需要用热水时，通过控制系统放热水，并补充一定量的冷水到集热器进行加热。

为了提高太阳能热水器的效能以及方便实用，设计人员在各部分使用的材料以及结构、原理方面动了不少脑筋。比如最重要的集热器，使用了真空集热管。它用双层玻璃构成，内表镀上热吸收层，能充分吸收太阳光，就如保温瓶胆的内部结构。两层之间为真空，防止和减少管内外的热对流。保温水箱是采用双层不锈钢板构成，主要是坚固防锈。中间是聚氨酯整体发泡的保温体，能有效地保持水温。

教师讲解时最好能画出简图，或有课件辅助，使学生容易理解，一目了然。讲解后，要抓住重点提问学生：太阳能热水器的主要构造有哪些？工作过程是怎样的？这一部分的教学扎实了，在下面的设计、制作活动中，学生的思路就会比较清晰。

3.设计、制作太阳能热水器的活动要分小组进行。活动的程序建议：一要让学生明确任务和要求；
二要明白太阳能热水器主要应该包括哪几部分；
三要了解可以用什么材料制作；
四要阅读教科书上的方案实例。然后分组进行设计，写出设计方案。

教科书提供的设计方案可供学生参考。设计前教师应让学生阅读这份设计方案，弄懂其设计思路。这个设计方案的塑料瓶、盒子既是集热器又是保温箱。用塑料瓶装水，容易让阳光射进去，减少热量外流，起到升温和保温的双重作用。盒子里面涂黑色，是为了吸收更多的太阳辐射。盒子内瓶子的背面贴锡纸是为了加强反射，让透过瓶子的阳光反射回瓶子，减少热量外流。盒子的盖用塑料薄膜，也和塑料瓶一样，减少了盒内的热量向外辐射。瓶子周围用泡沫塑料，是为了保温。装塑料瓶的盒子支起来，可以改变角度，以保持使阳光直射。

在理解了太阳能热水器的构造、工作过程及原理，又读懂了教科书上的设计方案的基础上，相信学生能够完成本小组的设计方案。

4.为了设计方案的可靠性、合理性和科学性，教师要重视设计后的交流，鼓励各小组相互学习，取长补短，反思改进。引导学生应用前面学习的知识，发挥自己的创新性，不局限于教科书上展示的方案和作品，设计出更多更好的简易太阳能热水器。

第8课 评价我们的太阳能热水器 （一）背景和目标 教学本课时，各组学生已准备好了自己的太阳能热水器，相信他们一定跃跃欲试，早就盼望展示和实践时刻的到来。

本课内容分为三部分。第一部分是展示我们的太阳能热水器；
第二部分是实际检验我们的太阳能热水器；
第三部分是比较、反思我们的太阳能热水器。

科学概念 ● 太阳能是一种清洁、节能、安全的能源，人们正在大力开发和使用太阳能。

过程与方法 ● 按照活动的要求检验太阳能热水器，并做好数据的观测和记录。

● 总结、评价太阳能热水器。

情感、态度、价值观 ● 体会到设计、制作太阳能热水器的乐趣。

● 认识到科技创造中运用科学知识的重要性。科技产品融合了多方面的知识和技能。

● 培养团结合作以及善于学习、反思、改进的精神。

● 树立开发利用太阳能有利于保护环境、节约能源的观念。

（二）教学准备 分组器材：各组设计制作的太阳能热水器、温度计。

教师准备：选择并划分场地，发令器、小旗、钟表、冷水。

（三）教科书说明 第一部分：展示我们的太阳能热水器 教科书呈现的是两件学生作品。第一件的特点是装水的容器是深色的，便于更好地吸收太阳能。第二件作品的特点是用了金属容器，金属容器传热快。

第二部分：检验我们的太阳能热水器 为了更好地检验各组太阳能热水器的效能，需要合理的检验标准。检验的标准就是上节课的设计要求。即：能够装水200毫升；
能够尽可能地在15分钟内，使热水器中水的温度升上去。教科书再一次提示检验标准，并要求每5分钟测一次水温。

为了公平合理，还应制定一定的规则，正如教科书中学生对话框中提出的：“要装同样温度的冷水；
要装同样多的冷水——200毫升；
要同时放到阳光下；
还要实事求是、及时、准确地记录。” 活动目的不是比赛，而是让学生看看自己的设计目标是否达到，知道为什么没有达到，应该怎样改进，从而更好地理解学到的知识和技能。教科书中的表格，正是为了这样的目的而设计的。除了要求记录每5分钟升温的数据外，还要进行自我评价。自我评价的内容包括：效果、成败原因、改进措施。除了自我评价外，还应开展各组间的交流。这样做的目的，在于相互启发，相互学习，其意义不言而喻。

第三部分：比较与反思 因为这是单元教学的最后一课，教科书的内容是让学生回顾在设计、制作太阳能热水器的活动中，运用了哪些本单元的知识。这样做的目的一方面是对本单元学习的总结，另一方面也是教师对学生学习检查和评价的机会。

（四）教学建议 1.本课活动重点是检验学生设计制作的太阳能热水器的实际效果。教师要督促学生在本节课前完成制作，并了解学生的作品情况，如样式、结构，是否能装200毫升水等，做到心中有数，没有达到要求的要及时要求改进，以保证这节课教学任务的完成。

2.为了使检验活动顺利完成，教师还要在活动日期、场地的选择、布置、各组区域的划分、活动器材的准备、活动的程序和方法、活动的评价等方面作充分的考虑。

3.本课的教学活动，重点是检验作品的实效，因此开始的作品展示活动，不必占很多时间。可以让学生到各组参观，也可以分别把作品拿到展示台上展示，起到互相了解的作用。

4.检验活动开始前，首先要让学生明白检验的标准就是产品设计的目的——升温和保温的效果是否达到。具体的规定就是装水200毫升，在15分钟内，使热水器中水的温度升上去。方法是每5分钟用温度计测试和记录一次水温，最后看哪一组的热水器升温最高。

二是要明确活动的规则，即如何公平合理。各组制作的太阳能热水器，虽然很多方面都各有不同，但检验的标准应该相同，应遵守共同的规则，才能准确评价太阳能热水器的效能，教师课前可征求学生的看法，师生共同制定活动的规则，并商讨考虑在活动中如何才能保证这些规则的落实。比如做好器材准备，统一发令，统一计时，互派巡视员等。

三是要明确活动的目的不是为了竞赛，而是学习。所以要教育学生重视活动后的交流、反思、改进。为此，教师要预留一定的时间使此项活动得以落实。

四是教师除了对学生的知识和技能的掌握和运用情况给予评价外，还应对学生在活动中表现的团结合作、动手动脑、克服困难、交流反思等情况给予关注，纳入评价内容。并把这些评价内容事先告诉学生，起到评价的教育和导向作用。

四、评价建议 1.教学评价的内容和标准应根据本单元的教学目标来制定，除了对学生的科学概念和探究技能的掌握和运用情况给予评价外，还应对学生在活动中的表现，如团结合作、动手动脑、克服困难、交流反思等情况给予关注，纳入评价内容。

2.对学生掌握和理解科学概念情况的评价，可通过问卷调查、学生对问题的解释与回答、学生自己的总结、书面考核、观察实验的记录单等方式进行。其中书面考核的题目内容应该能调动学生的积极思维，体现学生对科学概念的理解和应用，而不是仅凭死记硬背就能回答。

3.单元前或每课学习前对学生初始概念的了解也是评价的内容之一，在教科书的编写中几乎在每一课或每一个活动的开始，都设计了了解学生初始概念的话题，比如：“光和影”一课中的“想一想，影子是怎样产生的”；
“阳光下的影子”一课中的“从清晨到黄昏，太阳在天空中的位置在不断发生变化，阳光下物体的影子也在发生变化吗？根据我们上节课的研究，说说我们的推测及理由”。教师要利用它来充分了解学生对即将学习内容的原有水平，以便有的放矢地进行教学。

4.在一课的学习或一个活动结束后，教科书往往引导学生运用所学的知识去解释生活和自然中的现象，比如：在“光的反射”一课中，要求学生说说汽车反光镜、医生用的额镜是怎样利用光的反射原理的，试着画出光的路线图，等等。这是评价学生对所学习知识是否理解和掌握的好时机。教师要善于利用对这些话题的讨论，评价学生的学习发展情况，并把它和学生学习前的情况进行对比。

5.本单元的最后两课“做个太阳能热水器”“评价我们的太阳能热水器”是对本单元学习的综合运用，也是对本单元学习的评价。教师可按照该课的教科书说明和教学建议，对学生的学习情况进行综合的评价。

6.对学生的情感、态度、价值观的评价，除了教师的评价，更多的可充分利用小组的作用，让学生通过自评、互评来进行，同时也可以让家长来参与对学生的评价。之前，教师可根据学生的情况制定一些相关的评价内容和标准，这方面的评价主要是定性的评价。

五、教学案例 光和影 教学目标 科学概念 ● 影子产生的条件：光、遮挡物和屏；

● 可以自己发光的物体叫做光源；

● 影子随着光源位置的改变而改变；

● 影子的大小与遮挡物和光源之间的距离有关；

● 影子的形状和光源照射物体的侧面有关。

● 从不同侧面照射得到的物体的影子叫做投影。投影在我们生活中很有用处。

过程与方法 ● 按教科书要求有目的、有步骤地做光和影的实验，并将观察结果用线条和图形准确地进行记录。能根据实验结果分析推理出光源、遮挡物、影之间的关系。培养空间想象能力。

情感、态度、价值观 ● 认真细致，实事求是，善于合作交流。

教学器材准备 每组一个手电筒（自带）、一张4开的白卡纸（屏）、一块5厘米高的小木块，铅笔、尺子各一、教学过程 1.活动引入 教师：今天我们学习一个新的单元——光，我们学习第一课。板书课题“光和影”。

2.探究影子的秘密 （1）影子产生的条件 教师：同学们做过手影游戏吗？你们会做什么样的手影？今天我们也来做一做影子游戏，做这个游戏需要什么器材呢？我们怎样才能看到自己的手影呢？ （后两个问题一方面是提示观察的器材准备和方法，另一方面是了解学生的初始想法。学生可能说需要光源、物体，忽略了需要“屏”，也不一定会说出物体要挡住光才能产生影子。这时教师不要急于纠正，让学生通过实践操作自己发现问题，自己总结影子产生的条件） 教师：各组准备好器材后就可以开始实验了，还缺少什么，可以到讲台上领取。实验成功的小组要准备汇报：我们看到了自己的手影了吗，我们是怎样做才看到自己的手影的，影子的产生需要什么条件。

学生准备材料，开始实验。教师巡视。（有的小组可能发现需要屏，到讲台上领取，有的小组可能会用墙壁当作屏） 大组汇报：通过汇报讨论，得出影子的产生需要光、挡光的物体、屏。（屏包括墙壁、地面或其他物体） 教师：刚才同学们提到影子的产生需要光，我们平时看见过哪些发光的物体？其中哪些是自己发光的呢？大家把见到的发光物体写出来，然后在自己能发光的物体上做上记号。

小组活动。

汇报、总结：像电灯那样自己能发光的物体叫做光源。（教师还可以强调：不仅自己能发光，并且正在发光的物体叫做光源） （2）影子的特点 教师：在影子游戏这个活动中，我们除了知道影子产生的条件外，还有什么发现吗？ （可能有的学生会发现光源和影子的方向、大小等问题，教师应给予鼓励） 教师：下面我们再通过一些活动继续探究光源和影子的秘密。

教师：大家能看懂教科书上三个活动的实验方法和步骤吗？ （教师先听听学生是怎么理解教科书要求的，然后指导学生的实验和记录的方法） 活动一影子随着光源位置的改变而改变。

提示：光源位置的改变包括光线照射的角度和方向。角度可通过目测光线和水平桌面之间的夹角大致估计，方向用左、右、前、后描述。

教师示范并演示实验和记录的方法。

活动二影子的大小与遮挡物和光源之间的距离有关。

提示：光屏和光源位置一定，只改变遮挡物离光源的距离。

活动三影子的形状和光源照射物体的侧面有关。

提示：当光源垂直照射在物体的上面时，要使物体离开桌面才能看到影子。

学生分组实验，观察记录。

汇报交流。

总结：
1）光源的位置发生改变时，影子的方向和长短都会发生改变。光源照射角度小时，影子就长；
光源的角度大时，影子就短。影子的方向总是和光源的方向相反的。

2）当屏和光源位置一定时，遮挡物离光源越近，它挡住的范围越大，在屏上形成的影子就越大。

3）影子的形状和光源照射物体的侧面有关。

教师：像活动三中这样，从不同侧面照射得到的物体的影子叫做投影。投影在我们生活中很有用处。比如街道上的交通标示。（教师出示实物或课件） 3.巩固运用 教师：回顾一下我们今天学习了光的哪些知识？ 我们再做一次影子游戏，验证一下我们发现的这些规律：
● 改变光源的位置，影子发生了什么变化？ ● 改变物体离光源的距离，影子发生了什么变化？ ● 让光源照射自己的手的不同侧面，得到的影子有什么不同？ 六、参考资料 光的本性 自古以来，人类对于光的现象就已积累了许多知识。我们的祖先对光现象的研究为时更早，关于光的直进原理和凹镜的制作，在《墨经》中早有记载。关于光的本性和传播问题，也很早引起人们的注意。但是直到近代，人们才认识到光的电磁本性，它既有波动性，又具有粒子性。

生活在17世纪的惠更斯提出光的波动说，认为光像水波一样传播，两个波峰之间的距离叫波长，单位时间内的波动次数叫频率。不同波长（频率）的光颜色不同，各种不同波长（频率）的光构成光谱。

光的干涉现象和衍射现象证明了光的波动学说。

光具有波动性，那么光究竟是一种什么波呢？在19世纪70年代，麦克斯韦曾从理论上预言，电磁波的传播速度等于光速，它跟光一样，也发生反射、折射、干涉和绕射等现象。不久，德国物理学家赫兹和俄国物理学家列别捷夫用实验完全证实了光现象实质上是一种电磁现象，光波就是一种频率很大的电磁波。

电磁波就是电磁场在空间中的传播，而电磁场是一种特殊形式的物质，所以，光的电磁学说揭露了光的物质性。列别捷夫还用实验证实了光的物质性，他在真空箱里装了一个带有桨叶的很轻的可动装置——光车，使强烈的光束穿过暗箱上的小孔射到光桨车叶上。实验发现，光束像水射到水车的水轮上那样，光车转动了，从而证实了光的物质性。

光不仅具有波动性，还具有粒子性。光的粒子性是在人们解释光电效应时被认识的。金属物体受到射线照射时，有电子从表面逸出，这个现象叫做光电效应。1888年，俄国科学家斯托列托夫研究了光电效应，而实验结果却不能用光的波动理论解释。

后来爱因斯坦提出光的量子学说来解释这个现象，这个学说认为，光是由光源发出的一颗一颗不连续的粒子流，这种粒子叫做光子或量子。光子具有一定的能量，每个光子的能量和光的频率成正比。

爱因斯坦提出光的量子学说圆满地解释了光电效应，从而使我们认识到光是具有粒子性的。

太阳能简介 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1 367千瓦/平方米。地球赤道的周长约为40 000千米，从而可计算出，地球获得的能量可达1.73×1017焦耳/秒。在海平面上的标准峰值强度为1千瓦/平方米，地球表面某一点24小时的年平均辐射强度为0.20千瓦/平方米，相当于有1.02×1017焦耳/秒的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外）。虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的1万多倍，但太阳能的能量密度低，而且因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026焦耳/秒）的20亿分之一，但已高达1.73×1017焦耳/秒，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤燃烧产生的热量。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；
即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来储存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无须运输，对环境无任何污染。

人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用铜制凹面镜聚焦太阳光来点火；
利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用、太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。

地球表面及其变化 一、单元概述 本单元的“地球表面”主要指地球表面的形态，简称地形，又称为地貌。地球表面的形态是复杂多样的，也是在不断变化的。本单元主要指导学生认识地球表面常见的地形及其变化和原因。属于小学科学课程标准中的“地球与宇宙”中“地表及变化”的范畴。关于地球表面的形态，五年级的学生已有不少见闻。他们对高山、河流、平原这些常见地形并不陌生。溶洞、瀑布、峡谷等一些特殊的自然景观会引起他们的好奇心，火山和地震也是他们非常感兴趣的话题。本单元的内容相信一定能激发起学生的好奇心和求知欲。

学生学习本单元内容是有一定基础的。在前面的学习中他们已对地表物质水和空气、岩石和矿物有一定的了解，对地球内部构造和火山成因，对岩浆岩、沉积岩、化石成因有一定的认识基础。

从内容编排上本单元分为四大部分。第1课为第一部分，先大致地让学生了解认识地球表面的地形及整体概况。第2课为第二部分，概略地认识地球内部运动引起的地表形态变化。第3~7课重点探究外力作用引起的地表变化，包括风化作用、侵蚀和沉积作用。第8课是最后一部分，是综合运用本单元学到的知识解决实际问题。

外力作用引起的地形地貌变化是本单元的重点内容，特别是流水对土地的侵蚀和沉积作用而引起的地形地貌变化。流水对土地的侵蚀作用先从学生熟悉的降雨开始。第5课“雨水对土地的侵蚀”让学生模拟下雨，仔细观察雨水降落到地面，土地及雨水发生的变化，这是认识侵蚀的开始。第6课“什么样的土地容易被侵蚀”让学生推测侵蚀的程度和什么因素有关，设计实验来验证自己的想法。这个活动有利于学生拓展对侵蚀现象的认识。第7课“河流对土地的作用”通过河流的模拟实验，一方面继续观察河流的侵蚀作用，同时观察河流的沉积作用。教科书在指导学生通过实验、观察侵蚀和沉积现象的同时，还通过图片和资料介绍因为侵蚀和沉积带来的地形地貌变化，以及和人类的关系。通过第8课“减少对土地的侵蚀”的实践活动，运用本单元所学的知识和技能，引导学生关注如何减少土地的侵蚀，保护自己的家园。

二、单元教学目标 科学概念 ● 地球表面有河流、海洋、山脉、高原等多种多样的地形地貌。

● 地球内部的运动和外力作用的影响是形成和重塑地球表面多种地形的原因。

● 地球表面的地形地貌是在不断地发生变化的。有的变化是在缓慢的过程中进行的，有的却是一个比较迅猛的过程。

● 风化作用和生物的作用会使岩石最终变成土壤。

● 土壤包含岩石风化而成的大小不同颗粒（小石子、沙、黏土）以及腐殖质、水和空气等。

● 土壤和人类的生产、生活有着密切的关系，为我们提供了丰富的资源。

● 流水、风力、海浪、冰川等都会对地表产生侵蚀和沉积作用，并形成不同的地形地貌。

● 土地坡度的大小、有无植物覆盖、降雨量的大小会影响土壤被侵蚀的程度。

● 人类活动也会改变地表形态，这种改变有时会加剧自然灾害的影响。

过程与方法 ● 通过阅读资料，了解地球内部的运动如何引起地形变化，火山和地震的成因，以及风力、海浪、冰川等对地表的侵蚀和沉积作用。

● 按要求进行实验操作，通过实验观察探究雨水对土地的侵蚀，河流对土地的影响，以及土壤的成分。

● 对控制变量的对比实验有较好的把握，能设计模拟实验，探究降雨量的大小、土地坡度的大小、有无植物覆盖等会影响土地被侵蚀的程度。

● 用文字、图画、符号记录实验结果，用口头和书面语言描述实验中的现象。

● 对自然现象和实验结果做出自己的解释，在小组内交流结果和想法。

情感、态度、价值观 ● 认识到土壤对生命以及人类生产生活的重要意义，认识到保护耕地不被破坏的重要性。

● 认同人类活动也会影响地球表面的形态，会加剧或减轻各种自然力带来的自然灾害的观点。

三、分课时教学建议 第1课 地球表面的地形 （一）背景和目标 地形是指地球表面的形态，一般用山地、平原等词汇概括和表达。地球表面的地形是多样的，因此高低起伏、崎岖不平。地球表面的地形也是在不断改变着的。

本课是本单元学习的基础，将引发学生讨论和交流有关地球表面地形地貌及其变化的一些话题。教学活动从交流学生带来的有典型地形特点的风景照片开始，通过教学让学生了解什么是地形，了解平原、山脉等常见地形的特点。还将通过观察地形图，让学生了解中国及世界地形的大致情况，激发学生对本单元内容的学习兴趣。从教学活动中，教师可以了解到学生对本单元学习内容知道些什么，关注什么，困难在哪里，以便更好地进行下面的教学。

本课内容分为两部分。第一部分“我们看到过的地形”；
第二部分“观察地形图”。

科学概念 ● 地形包括高原、高山、盆地、湖泊、峡谷、平原等。

● 地球表面有河流、海洋、山脉、高原等多种多样的地形地貌，地球表面是高低起伏、崎岖不平的。

过程与方法 ● 观察描述常见地形的特点。

● 会看简单的地形图，能在地形图上指认如高原、平原、谷地、山脉、河流、海洋等地形。

情感、态度、价值观 ● 培养对地球表面地形研究的兴趣，能自觉关注和收集相关的信息。

（二）教学准备 分组器材：学生事先准备一些自己去过的地方的风景照片，有条件的学校为每组学生准备一份世界地形图、中国地形图或地球仪。

教师演示：一些典型的地形地貌的图片或课件，世界地形图、中国地形图、家乡地形图的课件。

（三）教科书说明 第一部分：我们看到过的地形 “地形”是贯穿整个单元的主题。什么是地形呢，这就是教学首先要解决的问题。教科书没有直接给这个词语下定义，而是通过交流活动“……我们能说出去过的地方是高山、 平原还是其他什么典型的地形地貌吗”，通过学生的交流对话和图片调动学生已有的经验来让学生认识什么是地形地貌，并丰富对这个词汇含义的认识。让学生知道地形是指地球表面的形态，通常用高原、高山、盆地、湖泊、峡谷、平原等来描述，并知道这些地形具有什么特点。

教科书之所以要求学生介绍自己去过的地方，主要的目的是调动学生学习的主动性，使得本单元一开始的学习就源于学生的生活实际，自然、亲切和有趣。教科书中的学生对话，如“内蒙古宽广的大草原”“吐鲁番是个盆地”“西藏高原有很多冰雪覆盖的山峰”“雅鲁藏布大峡谷”等，是对学生交流内容的一种提示。也就是说在交流的时候，最主要的是介绍地形特点。

教科书通过表格的形式，希望把学生们介绍的地形地貌进行总结和归类，以加深学生对地形地貌种类及特点的理解。

第二部分：观察地形图 这个活动，是从学生交流亲眼见过的地形，扩大到观察更大范围的地形图，目的是让学生了解整个地球表面的形态。学生去过的或者知道的地方始终是有限的，要让学生了解地球的表面形态，最便捷的方法是观看地形图或地形地球仪。通过相关的图文资料收集信息，这是科学家经常用到的研究方法。希望通过观察地形图上的颜色和符号标志，让学生了解到，整个地球表面陆地和海洋的分布和比例，陆地分成的几大板块，以及陆地上的主要地形地貌。关于看地形图，五年级的学生是有一定基础的。他们在品德与社会课中对如何看地形图，以及祖国的地形特点已有一定的了解。

“关于地球表面我们还知道什么？”这是一个开放性的、学生感兴趣的话题。从教科书上学生的对话我们可以看出，谈话的内容已经不局限于地球表面是什么样的地形地貌，还涉及到地球表面的过去状态，地形的变化、火山地震，地球表面的组成物质，以及生活着的动植物，等等。这些都和本单元的学习内容有关。教师应鼓励学生说出自己知道的有关地形的知识，一方面是通过交流互相启发开阔学生的眼界，同时教师也可以从中了解学生对这方面已有的认识、还想知道的问题，自然地引出本单元的学习内容，引发学生的学习兴趣。课后，要让学生关注和收集各种地形地貌的事例，特别是收集火山和地震的事例，为下一课的学习做准备。

（四）教学建议 1.教学本课前，教师要布置学生准备一些自己曾经去过的地方的风景照片，要求学生弄清并注明地点和地形特点。对于一些由于各种原因没有出过远门的学生，教师可让他们介绍自己通过各种途径得到的间接的信息和资料。

课前，教师最好先了解一下学生都带来了什么样的照片，有没有反映典型的地形地貌，以便在交流时能有意识地选择一些能说明问题的照片，让持有者上去介绍。希望介绍的学生能说出地形的类型，最好能描述其特点。就如教科书上学生的对话提示的，要说出是高山还是平原，河流还是盆地。在描述特点的时候能用到“很平坦、一望无边”“山峦起伏、崎岖不平”“四周是高山，中间很平坦”等词语。如果学生说得不准确，或者说不出来，教师可给予提示和帮助，或让其他学生补充。如果学生能具体说出海拔高度那是更好的。为此教师也应该课前尽量多地了解一些有关方面的知识，比如各种地形地貌的特点以及实例。

2.在学生对地形地貌归类的基础上，教师要指导学生进一步归纳高原、平原、盆地、峡谷等各种地形地貌的特点。比如，峰峦高耸，地势崎岖的是山地；
海拔不高、山顶浑圆的是丘陵；
低平而宽广的是平原；
海拔较高、地面开阔或有丘陵起伏的是高原；
周围有山地、高原环绕，中间地势较低的是盆地。

3.“观察地形图”。观察之前，要让学生交流看地形图的经验（学生也可能在品德与社会课中已有初步的认识地形图的知识），或由教师讲解观察地形图的相关知识。地形图是用符号和颜色来表示地球表面的地形地貌的，一般在图上都有比例尺和图例，要先让学生阅读和了解。比如深浅不同的棕色和褐色分别表示海拔2 000米~5 000米以上的高原和山地。白色表示终年积雪的山峰，往往都在6 000米以上。深浅不同的蓝色表示各种深度的海洋，等等。因为时间和学生水平的限制，本部分教学要求不能太高。教师要鼓励学生认真观察，尽量去发现，发现得越多越好，最后进行总结和归纳。只要学生了解到整个地球表面陆地和海洋的分布和比例，地球陆地也是由上述各种地形地貌组成，是崎岖不平的，我们国家的地形特点，平原主要集中在哪里，等等，就达到了基本要求。当然，学生能发现更多的信息是值得鼓励的。

4.最后的讨论内容围绕和地球表面相关的信息进行。这部分教学，教师要让学生充分把自己知道的都说出来，这对引发学生的学习兴趣和下一步的教学都是有意义的。最后可以根据学生谈话有意识地引导到地球表面地形变化的话题上。在布置课后收集资料的活动时，可要求学生收集有关地形地貌发生变化，特别是火山和地震引起的地形地貌变化的资料。

第2课 地球内部运动引起的地形变化 （一）背景和目标 本节课开始指导学生学习有关地球表面地形地貌形成和重塑的内容。地球上，地形地貌的形成和重塑有两个原因，一是地球内部的力量，另一个是地球外部的力量。内力是指由地球的内能所引起的地壳运动、岩浆活动等作用，外力是指地表受太阳能和重力而产生的各种作用，如风化、流水、冰川、海流、波浪、潮汐以及风力等的侵蚀、搬运和沉积作用等。地球上巨大的地貌形态及变化都主要是内力作用的结果。内力创造了地表形态的基本轮廓，即海陆的分异和大的地形起伏；
外力则进行雕塑加工。内力作用造成高山盆地，使地面崎岖不平；
外力作用则破坏高山、填平低地，使地面趋于平夷。二者在地形发展方向上是对立的，但又是相互联系的统一过程。

本节课主要通过火山和地震的事例来认识地球内部的力量是如何改变地形地貌的。火山和地震是学生非常感兴趣的话题，他们也通过各种途径具备了一些相关的知识。然而对火山和地震怎样改变着地形，学生可能不很清楚。本课教学正是基于学生这样的认识基础进行的。

教科书内容分为两部分：第一部分是“火山和地震”；
第二部分是“地球内部的运动”。

科学概念 ● 火山和地震会改变地球表面的地形。

● 火山和地震是由于地球内部的运动造成的。

● 地球内部的运动会引起地壳的运动，从而形成山脉、高原、裂谷和海沟等地形地貌。

● 地球表面的变化有时是迅猛激烈的，有时是缓慢不易觉察的。

过程与方法 ● 阅读资料，了解火山和地震是怎样改变地形地貌的。

● 做板块运动的模拟实验，想象和理解地球内部的运动对地表形态的影响。

情感、态度、价值观 ● 认识到地球内部是不断运动着的，地表的地形地貌是不断变化着的。

（二）教学准备 分组准备：有关火山和地震的图片或资料、毛巾、报纸、泡沫塑料块、彩色笔，等等。

教师演示：地震、火山对地形地貌影响的照片或多媒体课件、反映地壳板块运动的图片或课件。

（三）教科书说明 第一部分：火山和地震 火山和地震是地球内能的一种释放，是地球内部运动的表现。对学生来说，了解地球内部运动最好的方法就是了解火山和地震。教科书首先通过三个事例介绍了火山和地震是怎样改变和重塑地形地貌的。第一个事例是火山喷发的岩浆冷却和堆积形成了一个新的岛屿——火山岛；
第二个事例是地震造成地面隆起和升高，这是地壳板块受到挤压而断裂、错位造成的升降运动；
第三个事例也是地震造成的地形变化。不同于第二个事例的是所发生的地形变化是山崩地陷，地面和山头出现裂缝，崩塌的石块和泥沙堵塞河流形成了湖泊。如果学生收集到足够的资料，还可以了解到地震和火山形成的其他地形地貌。如断层、峡谷、岩熔高原、火山湖、火山锥等。

第二部分：地球内部的运动 这一部分的教学主要是通过火山和地震的成因让学生认识地球内部的运动。地球内部分为地壳、地幔、地核三个圈层（在四年级下册“岩石和矿物”单元介绍过），地震主要发生在地壳这一部分，而火山喷发则和地壳及地幔的岩浆活动有关系。教科书按照地质学理论——板块构造学说来解释地壳运动，以及火山、地震、断层、山脉等一些地形地貌的成因。板块构造学说认为，组成地球外壳的岩石圈原来是一个整体，后来分裂成几块，形成了现在的大陆板块。这些大陆板块漂浮在地幔上部的软流层上，由于地幔物质对流循环作用，使得大陆板块不断缓慢移动，每个板块的运动都同时影响着周围的板块，它们相互碰撞、分离、平移，从而导致地表的巨大变化。如形成山脉、高原、裂谷和海沟等，还会引发火山爆发、地震、海啸等。教科书上的照片说明:在两个大陆板块碰撞的地方，地壳褶皱隆起形成山脉，比如雄伟的喜马拉雅山。两大板块相互分离会形成断裂谷，比如东非大裂谷。

课文最后一段的内容具有承上启下的作用，有这样两层意思。首先总结了地壳内部的运动能使地表形态发生不断的变化。其中有的如火山和地震一样猛烈而迅速，也有的如喜马拉雅山慢慢地抬升一样缓慢而不容易被人察觉。接着说明除了地球内部的运动能引起地形地貌发生改变外，还有另一种缓慢的在短期内不容易被人察觉的重塑地表的类型，那就是流水、风、海浪等外力作用所造成的地形地貌变化。从而过渡到下一课的学习。

（四）教学建议 本课的教学思路是通过现象寻找原因，从而认识地球内部运动改变地形地貌的事实。教学方式主要是阅读、交流和讲解、模拟实验。

1.“火山和地震”的教学。在指导学生阅读或介绍地震和火山的事例时，不仅要求学生关注火山和地震发生的整个过程，更要关注火山和地震是怎样改变地形地貌，以及重塑了哪些新的地形地貌的。比如火山喷发时，岩浆会形成火山岛、火山锥、熔岩高原等。地震会造成地面隆起、升降、陷落，或出现裂缝，还会发生河流移位等。火山熔岩或地震崩塌的石块和泥沙会堵塞河流形成堰塞湖。为此教师要准备一些火山、地震形成的典型地貌的照片或课件。

2.“火山地震的成因”的教学。火山、地震是由于地球内部的运动产生的。这部分的教学也主要通过阅读资料和教师的讲解进行。教科书首先引导学生回顾在上学期学到的地球内部圈层的内容，并告诉学生除地壳的深部由于温度很高充满了岩浆外，地幔也是熔蚀状缓慢流动的物质。地震主要发生在地壳这一部分，而火山喷发则和地壳及地幔的岩浆活动有关系。

3.“地球内部的运动”的教学。在讲解地壳的板块运动时，教师最好能演示或让学生分组做一些模拟实验，理解大陆板块相互碰撞、分离、平移的运动方式，以及怎样导致地表形态的巨大变化。比如可以用报纸裁成长条形摞成一叠，或用几块毛巾叠在一起，然后用手从两端向中间挤，模拟板块的挤压会形成褶皱。还可用不同颜色的橡皮泥叠在一起表示不同的地层，学生从两端往外拉，橡皮泥断裂，模拟岩层断裂和错位。或用一块长条形泡沫塑料块，侧面染出不同的层次表示地层，在上面画出一条河，然后从中间斜着切开，模拟两块岩层的上下错动、水平错动等不同的错位方式，看看会形成什么地形。

4.归纳和总结。教学的最后部分是本课教学的总结，除了教科书上提到的，教师要告诉学生地球上海陆的形成和分布、陆地上大规模的山系、高原和平原的地貌格局，都是地球内部运动引起地壳运动的结果。

第3课 坚硬的岩石会改变模样吗 （一）背景和目标 从这课开始，指导学生认识由地球外部的力量引起的地表形态变化。教科书把探索岩石破碎的原因作为认识这种外力作用引起地形地貌变化的开始。在学生眼中，岩石都是很坚硬的，是不容易发生变化的。但自然界的许多事实和现象告诉我们，坚硬的岩石也会发生变化。是什么原因使它们发生变化的呢？本课主要通过探索岩石破碎的原因，认识温差、水、大气、生物等各种自然力对岩石的破坏作用——风化作用。在风化作用下，坚硬的岩石发生了变化，并导致地表形态发生变化，形成许多自然景观。当然这种变化是缓慢、不易觉察的。

教科书内容分为两部分。第一部分是“探索岩石变化的原因”；
第二部分是“风化作用改变了地形地貌”。最后的拓展活动是调查家乡特殊的地质景观及形成的原因。

科学概念 ● 岩石在大气、水、生物等长期联合作用下会发生风化现象。

● 风化作用会改变地球上的地形地貌，但这种变化是在缓慢的过程中进行的。

过程与方法 ● 根据岩石变化的特点，尝试推测岩石变化的原因。

● 做冷热变化、流水、植物对岩石影响的模拟实验来验证推测。

● 根据模拟实验中的现象，想象并初步解释自然界中岩石变化的原因。

● 用口头和书面语言描述实验中的现象，用流程图或图画表示岩石风化的过程。

情感、态度、价值观 ● 体验过程与方法中证据、逻辑推理及运用想象建立假设和理解的重要性。

● 欣赏自然界岩石变化形成的景观，获得美的体验。

● 建立自然界的事物在不断变化着的观点。

（二）教学准备 分组实验准备：小的岩石块、酒精灯、镊子、烧杯、水、石膏粉、豌豆种子、小碗或盘子、带盖塑料瓶、碎砖块。

教师演示：有关岩石风化及其形成的地形地貌的图片或录像资料、植物根对岩石影响的实验装置和结果（提前准备）。

（三）教科书说明 教科书一开始用图片和文字展示了一个很矛盾的事实，岩石很坚硬，但是它破碎了。照片上的岩石一层层地破碎、剥蚀。原本岩石是有棱有角的，但是被磨蚀了，河摊上的卵石光滑溜圆……主要目的是唤起学生的好奇心和探究的欲望，引发学生联想起更多司空见惯而没有多加思考的类似现象，让学生对岩石变化的原因做出自己的猜测。

第一部分：探索岩石变化的原因 在学生作出自己解释的基础上，指导学生通过模拟实验探索岩石的变化及成因，验证自己的推测和解释。教科书用图片和简单的文字介绍了实验的方法。实验分别是冷和热的作用、流水的作用、植物的作用、动物的活动。实际上，按风化的作用分，外力对岩石的风化作用分为物理风化（又叫机械风化）及化学风化。教科书上提及的基本上都是物理风化。什么是化学风化呢，组成岩石的矿物成分在水、空气和生物活动的作用下，发生化学分解作用，形成新的矿物，改变了原来岩石的化学成分，岩石的这种变化过程叫做化学风化作用。引起化学风化作用的主要因素是水和空气中的氧及二氧化碳。比如水中的二氧化碳，对岩石有溶解作用，形成岩溶地貌。生物的活动也能引起岩石的化学分解，如定居在岩石表面的苔藓、地衣和细菌常分泌出有机酸，植物死亡分解形成腐殖酸，都能对岩石有分解作用。因化学风化作用学生不容易理解，这里没有提及。冷和热的作用主要指的是：在大自然中，由于昼夜和季节的温差变化使岩石发生热胀冷缩的现象，这是造成岩石破裂的一大原因。岩石受热体积膨胀，遇冷体积收缩，由于岩石外层和内层受热不均，因而产生表层不均匀的膨胀与收缩，这样岩石便慢慢地破碎剥离。教科书利用给岩石加热和冷却的实验，来模拟岩石在自然界不同温度环境中所受的影响，从而让学生们能够理解这一物理现象对岩石的破坏作用。

流水对岩石有物理也有化学方面的作用，教科书主要要求学生模拟流水在物理方面的作用。由于水的搬运作用，在小溪、江河的流水中往往携带了许多石头和泥沙，这些石头和泥沙在水流的推动作用下互相撞击和摩擦，同时还和河岸、河床发生摩擦，最后它们体积的大小和形状都发生了改变。石头越变越小，棱角被逐渐磨去。教科书用晃动瓶中水和石块的实验模拟河流中岩石被磨蚀的过程。教科书中所述的植物的作用、动物的作用也都主要指物理方面的破坏作用。比如小动物掏挖洞穴，植物的根扎入岩石裂缝。在石膏中种豌豆的实验，模拟的就是植物生长及根的力量对岩石的破坏。

第二部分：认识风化 上述模拟实验的目的，一方面是让学生验证自己的推测，探索和解释岩石受到破坏的原因，另一方面也让学生理解到水、风、气温、生物等各种因素都会对岩石产生破坏作用，这种破坏作用叫做风化。

在以上教学的基础上，教科书要求学生能用简单的流程图或文字、图画表示这个过程。流程图是一种整理信息的工具，它能有效地概括出某一过程的各个阶段，或某一程序的各个步骤，帮助学生理解某组事件发生过程中的顺序、步骤。要求学生学习画流程图，一方面是通过这种方式巩固所学的概念，另一方面是培养学生整理信息的能力，这也是过程与方法的能力之一。

通过模拟实验和交流汇报，学生一定能够解释课文开头提出的问题了。教科书提出的“推测一下这些碎石再继续变化，会成什么样呢？”这是为下面土壤一课的学习活动做准备。

在认识了风化作用后，教学活动的另一个重要的内容，就是了解风化作用还会使地表形态发生变化，即“风化作用改变了地形地貌”。教科书列举了海南第一山和云南的路南石林两个例子。海南第一山指的是海南岛上的东山岭，东山岭上奇峰异石、乱石相叠，形成了各种各样奇特的自然景观。东山岭主要由花岗岩构成，长期以来这些花岗岩由于温差及海水、海浪的侵蚀风化作用，先是产生裂缝，后来裂缝越来越大，然后岩石分离、垮塌，逐渐形成各种奇形怪状的石头。云南的路南石林是石灰岩受水的化学风化作用的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙，云南气候温和潮湿，河水和地下水中含很多二氧化碳，石灰岩中的碳酸钙遇到这种水很容易被溶解，日久天长，石灰岩被侵蚀成了奇峰、暗洞、石林、暗河等奇特岩溶地貌。

最后的拓展活动是调查家乡的自然景观及形成原因，是一个课外拓展活动，目的是让学生对风化作用改变地形地貌有更多的了解。这里要说明的是，单纯由风化作用形成的自然景观并不多见，许多地形地貌是由多种作用综合形成的。比如前面提到的海南第一山花岗岩形成的自然景观，还和地壳的抬升运动有关。否则产生在地下的花岗岩怎么会露出地表，屹立在海洋中，最后又怎么会形成山呢。

（四）教学建议 1.在学生眼中坚硬的岩石会自己破碎，这是很不可思议的事。因此，教学活动一开始，就要提供一些事实让学生去思考，山上的岩石有着大大小小的裂缝，山脚下往往有大大小小的石头及碎石，除此之外教师还可以列举一些事实，最好是当地就有的现象。

要学生去推测和探索岩石为什么会破碎，这是学生经验所缺乏的。学生往往只认为和太阳的照射有关，和水的力量有关。教师可鼓励学生大胆想象，或给予一些提示和启发，然后通过模拟实验来进行探讨。

2.教科书上的三个模拟实验，是学生与教师一起寻找证据的过程，难度有所不同。实际教学时，可根据学生对这些实验的理解程度进行调整，有的可以让学生自行设计并实验，有的可以让学生照着教科书中的方法进行实验操作。实验前要引导学生猜想通过这些实验，岩石会发生什么变化。

“冷和热的作用”这个实验中所用的岩石最好是比较小而薄的，至于什么种类的岩石容易破碎，教师自己最好先做实验。在实验中要有耐心，烧热的岩石要立即放入冷水中，要多反复几次。要提醒学生注意安全，不要烫伤自己。

“流水的作用”是模拟河流中岩石相互碰撞及与河床摩擦，岩石被磨圆磨小的过程。教学中用塑料瓶是为了避免瓶子被坚硬的石块弄碎。另外晃动瓶子前教师要提醒学生盖紧瓶盖避免水溅出来。教师也可以改用碎砖块代替石块，观察时可从石块（或砖头）的外形、大小，甚至水的颜色来判别岩石是否发生了变化。这个问题也可以启发学生来考虑。

也有的教师提出不一定一开始就用容易破碎的岩石，这看起来并不利于学生获得对岩石风化作用的体验。但是在学生再次经历改换材料的实验过程中，学生不但意识到了“自然力对岩石存在风化作用”，而且认识到“自然界中岩石的风化是一个缓慢的过程，它还受不同岩石特性的影响”。从这个角度来衡量，学生经历的思维过程更具层次性和挑战性。但是，这样的教学设计需要花费更多的时间。

植物根的作用。这是一个需要提前准备的实验，适合做演示实验。

寻找证据论证自己的假设是科学研究中的重要环节。需要强调的是，教师要引导学生观察实验所产生的现象，特别要对岩石变化前后进行对比观察和描述。然后指导学生用模拟实验中的现象、结论来解释、推断自然界中某种因素对岩石的影响。比如“模拟实验中岩石循环地被烧热和冷却，相当于自然界中岩石在白天受热，夜晚冷却；
夏天受热，冬天受冷。实验中岩石在冷热的不断作用下破裂，可以推断自然界中岩石在冷热的不断作用下也会发生碎裂”。

3.通过模拟实验，学生们了解了风、水、植物、地表变动等因素都会使岩石产生变化，在这个基础上，教师和学生一起总结并得出风化的概念。教师要向学生强调的是，风化过程的特点是“缓慢、细微、长期、短期内不易觉察”，和火山地震引起的变化是截然不同的。

如何表述岩石风化的过程呢，教科书要求学生能用简单的流程图或文字、图画表示这个过程。流程图是按照事物发生的顺序用框图表示的一种形式。它的制作方法是首先把每个事件简要地写在方框中，然后把最先发生的事件排在最上方，第二个发生的事件排在其次，依此类推，最后，把各个事件依次用箭头连接起来。流程图中的各个框图也可以从左到右横向排列。学生是第一次接触流程图，教师应做示范和指导，这是培养学生整理信息的能力。

4.风化作用也会使地形地貌发生改变，还能形成许多美丽的自然景观。在大自然中，关于岩石风化的现象随处可见，教科书上列举的海南第一山、云南路南石林就是两个比较典型的例子。教师在教学中可根据当地的地形特点，收集当地的一些自然景观的图片，对这些景观在形成过程中的风化作用进行介绍。如果教师能带领学生们走进大自然去寻找岩石风化的痕迹和形成的地形地貌，将是一项很有意义的活动。教师也可以鼓励学生在家长的带领下到野外进行考察，看看岩石缝中扎根成长的参天大树，岩石上大大小小的裂痕及下面崩落的石块，流水磨圆的卵石……他们的感受肯定和过去不同。他们会为自己能解释这些现象而自豪，这能加深学生对自然力量改变地形的认识，也会引发他们发现和提出许许多多新的问题。

第4课 土壤中有什么 （一）背景和目标 土壤覆盖在地球岩石圈的表面。土壤的形成是岩石的风化和生物作用的结果。整块的岩石风化成碎石，碎石继续变化就会变成越来越小的颗粒，当腐烂的植物和动物与岩石碎屑混在一起时，混合物就被称为土壤。在土壤中我们很容易找到岩石变化留下的痕迹以及动植物的残体。

土壤对于学生来说司空见惯，但是他们可能从来没有考虑过土壤从哪里来，更不会想到它来源于岩石。本课活动紧接着上一课的内容，重点指导学生观察分析土壤的成分。一方面是寻找土壤来源于岩石风化和生物作用的证据，另一方面是认识土壤对生命的意义。

岩石和土壤是组成地表的重要物质，地形地貌的形成和重塑是各种外力对岩石和土壤作用的结果，其中侵蚀和沉积作用的主要对象是土壤和岩石。寻找土壤成分的沉积实验不仅有助于学生了解土壤里有什么，而且使学生对沉积现象和分层沉积有一定的认识，为下面几课的学习做些铺垫。

本课内容主要分为两部分。第一部分是“寻找土壤的成分”；
第二部分是“土壤和生命”。

科学概念 ● 外力的风化作用和生物的作用会使岩石最终变成土壤。

● 土壤包含岩石风化而成的大小不同颗粒（小石子、沙、黏土）、动物、植物的残留物，以及腐殖质、水和空气等。

● 水流动时能携带土壤微粒跟着一起运动，当水流静止下来时，携带的物质也会沉积下来。一般来说，重的颗粒先沉积，轻的颗粒后沉积。

● 生物的生存离不开土壤，土壤和人类的生产、生活有着密切的关系，它为我们提供了丰富的资源。

过程与方法 ● 通过观察和实验寻找土壤的成分。

● 用沉积的方法把土壤成分按颗粒的大小分成几层。

● 综合各种方法获得的信息，获得对土壤成分的正确认识。

情感、态度、价值观 ● 认识到土壤对生命以及人类生产生活的重要意义。

（二）教学准备 分组实验准备：为学生准备新鲜湿润的土壤及干燥的土壤、小铲子、塑料盒、报纸、放大镜、去掉上部的透明饮料瓶、镊子、小棍、水、牙签，有条件的学校在校园里选择一块自然状态下的土壤让学生观察，能做出土壤剖面更好。

教师演示：有关图片和课件。

（三）教科书说明 “整块的岩石风化成碎石，碎石继续变化就会变成越来越小的颗粒，这些颗粒是怎样变成土壤的呢？”本课第一段文字叙述了一个事实，土壤源于岩石。也提出了一个问题，岩石风化的颗粒是怎样变成土壤的？下面的探究活动就围绕着这个问题展开。“寻找土壤的成分”的活动，不仅是寻找土壤的成分，也是寻找土壤源于岩石的证据。

第一部分：寻找土壤的成分 此探究活动分为三步进行，也是通过三种不同的途径来观察土壤成分。教科书介绍了活动的步骤和方法。首先通过观察新鲜的土壤，接着观察干燥并粉碎的土壤，最后是土壤的沉积实验。观察新鲜的土壤，学生容易发现土壤是湿润的（说明土壤中有水分），还能发现土壤中有植物和动物的残体，以及土壤中有小石子和沙粒；
观察干燥并粉碎的土壤，容易发现土壤的颗粒不一般大，除了有小石子和大小不同的沙粒，还有粉末状的微粒；
而通过沉积实验能发现土壤里有空气，还能发现土壤里有少许的小石子，有沙粒，以及很细、黏滑的黏土。分层沉积说明这些大小不同的颗粒其轻重也是不一样的。

土壤中这些大小不同的颗粒实际上就是岩石中的矿物风化而成的微粒。比如花岗岩风化后，其中的石英风化成颗粒较大的沙土，而长石则风化为颗粒微细的黏土，在沙土和黏土中那些闪闪发光的小细片就是云母。地质学家按照粒径的尺寸对这些不同的颗粒制定了分类标准。最大的土壤颗粒是沙砾（小石子），其次是沙，接着是比沙还小的粉沙，最小的土壤微粒是黏土，这些统称为岩石的微粒。当然这些微粒的大小不同，也引起了它们在性质上的不同，比如在保水、透气、黏度等方面。

教科书第53页上图所示的是土壤沉积实验观察的方法和结果。把土壤放在水里还未搅拌时，我们能看到气泡冒出来。搅拌后静止一段时间，我们明显地看到土壤按颗粒大小先后沉积下来，并分成了几层。沉积物最上面的一层是黏土，用棍子挑一点在手上涂抹，会感到是黏滑的、细腻的。其次是沙粒，越到底下，颗粒越来越粗。漂浮在水面上的是植物的残体。

对沉积实验，教科书要求学生重做一遍，再次验证是不是也是这样的结果，这是培养学生的科学态度和求实的精神。多次重复都是这样的结果，说明结果是正确的，不是偶然的。

到此为止，我们到底发现土壤有哪些成分呢？我们又是怎样发现的呢？让学生做个总结。这时我们会发现以上所知的土壤的成分都是我们用肉眼和放大镜观察的，那么土壤中还有我们没有发现的物质吗？活动要求学生去分析和推测，学生根据自己的经验是能推测出来的，教科书通过资料证实和补充了学生的想法。土壤中有小石子、沙和黏土，这些都属于矿物质，还有空气、水分以及腐殖质等，土壤的水分中还含有氮、磷、钾等植物生长必需的元素。这也说明土壤中有些成分是直接观察发现不了的。

第二部分：土壤和生命 教科书通过一幅图生动地描述了土壤和生命的关系，图的最左边是一简单的土壤剖面图，按土壤形成的过程分成四层，从下到上依次是岩石碎屑、亚土层、有腐殖质的表土层、枯枝落叶层。展示了岩石风化后的碎屑形成土壤的不同程度。图的右边展示的是土壤和生命的关系。希望学生从图中能发现以下几点：土壤是动物和植物的生存场所；
土壤提供了动物的食物；
动植物残体增加了土壤中的腐殖质；
动物能增加土壤中的空气。也希望学生通过分析，体会到土壤和人类的关系。这部分内容的教学也能促使学生进一步理解生物和环境的关系。

关于土壤和人类的关系，在单元资料页中有一首我国著名科普作家高士其的诗——《我们的土壤妈妈》，这首诗通过生动形象、通俗易懂的文字对土壤的作用，以及对人类、对地球的重要意义作了非常全面、具体和生动的描述，学生读了之后一定会领会为什么土壤是地球上最重要的资源。这对他们树立保护地球资源，以及可持续发展的观念是有意义的。

（四）教学建议 1.教学活动开始，教师可先让学生说说有关土壤的话题，比如地球上哪里有土壤，土壤是从哪里来的，等等。由于上节课的学习，可能学生能推测出是岩石风化而成的。如果学生还不能回答，教师可直接告诉学生，土壤是岩石风化后形成的。但是岩石的风化物还不能算是土壤，因为土壤要有能够满足植物生长发育所需要的水分、养分、空气等。那么岩石的微粒是怎样变成土壤的呢？让学生说说自己的看法。如果有条件，教师可以带学生亲自看看土壤的剖面或这方面的课件，从中可以看出土壤形成的不同阶段，这对土壤源于岩石风化的产物是比较有说服力的。

2.“寻找土壤成分”的活动，要从两方面进行，一是从操作的层面上讲，主要是观察、实验。通过观察、实验发现土壤的成分。另一方面是从思维的过程上讲，采用的是分析和综合的方法。通过分析知道土壤的各种成分，通过综合分析知道土壤不是一种单纯的物质，它能满足生物生长发育的需要。

从操作的层面来讲，寻找土壤成分的活动又可以从三方面进行，分别是观察新鲜的土壤，观察干燥并弄碎的土壤，最后是土壤沉积实验。这三个活动观察的侧重点不同，起到互为补充的作用。其中第一个观察活动的重点是期望学生在观察中发现土壤是湿润（有水分）的，有动植物活体及残体。观察活动最好安排在室外进行，室外观察可以使学生认识到土壤在自然状态下的许多特点，为土壤的形成和成分分析积累丰富的感性认识，特别是能观察到其中的动植物活体及残体。室外观察的选点很重要，最好能符合下面的条件：土壤下层是天然的母土或母岩；
动植物活体、残体、腐殖质都比较多，颜色较深；
土壤中沙和黏土的含量相差不太悬殊。如果能把观察点做成一个土壤的剖面那就更好。土壤剖面从上到下依次是枯枝落叶层、腐殖质淋溶层（上部有明显的腐殖质累积，下部因雨水的不断淋溶，呈灰白色）、淀积层（紧实、不透水、矿物质养料丰富），最下面是还没有受到明显成土变化的母岩层。如果没有条件观察自然状态下的土壤，那么教师为学生采集的土壤也最好是新鲜的，这样可能更容易看到里面的动植物活体。

第二个活动是观察干燥的弄碎的土壤。这个活动重点是为了发现土壤里有大小不同的颗粒。教师事先要准备干燥的土壤，并把它尽量弄碎，要能看到大小不同的颗粒。在观察干燥土壤的活动中，教师可让学生采用多种观察方法，用肉眼看，用放大镜看，用手触摸，还可以用滴管滴一两滴水在部分土壤上用手指搓揉。让学生明显地感受到土壤中有大小不同的颗粒。教科书上提供了土壤中各种微粒的名称及规定的尺寸标准，目的是让学生知道地质学家是怎样区分岩石微粒的，为以后学习有关的知识做准备。

第三个活动是沉积实验，观察的重点是土壤在水中分层沉积的现象。一方面可以更清楚地看到土壤是由不同的颗粒组成的，这些颗粒的轻重是不同的；
另一方面，让学生理解沉积，为下面的学习打基础。需要提醒的是，这个实验中土壤的量要适当，将土壤装到容器内约1/3处效果比较好。主要原因是，如果土壤太多，用力摇晃或用筷子搅拌时都比较费力，而且土壤不能随水的运动自然沉积，不便观察。另外，容器应是无色透明的，最好是比较高的，可用饮料瓶剪去上部来代替。静置的时间稍长一些效果较好，在等待的过程中，教师可以穿插其他的教学活动。除了当堂做实验，教师还可以保留前一个班级沉积实验的结果，让学生观察。这个班的实验结果在下课时让学生看看，再留给另一个班级观察。这样水中土壤的黏土微粒也几乎全部都沉降下来了，水也清澈了，层次更分明，便于观察，也能节约等待的时间。

至于土壤中供植物生长的养分——腐殖质和无机盐等，教科书是通过让学生推测和阅读资料了解的。如果有条件和时间，教师也可以让学生通过实验观察去发现。腐殖质是动植物残体经微生物分解转化后，又重新合成的黑色和褐色有黏结性的有机体，在土壤中我们不便把它分离出来单独观察。但是可以通过燃烧富含腐殖质的土壤，闻到它的气味。方法是把土壤干燥后放在金属片上用酒精灯灼烧。无机盐是溶解在土壤水分中的矿物质，可以用蒸馏水浸泡土壤，然后用滴管取土壤溶液滴在玻片上，待水分蒸发后就可以看到留在玻片上的白斑，这就是溶解在水中的无机盐。

3.“土壤和生命”的教学活动，可以通过阅读资料、讨论、讲解的方式进行。学生对土壤和生命的关系是有一定的看法的，教师可以让学生自己说说，相互启发，然后指导学生阅读教科书的图和文字。引导学生从这样几个方面进行分析：一是土壤中生活着许多动植物和微生物，土壤为它们提供了栖息地；
二是土壤为生物提供了食物和生长发育的必需养料；
三是生物使土壤含有丰富的腐殖质等养料；
四是生物的活动使水分和空气更容易进入土壤，更有利于生物的生活和植物的生长。归纳起来有两个方面，一是土壤对生物的影响，二是生物对土壤的影响。在分析的基础上，教师要把讨论拓展到土壤和人的关系上，土壤和生物有密切的关系，而人的衣、食、住、行又和生物有着密切的关系。可以说土壤为我们的生活、生产等方方面面提供了丰富的资源。为了让学生加深理解，可以让学生尝试画出关系图，并鼓励学生在课后读单元资料页——《我们的土壤妈妈》。

最后教学活动又回到前面的问题，希望学生能用本课学到的知识进行解释——岩石风化的微粒是怎样变成土壤的。

第5课 雨水对土地的侵蚀 （一）背景和目标 前面学习了各种自然力对岩石的风化作用，以及风化作用对地表的影响，本课指导学生认识流水对土地的侵蚀现象。雨点的降落便是侵蚀过程的开始，降水一部分渗入地下，一部分蒸发或被植物吸收，剩下的雨水在地面流动成为径流。雨点降落的力可以打散并溅起土壤微粒，径流在地面流动带走了这些微粒。由于重力作用，径流和它携带的物质向低处运动，在行进的过程中不断和其他径流汇合，力量增大，带走更多的土壤，在土壤中形成切沟，切沟相互汇集又形成大的冲沟。水流通过冲沟时力量已经很大，能带走土壤和岩石，因而拓宽了冲沟……流水就是这样不断地侵蚀着地表的。

学生常看到降雨，但是不一定想到它会侵蚀土地，会改变地形。本课通过“下雨”的模拟实验，及对“雨水”降落时土地和径流的观察，认识流水对土壤的侵蚀作用。在此基础上，提出什么因素影响土地被侵蚀的程度的问题，并让学生根据自己的经验推测和设计实验方案去探究。

本课内容分为两个部分。第一部分是“雨如何影响土地”；
第二部分是“影响侵蚀的因素”。

科学概念 ● 雨水和径流会把地表的泥土带走，使土地受到侵蚀。

● 侵蚀使地表的地形地貌发生改变。

过程与方法 ● 通过模拟实验来探究雨水对土地的侵蚀。

● 用文字、图画、符号记录实验结果，用口头和书面语言描述实验中的现象。

● 对实验结果做出自己的解释，在小组内交流结果和想法。

● 设计模拟实验，探究影响土壤被侵蚀程度的因素。

情感、态度、价值观 ● 关注自然界的侵蚀现象。

（二）教学准备 分组实验准备：湿润、混有少量沙石的土、一侧有孔的长方形塑料水槽、报纸、塑料薄膜、小铲子、降雨器（饮料瓶，瓶盖上扎孔）、水。

教师演示：雨水侵蚀土地的照片或录像，介绍实验操作的课件。

（三）教科书说明 从本课到第7课的教学，都是指导学生认识自然力对地表的侵蚀和沉积作用。本课重点指导学生认识流水对土地的侵蚀，活动是从学生经常看到的下雨现象开始的。教学活动的思路是问题—假设—实验验证—应用—提出新的问题—假设—设计验证方案。

第一部分：雨如何影响土地 教科书首先通过提出问题了解学生的想法。“雨水会不会影响土壤？土地会发生什么变化？流过土地的雨水变成什么样了？”学生常看到降雨，但是很多人可能从来没有想到它会侵蚀土地，会改变地形。教科书展示的两幅图，一幅是雨过后土坡上部分泥土的垮塌使土地上留下大小沟壑；
一幅图是雨过后道路的一侧淤积了许多泥沙。目的是引发学生的回忆，启发学生联系平常的生活经验谈谈自己的看法。学生可能会想到雨水会冲走土壤，使土壤流失，混有泥沙的水在蒸发后，里面的泥沙会留下来。

接着指导学生通过“下雨”的模拟实验，及对“雨水”降落时土地和径流（沿着地表流走的雨水叫径流）的观察，认识流水对土壤的侵蚀作用。

在通过实验认识了“雨水”和“径流”对土地的侵蚀现象后，教科书展示了自然界中土地被侵蚀的真实情况。目的是把实验中的现象和自然界中的相同现象联系起来，让学生真切地认识到侵蚀改变了地表形态，形成了新的地形地貌，并自然地过渡到下一个活动。从图中我们可以看到，斜坡上留下了许多细沟，这些细沟是雨水漫过地表汇集在一起侵蚀斜坡土地形成的切沟，许多切沟又形成下面的一条水平的大冲沟。

第二部分：影响侵蚀的因素 影响土地被侵蚀的因素不止这三个，比如还有土壤的类型，土地被垦殖的情况，等等。但由于时间关系， 教科书重点指导学生探究降雨量的大小、土地的坡度、有无植物覆盖这三个方面的因素。

怎样设计实验方案呢？教科书提出的一系列的问话，实际上是在启发学生思考，也是对设计过程、方法和步骤的指导。提示了学生实验方案中应包含的内容以及思考的顺序。教师可按教科书的提示启发和指导学生，写出实验方案，并为下节课的活动做准备。

（四）教学建议 1.本课的重点是认识雨水对土地的侵蚀作用。对侵蚀现象的认识，一是联系学生平常的生活经验，更重要的是通过实验有目的地进行观察。因此“下雨”的实验一定要让学生分组进行，否则学生很难看清流水对土地侵蚀的现象。这个实验是个模拟实验，不要求学生设计实验（因为下面的实验要学生设计），但实验之前要让学生明白实验目的，同时还要明白实验盒中的斜坡和泥土表示什么，喷水器喷出的水代表什么。实验盒可用市场上卖的塑料盒代替，大小和实验室中的水槽差不多，要在盒一端的底侧边上打一个孔，以便排水。也可以用大塑料饮料瓶或1升的牛奶盒纵剖开后代替塑料水槽，这样器材小了一些，但是也能看到实验效果。在进行实验时要把实验盒的一端稍稍抬高，避免水回流，出水口要放在桌子边，盒子下垫报纸，最下面是塑料膜，是为了避免把课桌弄湿弄脏。对着流水孔的一端的桌下用容器接住，容器不要用手端着，最好在椅子上或地下放稳。学生向土壤上“降雨”，开始“下雨后”不要去动盒中的土,要用容器接住流出来的“径流”。

在按实验要求做好准备，“降雨”开始前，学生要仔细观察斜坡上的土地的形态，实验过程中学生要仔细观察“降雨”过程中的土地，以及“雨水”和“径流”的情况，并做记录。实验结束后，学生要描述实验中的现象并根据实验结果进行分析。分析是在观察比较的基础上进行的，一是比较降雨前后的土地发生了什么变化，二是比较流过土地的径流和雨水有什么不同。径流可以从接水容器中得到。当然教师要鼓励学生有更多的发现并做解释。正如两个学生的对话，其中一个学生发现流水带走的多半是细小的泥沙，而小石子却没有被带走。通过比较，学生发现土地发生了变化，比如说斜坡垮塌了，表面冲出了一些细沟，小石子露出来了，一些泥土离开了原来的地方，报纸上也有泥点，径流混浊，等等。教师不能只满足对这些现象的描述，要让学生对这些现象进行思考：为什么会产生这些现象？这说明了什么问题？产生这些现象的原因是雨水从高处降落的能量，以及径流沿斜坡流动（重力）的力量，说明流水能搬走土壤，改变地形。侵蚀的概念就是在对实验的观察和结果的分析中得出的，活动开始时提出的“雨水会不会影响土地”的问题也就迎刃而解了。

2.实验结束后，教师还要将实验结果拓展到自然界，让学生去观察真实的侵蚀现象，以及侵蚀引起的地形地貌的变化。教师要让学生仔细观察图片上的地形特点，并思考：斜坡上的这许多小细沟是怎样来的，这许多小细沟中汇集的水流又会怎样改变地形。

3.“影响侵蚀的因素”的活动紧接着上面的活动。教师可以从以上实验结果引出话题。如果这个实验中的土地不是斜坡而是平地，如果斜坡上长满树木，如果降雨量很大，结果又会怎样呢？为什么呢？在学生回答后提出我们要探究的课题——“影响侵蚀的因素”。

这个活动的重点是设计实验。设计的思路是：首先要选择一个研究问题，确定研究的方法是对比实验（要确定实验组和对照组），然后要明确实验组和对照组要控制什么条件（不同的条件），不控制的条件（保持相同的条件）。接着要考虑实验选用哪些材料，比如用什么模拟下雨，怎样让降雨量的大小有差别，等等。最后要考虑这些材料怎样合理地进行组装，怎样操作，等等。其中难点是明确实验组和对照组要控制什么条件（不同的条件），不控制什么条件（保持相同的条件），以及具体采取什么措施来保证。至于实验器材，可以参照前面的，只不过数量要成倍增加。降雨量和斜坡坡度这两个问题比较好解决。有植被覆盖的斜坡要麻烦一些。要提前准备，比如在斜坡上栽种植物或播撒种子，这都需要一定的时间，而且要保证植物的成活。这样植物的根系才能抓住土壤，而保证实验的成功。教师可以适当扩大实验组的人数，比如变4人一组为6~8人一组，以减少器材准备的困难。

教师也可以根据当地的情况指导学生探究其他因素对土地侵蚀的影响，比如农作物在斜坡上是横行种植，还是竖行种植；
开成梯田还是保持原状；
沙质土、壤土和黏质土的对比，等等。因为器材和准备的问题，实验的分组也可以大一些，比如从原来的4人一组增加为8人一组。

第6课 什么样的土地容易被侵蚀 （一）背景和目标 本课是上节课的延续，通过对比实验验证影响土壤侵蚀程度的因素，其中重点是植物的覆盖、坡度的高低、降雨量的大小。在实验的基础上通过资料介绍，让学生了解由于侵蚀作用引起的地球表面地形的变化。本课活动有利于学生拓展对侵蚀现象的认识，同时让学生把自然界的许多现象联系起来，和生态环境的保护联系起来。比如，为什么下大雨时在山区容易发生滑坡和泥石流的现象？为什么在山区、江河源头特别提倡植树造林、退耕还林？ 这一课的主要内容分两部分。第一部分是“交流讨论实验方案”；
第二部分是“探索侵蚀的实验”。

科学概念 ● 坡度的大小、有无植物覆盖、降雨量的大小等会影响土地被侵蚀的程度。

● 侵蚀在不断地改变地表的地形地貌，也会使土地流失，影响我们的生产生活。

● 保护森林、退耕还林可以减少土地的侵蚀。

过程与方法 ● 在交流的过程中，反思和修改实验方案中不合理的地方。

● 按照已定的实验方案进行实验操作，认真观察实验现象。

● 根据实验结果，分析“土地坡度的大小”“有无植物覆盖”“降雨量的大小”对土壤侵蚀的影响。

● 用实验结果推测自然界的情况，并运用所学知识思考洪水灾害的原因和预防措施。

情感、态度、价值观 ● 认识到保护生态环境的重要性。

● 关注有关洪水带来的灾害，及人们采取什么措施预防等相关信息。

（二）教学准备 分组实验准备：湿润、混有少量沙石的土、有植物生长的土、一侧有孔的长方形塑料水槽、报纸、塑料薄膜、小铲子、降雨器（饮料瓶，瓶盖上分别扎大孔、小孔）、水、接水容器。

教师演示：有关水土流失、黄土高原、黄河水的图片或录像。

（三）教科书说明 第一部分：交流、讨论实验方案 在上节课学生设计实验方案的基础上，这节课要具体进行实验。为保证实验的科学性，首先要交流讨论实验方案。教科书上出示的是一个小组的实验方案，这个方案仅仅是个提示，有的地方是空白，这是为了留给学生更多的思考余地。这个小组选择的课题是土地上有无植物覆盖对侵蚀的影响。根据学生的生活经验，他们可能会假设如果有植物覆盖，土地受侵蚀的程度小；
如果无植物覆盖，土地受侵蚀的程度大。至于实验器材和方法，对照组和实验组有什么不同，在下面一页学生的操作图中，我们都可以清楚地看到，也是给学生一个参考的模式。这个实验所用的器材、装置其实和上面“雨水对土地的侵蚀”一课差别不大，所不同的是这个实验要设两个组，各组选择的研究课题不一样，因此器材的数量和种类略有差别。

第二部分：探索侵蚀的实验 图中学生的对话提示了实验中要注意的问题。比如“要检查两边的地形是不是一样的”“喷水器要从同样的高度降雨”“下雨”的量也要相同。当然这是针对研究有无植物覆盖对侵蚀的影响的。其他的研究组可以根据自己的课题提出实验中要注意的地方。

在实验过程中，学生应该观察什么，收集什么证据来证明自己的假设呢？也和“雨水对土地的侵蚀”一课相似，教科书中由于篇幅的限制就没有再次重复。

通过实验，学生应该发现：降雨量大比降雨量小对土地的侵蚀严重；
无植物覆盖比有植物覆盖侵蚀严重；
土地的坡度大比坡度小受到的侵蚀严重。

“自然界中什么地方的土地最容易发生侵蚀？”教科书第58页中的两幅图，其中一幅是黄河的浊浪。黄河水为什么这样黄？是因为黄河流过黄土高原发生严重的侵蚀作用，河水携带了不少黄土和泥沙，才呈现如此的黄色。黄土侵蚀产生大量的泥沙，使流经这里的黄河变成世界上泥沙含量最高的河流。黄河平均每年向下游输沙达16亿吨之多。平均每立方米的河水中，含沙量竟达37.6千克。联系上一课教科书中千沟万壑的黄土高坡的照片，说明侵蚀会使地形地貌发生变化。

黄土高原的原始环境是森林草原，高原上茂草丛生，比较低洼的地方则生长着小片的森林。经过数千年的人类活动，放牧、开垦……原始草原被破坏了，森林也随之消失，无情的风雨侵蚀，在高原上形成密密麻麻、大大小小的冲沟，土地支离破碎。这充分说明了侵蚀给人们的生产生活带来的影响，也说明了保护森林的重要性。

第二幅图是山洪暴发时的山涧溪流变得像狂奔的野马，水流的力量带走了许许多多的石头，冲走了许多植物。这样的山洪冲下来一定会冲毁农田，冲毁房屋，冲毁道路引发泥石流和山体滑坡，给人们的生命财产造成损失。

当然侵蚀也不完全只有危害，比如在河流的下游，河水带来的肥沃土壤会逐渐堆积成冲积平原，为人们增加新的土地。这个问题将在下一课河流的作用中去探讨。

（四）教学建议 1.本课的重点是交流实验设计方案和按计划进行实验操作。为了确保活动能顺利进行，教师可在上节课后了解学生方案设计完成的情况。

2.在实验前教师应该提醒实验中的公平性，操作的规范性，以及学生通过观察，注意收集什么证据来证明自己的假设。收集的证据应该是：一是观察比较土地，降雨过程中实验组和对照组土地上发生的现象；
二是观察比较径流，实验组和对照组的径流有什么不同。

3.在得出降雨量大比降雨量小对土地的侵蚀严重；
无植物覆盖比有植物覆盖时侵蚀严重；
土地的坡度大比坡度小受到的侵蚀严重的结论后，要通过讨论，把实验的结果拓展到自然界中去，让学生运用实验中的现象和结果推测并解释在自然界中什么地方的土地最容易发生侵蚀，土地在被侵蚀的过程中地形会发生什么样的变化，侵蚀会给我们带来什么样的灾害，等等。

教科书出示了两张图片，列举了两个事例。教学中要通过这两幅图的观察和讨论，使学生进一步加深对本节课所学知识的理解。教师首先要指导学生观察这两张图片，了解学生是否知道图片上表达的是什么事实，并进行适当的补充，比如黄河水中泥沙的比例，每年的输沙量。然后让学生说说为什么会发生这样的现象。

在讨论黄河出现浊浪的原因时，要联系本课学到的知识，并联系黄土高坡千沟万壑的地形，来推测其原因：是雨水和黄河流水对黄土高原的侵蚀作用，带走了大量的黄土，并使黄土高原的地形地貌发生了变化。到此，并没有结束，教师还应追问学生，发生这样的现象可能还和什么因素有关，当然和黄土高原的植被破坏有关，也和黄土高原泥土的疏松有关。

讨论第二幅图时，要引导学生观察，河水冲走的是什么，说明了什么。要启发学生发现，暴雨时，由于水流的力量大，带走的不仅仅是泥土，还有许许多多大大小小的石头和许多植物。说明土地受侵蚀的程度和降雨的大小有关。这里还要告诉学生，流水的侵蚀程度还与重力有关，泥石流、山体滑坡都容易发生在山区。

通过学习，不仅要让学生理解影响侵蚀的因素，还要让学生领会，下雨是一种不可避免的自然现象，因此在地球表面流水对土地的侵蚀作用也是不可避免的。但是人类的活动会加剧或减少土地被侵蚀的程度。如果植树造林、科学合理使用土地等，就会减少土地被侵蚀的程度，如果滥砍滥伐、过度放牧等就会加剧土地被侵蚀的程度。

第7课 河流对土地的作用 （一）背景和目标 在探究了雨水对土地的侵蚀后，本课继续探究流水对土地的侵蚀，不同的是本课侧重在河流对土地的侵蚀作用方面。

学生对河流不陌生，许多地方都有河流。人们往往把城市建立在河流的两岸，沿河而居，是因为河流为人类提供了维持生存和文明发展的重要条件。人们常常把河流比喻为哺育我们的母亲，说明河流对人类的重要。但是类似“河流会侵蚀两岸的土地吗？如果河流从崎岖不平的山地流到地势平缓的地方，河水携带的泥沙会怎样呢”这样的问题，如果不是特别注意观察过河流的孩子很难回答。但是地球表面的很多地形地貌的形成都与河流有关，了解这些问题的答案对流水怎样改变地形又是很重要的，本课将指导学生通过河流的实验探究这个问题。

本课内容分为两部分。第一部分是“探索河流对土地的影响”；
第二部分是“侵蚀和沉积形成的地形地貌”。

科学概念 ● 河流也是流水侵蚀土地而形成的。

● 河流会侵蚀河床和两岸，并带走泥土，在水流比较缓慢的地方，这些泥土又会沉积下来。

● 河流的侵蚀和沉积作用，形成了许多不同的地形地貌。

过程与方法 ● 做河流实验，探究河流对土地的作用。

● 推测河流什么地方流速快，什么地方流速慢，什么地方将会有侵蚀，什么地方将会有沉积。

● 观察河流实验中的现象，用文字和不同的符号记录和表示河流实验结果，并对实验结果做出自己的解释。

● 尝试解释冲积平原的形成原因。

情感、态度、价值观 ● 认识到地表的地形地貌是不断变化着的。

● 培养对土壤的感情，认识保护耕地不被破坏的重要性。

● 风化、侵蚀、沉积等作用对人类有利有弊。

（二）教学准备 分组实验准备：湿润、混有少量沙的土、长方形塑料水槽（可用一升牛奶盒剖开对接成河道装置）、报纸、塑料薄膜、小铲子、大饮料瓶、塑料杯（杯底侧边扎孔）、水、尺子、接水桶。

教师演示：河流形成、河流侵蚀两岸和河床、江河下游泥沙沉积成平原的图片或课件。

（三）教科书说明 河流是地球表面较大的天然水流的统称，它是由冰雪融化或降雨产生的径流汇集而成的。河流的形成过程，也是流水对地表土地侵蚀的过程。由于地表总有一些细小的起伏，下雨或融雪时会导致形成许多细小的水流，水流汇集成溪流继续侵蚀地表，地表会产生较大的沟壑，而溪流汇集在一起会成为大的河流。教科书第60页上图表达的就是这种侵蚀的结果，图中小河两边的斜坡上可见许多沟壑是切沟。

第一部分：探索河流对土地的影响 河流源于流水对土地的侵蚀，而河流形成后对土地又会产生什么影响呢？这是本课要重点研究的问题。这个问题有两层意思，一是河流会侵蚀土地吗？二是除了侵蚀以外，还会产生什么影响呢？对河流会侵蚀土地，学生是想得到的，因为前面才探究过流水对地表的侵蚀作用。而第二层意思，学生不一定会想到。于是教科书进一步把问题具体化，“如果河流从崎岖不平的山地流到地势平缓的地方，河水携带的泥沙会怎样呢？”为了帮助学生思考，教科书出现了前面土壤一课沉积实验的图，并通过问题的形式引发学生思考。让学生把实验中的沉积现象和河流的作用联系起来。通过启发和讨论，学生应该推测出当河流从崎岖不平的山地流到地势平缓的地方，由于流水速度的减慢，河水携带的泥沙会慢慢沉积下来。沉积的顺序也是按轻重的不同有先有后的，重的先沉积，轻的后沉积。正如图中显示的，一条河流从崎岖不平的山地流到地势平缓的地方，可看到两岸不同的沉积物，上游两岸是石头，中游是鹅卵石，下游是沙子。

在以上讨论的基础上，学生将亲自做实验，探索河流对土地的影响，验证以上的想法。课文中的图和文字对实验的器材、方法和步骤作了比较详细的介绍和说明。通过实验，期望学生发现河流对土地不仅有侵蚀作用也有沉积作用。表现在“河流”形成后，“河床”的宽度和深度都增加了，在“河流的下游”比较平缓的地方，发生了沉积的现象，原来没有泥土的地方出现了泥土。而且在“河床”坡度较大的地方水流的速度较快，侵蚀现象比较严重。侵蚀的过程中流水带走的是比较细小的颗粒，而小石子等较大较重的颗粒却很难被冲走。

第二部分：侵蚀和沉积形成的地形地貌 教科书提出：看看地形图，在大江大河的下游和入海口往往是平原，这是为什么？目的是让学生用实验中的现象去解释和回答这个问题。也是让学生了解河流在改变地形地貌方面的作用。教科书中的地形图所示的是江河下游的冲积平原。

自然界中每时每刻都有侵蚀和沉积的现象发生。图片显示了河流怎样携带不同的沉积物并推动它们运动。较大的沉积物沉降到河底，以滚动和滑动方式前进。流速快的水能掀起沙子和其他较小的沉积物并携带它们顺河而下。水还能完全溶解一部分沉积物，流水以溶液的形式搬运这部分沉积物。

因为地球表面是崎岖不平的，因此有侵蚀就有沉积，侵蚀和沉积现象对形成和重塑地形地貌都起着重要的作用。侵蚀使得一些地面突起的地方土壤流失，而沉积却填平了一些低洼的地方，侵蚀和沉积形成了地球上不同的地形地貌。正如教科书下面的两幅图所呈现的，黄河水流经黄土高原是侵蚀作用，黄土高原被侵蚀成千沟万壑，土地支离破碎；
而在下游流速减慢却起到沉积作用，形成了平坦辽阔的冲积平原——华北平原。黄土高原上堆积的黄土等物质为华北平原的形成提供了丰富的材料，黄河等大小河流则是搬运这些材料的“传送带”。可以说，没有黄土高原，就没有今天的华北平原。

侵蚀和沉积是不是只有流水才能造成呢，不是的。那么还有什么自然的力量能引起土地的侵蚀和沉积？在单元资料页里详细介绍了其他自然力，如风力、冰川、海浪等对土地的侵蚀和沉积作用。相信学生通过这课的学习，是能够阅读和理解资料的内容的。

（四）教学建议 1.教师可以先了解关于河流学生知道些什么。比如我们国家有哪些大的河流，家乡有哪些河流，这些河流和我们的生活生产有什么关系，知不知道长江和黄河的形成原因等。学生可能知道这些河流是由冰雪融化形成的小溪，或是山涧溪流汇集而成的，不一定知道河流的形成和流水对土地的侵蚀有关。教师可在学生回答的基础上进行补充讲解，讲解时要联系前面做过的实验并充分利用教科书上的图片。让学生回忆实验中的现象并作进一步的想象：当流水漫过地表时，会形成细小的水流和沟壑，这些细小的水流会逐渐形成溪流并汇成河流，而沟壑在流水不断侵蚀的过程中会逐渐发展成大的切沟和冲沟并形成河床。通过讲解要让学生明白，河流的形成也是流水对土地的侵蚀结果，这是对侵蚀作用的进一步学习和理解。

2.河流对土地又会有什么影响呢？这是本课重点要探究的问题。这里使用的实验器材和前面几课的器材一样，用水槽（或长方形塑料盒）装土并在土地上挖凿河道。也可以发动学生收集大的牛奶盒代替水槽。制作方法如下：把一个1 000毫升的牛奶盒剖开成两半，再把它们接起来。另外准备小铲子、掺有少量沙石的湿润的土、下部侧面扎一个孔的杯子、大饮料瓶、小桶等。杯子上的小孔要在底部侧边上，使水流能喷出但不致喷出很远。要用木块垫在杯子下方，调整杯子的位置，使出水孔对准河道。然后按照教科书介绍的方法进行实验操作。

河流作用的实验观察重点是河道前后的变化，因此在“河流”形成前一定要学生观察无河水流过的“河道”，在记录纸上画出河道的形状，并把它的宽度、深度都标记在图上。同时实验前还要学生推测当“河流”形成时，什么地方的流速大，什么地方的流速小；
什么地方会发生侵蚀，什么地方会发生沉积；
并在河道上记下自己的推测（为了和后面的实验结果区别可用虚线标注）。

在向“河流”注水时，一定要先检查出水口是否正对“河道”，试一试，流出的水是不是正好流入“河道”中。确保无误后，才能正式向“河道”注水。注水一经开始，要保持杯子中的水始终是满的。在实验盒的出水口，一定要用较大的容器接住流下来的水。为了让效果明显，观察得更清楚，可以让实验观察的时间长一些，也就是说在一瓶水流完后，再接着倒一瓶水。

3.自然界中河流对土地的侵蚀和沉积作用会怎样改变地形地貌，除了教科书上提到的黄土高原被侵蚀成大大小小的沟壑，大江大河的下游和入海口往往形成冲积平原外，其实河流的侵蚀作用还表现在形成V形谷、U形谷、曲流、牛轭湖、瀑布等地形地貌，而沉积作用还可以形成三角洲、冲积扇、沙滩等地形地貌。教师可根据当地的地形地貌的种类和特点，选择恰当的例子进行介绍。

4.本课结束时，教师要要求学生在课后阅读单元资料页中的相关资料，拓展学生对影响地球表面地形的自然力的认识，其中冰川的作用学生可能比较陌生，如果有时间，教师可以进行适当讲解。

第8课 减少对土壤的侵蚀 （一）背景和目标 这课是学生对本单元学到的知识的总结和综合运用，也体现了将科学和技术相结合的精神。在前面几课学习的基础上，这课要求学生自己建造一个地形，并选择恰当的位置和材料建造房屋。然后模拟暴雨，看看自己的家园能否经受住暴雨的袭击，并从实验中寻找成功或失败的原因，找出改进的方法。通过活动让学生进一步理解本单元的学习内容，并思考人类应如何减少因侵蚀作用而引起的自然灾害，保护自己的家园。

本课内容分为三部分：第一部分是“设计和建造我们的家园”；
第二部分是“暴雨对我们的家园有什么影响”；
第三部分是“总结和拓展”。

科学概念 ● 各种自然力量在重塑地表形态的过程中，也会影响人类的生产生活。

● 人类自身的活动也在改变着地表的形态，我们要尽量减少土地遭受侵蚀。

过程与方法 ● 通过模拟实验，检验自己的家园能否经住暴雨的侵袭。

● 对实验结果进行反思，并寻求改进的方法。

情感、态度、价值观 ● 认识到各种力量在重塑和改变地表的地形地貌时，也给人们的生产和生活带来正面或负面的影响。

● 认同人类活动要尊重自然规律，减少因自身活动带来负面影响的观点。

● 认识到土地对生命，以及人类生产生活的重要意义。

● 关注人类为防止水土流失，保护土地不被破坏而采取的各种措施。

（二）教学准备 分组实验准备：长方形塑料水槽（或大盘子）、土、报纸、塑料薄膜、小铲子、降雨器、水、接水容器，建造房屋的材料等。

教师展示：防治水土流失的图片、录像或课件。

（三）教科书说明 本课是学生对本单元学习的一个总结、应用和评价。教科书一开始就阐明了活动的意义。

各种自然力改变了地形地貌，同时对人类的生产生活也产生了极大的影响。其中有正面的，也有负面的。为了保护自己的家园，我们要想办法尽可能地减少负面的影响。自然灾害有各种类型的，本课重点内容是如何防止和减少流水对土地的侵蚀，以及侵蚀带来的危害。因为土地的减少和流失是人类目前面临的一个严重问题，而且这个问题也和人类本身的活动有关，如破坏植被、过度放牧等。这些活动不仅在改变着地表形态，同时也加剧了自然灾害带来的危害。本课通过设计和建造我们的家园的活动，让学生运用本单元学到的知识知道如何防止和减少自然力量对土地的侵蚀以及对家园的破坏。这对培养学生的环境意识，应用科学知识解决实际问题是有意义的。

第一部分：设计和建造我们的家园 课文的第一段文字，是引导学生回顾和总结前面几课所学到的知识，同时提出了本课的探究任务和要求——在一个大盘子里建造一个有山地有平原的地形，然后选择地形中的一个地方建造房屋。这个家园要能尽量减少暴雨对土地的侵蚀和引起的灾害。

在提出任务和要求的同时，教科书也提示学生建造前应该考虑的问题：建造什么样的地形，用什么材料，选择什么位置建筑房屋，等等。

“建造什么样的地形”，教科书已规定所建的地形必须是有山地和平原的，这里提出这个问题是要求学生考虑得更具体些，周详些。比如小组建造的地形中山地和平原的比例及分布，山地多还是平原多；
在大盘子中具体哪个位置为山地，哪个位置为平原；
建造什么样的山地，什么样的平原；
除了山地和平原，我们的地形上还应该有什么。

“用什么材料”，指建造地形和房屋等的材料。使用什么类型的土壤建造山地和平原，除了土壤外还想用什么材料，建造房屋用哪些材料。

“选择什么位置建筑房屋”，是指房屋建在山地、平原还是什么位置。

考虑了以上问题之后，要要求学生画出设计图。设计图应该有简单的文字说明。

教科书对交流设计图也提出了要求。在交流的时候，不仅要展示自己小组的设计图，还应对设计进行解释和说明，并作预测。这样要求的目的是对学生的活动做导向，活动不应是盲目的，而是在积极思维指导下的，是一种科学的活动。教科书上一个小组在水槽里建造的地形和设计的家园模型，可供学生参考。课文上的一幅田园图提示学生在建造家园时要注意植被的存在。

第二部分：暴雨对我们的家园有什么影响 这是一个模拟实验，但从全班的角度来看也是一个对比实验。尽管各组的设计与制作不同，但各组的降雨多少与强弱应该相同，教科书提出每组的什么条件应该保持相同，提出为什么，是提醒学生应该保证实验的公平性与科学性。

接着教科书以问题的形式提示实验结束后交流讨论的内容。包含描述观察现象（要有事实依据）；
和预测进行比较；
思考实验结果说明什么；
反思实验成功或失败的原因及如何改进。其中第一条也是我们在实验中观察的重点。

教科书的最后一部分是总结、拓展和延伸。总结哪些力量会改变地形地貌，这包含地球内部的力量，以及外部的力量，同时还包括人类自身的活动。

拓展活动的目的是把实验结果和现实生活联系起来，到现实生活中调查各种自然力量造成了什么样的灾害，人们是怎样防止这些灾害的发生，以及尽量减少灾害造成的危害的。

（四）教学建议 1.本课内容较多，一节课既要设计、建造家园，又要交流方案，还要进行实验，最后还要思考和讨论失败、成功的原因以及怎样改进，时间上可能不够，器材准备可能也来不及，因此可以分为两节课教学。

2.各地可结合自然环境的情况进行教学，如果是沙尘暴比较严重的地区，可把探究活动改为如何减少沙尘暴带来的危害。建造一个沙漠，考虑在沙漠地区如何建造自己的家园，并模拟大风来临，检验自己建造的家园受破坏的程度。

3.教学开始，首先要引导学生回顾和总结前面学到的知识，主要是各种自然力对地表的侵蚀作用，以及影响侵蚀的因素，然后向学生提出活动的任务和目的。

4.活动的器材，可以是前面用过的水槽，也可以是稍浅一些的大盘子，分组也可以适当大一些，以减少器材准备的困难。

5.设计和建造我们的家园的活动，除应用本单元学到的知识外，还可应用学生的生活经验，特别在农村的学生，可能亲眼见过自己父辈防治水土流失及危害的工作，有这方面的经验。比如在山坡上修建梯土和梯田，并用石块坚固梯坎，或在梯坎边上种植保持水土效果好的草本植物。有条件的地方也可和当地从事水土保持工作的科研人员联系，把当地的好经验充实到教学中。

四、评价建议 1.教学评价的内容和标准应根据本单元的教学目标来制定，比如在科学概念方面知道山地、高原、平原等地形的特点，地球表面的地形是多种多样的、崎岖不平的等等；
在过程与方法方面，能用一定的词汇简单描述常见地形的特点，会看简单的地形图，能在地形图上指认如山脉、高原、平原、盆地、河流、海洋等地形，等等。

2.除了对学生的科学概念和探究技能的掌握和运用情况给予评价外，还应对学生对科学学习的态度进行评价。如是否主动、积极地收集相关资料，在小组活动中是否善于合作，在学习中是否积极动手动脑，能否实事求是地记录和描述实验中的现象，能否积极进行交流反思等情况给予关注，纳入评价内容。

3.对学生掌握和理解科学概念情况的评价，可通过问卷调查、学生对问题的解释与回答、学生自己的总结、书面考核、观察实验的记录单等方式进行。其中书面考核的题目内容应该能调动学生的积极思维，体现学生对科学概念的理解和应用，而不是仅凭死记硬背就能回答。

4.单元前或每课学习前对学生初始概念的了解也是评价的内容之一。教科书中对此作了相应的设计，几乎在每一课或每一个活动的开始，都设计了了解学生初始概念的话题。比如：“地球表面的地形”一课中的“我们曾经去过什么地方，我们能说出去过的地方是高山、平原还是其他什么典型的地形地貌吗？”；
“雨水对土地的侵蚀”一课中的“下雨是一种经常发生的天气现象。下雨时，雨水降落到土地上。雨水会不会对土地产生影响？土地会发生什么变化？雨水会发生什么变化？”，教师要利用教材的这种设计，了解学生对即将学习内容的原有水平，以便针对学生的情况进行下面的教学。

5.在一课的学习或一个活动结束后，教科书往往引导学生运用所学的知识去解释生活和自然中的现象，比如：在“坚硬的岩石会改变模样吗”一课中，通过教学活动学生认识了风化作用，教科书要求学生用风化的现象解释山上的岩石为什么布满了裂缝，山脚下为什么堆满了碎石泥沙。这是评价学生对所学知识是否理解和掌握的好时机，教师要善于利用对这些问题的讨论，评价学生的学习发展情况，并把它和学生学习前的情况进行对比。

6.本单元的最后两课“减少对土地的侵蚀”是对本单元学习的综合运用，也是对本单元学习的评价。教师可按照该课的教科书说明和教学建议，对学生的学习情况进行综合的评价，并引导小组学生自己对活动的情况进行反思和评价。

7.对学生的情感、态度、价值观的评价，除了教师的评价，更多的可充分利用小组的作用，让学生通过自评、互评来进行，同时也可以让家长来参与对学生的评价。之前，教师可根据单元教学目标和实际情况制定一些相关的评价内容和标准，这方面的评价主要是定性的评价。

五、教学案例 地球表面的地形 贵阳市双语实验小学 毛 蓉 教学目标 科学概念 ● 高山、平原等一些典型地形地貌具有自己的特点。

● 地球表面有河流、海洋、山脉、高原等多种多样的地形地貌。

过程与方法 ● 按要求课前收集相关图片，并了解所收集的图片的地形特点。

● 简单描述高山、平原、盆地等典型地形的特点。

● 会看简单的地形图，在地形图上指认如高原、平原、盆地、山脉、河流、海洋等地形。

● 通过地形图了解中国及世界地形地貌的相关信息。

情感、态度、价值观 ● 对学习地球表面的地形的知识充满兴趣，能主动关注和了解所去过的地方是什么样的地形。

教学重难点 重点：知道典型地形地貌的特点；
总结归纳地球表面地形地貌的大致情况。

难点：从地形图中发现整个地球表面地形地貌的分布和特点；
知道并描述各种地形地貌的特点。

教学准备 教师准备：一些典型的地形地貌的图片或课件，世界地形图、中国地形图和家乡地形图课件。最好为每组学生准备一份世界地形图、中国地形图、放大镜。了解学生收集资料的情况。

学生准备：收集一些能反映自己去过地方的地形地貌的风景照片，注明地点和地形。没有出过远门的学生可以收集家人外出带回的照片或从杂志、书籍上收集到的相关图片。

教学时间 1课时。

教学过程 引入 谈话。

教师先以课件展示自己（或朋友）到外地旅游的照片。问学生是否看得出是什么样的地形，然后教师补充介绍它的地形及特点。

你们去过什么地方旅游吗?能不能像老师刚才那样，拿着照片上来给同学们介绍你最喜欢的地方。说说去过的地方的地名，有什么特点，知道是什么地形吗？ 交流我们看过的地形及特点 1.学生交流、展示。

先请2~4名学生带着照片，把他们亲自去过的地方介绍给大家。在介绍的过程中，引导他们注意说清楚地形地貌的类型，能简单描述其特点。

2.教师讲解。

在学生介绍的基础上补充介绍，在介绍时结合学生照片上的地形，并出示典型的地形地貌的图片或课件，讲解各种地形地貌的特点。

山地：地势高而崎岖，峰峦高耸。（课件举例展示） 丘陵：海拔不高、山顶浑圆。（课件举例展示） 平原：低平而宽广。（课件举例展示） 高原：海拔较高，地面开阔或有丘陵起伏。（课件举例展示） 盆地：周围山地、高原环绕，中间地势较低。（课件举例展示） …… 3.了解家乡的地形。

我们的家乡是什么地形，它有什么特点，大家知道吗？在学生发言的基础上，教师出示家乡地形的照片或课件进行介绍。并把地形及特点填写在记录的表格中，为下面学生的活动作示范。

4.交流、统计地形。

学生把自己带来的照片在组内交流，说出地形地貌的类型，简单描述其特点。然后填写书上的地形统计观察图，并进行统计——我们去过或看到过的地方有哪些地形。

小组学生代表汇报。

小结：我们知道的地形有哪些。

过渡到下一个内容的学习：我国有哪些地形？整个地球表面的地形又是什么样的？出示课题：地球表面的地形。

观察地形图 1.了解学生对地形图已具备了哪些相关知识。

我们要了解地球的表面形态，最便捷的方法是观看地形图或地形地球仪。出示地形地球仪，请学生上台观察，说说自己发现了什么，知道上面不同的颜色代表什么吗，其他同学补充。

2.教师讲解观察地形图的相关知识。(投影展示某地形图) 地形图是用符号和颜色来表示地球表面地形地貌的，一般在图上都有比例尺和图例。地形图上常常用不同的颜色来表示不同高度地形，深浅不同的棕色和褐色分别表示海拔2 000米~5 000米以上的高原和山地。白色表示终年积雪的山峰，往往都在6 000米以上。深浅不同的蓝色表示各种深度的海洋。蓝色的、封闭的图形是湖泊，蓝色的曲线表示河流。

3.小组观察地形图。

学生分小组观察世界地形图和中国地形图，交流和记录从地形图中获得的信息。

4.大组汇报。

5.归纳小结。

在学生汇报的基础上，教师出示世界地形和中国地形的照片或课件。归纳整理中国和整个地球表面地形的特点，比如:中国著名的平原、高山、高原、盆地、丘陵地的大概位置。地球上陆地和海洋的分布和比例，以及陆地上各种地形地貌的组成，等等。

交流有关地球表面地形地貌的知识 1.教师启发。

关于地球的表面，我们还知道什么？鼓励学生把知道的都说出来。如果学生说不上来，可以提出一些问题进行启发，比如地球刚形成时，地球表面是什么样的，你们知道喜马拉雅山还在长高吗，等等。

2.教师小结。

在学生交流的基础上，教师提出：地球表面的地形会不会发生变化？是什么神奇的力量在使它发生变化呢？我们将在下一节课中探究这个问题。

课外作业 1.收集不同地貌的照片和相关资料。

2.收集有关火山和地震的资料。注意收集火山和地震形成的地形地貌资料。

地球内部运动引起的地形变化 贵阳市双语实验小学 毛 蓉 教学目标 科学概念 ● 火山和地震会改变地表的地形地貌。

● 火山和地震是由于地球的内部运动引起的。

● 地球表面的地形地貌是在不断地发生变化的。

● 地球表面的地形地貌变化有的迅猛，有的缓慢，在短期内不易察觉。

过程与方法 ● 按要求课前收集相关资料。

● 阅读火山和地震的资料，分析、归纳火山和地震形成了哪些地形地貌。

● 做板块运动的模拟实验，想象、理解板块运动如何改变地形地貌。

情感、态度、价值观 ● 认识自然事物在不断的运动和变化。

教学重难点 重点：火山、地震改变着地形地貌，火山和地震是地球内部运动引起的。

难点：知道地球内部的运动会引起板块运动，板块运动影响和改变着地表的地形地貌。

教学准备 分组材料：长条形泡沫塑料块，侧面染出不同的层次表示地层。小锯片（模拟分组实验用）。

演示材料：地震、火山对地形地貌影响的照片或多媒体课件，板块运动的图片或课件。

模拟演示实验器材：3~5条不同颜色的毛巾，染成不同颜色的馄饨皮或面皮，用泡沫塑料剪成不同板块。

教学时间 1课时。

教学过程 引入 1.谈话：同学们听说过火山或地震吗？我们来看看有关火山和地震的录像。

2.教师播放有关火山和地震的录像。

3.学生交流火山和地震发生时的情景。教师板书：火山地震。

4.谈话：火山和地震会改变地表的地形吗？带着这个问题请大家阅读教科书上的三个事例。把描述地形发生改变的句子或词汇画出来。

了解火山和地震对地形的改变 1.学生阅读教科书上第一个事例。教师引导讨论冰岛附近的南大西洋中发生了什么事，火山活动引起这片海洋的地形发生了什么变化，学生思考回答并自行填写统计表。板书：形成火山岛 2.学生自行阅读教科书上第二和第三个事例，讨论回答这两个事例中，地震给所罗门群岛和宁夏的地形带来了什么变化，并自行填写统计表。板书:岛屿升高裂缝山崩堵塞河道形成湖泊 3.学生汇报收集到的火山和地震资料，教师引导他们找出火山和地震怎样改变地表形态，形成了哪些地形地貌。其他学生边听边自行统计。

4.教师根据板书进行小结：火山和地震使地表地形地貌发生变化。地面升降、裂缝，山崩，堵塞河道形成湖泊，道路扭曲、河流移位，等等。

地球内部的运动 1.谈话：谈谈火山和地震是怎样形成的。

2.教师讲解：火山和地震是地球内部运动引起的。地球内部分为地壳、地幔、地核三个圈层。在地球的深部，越往下去，温度越来越高，压力越来越大。地球的深部物质就像一锅煮热的粥，在不断地运动，驱动地球的表层运动，造成地球表层的变化。

3.学生阅读教科书资料：认识地球内部运动驱动地表怎样运动。

4.用课件展示地表的六大板块以及运动方式，比如碰撞、拉伸、平移等。

5.出示板块模型，指导学生做模拟实验。

6.学生做板块运动的模拟实验。

模拟实验（1）折叠的不同颜色的毛巾表示不同的地层。学生上讲台用手从两端向中间挤压，可看见形成凹凸不平的“地层”。教师展示图片——山脉剖面上弯曲的褶皱和两个大陆板块碰撞形成的雄伟的喜马拉雅山，指导学生认识这是大陆板块相互碰撞而形成的山脉。

模拟实验（2）一块长条形泡沫塑料块，侧面染出不同的层次表示地层，学生从两端往中间用力挤压，泡沫断裂。教师展示断层和地震照片，指导学生认识这是大陆板块褶皱严重产生了地壳断裂和错位，形成了断层。

模拟实验（3）用一叠染成不同颜色的馄饨皮表示不同的地层，学生从两端向外用力拉，可看见中间的地层形成裂缝，裂缝越来越深，最后完全分离。教师展示东非大裂谷图片或录像，指导学生认识板块相互分离而形成的断裂谷。科学家预言：未来的某一天，东非大裂谷终会将它东面的陆地从非洲大陆分离出去，从而产生一片新的海洋以及众多的岛屿。

分组模拟实验（4）用一块事先染出不同层次的长条形泡沫塑料块表示地层，在上面画出一条河，然后从中间斜着切开。学生模拟两块岩层的上下错动、水平错动等不同的错位方式。讨论交流：看看会发生什么地形变化。如抬升的地方会形成山脉，河流会形成瀑布等。

总结 1.根据板书总结地壳内部的运动能使地表形态发生不断的变化，但有的犹如火山和地震一样猛烈而迅速，也有的如喜马拉雅山在慢慢地抬升一样缓慢而不容易被人察觉（喜马拉雅山的隆起经历了大约6 500万年的时间，喜马拉雅山每年以0.33厘米～1.27厘米的速度上升，珠穆朗玛峰每年仍以1.82厘米的速度上升）。

2.通过课件或资料告诉学生地球上海陆的形成和分布，陆地上大规模的山系、高原和平原的地貌格局，都是地壳运动的结果。

3.除地球内部的运动能引起地形地貌发生改变外，还有另一种缓慢的在短期内不容易被人察觉的力，那就是流水、风、海浪等外力作用也能造成地形地貌的变化。它们是怎样影响着地表的地形地貌呢，我们将在以后的学习中探究这个问题。

六、参考资料 地形地貌类型 地表形态简称地形，又称为地貌。从形态上主要分为陆地地貌形态和海底地貌形态。从成因分，可分为内力为主和外力为主形成的地貌形态。

陆地地貌形态 陆地表面是起伏不平的，形态是多种多样的。陆地地貌主要有山地、丘陵、平原、高原、盆地等，但基本上可以归纳为山地和平原两种类型。因为丘陵和山地的形态无大区别，海拔高度小于500米，相对广度小于100米的山地就是丘陵。高原和平原也没有严格界限，盆地实质上是山地和平原两种类型的组合。

山地地貌包括山岭和谷地两种类型。高出平地之上具有顶、坡、麓三个部分组成的地表形态叫做山，山顶叫做峰；
呈长条状延伸的山叫做岭，山岭的顶部叫做山脊；
向一个方向延伸的山岭系统叫做山脉。一条山脉可以包括许多条大致平行的山岭及其间的谷地。

平原又可分为低平原和高平原两类。通常把绝对高度小于200米的沿海平原和盆地底部平原叫做低平原；
地面切割较浅的高原叫高平原，如我国的内蒙古高原。

海底地貌形态 海底地貌也是多样的，总的说来，海底地貌可划分成大陆架、大陆坡和大洋底三部分。大陆架是大陆壳被海水淹没的部分，在构造上是大陆的组成部分。大陆坡是大陆架外缘向深海盆地过渡的一个很陡的斜坡。

大洋底是海洋底部的主体部分，约占海底总面积的80%。大洋底地形的起伏也是很大的，在大洋底部有绵延数千千米的海底山脉（也叫海岭），把洋底分隔成数个面积广大的海盆。海底也有火山，火山露出水面就是火山岛。此外，在太平洋的边缘还有数千米深的海沟和一系列岛弧，海沟和岛弧分布的地区是海底坡度最大、高差极为悬殊的地方。

中国的地形地貌 我国地形多样，类型齐全，山地、高原、丘陵、盆地、平原、戈壁、沙漠、洞穴无不典型壮观。

在我们的地形图上，西部多涂着棕色和褐色，东部多涂着绿色和黄色，说明我国的地形是西高东低。西部多是海拔几千米的高原和山地，东部主要是平原和千米以下的低山、丘陵，就好像一座巨大的阶梯一样，由西向东逐级下降。在祖国的西南部，有号称“世界屋脊”的青藏高原。这片高原的平均海拔在4 000米以上。高原上横卧着一列列雪峰连绵的巨大山脉，镶嵌着无数牧草丰美、湖光闪烁的大小盆地。这里是地球上最高的高原，也是我国地势的最高级。经过青藏高原北缘的昆仑山、祁连山和东缘的横断山脉，地势迅速下降到海拔1 000米~2 000米或更低一些，这是我国地势的第二级阶梯。在这一级阶梯上，分布着三个盆地和三块高原，即准噶尔盆地、塔里木盆地、四川盆地和内蒙古高原、黄土高原、云贵高原。从第二级阶梯再往东，翻过大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山一线，直至海滨，地势大部分已降低到海拔500米以下，是我国地势的第三级。这里自北而南分布着东北平原、华北平原、长江中下游平原和一片广阔的低山丘陵，包括东南沿海、珠江三角洲等一些规模较小的平原。第三级阶梯以东，就是大陆向海洋延伸的浅海大陆架。这里海深都不足200米，可以算作我国地势的最低级。

地貌成因类型 内力和外力的相互作用 地表形态的形成和发展是内力和外力相互作用的结果。内力是指由地球内能所引起的地壳运动、岩浆活动等作用，外力是指地表受太阳能和重力而产生的各种作用，如风化作用，流水、冰川、海流、波浪、潮汐以及风力等的侵蚀、搬运和沉积作用。

内力创造了地表形态的基本轮廓，即海陆的分异和大的地形起伏，外力则进行雕塑加工；
内力作用造成高山盆地，使地面崎岖不平，外力作用则破坏高山、填平低地，使地面趋于平夷。二者在地形发展方向上是对立的，但又是相互联系的统一过程。内力作用可归结为隆起和沉降的对立统一。外力可归结为侵蚀和沉积的对立统一。但外力的侵蚀和沉降却与内力的隆起和沉降相互依存。侵蚀作用主要在隆起的山地高原上进行，沉积作用主要在沉降的平原和盆地内进行，这就是外力和内力的对立统一。内、外力相互斗争彼此消长的过程，就是地表形态发展和演化的过程。

地形地貌举例：著名的长江三峡就是内力和外力共同作用的结果。长江三峡以雄伟险峻闻名中外，它是地壳不断抬升、流水不断侵蚀切割形成的，也就是说是内力和外力的共同作用形成的。长江的上源原来在巫山，由于巫山的不断上升，同下游的地面的高差不断增大，江水从高处向下流，特别湍急，不仅冲蚀两岸，还冲蚀河底，使河床越来越深，使两岸越来越险峻。形成了长江三峡这样的深邃峡谷。

我国最近发现的雅鲁藏布江大峡谷的形成也是水流切蚀岩石和地壳抬升两方面综合作用的结果，其中地壳的快速抬升是主导因素。

以内力为主形成的地貌 大陆、大洋盆、山脉、平原、高原和盆地等巨大的地貌单元，就其宏观特征来说，都是由于地球内部引起的地壳运动形成的。如火山、熔岩高原是岩浆活动形成的。

地形地貌举例：青藏高原、喜马拉雅山是地壳上升隆起形成的，是以内力为主形成的地貌。青藏高原在几亿年前还是一片长条形的海洋，与太平洋、大西洋相通，后来地壳发生了多次强烈的运动，喜马拉雅山从海底逐渐升起，高原也大幅度地隆起，成为“世界屋脊”。除此之外，欧洲的阿尔卑斯山、中国的太行山麓都是地壳隆起的产物。

东非大裂谷——世界上最长的大地裂谷带，是由于地壳的两个巨大的板块分离运动的结果。它纵贯非洲东部，分东西两支，东支长近6 000千米，西支长近1 700千米。科学家预言，总有一天，裂谷会越来越宽形成海洋，非洲东部将会从非洲大陆上分离出去。

长白山主峰白头山的天池是火山喷发形成的。由于历史上多次的喷发，在山顶部形成了一个又大又深的火山口。最近几百年来，火山没有再喷发过，可是降落的雨水却汇聚到火山口来了。于是在海拔2 700米的山顶部出现了一个水面辽阔、深不见底、世界上罕见的大湖——长白山天池。天池湖水从一个缺口流入一条小河，河水下行只有1 000米，便从悬崖上跌落下去，又形成一个高68米的瀑布。

牡丹江的吊水楼瀑布是火山“建造”的。牡丹江附近的火山喷发出的岩浆流进江里，在江上“建造”了一条岩石大坝。于是大坝上游的河水被拦蓄为镜泊湖。当湖水水位超过这条大坝时，湖水就漫过大坝从坝顶泻落，形成瀑布。

以外力为主形成的地貌 任何一个地区的地貌都带有外力作用的鲜明烙印。塑造地貌的外力有流水、冰川、地下水、海水、风等，因而外力作用所形成的地貌又可分为流水地貌、岩溶地貌、冰川地貌、风成地貌等多种类型。

地形地貌举例：黄土高原分布在中国的西北部，面积达40余万平方千米，黄土层一般有50米~60米厚，厚的地方有200米，是世界上唯一的一处广袤的黄土世界。黄土高原上数百万亿吨的黄土从哪里来，又是怎样形成的呢?不同学派的地质学家曾提出过20多种黄土成因假说，影响较大的有“水成说”“残积说”“风成说”及“多成因说”四种。“水成说”认为，黄土主要是由流水从离高原不远的周边地区携带来堆积而成的；
“残积说”认为，黄土是高原基岩在千万年的风化作用下就地成土的结果。多数中外学者主张“风成说”，他们从分析黄土物质的基本特点入手，认为黄土物质的物源与我国西部大面积的沙漠有关。黄土物质的搬运主要依靠来自西伯利亚和蒙古高原的高压气流，它的形成，经历了几百万年的地质综合作用，经过了物源的形成、搬运、分选及堆积成土这样三个前后相因的历史阶段。在长期的争论中，“风成说”最具说服力，但又不足以完全否定“水成说”“残积说”。孰是孰非，尚未定论。

在东北三省和内蒙古东部，有一片被山岭环绕的我国最大的平原——东北平原。东北平原是河流的冲积平原。东北平原又大体上可分为三部分：位于黑龙江和乌苏里江之间的一块，主要是由黑龙江、松花江和乌苏里江冲积形成的，所以称为三江平原；
南部的一块主要是由辽河冲积而成的，称为辽河平原；
中间的一块，是东北平原的核心部分，主要是由松花江和嫩江冲积而成的。

华北平原的形成一直可以追溯到1亿3 000多万年以前的燕山运动时期。那时北方地区曾发生一次强烈的地壳运动，形成高耸的太行山。到了距今3 000万年前的喜马拉雅运动时，太行山再次抬升，东部地区继续下陷。久而久之，就在山麓东部形成一大片扇面状冲积平原，由于黄河、海河、滦河等水系每年都要携带大量泥沙，自西而东冲刷和堆积到东部低洼地区，使古冲积扇面积不断向东延伸扩大，最后终于形成了平坦辽阔的华北平原。

上海港东北的崇明岛，在全国大岛中排名第三，是个冲积岛，是由江河携带的泥沙堆积成的。长江的含沙量虽然不算大，但是水量十分丰富，每年流进大海的水量约1万亿立方米，输沙量约4亿5 000万吨。因为潮汐的作用，海水每昼夜有两次向长江倒灌。倒灌的海水顶住了奔腾入海的江水，使江水流速大大减慢，越近长江口，流速越小。江水向大海搬运泥沙的力量就减弱，泥沙就大量沉积下来。另外，江水中悬浮着一种极微细的胶体物质，本来是不容易沉积的，但是由于江海相会，含盐的海水与盐分极少的江水混为一体，发生了化学变化，凝聚沉积下来，就像豆浆碰到卤水凝聚成豆腐那样，在江口堆起了累累沙洲。到公元1853年，形成今日崇明岛的前身——长沙。在长沙演变为今日的崇明岛的过程中，人们兴建了海塘和石坝，制止了崇明岛的坍塌，使县城和全岛基本上稳定下来。

贵州的黄果树大瀑布的成因有多种说法，最近的研究表明，黄果树瀑布前的箱形峡谷，原为一落水溶洞，后来随着洞穴的发育，水流的侵蚀，使洞顶坍落，而形成瀑布，即是由落水洞坍塌形成了黄果树瀑布。其形成时代大约从距今2 700万年~1 000万年的第三纪中新世开始，一直延续至今，经历了一个从地表到地下再回到地表的循环演变过程。

北美洲尼亚加拉大瀑布是流水侵蚀形成的。它的河床由几种不同性质的岩石组成，较软的岩石被流水侵蚀掏空，上层岩石塌落，形成陡崖，流水从高处猛跌下来，就形成了瀑布。

板块构造学说 许多年来，科学家们一直在探索有关地壳运动的奥秘，并且对地壳运动的机制提出了几种不同的理论。目前比较盛行的是板块构造学说，它是20世纪60年代后期形成的一种全球构造理论，能比较好地解释现在地球表面的基本面貌，所以普遍为人们所接受。板块构造学说的基本观点：
1.地球的岩石圈不是整体一块，而是被一些断裂构造带，如海岭、海沟等，分割成许多单元，叫做板块。

2.全球岩石圈分为六大板块，每个大板块又可以划分为若干小板块。

3.由于地球内部软流层物质的循环对流，这些板块处在不断运动之中。板块的内部，地壳比较稳定，两个板块之间的交界地带，是地壳活动比较活跃的地带。因此地球上的火山和地震也大多集中分布在这一地带。比如，环太平洋和地中海、喜马拉雅火山地震带。

板块运动对地表影响举例 板块张裂：常形成裂谷或海洋，比如东非大裂谷和大西洋。

板块碰撞挤压：如果是大洋板块与大陆板块相挤压，大洋板块往往俯冲到大陆板块之下，其俯冲带附近常形成海沟，而大陆板块受挤向上隆起形成岛弧和海岸山脉，如马里亚纳海沟、东亚岛弧链、美洲西部的科迪勒拉山系，等等。如果是大陆板块与大陆板块碰撞挤压，则常形成巨大的山脉，如喜马拉雅山脉（印度板块和亚欧板块相碰撞）、阿尔卑斯山、科迪勒拉山系等。

风化作用 在温度、空气、水和生物共同的作用下，形成岩石的破坏变化过程叫做风化作用，风化作用使坚硬的岩石变成碎小的石块、沙子和黏土。风化作用可分为物理风化作用（也叫机械风化作用）和化学风化作用（包括生物化学风化作用）。

物理风化作用 坚固的岩石机械地崩解为各种大小不同的碎块和微粒，而组成岩石的各种矿物的化学成分没有发生变化，岩石的这种被破坏过程叫做物理风化作用。温度变化是引起物理风化的主要因素，岩石受热体积膨胀，冷却时体积收缩。由于岩石表层和内部受热不均，因而产生岩石表层不均匀的膨胀与收缩，膨胀时产生平行于岩石表面的裂隙，收缩时又产生垂直于岩石表面的裂隙，这样岩石便慢慢被剥离破碎了。当有水渗入岩石的裂隙缝里并在那里冻结的时候，体积膨胀，对岩石的缝壁产生巨大的压力，能使任何坚固的岩石发生劈裂，这种现象叫做冰劈作用。生长在岩石裂缝中的植物的根所发生的机械破坏作用，也是物理风化作用的一种因素。

化学风化作用 组成岩石的矿物成分在水、空气和生物活动的作用下，发生化学分解作用，形成新的矿物，改变了原来岩石的化学成分，岩石的这种变化过程叫做化学风化作用。引起化学风化作用的主要因素是水和空气中的氧及二氧化碳。岩石的矿物成分遇到空气和水中的游离氧便发生氧化作用，形成新的矿物，比如黄铁矿经氧化后变成褐铁矿。水对岩石能起水解作用。例如，正长石被水解变成高岭土。水对岩石还能起溶解作用，特别是水中的二氧化碳，对岩石的破坏作用最为普遍。例如，石灰岩被溶蚀形成岩溶地貌。

生物的活动也能引起岩石的化学分解，比如定居在岩石表面的苔藓、地衣和细菌常分泌出的有机酸，植物死亡分解形成的腐殖酸，都对岩石有分解作用。总之，各种岩石在化学风化作用下，逐渐遭到分解破坏，一方面形成不溶性黏土矿物，残留在原地；
另一方面还可形成一些可溶性物质随水流走，被搬运到其他地方。

土 壤 土壤指地球陆地表面能够生长植物的疏松表层，它是岩石的风化物（成土母质）在生物、气候、地形等因素的综合作用下形成和发展起来的。土壤的本质属性是具有肥力，即具有能够满足植物生长发育所需要的水分、养分、空气、热量等因素的能力。土壤是人类进行农业生产的基本生产资料，农业生产活动不仅影响着土壤形成的方向和过程，也改造着土壤的基本性质。

土壤由矿物质、有机质、土壤水分、土壤空气等物质组成。不同土壤的物质组成成分的数量是不同的，按体积计，土壤中的矿物质约占38%，有机质约占12%，空气和水分约占50%。

土壤矿物质主要指岩石风化的产物。岩石、矿物在风化过程中，形成大小不同的矿物质颗粒，这些颗粒以其直径的大小，可以区分为砾石、沙粒、粗粉粒和粘粒几个粒级。土壤中各种矿物质颗粒所占的比例，决定土壤质地及其有关性状。一般按沙粒、粗粉粒、粘粒含量的百分比把土壤分为沙土、壤土、黏土等类，其中壤土对植物的生长最为有利。

土壤有机质指土壤中来源于动植物的所有有机物质，包括动植物残体、腐殖质和各种简单的有机物质。腐殖质是动植物残体经微生物分解转化又重新合成的复杂的有机胶体，呈黑色或褐色，无定形。它具有适度的黏结性，能使黏土疏松，沙土黏结，是形成团粒结构的良好胶结剂。它本身还有多种养料，又有较强的吸收性，能提高土壤的保肥、保水性能，也能缓冲土壤酸碱度变化，有利于微生物活动和农作物生长。土壤颜色的深浅和腐殖质有关，腐殖质含量多时，土壤呈黑色；
腐殖质含量少时，土壤呈灰色。

土壤中的水分不是纯净水，而是一种溶液。土壤溶液中最常见的物质有碳、氮、磷、钾、钙、镁、铁、硫的化合物或离子，这些都是植物离不开的养分。

土壤空气是指存在于土壤空隙里的气体，是土壤肥力的重要因素之一。不同土壤的空气含量不同。土壤空气里含二氧化碳比大气多，含氮量比大气少。

河流地貌 “V”形谷 河流常常发源于陡峭的山坡上，在源头附近，河道直而较窄，河流的流速很快，河流以向下侵蚀为主，向两侧侵蚀次之，这时形成深切的河谷即“V”形谷，谷底几乎全部为河床占据。

急流或瀑布 河流经过不同的岩性区域，向下侵蚀的作用不均匀地进行，由于较软的岩石容易被侵蚀，在硬岩和软岩河段之间出现陡坎，形成急流或瀑布。

“U”形谷和河漫滩 由于河流的长期下蚀，河谷纵剖面坡度逐渐变小，流速减慢，河流的侧蚀作用加强，使河谷开宽，这时河谷的横断面呈“U”字形，在谷底河床两侧往往形成较宽的由河流冲积物堆成的河漫滩。河漫滩是河流在高水位时能被淹没的谷底部分。

阶地 由于地壳运动或气候变迁，河流下切作用加强，原来的河漫滩相对上升，高出洪水位之上，形成谷坡上的阶梯状地形叫做阶地。有的河流形成多级阶地。

曲流 天然河流由于受到各种自然条件的影响，绝大多数是弯曲的。当河流两边不断加宽时，河流的凹岸受到侵蚀，凸岸堆积，最终，河流变得越来越弯曲。

牛轭湖 在洪水期间，河流的弯曲地段，高水位的河水不沿原有的河道裁弯取直直流而下。当洪水退下，沉积物堵塞曲流的两端，裁去的河湾与河流隔绝，成为牛轭湖。

三角洲与冲积平原 河流在流入海洋或湖泊的河口地段，由于流速降低，发生大量沉积，形成顶尖朝向陆地的三角形平原，因而命名为三角洲。入海河流的河口地段受河流与海洋两种力量的作用，在潮流影响的范围内，涨潮时，河口水位升高流速降低，发生沉积，逐渐形成河心滩或江心洲，河流发生分汊呈发射状向海洋方向伸展。随着三角洲年龄的增长，而汊河沙滩的数目也越来越多，三角洲便也逐步向海外推移。相邻河流的三角洲逐渐扩大，可能彼此连成一片，成为大面积的冲积平原。例如恒河和布拉马普特拉河、底格里斯河和幼发拉底河以及我国的黄河和海河等河下游，都是多个三角洲连成冲积平原的例子。除三角平原外，广阔的河漫滩平原和山前的冲积扇平原也都属于冲积平原类型。

湖泊的成因 水积聚到低洼处就成为湖泊 按湖泊形成的原因可以分为很多类型。由于地壳变动，地面上出现深大谷地，积水之后形成湖泊叫做构造湖；
冰川的刨蚀，使地面上出现洼地，积水成湖叫做冰蚀湖；
冰川末端融化后，冰川携带的岩块、泥沙堆积成一条堤坝，堤坝之上水流蓄积形成的湖泊叫做冰碛湖；
还有一种湖，是过去的海湾演变成的湖泊；
火山喷发时，岩浆流入河道，冷却凝固后会形成截断河流的拦水坝，坝的上方蓄水成湖，这种湖叫火山堰塞湖；
火山口积水形成的湖泊，叫火口湖。

我国东北的五大连池，地处纳诺尔河支流——白河上游，北距小兴安岭仅30千米，系由老黑山和火烧山两座火山喷溢的玄武岩熔岩流堵塞白河，使水流受阻，形成彼此相连呈串珠状的5个小湖得名。黑龙江省的镜泊湖就是由第四纪玄武岩流在吊水楼附近形成了宽40米、高12米的天然堰塞堤，拦截了牡丹江出口，提高了水位而形成的面积约90.3平方千米的一个典型熔岩堰塞湖。

运动和力 一、单元概述 我们处在一个永恒运动的世界中，一切物体都在不停地运动着；
我们处在一个力的世界里，力无处不在。物体运动状态的改变是因为受了力的作用，力是运动状态改变的原因。

本单元研究的是机械运动，即物体之间相对位置的改变。在研究运动的过程中让学生认识各种不同的力。对力的研究，将贯穿单元的始终。

学生们对运动和力其实并不陌生，他们有着自己的感性经验。在他们看来，有的物体是静止的，有的物体是运动的；
物体因为受到力的作用从静止开始运动，因为力的持续作用而保持运动，因为失去了力的作用而慢慢停止下来……这些观点在科学理论上有的是正确的，有的是不正确的，但这是他们的经验。

根据学生的原有认识和认知水平，本单元选择了他们熟悉的车作为主要研究对象。在实际条件下，而不是在理论条件下，研究车在力的作用下怎样运动起来；
不同的力对车的运动产生怎样的影响；
还选择了如测量力的大小等一些相关活动。通过以上活动将引导学生对物体的运动、作用力和二者的关系进行感知和思考，认识到改变物体静止或运动状态必须有力的作用，作用力的大小、方向不同，对物体运动的影响不同。这将为他们今后深入研究运动和力奠定一定的基础。

整个单元的内容可分为四个部分。

第一部分（第1~3课）：了解重力、弹力、反冲力，用这些力作动力使小车运动起来，研究动力的大小与小车运动的关系。

第二部分（第4课）：学习测量力的大小，认识力的单位“牛”，为研究摩擦力大小做好技能上的准备。

第三部分（第5~7课）：认识摩擦力，研究影响摩擦力大小的一些因素，摩擦力对物体运动的影响。

第四部分（第8课）：动手制作，用所学知识设计和制作一个小车。

课程标准指出，物质世界这部分应该充分体现与技术的关系。本单元在指导学生探究运动和力的科学概念时，还注意了技术教育。比如，要求安装实验器材，寻找自行车上好的设计，学习设计并自己设计制作小赛车等。这是本单元的一个特点，在教学中要注意体现这个特点。

二、单元教学目标 科学概念 ● 物体运动有不同形式，如滑动、滚动和反冲运动。运动的快慢是可以测量和比较的。

● 力有大小和方向，力的大小是可以测量的。力的单位是“牛”。

● 常见的力有：重力、弹力、反冲力和摩擦力。

● 摩擦力大小与接触面的光滑程度、运动物体的重量、运动方式（滚动还是滑动）有关。

● 摩擦力有时有利，有时有害，我们可以按需要增大或减小它。

● 改变物体的静止或运动状态，必须有力的作用。

过程与方法 ● 安装用重力拉动的小车，用橡皮筋弹力驱动的小车和气球反冲力推动的小车。用简单材料制作橡皮筋测力计，模拟滚珠轴承。

● 在教师指导下，运用已有知识和经验大胆想象，创造性制作小赛车。

● 使用弹簧测力计测量力的大小。

● 用简单器材做拉力大小与小车快慢关系的实验、橡皮筋绕的圈数与小车行驶距离关系的实验。

● 在教师指导下做研究摩擦力大小的简单对比实验。经历推测、设计实验、检验推测的过程，并作实验记录。

● 运用已有的知识和经验对摩擦力有益还是有害作判断，对自行车上增加和减少摩擦力的设计作解释。

情感、态度、价值观 ● 体验合作和不怕困难，尊重自己和他人的劳动成果。发展对技术设计和动手制作的兴趣，激发创造精神。

● 体验认真实验、收集数据，进行解释的科学过程，树立根据数据得出结论的科学态度。

● 勤于思考、大胆解释，乐意用科学知识分析日常事物。感受科学技术与社会的关系。

三、分课时教学建议 第1课我们的小缆车 （一）背景和目标 玩具小车是学生都感兴趣也是玩过的东西，但是他们并没有用实验手段研究过小车运动与力的关系。用重力拉动小车，拉力的大小可以测量而且容易控制，所以本单元第一课安排研究用重力拉动的小车，同时认识我们最常见的力——重力。本课有两个活动：
第一，组装用重力拉动的小车。在重力小车装置中，铁垫圈有重量，绳子对小车可以产生一个水平方向的拉力。改变铁垫圈的数量，就改变了重力的大小，也就改变了小车拉力的大小。接下来就可以用这个小车进行研究了。

第二，研究拉力大小与小车运动的关系。

科学概念 ● 重力是物体由于地球吸引而受到的向下的拉力。

● 一定的拉力能够使静止的小车运动起来，拉力越大，小车运动得越快。

过程与方法 ● 安装用重力拉动的小车。

● 做拉力大小与小车运动快慢关系的实验。

● 用实验数据验证自己的推测。

情感、态度、价值观 ● 注重获取证据，用证据来证明观点。

（二）教学准备 为小组准备：实验用小车一辆、粗线一根、挂铁垫圈的小钩一个（回形针弯制）、铁垫圈若干、秒表（可用目测代替）。

教师自己准备：一些车的图片或影像。

（三）教科书说明 教科书从让学生回忆各种各样的车开篇。插图中是马车、汽车、电瓶车、缆车，用的动力是马的拉力、发动机的动力、电力和缆绳的拉力。

第一部分：安装用重力拉动的小车 教科书上提了三个问题。第一个是引导学生注意在小车上拴绳子的位置会影响到小车行进的方向。只有拴在恰当的位置，一般是车头正中，拉力的方向才与车轮滚动前进的方向一致，否则小车会跑偏。第二个是引导学生观察拉小车绳子的长度不能是随意的，应该约等于桌子的高度，这样，小车在桌面上运动的距离也不会超过桌子的高度。第三个是提醒学生注意不要让小车冲出桌面。

教科书中关于重力的资料是重力的描述性概念。单元后资料库《重力和万有引力》一文较详细地介绍了重力的产生。通过阅读这些资料，学生对小车装置中铁垫圈作用的认识会更加清楚。

第二部分：研究拉力大小对小车运动的影响 学生可能都知道，拉力小，小车运动得慢；
拉力大，小车运动得快。但是不是任何小的力都能拉动小车呢？要多大的力才能使小车开始运动呢？这个问题是大多数学生没有想过的，这部分的教学就首先从这点开始。

为了指导学生选择好实验的方法，教科书上作了三点要求。（1）有了共同的起点和终点，才可以用计时的方法比较小车运动的快慢；
（2）从挂一个垫圈开始，一个一个地增加，才能发现不是任何小的力都能使小车运动起来，也才能比较准确地找到使小车运动起来的最小的力；
（3）多个多个地增加垫圈，才能更容易用秒表测量出或目测看出小车运动的快慢。

通过实验和讨论，学生会发现：拉力太小，小车不会动；
拉力大到一定程度，小车开始运动起来；
拉力越大，小车运动越快（更科学地说，是加速度越大，这里用学生能够接受的“快”描述这个意思）。

实验后的两个讨论题，第一个是指向实验技能的，第二个是指向科学概念的。是引导学生通过讨论在这两方面有所提高。

（四）教学建议 1.安装重力拉动的小车 准备工作：
（1）如果实验用的小车在拉力下（方向正确）有跑偏的现象，将使实验无法进行。所以建议你课前检查小车在正常的拉力下行驶的方向，如有跑偏现象，可以检查和调节小车轮子。

（2）如果发现小车太轻太滑，比较难测定使小车运动起来的最小的力，可以从两方面解决：一是可以在小车上加一点重物，增加它的摩擦力；
二是换用较小的垫圈与小车相配。

给学生准备的一头拴有小钩的细绳应当比桌子的高度要长一点，要绕在一块厚纸板上。在厚纸板的边上剪一小口，将线头卡在里面，以免缠绕打结。学生实验完毕后，要要求学生仍然把细绳绕在厚纸板上。

对安装小车的指导：
（1）在出示材料后可以提问，我们怎么用这些材料安装一个小缆车？让学生的头脑活动起来，而不是机械地按要求去操作。

（2）可以适时提示教科书上的三个问题。告诉学生，如果小车跑偏，可调节拴绳的位置。要求小组确定一个同学用手挡住小车，使它不冲下桌子去。

（3）让学生用垫圈把小车拉动，试验几次，检查小车能不能很好地运动起来。

（4）最后要提问，我们安装的小缆车，铁垫圈起了什么作用？我们是用什么力使小车运动的？（铁垫圈起了拉动小车的作用，我们是用铁垫圈的重力使小车运动的）学生发表了看法后，可简述或指导阅读关于重力的资料。

2.拉力大小与小车运动关系的实验 对实验活动的指导：
（1）首先让学生明确拉力的大小可用垫圈的个数表示，然后让学生推测一下最少用几个垫圈可以拉动小车，说说为什么这样推测。学生一般推测不准，也不会一致，推测的目的是引起注意和思考。

（2）再让学生推测拉力大小怎样影响小缆车的运动。学生都会说拉力大，小车跑得快。教师可以设问，能肯定吗？能用实验验证自己的推测吗？怎样用实验来验证推测呢？ （3）提出教科书上的三点要求，同时要学生想一想为什么要这样做呢，但是在此不深究，而让学生在活动中去体会和认识。

（4）时间测量很重要，测得的数据是证明假设的证据。如果用秒表记时间，要先教秒表的使用方法，并统一练习几次。如果是目测小车运动的快慢，更要注意增加垫圈数量的差别，记录表就只填“快慢顺序”栏了。

（5）研究小车行驶快慢与拉力大小关系时，建议学生增加垫圈个数可以是4个、8个、16个……而不能是4个、6个、8个…… 梳理归纳：
按教科书的要求从两方面进行。

（1）实验技能的强调 让学生说一说为什么在研究小车快慢时，要多个多个地增加垫圈。这种改变变量的技能在做对比实验时是经常要用到的。这个问题也可以与“开始时为什么一个一个地增加垫圈”对比起来问。

（2）概念的归纳 可以提问，拉力大小和小车运动有什么关系；
或者提问，记录表能说明什么？提示学生注意到我们得出的结论是两个，参考结论如下：
要使小车运动起来，必须要有一定的拉力（或者：一定的拉力才能使小车运动起来）。拉力越大，小车运动得越快。

学生把上面的“小车”用“物体”一词进行表述也是可以的，那是他们把认识上升了一级。最后要学生把自己归纳的话写下来。

第2课 用橡皮筋作动力 （一）背景和目标 生活中的各种机动车几乎都是用轮驱动方式前进的，即动力使车轮转动，轮子通过与地面的摩擦力带动车身前进。本课用橡皮筋带动小车轮子转动，轮子再带动整个小车前进，这种方法就是轮驱动。认识了橡皮筋动力小车的驱动特点，就了解了生活中机动车驱动的特点，更是为后面研究车辆的摩擦力，研究自行车的设计特点打下了基础。用橡皮筋作动力也为学生认识弹力提供了条件。本课有三个活动。

第一，安装用橡皮筋驱动的小车，这是下一个活动的准备。这时，学生已经观察到“轮驱动”，但教科书始终都没有提出这个概念，这丝毫不影响学生接下来的研究，只会使活动更集中在安装和研究上。

第二，研究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。这是换一种形式研究运动和力的关系，会强化有关科学概念的建立。

第三，引导学生认识弹力，了解弹力的产生。安排为第三个活动是先让学生通过动手做进行感知，再认识弹力概念。这符合学生认识规律，同时突出了重点活动。

科学概念 ● 弹力是物体形状改变时产生的要恢复原来形状的力。

● 橡皮筋的弹力越大，作用时间越长，小车运动的距离越远。

过程与方法 ● 用橡皮筋给小车安装动力。

● 做橡皮筋绕的圈数与小车行驶距离关系的实验。

情感、态度、价值观 ● 认同认真实验、收集数据、进行解释的重要性。

（二）教学准备 为小组准备：实验用小车一辆、橡皮筋几根、测量距离的皮尺或绳子。

教师自己准备：弹簧、橡皮筋等有弹性的物品、有关弹力应用的图片或影像。

（三）教科书说明 本课从车辆需要动力导入用橡皮筋作小车动力的课题。左下插图是电力机车，是用电作动力的火车头。

第一部分：安装用橡皮筋驱动的小车 实验用的小车轮子与轴是固定连接在一起的，轴转动就带着轮子一起转动。教科书用文字和插图表现了把橡皮筋绕在小车轮子的轴上带动小车行驶的方法。教科书插图中车轮轴上紧紧安装了一个车轴套（教具配套部件），使橡皮筋容易绕在轴上（在车轮轴上缠几层胶布或胶带也可以起到防止橡皮筋在轴上打滑的作用）。

教科书提出的问题，一个是引导学生认识到小车动力来自橡皮筋的弹力，这时学生不能使用“弹力”这个词没关系，只要关注到这个力在小车运动中的作用就行了。另一个是引导学生知道橡皮筋缠绕的方向与小车行驶的方向是有关的，在以下的实验中会按正确方向缠绕橡皮筋。

第二部分：研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系 本部分首先让学生对二者关系进行推测，然后设计实验来检验推测。

橡皮筋弹力的大小不能用眼睛直接观察出来，弹力大小和作用在小车上的时间因圈数不同而有不同，所以教科书提出了“实验时注意观察”的两个问题。希望学生能观察到橡皮筋缠绕1圈时，产生的弹力较小；
缠绕多圈时，产生的弹力较大。橡皮筋缠绕1圈时，弹力作用在小车上的时间短；
缠绕多圈时，弹力作用在小车上的时间长。这样的观察研究把学生觉得简单的问题，弄“复杂”了，促使他们去更好地认识弹力，更好地认识橡皮筋圈数与行驶距离的关系。

怎样使小车行驶得更远？这是个具有开放性和挑战性的问题，可以激起学生创造的火花，把探究引向深入。方法可以是多样的：想办法增加 橡皮筋长度（另做拴橡皮筋的支点），想办法增大橡皮筋弹力（并排安装两根橡皮筋），如果弹力大了轮子打滑，可以适当增加小车重量……这是拓展性内容，教学中可灵活处理。

第三部分了解橡皮筋的弹力是怎样产生的 课文资料的要点是，弹力是物体形状改变时产生的；
性质是要恢复原来形状的一种力；
弹力在生活中有广泛的应用。本课只要求学生了解弹力是怎样产生的就可以了。

弹力广泛存在于我们的生活中，学生也并不陌生，通过前面对橡皮筋动力小车的研究，学生理解这部分内容不会太难。这个资料可由学生阅读、研讨，教师简单讲解。

（四）教学建议 1.安装橡皮筋驱动的小车 准备工作：
（1）为了在小车轮轴上缠绕橡皮筋，轮轴要与小车的框架有一定距离。请用两根配套的两孔直角铁条，在车框架内的两个孔上安装轮轴支架，并在轴上安装一个车轴套（教具配套部件）。车轴套边上预先做个缺口，用作卡橡皮筋用。

如果用的小车没有车轴套装置，轮轴又较细，绕上去的橡皮筋容易打滑，可在轴上缠上几圈胶布或胶带来解决。

（2）如果用的小车橡皮筋稍稍多缠几圈轮子就打滑，可以给小车加上一些重物，如木块来增加摩擦力。

对安装小车的指导：
（1）橡皮筋连接起来的合适长度是：橡皮筋套在车架上拉伸后，接近车轴位置。太长了，缠绕的前1、2圈没有弹力；
太短了，多缠几圈弹力就太强，车轮容易打滑。

（2）如果是安装了车轴套的小车，就把橡皮筋套在车轴套的缺口上，转动车轮绕就行了。如果是没有车轴套的小车，要用绕上去的橡皮筋压住橡皮筋头。并从压住处开始计算圈数，因为压住的橡皮筋头一松开，整个橡皮筋就松掉了，第一圈是不起作用的。

2.缠绕圈数与行驶距离关系的实验 （1）可在教室里进行推测、设计实验，然后在室外做实验。实验场地要平坦但不很光滑。用尺子在地上画出表示距离的格子来测量小车行驶的距离。

（2）推测橡皮筋绕的圈数与小车行驶的距离有什么关系时，不要满足于学生说“绕的圈数多，小车行驶得远；
绕的圈数少，小车行驶得近”。可以追问：“圈数增加一倍，小车行驶的距离也增加一倍吗？”以启发学生深入思考，认真实验认真记录。

橡皮筋圈数与小车行驶的距离并不成比例。换句话说，绕4圈时小车行驶的距离并不是绕两圈时行驶距离的两倍，而是更远些，因为橡皮筋后绕上去的两圈弹力更大。但有的小车也可能会近一些，因为弹力大了轮子打滑。

（3）研究教科书上的两个问题：橡皮筋绕一圈时和绕多圈时，橡皮筋产生的力大小一样吗，橡皮筋绕一圈时和绕多圈时，力作用在小车上的时间长短一样吗。

要学生动手做一做，在车轮上用手感觉弹力大小。让学生感觉出绕得圈数越多手感觉越紧，或者是第4圈比第1圈力大。用眼睛看，绕的圈数不同，橡皮筋完全松开的时间也不同，绕的圈数越多，橡皮筋完全松开的时间越长。

（4）拓展活动可以让学生讨论怎样使小车行驶得更远，并实施自己的设想。比如可以用一根筷子加长车身，在筷子头上拴长橡皮筋。这样做，可以为最后一课设计制作小赛车打下一定的基础。

3.橡皮筋的弹力是怎样产生的 （1）可提问讨论，我们为什么能用橡皮筋作动力驱动小车？橡皮筋的弹力是怎样产生的？ （2）用力拉弹簧拉力计或者松紧带，再慢慢松手实际感受弹力是怎样产生的，怎样消失的，拉的长度与弹力大小有什么关系。

（3）阅读课本中的资料。

第3课 像火箭那样驱动小车 （一）背景和目标 反冲运动是学生比较熟悉的，反冲力学生也并不陌生，但它们到底是怎么一回事，学生就不明白了。用气球像火箭那样驱动小车是很有趣的，操作也不难。学生研究它不但增加了对反冲力和反冲运动的感性认识，还可以进一步加深对运动和力的理解。本课有两个活动。

第一，用气球驱动小车。通过做气球小车，测量气球小车能行驶多远和想办法使小车行驶得更远，进一步认识运动与力的关系。同时在活动中思考气球喷气为什么能推动小车运动，引导学生感知和认识反冲力。

第二，对小车运动的思考。指导学生适时归纳，是把事实上升到概念，把低层次概念上升到高层次概念的方法之一。在这里整理前三课的研究，把“动力”对小车运动的影响作一个小结，就是要促使学生进一步提升概念。

科学概念 ● 气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，叫反冲力。

● 要使静止的物体运动起来，必须对物体用力。要使物体运动得更快，必须对物体用更大的力。

过程与方法 ● 组装气球小车和研究小车的反冲运动。

情感、态度、价值观 ● 体验合作的重要性和形成不怕困难的积极态度。

（二）教学准备 为全班准备：气球一个、夹子一个、回形针两个、胶带、长线一根。

为小组准备：实验用小车一辆、铁皮条和螺丝钉（材料箱配，组装支架用）、气球。

教师自己准备：有关喷气式飞机、火箭的图片或影像。

（三）教科书说明 本课首先让学生玩气球。他们在玩气球的过程中会发现气球在反冲力的作用下能够运动。在认识了反冲现象后，可以引导学生把反冲力应用在推动小车上。

第一部分：用气球能驱动小车吗 教科书给出了材料图和装配好的小车，学生可以在教师指导下或自行完成装配气球小车的任务。教科书启发学生在玩喷气小车时，要试着解释气球喷气为什么能推动小车运动。试一试采用哪些办法能使小车行驶得更远些。探究这两个问题可以增加活动的科学价值。

教科书中对反冲力的表述，止于举例说明的水平，只要学生能举出反冲运动的例子就可以了。单元阅读材料“反冲力和反冲运动”一文可以帮助学生进一步认识反冲现象。插图是我国自行设计制造的长征火箭正在点火升空，另一幅是我国自行研制的歼—10喷气式战斗机。

第二部分：对小车运动的思考 学生分别用铁垫圈、橡皮筋、气球（重力、弹力、反冲力）使小车运动起来了。其实，我们还有很多的方法可以使小车运动起来，如推和拉，安装电动机、螺旋桨，放在斜面上，等等。这些方法共同的地方就是对小车有力的作用，小车是在力的作用下运动起来的。

本部分让学生找使小车运动起来的更多的方法，比较这些方法的共同地方。实际上是对前三课探究成果的再思考和归纳。从中学生能认识到：要使静止的物体运动起来，必须对物体用力。要使物体运动得更快，必须对物体用更大的力。

“要使物体运动得更快，必须对物体用更大的力”是指在实际生活中有摩擦力和其他阻力存在的情况下而言的，不是指没有任何阻力的理论条件下的情况。在没有任何阻力的理论条件下，任何小的力只要持续作用在物体上，物体都会不断加速，达到可以达到的速度。

（四）教学建议 1.玩一玩气球的活动 玩气球活动是本课的导入活动，这个活动为制作喷气小车做了很好的铺垫。要注意使学生真正活动起来，注意到反冲现象的存在。

（1）玩气球的方法很多，可以先让学生自由地玩一玩，然后启发提问：“把气球吹足了气放开，气球会怎样？”（把气球吹足气放开，气球会运动，但运动不是朝一个方向，而是胡乱地变换着方向）。

（2）提问：“气球在喷气时，为什么会运动起来？”“能控制气球向一个方向运动吗？”（气球在喷气时，有一种反冲的力量。控制喷气的方向就可以控制运动的方向）。

（3）“把气球固定安装在我们的小车上就能控制它喷气的方向，但是它能像火箭那样驱动小车吗？”引导学生研究怎样安装气球小车。

2.对安装和驱动气球小车的指导 （1）把两根3孔Z形铁条分别安装在轮子旁边的框架上，像自行车挡泥板一样挡住小车轮子。

（2）在另一对轮子那边的框架条正中，用合适的铁条安装气球喷嘴支架。

（3）把气球、气球喷嘴安装在支架上。准备一个塞子塞喷嘴。

（4）不管是在什么小车上安装气球，指导时都要强调两点，一是不要让吹胀的气球蹭到轮子，二是喷口的方向尽量不要歪。

（5）气球的反冲力是较小的，使用的气球不能过小。喷气口的大小要合适，过小了，力量不够，过大了，喷气的时间太短。

（6）找一块平滑的地面来试验喷气小车。如果地面条件好，我们的喷气小车可以行驶很长的距离。

（7）以气球小车为例，指导学生认识反冲力概念。气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力。反冲运动的特点是，当物体内部有东西喷出时，这个物体会运动起来，运动的方向与喷出东西的方向相反。

让学生认识到喷气小车是被反冲力驱动的。

（8）介绍火箭。火箭是我国最早发明的。现代火箭用高能物质做燃料，用液态氧帮助燃烧，燃烧后产生大量的高温气体，连续不断地向后喷出，使火箭高速飞行。因为火箭自带燃料和氧气，所以可以在没有空气的宇宙空间飞行。

3.对小车运动的思考 （1）先让学生说一说在第1到第3课的学习中，我们用了哪些方法使小车运动起来。再启发学生找一找还能用什么方法使小车运动起来。把学生说的写在黑板上。提问，这些方法为什么都能使小车运动起来？这些力对小车来说有什么相同的地方？ （2）归纳、提升认识。提问，要使静止的物体运动起来需要什么条件？怎样使物体运动得更快？（把“小车运动”上升到“物体运动”；
把重力、弹力等具体的力的作用上升到抽象的“力”的作用）填写在教科书上的空格里。

这里可以把使物体运动的力归纳称为动力。

（3）最后可以问，如果要使运动的物体停止下来，应该怎么办呢？是不是也要用力，该怎样用力呢？以引起学生思考，为后面的学习埋下伏笔。

4.另一种教学程序 在玩气球这一部分，增加做“气球火箭”的活动，通过活动认识反冲运动和反冲力。拓展气球驱动小车这一部分的作用，提出自己设计安装一个行驶得尽量远的火箭小车。

过程要点是：
（1）在学生认识了控制喷气方向能控制运动方向后，提供一个较长的竹管（喷气嘴），一根长的尼龙线，两个回形针弯成的小钩，几根线。让学生设计一个装置，让气球沿着尼龙线喷气运动。

（2）研讨“气球火箭”是怎么运动起来的，方向是由什么决定的。认识反冲力，介绍火箭。

（3）展示气球小车的安装方法，演示小车在气球反冲力作用下的运动。

（4）提出活动要求，让学生自己设计、安装喷气小车，比赛哪组的喷气小车行驶得更远。

第4课 测量力的大小 （一）背景和目标 弹簧测力计的构造、原理、使用方法都比较简单。学生已经知道力有大有小，下一课研究摩擦力的时候也需要知道摩擦力的大小是多少。这一课让他们认识弹簧测力计、测量力的大小是适时的。用弹簧测力计测量力的大小还能进一步加深他们对弹力的认识。

本课有三个活动。

第一，认识弹簧测力计。这是使用弹簧测力计的前提。学生通过观察、认读和实际感受，要认识弹簧测力计的构造、计量单位和刻度标示。

第二，用弹簧测力计测量力的大小。这是本课的重点内容，教科书提示了用弹簧测力计测重力的三点注意事项，提供了测物体重力的记录表，引导学生通过实际操作掌握测量技能。

第三，制作橡皮筋测力计。这个活动是作为拓展内容来安排的，教师可以灵活处理。

科学概念 ● 力的大小是可以测量的。

● 弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特征制成的。

● 力的单位，是“牛”。

过程与方法 ● 使用弹簧测力计测量力的大小。

● 制作简单的橡皮筋测力计。

情感、态度、价值观 ● 树立细致、有步骤工作的态度。

（二）教学准备 为小组准备：弹簧测力计、钩码、用于测量重力的小物体，长条形硬纸板、橡皮筋圈、回形针。

教师自己准备：几种不同样式的弹簧测力计、弹簧测力计刻度板的纸板模型。

（三）教科书说明 教科书第一句话就告诉学生为什么要测量力的大小，用什么测量力的大小。接下来认识弹簧测力计。

第一部分：认识弹簧测力计 教科书插图呈现了几种不同的弹簧测力计，标示了条型盒式测力计各部分的名称。要指导学生认识弹簧测力计的基本构造。接着要让学生慢慢用力拉弹簧，试着说说弹簧测力计为什么能测量力的大小，启发学生认识弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特性来测量力的大小的。

本部分的难点是认识力的单位。在生活中使用的弹簧秤都是用公斤或者斤来表示重量的，学生对力的单位“牛”十分陌生。教科书给出了“1牛≈100克的力”的关系式，又用卡通形式引导学生通过实际感受来建立“牛”的实际概念。

第二部分：用弹簧测力计测量力的大小 教科书提示了测量物体重力大小要注意的三点。第一点只要求“检查”而不“调整”，强调的是检查计量工具的意识。弹簧测力计指针没有指0，老师调整即可，要避免学生自行乱调指针。第二点与读温度计的要求是一样的。第三点让学生明白超过测力计标定的最大测量值会损坏测力计。这要在实际测量力的大小时，指导学生明白怎样做才不会超过测力计最大的测量值。

让学生实际动手测量重力大小，掌握这项技能。教科书要求学生先估计物体重力大小再实际测量，记录表中要求进行比较，算出二者相差多少。教科书还问，多测量一些物体后是不是估计得准确一些了。这些要求都是为了学生能够在测量过程中逐步建立起“牛”大小的实际概念。

第三部分：制作橡皮筋测力计 这项内容是作为拓展安排的，插图清楚表明了制作单股橡皮筋测力计和双股橡皮筋测力计的方法，课内课外都可以制作。提出的问题可以启发学生从以下方面去认识，但是不作要求。

单股橡皮筋测力计 双股橡皮筋测力计 橡皮筋弹力小 橡皮筋弹力大 最大测量值小些 最大测量值大些 同样大的力刻度大些 同样大的力刻度小些 测量精确度高一些 测量精确度低一些 （不同的弹簧测力计大致也就是这些方面不同） 用挂钩码或挂已知重量物体的方法，可以在测力计纸板上正确画出力的刻度。

（四）教学建议 1.认识弹簧测力计 （1）应当多准备几种弹簧测力计，这样能使学生更好地在比较中认识弹簧测力计的相同特点——主要由弹簧构成。

（2）慢慢用力拉弹簧，改变用力大小，看弹簧长度有什么变化。说说弹簧测力计为什么能测量力的大小。这个过程要让学生慢慢操作，细心体会，把用力大小和弹簧长度联系起来，认识到弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特性来测量力的大小的。

（3）认真观察弹簧测力计的刻度板，上面标出的单位是什么，（“N”表示以“牛顿”为单位，“gf”表示以克力为单位）这两种单位的关系是什么，（1牛≈100克的力）认识刻度板上一大格是多大的力，一小格是多大的力，刻度板上最大能测量多大的力。

（4）力的单位是本课中的一个难点，教学中要把着力点放在形成实际的概念上。用拉弹簧找感觉和称物体重量的方法让学生实际感受1牛、2牛是多大的力。

（5）如果只有以克为单位的弹簧测力计，可以将刻度板上50、100、150、200、250改为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5（牛）就行了，当然这是粗略的相等。

2.用弹簧测力计测量力的大小 （1）本课的重点是测量力的大小，前面的活动是为这一部分做准备的，要尽量多地让学生测量各种各样的小物品，在操作中掌握技能，熟悉力的单位“牛”。

（2）可以自制一个全班都能看见的测力计演示板，指导学生在演示板上认读力的大小，进行模拟练习。

演示板的做法是：用一个长条形硬纸板做成刻度板，画出刻度。在刻度0与最大测量值处打孔，穿上一根绳子，绳子上横着捆一根小棍。拉动绳子就可以模拟称重了。

（3）怎样做才不会超过测力计最大的测量值？要告诉学生，在测力时要慢慢提起物体，不要用力过猛，如果指针已经达到最大数值还没有提起重物，应停止测量，或改用测量范围更大的测力计。

（4）测量重力大小的活动，要强调三点：先估计，再实测；
在记录表中算出估计数和实测数二者相差多少；
给学生提要求，要尽量估计准确一些。测量过程中问一问，学生多测量一些物体后是不是估计得准确一些了。

这样做都是为了促使学生建立实际的“牛”的大小的概念。

（5）最后测量拉文具盒匀速前进要用多大的力，这是为下一课做技能准备。

3.制作橡皮筋测力计 （1）用单股的、较细、较长的橡皮筋可以做比较灵敏的自制测力计，用来测量较小的力。当用弹簧测力计测较小的力困难时，这样的橡皮筋测力计可以派上大用场。

（2）橡皮筋拴好后，有时是弯曲的，很不好标出“0”的位置和画出均匀刻度，怎么办？可以在挂钩上固定加一个小重物（如螺丝帽）把橡皮筋拉伸，然后再标“0”和画刻度。

第5课 运动与摩擦力 （一）背景和目标 物体的表面都有些微小的凹凸不平的地方，两个物体的接触面做相对运动时，这些凸起的地方会相互碰撞并破坏，这就是摩擦。在地球上，运动的物体都要与其他物体接触，发生摩擦，也就产生了摩擦力。研究运动就要研究摩擦力对运动的影响。从本课起，单元的探究活动将转入对摩擦力的研究。共有三个活动。

第一，感知摩擦力和测量物体运动时的摩擦力。通过在桌子上拖动手掌等方法感知摩擦力，通过测量物体刚刚能运动起来需要的力来感知摩擦力。

第二，研究摩擦力大小与接触面光滑粗糙的关系。这个问题的推测和实验都不难，所以教科书要求用提供的材料设计实验来检验推测。

第三，研究摩擦力大小与物体重量的关系。研究这个问题的方法、过程与上一个实验类似，要求学生独立地完成这个实验。

影响摩擦力大小的因素比较多而复杂，所以本课没有让学生推测摩擦力大小与哪些因素有关，而是直接提出两个因素来让学生研究。

科学概念 ● 一个物体在另一个物体表面运动时，接触面发生摩擦，会产生摩擦力。

● 摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关：表面越光滑，摩擦力越小；
表面越粗糙，摩擦力越大。

● 摩擦力的大小与物体的重量有关：物体越重，摩擦力越大；
物体越轻，摩擦力越小。

过程与方法 ● 测量摩擦力的大小。

● 推测、设计实验检验摩擦力与接触面和重量的关系。

● 做摩擦力大小的对比实验。

情感、态度、价值观 ● 形成认真实验、根据数据得出结论的科学精神。

（二）教学准备 为小组准备：弹簧测力计、线绳、供拉动的小物品若干、纸盒、载重物（钩码、小沙袋或小石块）、砂纸一张。

教师自己准备：新鞋底和磨损严重的旧鞋底。

（三）教科书说明 教科书首先通过生活中的实例引导学生认识摩擦现象，提出要研究的问题。

第一部分：物体运动与摩擦力 教科书首先揭示了摩擦力的概念，打开了感觉摩擦力和测量摩擦力的窗口。限于学生的认识能力，这里只从动摩擦角度给摩擦力下了简单的定义，未涉及静摩擦。

感觉摩擦力的方法很多，比较手掌按在桌面拖动和离开桌面拖动时的用力大小，方法简单，感觉明显。教科书提出“还能用什么方法感觉到摩擦力？”是希望学生自己去发现更多的、生活中无处不在的摩擦力。

测量摩擦力，教科书要求“沿水平方向”拉物体，指出“刚刚能使这个物体运动起来”的力是它受到的摩擦力，这是指动摩擦力。通过这些活动，学生会认同摩擦力的存在，认同摩擦力对运动的阻碍作用。

第二部分：摩擦力大小与接触面光滑粗糙的关系 这是个对比实验，但并不复杂。设计实验时，教科书强调了弄清楚“实验要改变什么条件，怎么改变”，“不能改变什么条件，怎么保持不变”两个重要问题。这是对比实验要注意的关键点，现在和今后都要强调和练习，本课不但要求讨论，还要求记录在记录表中。在这个实验中，除了改变接触面光滑程度外，其他条件都不能改变。

第三部分：摩擦力大小与物体重量的关系 经历了以上的活动，研究这个问题就不难了。在这个实验中，要改变的条件是运动物体的重量，而其他条件都不变。

教科书中“我们的发现”的两个填空，是引导学生通过实验数据自己归纳出结论。

（四）教学建议 1.物体运动与摩擦力 （1）在导入新课的阶段，教师可以再举出一些常见的例子帮助学生认识“摩擦”现象。如在黑板上用粉笔写字，怎么就写上白色的字了？我们用铅笔写错了字，总免不了用橡皮擦去擦。观察一下擦过以后，纸面和橡皮擦有什么变化，还可以出示新鞋底和磨损严重的旧鞋底，让学生作对比观察，等等。

最后要指出，两个物体的接触面有相对运动时都会发生摩擦。

（2）在学生研究摩擦力之前，教师要先给出“摩擦力”的概念。这个概念是建立在学生刚刚形成的“摩擦”概念上的，只需要再增加上“运动物体受到的阻碍运动的力”就可以了。完整的叙述在教科书上。

（3）用多种方法感觉摩擦力的存在。教科书上提出“我们还能用什么方法感觉到摩擦力？”要学生自己找一找方法。还可以把一个物体放在平板上，慢慢倾斜平板，物体开始时并不下滑，而是停留在斜面上，让学生说说物体不下滑的原因。

（4）教科书中指出了“刚好能使物体运动起来的力就是它受到的摩擦力”。这是测量摩擦力大小的标准。为了让学生在思想上认同这个标准，教师可以用形象的语言作比喻说明：摩擦力阻碍物体运动，像拔河比赛的一方；
拉力要使物体运动起来，像拔河比赛的另一方，当拉力加大到刚能克服摩擦力的阻碍作用时，物体就运动起来了。想一想，物体受到的摩擦力是多大呢？ 2.研究摩擦力大小的两个对比实验 （1）建议给学生准备一些长方体木块，大小可以大约是长12厘米、宽8厘米、厚3厘米，表面磨光，安上小钩。在上面包上砂纸就可以改变它的表面粗糙与光滑状况，压上重物就可以改变它的重量。这个木块是研究摩擦力的好教具。

（2）做这两个实验，改变的条件区分度要大些才好，也就是光滑粗糙程度的差别大一点，物体轻重的差别大一点。

增加接触面的粗糙程度，可以同时把两个面，即桌面接触面和运动物体本身的底面都弄粗糙了，摩擦力就会大大增加。

（3）教科书上两个实验记录表都是三行，根据实际情况可以增减。改变重量的实验比较容易，可以多做几次，表面光滑粗糙程度的比较实验做两次也可以。

第6课 滑动与滚动 （一）背景和目标 本课将继续研究影响摩擦力大小的因素。摩擦力大小与滚动还是滑动这两种运动方式有很大关系，用滚动代替滑动是减少摩擦力常用的方法之一，制止轮子滚动是轮驱动车辆刹车的通用方法。学习本课是为研究如何改变摩擦力的大小打下基础。本课有两个活动。

第一，测量滑动和滚动摩擦力的大小。选择测量小车轮子滑动时和滚动时的两种摩擦力是一种很好的选择。这是因为，让小车轮子滚动前进和滑动前进操作起来很容易。真正的汽车就是正常行驶时轮子滚动，急刹车时轮子在地上滑动。学生对小车“行驶”“刹车”两种情况下摩擦力大小的差别一般估计不到，实验会给学生留下很深印象。

第二，认识和制作滚珠轴承。滚珠轴承的应用非常广泛，是专门把运动由滑动变成滚动的机械装置。根据儿童的特点，要学生认识滚珠轴承的作用，通过动手做一个“滚珠轴承”是一个好的办法。认识滚珠轴承将为下一课寻找自行车上的“好设计”打下基础。

科学概念 ● 摩擦力的大小与物体的运动方式（滚动还是滑动）有关，对于相同的物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。

● 运动的物体失去动力后自己会停止下来，是因为受到了摩擦力的作用。

● 滚珠轴承是一种将滑动转变为滚动的装置。

过程与方法 ● 做简单的对比实验（小车轮子滚动与滑动的摩擦力比较）。

● 用简单物品模拟做滚珠轴承。

情感、态度、价值观 ● 通过了解人类改进搬运重物的方法，感受科学技术与社会的关系。

（二）教学准备 为小组准备：实验用小车一辆、纸盒、载重物（钩码、小沙袋或小石块）、弹簧测力计、胶带、大小瓶盖（学生自带）、玻璃弹子。

教师自己准备：几种不同的滚珠轴承、有关图片或影像。

（三）教科书说明 本课首先用插图让学生认识物体运动的两种方式：滑动和滚动，接着回顾人类搬运重物的方法是怎样变化和进步的，然后提出问题导入本课的研究。

第一部分：测量滑动和滚动摩擦力的大小 教科书在指出这是个对比实验后，提出了两个问题，突出了实验的关键点。在这个实验中，改变的只是车轮的运动方式，滚动或者滑动，不改变其他条件。如小车的重量、接触面光滑程度等。插图中小车上是加了一些重物的，这样测量滚动的摩擦力要容易些，滚动摩擦力与 滑动摩擦力差别也大一些。

这部分最后提出了两个问题。第一个问题是启发学生认识到小车及其他运动物体始终都要受到摩擦力的作用。物体受到一定大小的力才能运动起来和自己慢慢停止下来都是因为摩擦力的作用。

第二个问题是启发学生认识人们在技术设计上对摩擦力的应用：用阻止滚动增大摩擦来停止物体的运动。

第二部分：认识和制作滚珠轴承 教科书右上角插图呈现的是不同样式的滚珠轴承。最大的那幅是自行车轮轴中的滚珠轴承。教科书还用插图加文字说明了模拟制作“滚珠轴承”的方法，可以让学生自带材料进行制作。

要使“滚珠轴承”转动得更灵活，可以加点润滑油。教学时，可以加一点水代替。

（四）教学建议 测量小车滑动和滚动的摩擦力 （1）轮子是人类伟大的发明。教师可以向学生介绍人类最初搬运东西是用扛、抬、拖的办法，后来搬运很重的东西用滚木。车是什么时候发明的，已经无法知道，但是我们知道现在运输货物都用有轮子的车。

这是为什么呢？滚动的物体还会受到摩擦力的阻碍吗？学生会说出滚动用的力小，滚动还是有摩擦力的。这种认识对学生来说是假设性解释，需要也可以用实验数据来检验。

（2）汽车正常行驶时，是轮子滚动前进，汽车刹车时，车轮要在地面滑动一段距离。可以从上面的例子引导学生测量一下小车在行驶时和“刹车”时摩擦力各有多大。并提问，小车正常行驶时轮子怎样运动？小车“刹车”后轮子怎样运动？ 在表述时要注意用语，不是小车滚动滑动，而是小车轮子滚动或滑动。

（3）滚动摩擦力小，滑动摩擦力大，学生是知道的，但差别有多大并不清楚。可以让学生先把记录表中两个估计数值和一个根据估计数算出的倍数值填写了再做实验。这样学生会更认真地测量，更关注他们测量的数据。

（4）测量小车摩擦力时，小车上一定要装些重物，运动的接触面粗糙些为好。如果实验用的小车轮子表面又硬又滑，摩擦力不大，要想办法先增大它的摩擦力。如果轮子足够大的话，可以套上用废自行车内胎剪成的橡皮圈；
如果轮子小的话，可以套上玩具四驱车轮子上的“轮胎”。

测量滑动摩擦力（刹车）时，要用胶带把前后轮子都粘住。

注意了以上问题，学生测量出的滑动摩擦力与滚动摩擦力的大小差别才能很大，他们才会从实验中获得深刻的印象。否则因为轮子与桌面打滑（相当于汽车在冰面上行驶，不是正常行驶），就测不出二者有多大区别了。

据技术测定，一个物体在另一个物体上滚动产生的摩擦力，大约只有滑动时的1／20或更小。

第7课 运动与设计 （一）背景和目标 前面两课研究了摩擦力及其大小，这一课将研究摩擦力的利与害，还要研究根据需要怎样增加有益摩擦和减少有害摩擦的问题。本课研究的课题侧重于科学、技术与社会。本课有三个活动。

第一，认识摩擦力的利和害。教科书列举了一些事情引导学生分析摩擦力在什么时候有用，在什么时候有害。

第二，讨论这样的设计为了什么。摩擦力有利又有害，人们在设计与运动有关的物品时为了趋利避害，总是想办法增大或减小摩擦力。这个活动就是引导学生分析有关设计。以上两个活动将为下面学生的独立研究打下基础。

第三，寻找自行车上的“好设计”。这个活动具有兴趣性、综合性、开放性，是让学生在真实的情景中运用所学知识，是前两个活动的深化。

科学概念 ● 摩擦力对我们有时是有用的，有时是有害的。

● 在工作时有时需要增大摩擦力，有时需要减小摩擦力。

过程与方法 ● 应用已有知识和经验对摩擦力有益还是有害作出自己的判断和解释。

● 找出自行车上增加或减少摩擦力的设计并作出自己的解释。

情感、态度、价值观 ● 意识到从不同方面分析一个问题是必要的。

● 形成用科学知识分析日常事物，勤思考、大胆解释的态度。

（二）教学准备 教师自己准备：有关的图片或影像资料。

为小组准备：自行车实物（学生自己骑行的）或儿童车实物。

（三）教科书说明 本课开始，指出运动总是有摩擦力伴随着，接着提出问题：摩擦力对于我们有害还是有利？这个问题已经暗含着衡量害与利的标准，这就是我们的需要。

第一部分：摩擦力的利和害 教科书列举了一些事情引导学生分析摩擦力什么时候是有用的，什么时候是有害的，从正反两个方面看待摩擦力的作用。插图提示，我们走路、汽车行驶摩擦力太小了要打滑，这时摩擦力是有利的。机器运转，部件相互摩擦而磨损，这里的摩擦力是有害的。小孩蹬滑板车玩，摩擦力对滑板车前进有阻碍作用，这里的摩擦力是有害的，但人能稳稳地站在滑板车上，靠的是鞋子和车板间的摩擦力，这里的摩擦力又是有利的。

第二部分：这样的设计为了什么 设计者的设计意图是能够通过观察物品分析出来的。鞋底做花纹、汽车轮胎做花纹和挂铁链是为了使运动物体接触面更粗糙，增大摩擦力。旱冰鞋安滚轮，改滑动为滚动是为了减少摩擦力。在教学中要再举出一些例子来供讨论。

第三部分：寻找自行车上的“好设计” 教科书首先指出技术人员对自行车是作了精心设计的，然后要求学生找一找有哪些好的设计。教科书通过卡通向学生作了三点提示。观察点是“与运动密切有关的部件”；
分析可从两方面进行，一方面是需要摩擦力的地方，一方面是不需要摩擦力的地方。还用插图列举了应观察的部位。学生按这些指导寻找，一定能找到不少好的设计。

这部分的活动，不要求学生一定要找到多少项好的设计，能意识到人们对自行车作了精心设计，能找到一些设计好的地方就达到教学目标了。

（四）教学建议 1.关于摩擦力的利与害，增与减 （1）学生认识摩擦力对一般物体是有利还是有害是比较容易的。但是对于汽车这样轮驱动的车辆的摩擦力的认识就比较困难了。车轴处的摩擦力会阻碍车轮的转动，是有害的；
刹车处的摩擦力是需要的，是有利的，这两点学生容易认识。可是车轮与地面的摩擦力有害还是有利，学生就不清楚了。

（2）本单元的探究活动以小车为载体，所以教学中学生可能有兴趣探讨这个问题。对这个问题的理解可以看后面的参考资料，但不能照那样给学生讲。教师只需要提出这样的问题让学生讨论就可以了：“车轮与地面之间没有了摩擦力，情况会怎样？”学生通过研讨可以认识到，汽车启动和运动离不开轮子与地面的摩擦力，汽车要迅速停下来，也离不开轮子与地面的摩擦力。

（3）让学生课后阅读资料库《世界没有了摩擦力》一文，并要求他们接着往下写。

（4）在“这样的设计为了什么”部分，还可以让学生观察比较一些花纹大小深浅不同的鞋底，如皮鞋、普通胶鞋、旅游鞋、运动鞋的鞋底，最好还有一次性的纸拖鞋。提问，这些鞋子花纹为什么做得不一样？ 2.寻找自行车上的“好设计” （1）教学时，可以要求学生按照教科书上的提示进行。先找出自行车上与运动关系最密切的部件。然后按照自己找出的这些部件的部位，一个一个分析：需不需要摩擦力，有什么设计特征、这样的设计与需要是一致的吗。

（2）启发学生自己设计一张记录表，记录下自己的研究。找出与运动关系最密切的部件后把这些部件分成两类：增加摩擦力的和减少摩擦力的。后边记录增加或减少的方法。

（3）这个活动最好能够分小组进行，可以让每个学生充分参与，相互启发。教师可以以平等身份参与小组讨论并适时提供帮助。活动前要强调注意安全，绝不要快速转动轮子。

全班一起在教室里寻找自行车上的“好设计”也是可以的。

（4）自行车上与运动关系最密切的部件主要是指前后轮子、后轮轴上的小齿轮、链条、中轴大链盘、脚蹬、刹车等。

需要摩擦力的地方主要有前后轮胎、脚蹬子表面、刹车橡皮。增加摩擦力的方法，前二者用做花纹的方法使表面粗糙，后者用增加压力的方法。

不需要摩擦力的地方主要有前轴、中轴、后轴、脚蹬子轴，大小齿轮与链条。减少摩擦力的方法是安滚珠，加润滑油。

自行车上还有一些地方与研究有关，如车把把手做花纹增大了摩擦力等，只要学生说得对就应给予肯定。

（5）我们的教学目的不是要找尽自行车上好的设计，根据时间适时中止是可以的。最后，可以告诉学生，自行车最初是一个看守树林的工人在1817年发明的，那时自行车全是木头做的，没有脚蹬和链条，靠双脚轮换蹬地前进。后来经过不知多少人的不断改进才成现在这个样子。现在自行车遍及全世界，给人们带来极大方便。通过这件事情让学生感受一下发明和技术改进给我们带来的巨大好处。

第8课 设计小赛车 （一）背景和目标 在现代生产中，设计已变得必不可少、越来越重要了。指导学生认识、体验设计的过程，是培养科学素养的重要方面。本课指导学生设计、制作小赛车，并在此过程中指导学生应用他们所学的知识和技能。本课有三个活动。

第一，了解工程师是怎样设计真正的赛车的。教科书从四个方面作了介绍，并给出了基本设计程序的方框图，为下面学生设计自己的小赛车做兴趣和方法上的准备。

第二，设计我们的小赛车。教科书提出了设计任务和需要，思考讨论的问题，具体地对学生设计小赛车进行了指导。

第三，展示交流我们制作的小赛车。对学生来说，制作可能比设计更困难一些。通过教科书展示的一些已制作好的小车，可以更直观地启发学生，激发他们制作的兴趣和热情。

科学概念 ● 技术设计具有一定的程序。

● 技术设计需要运用科学概念、相互交流和执行程序。

过程与方法 ● 设计和制作小赛车。

情感、态度、价值观 ● 关心科技新产品、新事物，意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处。

● 发展对技术设计和动手制作的兴趣，激发创新精神。

● 尊重自己和他人的劳动成果。

（二）教学准备 教师自己准备：教师自己做的小车或学生做的小车。

学生自己准备：制作小车的材料和工具。

（三）教科书说明 本课先让学生了解一些根据需要设计生产的新型车辆。

太阳能汽车是用太阳能电池板获取电能，用电动机推动的车。月球车是为了人类探索月球的需要，适应月球上特殊条件设计的车（见教学参考资料）。卡丁车是一种新型的比较安全的小赛车，是为了满足更多人想参加赛车的愿望而设计的。随后过渡到我们来设计小赛车。

第一部分：工程师怎样设计赛车 赛车的用途是比赛，对赛车的主要要求是本部分的第一句话。

工程师设计真正的赛车需要思考哪些问题？教科书列举了四个需要思考的方面：动力要大，空气阻力要小，轮胎不打滑，不会翻车，这四个方面都有相应的办法予以解决。

接着用方框图介绍了设计的一般程序，启发学生按这样的程序设计我们的小赛车。

第二部分：设计我们的小赛车 教科书提供了设计任务和要讨论的问题，具体地对学生设计小赛车进行了指导。

设计小赛车很重要的两点是增大动力，减少阻力。教科书提示学生从这两方面思考设计方案。用橡皮筋带动轮子来驱动的小车，可能会遇到车轮打滑的问题，克服的方法是学生学习过的（如车轮粗糙一点，车子稍重一点）。气球小车没有打滑问题，车身越轻越好。教科书提示了这两种小车的不同。要提醒学生回忆和应用本单元学习的知识来设计小赛车。

在讨论的基础上还要分小组进行设计，写出方案，交流和反思改进，这时整个设计的过程才算完成。正因为有了以上过程，本课具有了科学课的性质而不是一般的手工制作课。

第三部分：我们制作的小赛车 这部分实际上是更具体地指导学生设计制作，四个制作好的小车和一个制作过程图肯定能激发起学生的想象力和创造力。筷子小车在规定的尺度内尽量加长了车身，这就增加了橡皮筋的长度，从而增加了动力，小车只有车架，也减少了不必要的重量。立杆式小车构思巧妙，用了一根本身就有弹力的竹条立在车上挂动力橡皮筋，避开了车身对橡皮筋长度的限制。喷气小车用泡沫塑料做车板，使小车重量减到了最轻。螺旋桨小车用饮料瓶做车身，本身重量轻，在车身上部安螺旋桨又恰到好处。

本课最后提议举办一个赛车会，有条件的学校应当安排这个活动。它将把学生的思考和研究延伸到课外，会给学生留下长久的记忆。

制作活动一般都放在课外进行。

（四）教学建议 如果本课安排2课时，第1课时可安排设计，第2课时安排介绍交流制作好的小赛车，进行小赛车比赛。

1.设计、制作小赛车 （1）在学生了解了工程师怎样设计赛车和一般设计程序后，启发提问：我们能不能像工程师一样设计制造一辆小赛车呢？出示设计任务：车长不超过25厘米，用橡皮筋或气球作动力，行驶的路程要足够长。

（2）引导学生讨论教科书上提示的问题。如要增大动力和延长动力时间，可以增加橡皮筋股数和长度；
用大气球和长气球，要调整好喷气嘴的大小。要注意到需要减少摩擦力和增加摩擦力的地方等。

讨论这些问题的目的是启发学生在设计中运用已学过的知识和概念。具体怎样做还要小组讨论。

（3）小组讨论设计方案，可以要求组内成员各自贡献一个好主意。要确定动力材料和车体材料，写出设计方案，进行交流和改进。

在整个过程中，要注意肯定好的设计思想，提醒有问题的地方。

（4）实际制作一般放在课后进行。这时教师的督促和及时指导显得尤为重要。可以告诉学生，他们的小赛车将作为重要的评价内容。

（5）为了降低学生实际制作的难度，可以根据实际情况采取如下一些方法：
展示自己制作的赛车，给学生介绍自己是怎样思考、设计、制作的。制作的方法仿学生的水平。

看本课插图：四辆制作好的小车。引导学生分析这些车各有什么特点，解决了哪些问题，是怎么制作的。

2.介绍交流我们的小赛车 介绍交流活动可以培养和发展学生表达和评价的能力，加深对设计过程的认识，提高制作科技作品的兴趣。

（1）指导学生准备交流的内容。告诉学生可以从下面几方面来交流。

设计想法是怎样形成的？遇到了什么问题？怎样解决的？ 在小车上应用了哪些科学知识和技术？ 小组赛车的特点是什么？ 想告诉大家的其他有关事情。

不要把内容限制得太死，要让学生有更多发表自己想法的自由。

（2）小组进行介绍交流时，提醒学生认真倾听，提出问题，由发言同学给予回答。教师也要以一个平等的角色询问、插话、由衷地赞叹，创造一个自由讨论的氛围。小组进行介绍交流时，教师要适时地给予鼓励性评价。

（3）最后，组织学生到操场进行赛车，看谁的赛车跑得最远！ 四、评价建议 1.依据学生记录单，评价学生认真观察、实验，收集数据的态度。

2.评价学生使用弹簧测力计测量力的大小的技能。

3.评价学生安装小车的操作技能。

4.评价学生制作小赛车的过程和作品。

5.评价学生对科学概念的理解：能否正确使用重力、弹力、反冲力、摩擦力等词进行表述；
能否正确认识动力的大小、摩擦力对小车运动的影响。

五、参考资料 力 力是物体之间的相互作用。形象一点说，力就是“推”和“拉”的作用。力的概念最初是从人体用劲使肌肉紧张的感觉中抽象出来的。其实，不但人能够对物体用力，物体对物体也能施加力的作用。

力的作用有两方面。力能使物体的运动状态发生变化（运动或静止、变快或变慢），力也能使物体的形状和体积发生变化（伸长、缩短或弯曲等形变）。本单元的内容主要涉及了力对物体运动状态的改变，弹力和弹簧测力计也涉及了力对物体形状的改变。

力的作用效果和它的大小、方向和作用点有关。力的大小、方向、作用点这三者称作力的三要素。改变任何一个因素，力的作用效果就会改变。例如打乒乓球时，由于乒乓板的击球方向、用力大小和击球点的不同，能击出各种形式的旋转球。本单元明确研究的是力的大小，实际也让学生体验了力的方向和作用点。

由于物体之间作用的方式不同，有各种不同的力。从力的性质来分，力可以分为重力、弹力、摩擦力、电磁力等。本单元向学生介绍了前三种力，重点研究了摩擦力。

我们还听说过很多力的名称。风力、水力、人力是针对施力者来称呼的。推力、拉力、压力、动力、阻力是针对力的效果来命名的。例如，不管是什么性质的力，效果只要是维持或加快物体运动的，就称为是动力；
效果是阻碍物体运动的，就称为是阻力。

在国际单位制中和中国的法定计量单位中，力的单位是牛顿（简称“牛”），符号为N。1牛顿的力是使1千克质量的物体获得1米/秒2加速度的力。

轮驱动 轮子和轮驱动方式都是人类的发明。由于有了轮子和轮驱动，才会有今天各式各样的陆上交通工具在公路、铁轨上顺利安全行走。轮驱动的原理是怎样的呢？ 我们以骑自行车为例。脚蹬自行车踏板，脚蹬的力通过链条传给后轮，后轮接触地面的圆周部分就产生向后滑动的趋势，但是它与地面的摩擦力（静摩擦力）阻止了这种滑动。这样，自行车给地面一个向后的作用力（摩擦力），地面给自行车一个向前的反作用力（摩擦力），在这个反作用力的作用下自行车前进了。正是因为轮胎与地面存在较大的摩擦力，自行车才能前进。如果自行车前进需要的力较大（如上坡），而地面却摩擦力小（如冰雪地面），自行车得不到足够的反作用力（地面给自行车的摩擦力），就会轮子空转而不能推动车身前进。另一方面，自行车在前进的过程中，轮子与地面仍会产生摩擦力（滚动摩擦力），自行车要克服这个力才能前进。如果我们不再用力蹬自行车，自行车就会逐渐停止下来，就是滚动摩擦力起的作用。简单地说，轮子驱动车子需要静摩擦力，车子前进要克服滚动摩擦力。汽车、摩托车的轮驱动原理和自行车是一样的。

缆车、马车前进是拉力拉动车身，车身把车轮带动，不是轮驱动。我们推着自行车走也是这样的。

摩擦力 相互接触的两个物体，在接触面上发生的阻碍相对运动的力。摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反，或者跟物体间的相对运动的趋向相反，大小主要与两物体间接触面的压力、物体的材料和表面情况有关。

摩擦力分静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力三种。例如，当用不大的力去拉静止在地面上的物体时，物体虽有作相对滑动的趋势，但并不开始运动，这是因为拉力和物体与地面间的摩擦力互相平衡了，所以物体仍为静止状态，这个摩擦力称为“静摩擦力”。当拉力逐渐增大到一定程度时，物体将要开始滑动，这表明静摩擦力有一个最大的极限，达到这一极限的摩擦力称为“最大静摩擦力”（或称“起动摩擦力”）。物体开始滑动后，两个接触面之间的摩擦力称为“滑动摩擦力”。滑动摩擦力比最大静摩擦力要小一些。如果物体不是滑动而是滚动（例如球或轮子在地面上滚动），这时的摩擦力称为“滚动摩擦力”。滚动摩擦力在其他条件相同的情况下要比滑动摩擦力小得多，如火车车轮沿铁轨滚动时，滚动摩擦力约为滑动摩擦力的百分之一。

最大静摩擦力和滑动摩擦力与接触面上正压力成正比，比例系数分别称“静摩擦系数”和“滑动摩擦系数”。比例系数的大小主要决定于接触面的材料、光洁程度、干湿程度，也和相对运动的速度、接触面的大小等因素有一定关系。

上述是固体之间的摩擦力，另外，当固体在流体（液体、气体等）中运动时，或流体之间相对运动时，运动物之间存在着另一种摩擦力——黏滞阻力。黏滞阻力的大小主要取决于运动的速度，但也与固体的形状、流体的性质等因素有关。在运动速度不大时，黏滞阻力（如空气阻力）可以忽略不计。

汽车行驶与摩擦力有什么关系 1.汽车从静止到运动，需要利用轮子与地面的摩擦力，如果轮子与地面滑动摩擦力很小就没有办法运动起来。比如汽车在冰面上或泥泞地上，车轮常常会打滑空转，而汽车却很难运动起来。

2.汽车前进要受到滚动摩擦力的阻碍，如果关闭发动机，汽车会逐渐停下来。所以发动机必须不间断地工作来克服摩擦力，汽车才能继续前进。

3.运动的汽车要很快地停下来，更是离不开轮子与地面的摩擦力。如果轮子与地面滑动摩擦力太小，即使刹车轮子不转了，汽车轮子也要滑行着不断向前，这就很危险了。

所以，摩擦力对汽车的行驶来说，既有利又有弊，如果离开了摩擦力，汽车还寸步难行呢！ 月球车简介 为了帮助宇航员们在月球上工作，科学工作者设计出一种叫“月球漂流者”的车辆。它大到足够乘载两名宇航员、他们的装备和许多月球岩石标本。

这个月球车的设计要求是什么呢？ 月球车必须足够轻，以便火箭可以把它发射出地球。这个车在地球上重210千克，在月球上只有35千克。

月球上没有氧气，汽油发动机无法工作。月球车在每个轮子上用的是电动机，电能来自电池组。

月球的表面是粗糙不平的。月球车的轮胎要足够大，以使车能碾过地面的凸起和裂沟。为了减轻重量，工程师们用金属丝做成轮胎，看起来就像铁丝笼。

月球车需要慢慢走，以便节约电池，慢慢走也有利于宇航员在凹凸不平的地方控制车辆。所以车速设计为每小时12千米，和一般自行车速度差不多。

工程师们对他们设计的月球车作了非常仔细的记录，也记录下了所有的实验结果，并作了许多次改进，以保证它能在月球上正常的工作。

技术和科学 技术就是人类如何改造周围世界以满足其需要或解决实际问题。它包括的范围很广，从建造房屋、生产机器到设计道路和网络。技术扩大了人的潜力，如果没有它，人们就无法做一些事情。

技术活动具有面向特定目标的目的性和方向性，但有时结果却出人意料。一种特定技术的发展受诸多因素的影响，包括个人、团体、社会的需要以及相关技术要素、设施和系统的发展水平。

科学和技术根本的区别在于二者的目标不同：科学的目标是探知自然界，而技术的目标是对这个世界加以改造使之适应人类需要。

技术与科学是密切相关的。一个单一性的问题常常包含科学和技术这两个方面。出于对自然界的问题研究的需要，导致技术产品的研制；
技术上的种种需要，又促进科学研究工作的开展。以设计为特点的技术是同以探究为特点的科学相互并存的。技术产品，从较为简单的铅笔到复杂的计算机，可以为我们提供一些手段和工具，推动我们对自然现象的研究工作。

教科版科学教材配套材料 名称 年级 定价 名称 年级 定价 科学学生 活动手册 三年级上册 4.20 科学教师 教学用书 （配教师备课 系统光盘） 三年级上册 44.00 三年级下册 4.20 三年级下册 估40.00 四年级上册 4.20 四年级上册 40.00 四年级下册 4.20 四年级下册 估40.00 五年级上册 4.20 五年级上册 43.00 五年级下册 4.20 五年级下册 估40.00 六年级上册 4.20 六年级上册 42.00 六年级下册 4.20 六年级下册 估40.00 科学 图片库 三年级上册 28.00 科学教学 投影片 三年级上册 300.00 三年级下册 28.00 三年级下册 300.00 四年级上册 28.00 四年级上册 300.00 四年级下册 28.00 四年级下册 300.00 五年级上册 28.00 五年级上册 300.00 五年级下册 28.00 五年级下册 300.00 六年级上册 28.00 六年级上册 300.00 六年级下册 28.00 六年级下册 300.00 学生用 学具 三年级上册 5.00 工具箱 三年级上册 500.00 三年级下册 5.00 三年级下册 500.00 四年级上册 5.00 四年级上册 500.00 四年级下册 5.00 四年级下册 500.00 五年级上册 5.00 五年级上册 500.00 五年级下册 5.00 五年级下册 500.00 六年级上册 5.00 六年级上册 500.00 六年级下册 5.00 六年级下册 500.00 实验教材通讯 免费赠送 教师培训资源包 免费赠送 科学教育理论图书 书名 定价 作者 科学究竟是什么 24.00 张红霞 “做中学”在中国 ——幼儿园、小学科学教育案例 22.50 “做中学”科学教育实验项目专家组 探究式科学教育教学指导 7.00 韦钰 ［加］P.Rowell