教科版科學六年級上冊教材分析第一單元.doc

教科版科學六年級上冊教材分析第一單元機械與工具一、單元教學的意義本單元是六年級上冊第一單元，本單元嘗試通過指導學生研究一些簡單的機械和工具，讓學生認識生活中運用的一些簡單的機械原理，并通過研究這些簡單的機械原理，培養(yǎng)學生開展比較完整的探究活動的能力。通過本單元的教學活動，學生們可以獲得以下幾個方面的發(fā)展：第一是在作為探究的科學方面：在6年級，我們應該為學生提供參與完整的和部分探究過程的機會。在完整的探究過程中，學生首先提出問題，然后設計研究方案、收集數(shù)據(jù)、構造原有問題的答案、交流探究過程和探究結果。在部分探究過程中，培養(yǎng)他們探究過程某些方面需要的能力和理解力。比如在本單元中，前面安排的是讓學生參與一些部分探究過程的活動。我們常用的工具重在培養(yǎng)學生的交流與表達能力、制定研究計劃的能力；杠桿秘密重在培養(yǎng)學生收集數(shù)據(jù)以及利用數(shù)據(jù)進行解釋的能力，等等。在本單元的最后一課，安排學生研究“我們的自行車”，就是在嘗試讓學生參與一個比較完整探究過程。學生們首先選擇一個自己感興趣的關于自行車的機械問題，然后在小組里開展討論，制定一個研究計劃，小組根據(jù)制定的研究計劃開展研究活動，收集證據(jù)，完成小組的研究報告，最后還要全班交流小組的研究報告。這樣一個過程，讓學生經(jīng)歷了探究的幾個重要階段，既可以讓學生對機械基本原理有更深刻的認識，也可以較好的培養(yǎng)學生參與科學探究的能力。在本單元中，我們還應該讓學生做到：能夠提出并能識別與機械有關的問題，并設法找到盡可能的答案及解決辦法；利用在實驗研究中收集到的數(shù)據(jù)，并進行整理，以記錄和展示研究結果。第二是在物質(zhì)科學的研究領域里，根據(jù)課標的要求，我們指導學生“探究怎樣才能使天平和杠桿保持平衡”“知道利用機械可以提高工作效率，了解一些簡單機械的使用，如斜面、杠桿、齒輪、滑輪等。”本單元遵循把科學與技術緊密結合的原則，在指導學生研究機械原理的同時，還比較重視技術層面的知識。機械是利用或產(chǎn)生運動，由一個或幾個簡單機械組成以發(fā)揮某種作用。隨著研究的開展與深入，學生將對機械有更深的理解，在研究機械、設計制作機械方面有更加成熟的技能，在單元的結束部分，學生將研究到機械可以組成系統(tǒng)，如研究自行車的機械系統(tǒng)等。通過本單元的教學活動，我們引領學生們實現(xiàn)：通過觀察，描述在利用杠桿這種簡單機械來幫助我們解決生活中的一些實際問題時，因為杠桿支點位置的不同而帶來的力的變化；通過觀察，描述輪和軸在一個平面運行的情況，了解輪軸的作用；通過觀察，描述滑輪裝置的作用，并通過使用滑輪了解機械效益的概念等。第三是在科學技術與社會生活的聯(lián)系方面：我們通過本單元的活動，力圖讓學生認識幾種常見的利用杠桿原理的物體，并描述它們是如何省力的；能夠描述在我們的生活中是如何利用、改進和組裝機械的；能夠描述在不同的環(huán)境中，人們是如何利用不同的機械設備和系統(tǒng)來滿足需要的。二、理解思考研討在本單元的研究活動中，需要我們認真去思考的問題很多，值得我們重點思考和研討的問題有：1 在6年級里，我們對學生制定研究計劃應該要求到什么程度？關于制定研究計劃，在本套教材中從三年級就開始了，先是口頭的制定觀察計劃、簡單的書面計劃，有一定的研究主題的計劃等等，到了6年級，對于制定研究計劃，我們要求學生們達到一個什么程度？對于他們提出的研究主題，要不要作一定的引導或者是限制？2 在6年級里，我們應該如何引導學生通過批判性和邏輯性思維來建立證據(jù)與解釋之間的關系？對證據(jù)進行批判性的思考指的是，確定應該采用什么樣的證據(jù)并對零亂的數(shù)據(jù)進行解釋。特別是，學生能夠評價通過簡單實驗所獲得的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行歸納總結并且對實驗中的因果關系形成一個邏輯論點。6年級的學生應該開始根據(jù)兩個或多個變量之間的關系來陳述某些解釋。3 在研究打開蓋子的工具時，我們引導學生分別研究了打開油漆桶的鐵片和打開飲料瓶的開瓶器，通過比較這兩種工具，學生們會發(fā)現(xiàn)些什么？我們希望他們能發(fā)現(xiàn)什么？4在研究“杠桿的秘密”時，學生需要同時改變兩個變量：一個是鉤碼的位置、一個是鉤碼的數(shù)量，在這個復雜的實驗中，我們期望學生們從中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？我們應該怎樣去引導學生做這個研究？ 5在研究大小不同的輪和軸的時候，我們應該給予學生一些什么幫助？這個研究的目的是什么？6研究了起重機以后再次讓學生做“小個子戰(zhàn)勝大力士”的游戲，想想這一次的游戲會出現(xiàn)什么結構？學生們根據(jù)這個結構會怎樣思考？我們怎樣引導學生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象思考它后面包含的科學原理？7研究我們的自行車是本單元的高潮，也是一個比較開放的研究內(nèi)容，學生們在這里能經(jīng)歷一個比較完整的探究過程。在學生經(jīng)歷這個比較完整的探究過程中，老師應該做些什么？比如怎樣組織學生的研究活動、怎樣引導學生研究跟主題相關的內(nèi)容，等等。三、活動分析在開展本單元教學活動時，我們一定還會產(chǎn)生新的問題，可能產(chǎn)生的最大問題是后面的幾種簡單機械都應用杠桿原理來解釋他們的工作原理，這是不是有點偏難？其實這要看我們在教學中如何處理這類問題，我們以只把它當作一種應用而并非是一種探究，問題就會變得簡單許多。教學中可能還會碰到新問題，我們首先應該研究教學活動這樣設計的意圖，根據(jù)我們活動的設計意圖來確定開展教學活動的指向，避免教學目標的偏移。講述“我們常用的工具”，實際上是學生在對客觀存在的機械和工具進行評價，要注意引導學生聯(lián)系生活實際，不僅要考慮到它們的性能，而且還要考慮到其他標準，如它們的實用性、安全性、可靠性等等。建議引導學生聯(lián)系自己的生活經(jīng)驗，可以利用圖表、文字、口述等方式進行交流。在交流對常用機械工具試用工具等活動中，關鍵是可能會發(fā)現(xiàn)為什么螺絲刀可以很方面的起出螺絲釘，而用釘錘雖然不能很方便地起螺絲釘卻能很輕松的拔除鐵釘？這其中有什么秘密呢？我得去研究一下。因而就有了根據(jù)在試用工具中產(chǎn)生的問題制定一個研究計劃的活動。這個問題來自于前面的活動，也會對后面的研究活動產(chǎn)生影響，因此教學中，要注意引導學生提出的問題一定要有研究的價值，要能夠在以后的時間里方便開展研究活動。在繼續(xù)下來幾課里，我們指導學生分別研究杠桿、輪軸、滑輪和斜面。在研究“打開蓋子的工具”的過程中，我們期望學生通過研究打開油漆桶蓋子的鐵片和打開飲料瓶的開瓶器，比較分析，發(fā)現(xiàn)它們的共同點和不同點。相同點是這兩種工具都是當作簡單機械杠桿使用的，它們都能夠幫助我們比較容易地打開蓋子都能省力！我們從它們上面都能容易的找到杠桿的三個點：支點、重點、力點。通過仔細觀察，我們還能夠發(fā)現(xiàn)，這兩種工具也是有不同點的，他們作為杠桿的三個點的位置是不相同的。打開油漆桶蓋子的鐵片，支點是在重點和力點之間的；打開飲料瓶的開瓶器的支點是在開瓶器的末端，也就是在力點和重點的另一端的。引導學生經(jīng)歷深入分析就很容易產(chǎn)生新的問題：為什么不同的杠桿都能省力呢？是不是所有的杠桿都省力呢？如果不是這樣，那么符合什么條件的杠桿才能省力呢？因此而引出了下一研究主題杠桿的秘密。研究“杠桿的秘密”，我們放棄了以前經(jīng)典的做杠桿尺平衡的實驗。我們先讓學生經(jīng)歷一個簡單的將杠桿尺調(diào)節(jié)平衡的活動后，更重要的是引導學生研究杠桿尺兩邊的變化，從杠桿尺兩邊的變化中去尋找科學的規(guī)律，去發(fā)現(xiàn)杠桿的秘密。第一次是讓學生在規(guī)定好了左邊掛鉤碼的情況下，通過調(diào)節(jié)右邊的鉤碼來研究杠桿尺的狀況。我們期望學生在這一活動能夠發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)杠桿尺右邊的鉤碼數(shù)量和位置，既可以讓杠桿尺達到平衡狀態(tài)，也可以讓杠桿尺處于非平衡狀態(tài)，為開展下一活動打下基礎。第二次研究是讓學生任意改變杠桿尺左右兩邊的情況，學生們有了第一次研究的基礎，他們知道當杠桿尺左右兩邊的情況不一樣時，杠桿尺可能會處于幾種不同的狀態(tài)。如果他們能夠通過動手操作收集到足夠多的數(shù)據(jù)，我們可以引導學生對收集到的數(shù)據(jù)進行整理分析，不管我們將哪一邊的鉤碼看作是重物，將另一邊的鉤碼看作是使用的力，那么，在這一大堆的原始數(shù)據(jù)中，我們都不難看出，那些需要用超過重物的力才能將重物撬起來的情況沒有什么值得驚奇和研究的，值得研究的是那些用比重物的力小而能夠將重物撬起來或者是平衡狀態(tài)的情況，我們可以研究這些情況有什么共同點，從中我們可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律。我們期望學生們通過研究能夠發(fā)現(xiàn)杠桿的工作原理。從第1課研究我們常用的工具引發(fā)的關于螺絲刀的問題，我們將在第4課里繼續(xù)研究。螺絲刀的刀柄和刀桿有什么秘密？這中間有什么科學原理？我們可以通過指導學生經(jīng)歷觀察螺絲刀、螺絲刀吊起鉤碼、玩小個子戰(zhàn)勝大力士的游戲等活動，了解螺絲刀里隱藏的秘密；通過經(jīng)歷研究“螺絲刀為什么能省力”的活動了解輪軸省力的科學原理。動滑輪、定滑輪和起重機的研究，讓學生經(jīng)歷一系列的探究活動，了解動滑輪、定滑輪的作用和工作原理，再一次體驗到機械帶給人們的方便不僅僅是省力。在教材中還安排了讓同學們“小個子戰(zhàn)勝大力士”的游戲，游戲中，小個子同學可以輕松的把兩個“大力士”拉動，甚至可以把兩個“大力士”拉到一起去！當繞在棍子上的繩子的圈數(shù)越多，小個子玩起來就會越省力，利用滑輪組可以提高工作的效率。由此而明白在起重機上來回地繞了那么多的繩子，實際上是利用了很多組滑輪組來工作，這樣可以更加的省力。在知道學生進行自主探究“我們的自行車”的過程中，我們應該思考如何給予學生合理的引導。包括從他們的選題、制定研究計劃、收集研究的原理數(shù)據(jù)、整理分析、交流匯報等。雖然看似是學生自主的參與探究的完整過程，其實在每一環(huán)節(jié)都離不開老師的指導，小學生畢竟還不能很好的開展完全自主的探究活動。在整個單元的研究活動中，我們不要忘記這個單元有一個明顯的特點：那就是科學與技術、科學與生活的結合，我們只有引導學生從這樣一個基礎出發(fā)，我們的探究才能真正開花、結果！教科版科學六年級上冊教材分析第二單元 形狀與結構一、單元教學的意義自然存在的或是人工制造的物體，他們所具有的形狀與結構都不是任意的，而是反映著大自然的客觀規(guī)律或是表現(xiàn)了人類的智慧和科技發(fā)展的成果。兒童每天都看到各種不同形狀的物體，他們有時會產(chǎn)生這樣的問題：這個物體為什么是這個樣子的？這個樣子有什么好處？物體的樣子，也就是它的形狀與結構包含了很多的科學原理，有的是比較直觀和有趣的，引導兒童關注和研究物體的形狀與結構，可以激發(fā)他們探究的興趣，發(fā)展他們的科學探究能力。引領兒童從什么角度去研究物體的形狀和結構呢？學生已經(jīng)認識了改變物體運動狀態(tài)的一些力，知道了力可以改變物體的運動狀態(tài)。事實上力無處不在，靜態(tài)的物體也無不受到力的作用，形狀和結構就影響著物體承受力的大小。本單元根據(jù)兒童認知水平，從不同形狀結構的物體與它能承受力大小的視角，引領學生探究常見的形狀和結構。本單元選取了幾種最常見的形狀結構，如橫梁的形狀、拱形、框架結構作為研究的對象，提供豐富有趣的材料，聯(lián)系學生身邊事物和社會生產(chǎn)實際，為學生的探究活動創(chuàng)造了良好的條件。本單元教學展開的思路是，條形材料怎樣抵抗彎曲弧形結構框架結構結構科學在塔和橋上的應用設計建造橋的模型，綜合運用本單元的知識。本單元活動涉及了探究過程的各個方面：提出問題、猜想與假設、制定計劃、觀察實驗和制作、搜集信息、思考與推理、表達與交流，教學中要引領學生經(jīng)歷這些探究的過程，加深學生對科學探究的認識，提高他們的探究能力。要注重以設計為核心的技術教育，指導學生進行挑戰(zhàn)性的設計、制作。通過本單元的學習，要促進兒童在以下方面有所發(fā)展：1了解一些常見的結構，知道物體結構是多種多樣的；2能說明結構上的力的作用，知道力有使物體產(chǎn)生形變的作用；3知道不同形狀結構承受力的大小不同，改變形狀結構可以改變承受力的大?。?能設計、制作橋的模型，能夠對橋模型的結構進行介紹和評價，并找出可以改進的地方。加深對設計重要性的理解，提高動手設計制作的能力；5經(jīng)歷不同方面、不同層次的探究過程，提高探究的興趣和能力；6通過對我國古代和現(xiàn)代橋梁的了解，增強愛國主義情感，體會到科學和技術對社會的巨大影響；7通過了解物體的形狀結構，感受形狀結構的美；8逐步養(yǎng)成注意觀察物體結構，分析受力狀況的習慣。二、理解思考研討1本單元第一課、第二課的內(nèi)容有：研究紙的厚度與抗彎曲能力大小的關系，研究橫梁是平放還是立放，認識改變薄形材料的形狀可以增強材料的抗彎曲能力。這些內(nèi)容有什么內(nèi)在的邏輯聯(lián)系？2在原自然低段教材中有“搭紙橋”“捆支架”兩課，通過實驗認識“紙橋的承受力大小與它們的形狀有關系”和“三角形支架不容易變形”。本單元作為高年級科學課教材，也有這兩方面的認識。比較一下，兩者在要求上、編排上有哪些不同？3在“找拱形”一課中，安排了找塑料瓶的形狀設計包含了哪些科學道理的活動，活動的科學內(nèi)涵是什么？讓兒童了解一些生物體上的拱形結構有什么科學意義？4本單元選取了塔和橋的結構來作研究材料，有哪些有利的地方？“塔的研究”“橋的研究”兩課在單元教學中起什么作用，地位如何？5你認為“設計建造我們的橋”在單元教學中的地位怎樣？讓學生介紹評價橋的活動有什么意義？怎樣教學好這個環(huán)節(jié)？三、活動分析和建議1紙的厚度與抗彎曲能力的實驗把材料做成“T”“工”“0”等異型形狀，用框架結構代替實心橫梁，都利用到了抗彎曲能力與材料“厚度”的關系。本單元第一課首先引導學生研究紙的厚度與其抗彎曲能力的關系，為后面展開的研究奠定認知的基礎。做好“紙的厚度與抗彎曲能力大小”的實驗，要注意以下幾個方面的問題：這是一個對比實驗，實驗提供的紙條要長寬相同，只有厚度不同，還要指導學生控制架空的長度相同，放墊圈的位置相同，彎曲的程度相同。為了保證紙條彎曲的程度相同，要控制紙條墊起相同的高度，每次實驗以紙條彎曲接觸到桌面為準。做不同厚度的紙條可以用相同的紙粘貼而成，紙條厚度就用粘在一起的張數(shù)表示。選用的紙不能太薄，太薄的紙自重影響大，它連自身重量都不能承受或幾乎不能承受就彎曲了，無法進行對比。選用0.5左右的卡紙比較合適。這個實驗效果十分明顯，得出的結論可以是描述性的：厚度增加，抗彎曲能力大大增加?；蛘吆穸仍黾右槐叮箯澢芰Φ脑黾哟蟠蟪^一倍2形狀與抗彎曲能力實驗第二課的這個實驗，要求學生自己設計各種各樣的形狀來試驗，而不是教師給他們幾種形狀去研究。教材測試記錄表中畫的幾種形狀是列舉性的，不是規(guī)定性的。研究的最終目的也不是要找到哪一種形狀抗彎曲能力最強，而是發(fā)現(xiàn)改變薄形材料的“”字形形狀，都可以增大它的抗彎曲能力。為學生提供實驗的紙不能太薄，只太薄保持不住形狀，也就無法研究下去了。用類似圖畫紙、牛皮紙那樣厚的紙比較合適，容易折疊又比較容易保持住形狀。實驗要控制的不變條件是紙的長、寬和厚度；架空的距離；放墊圈的位置。唯一改變的是紙條的形狀。3分析塑料瓶各部分的形狀包含的科學道理在我們的生活中拱形的應用非常廣泛，啟發(fā)學生去觀察研究最常見的塑料飲料瓶的形狀結構，自己悟出其中的道理是很有意義的。塑料瓶的底部一般都不是平的，而是向內(nèi)凹進去，這樣的底部更能承受由上向下的壓力。有的還有更為復雜的形狀，分析起來，幾乎都與增大強度有關。這部分的研究開放性較強，因為瓶子形狀的設計還要考慮美觀、容易生產(chǎn)、使用方便等方面，所以學生的見解不一定相同。只要見解有道理即可，不必強求一致，我們更追求的是：讓學生學會觀察、學會分析、獨立思考。4“塔的研究”的研究物體都有個穩(wěn)定性的問題，研究這個問題，不但可以加深對框架結構的認識，也對認識其他物體的形狀結構有益。本課以鐵塔為什么穩(wěn)定不倒為起點和終點，中間過程采用塑料瓶，通過實驗和制作來探究物體穩(wěn)定性問題。“推測實驗、制作和探索將探索結果與假設相比較”是本課探究過程的全過程。本課首先要學生把關于鐵塔不容易倒的原因的猜想寫下來。然后給材料研究，這部分提出了三個問題：怎樣放，最容易倒？怎樣放，不容易倒？怎樣做，最不容易倒？相信學生通過擺弄材料會悟出一些道理來。小頭向下最容易倒，小頭向上不容易倒，里面再裝一些沙子最不容易倒。這三種情況學生一定都會發(fā)現(xiàn)。也許他們還會發(fā)現(xiàn)用砂堆在瓶底周圍也不容易倒。提供兩個同樣的空塑料瓶，是為了便于對比。只用一個來做，進行前后實驗現(xiàn)象對比也是可以的，因為三種情況穩(wěn)定性差別比較明顯。接著的問題是“要想使物體不容易傾倒，可以用些什么方法？”這里的“物體”是指一切物體，不再專指塑料瓶，“方法”是經(jīng)過歸納了的一般方法，不再只是塑料瓶的方法。在此處沒有按常規(guī)匯報交流，取得一致定論，而是接著要求學生做一個高塔，盡量使它不容易傾倒。這樣使下面的制作活動更具有探索性、挑戰(zhàn)性。根據(jù)學校實際，提供的材料可以更換。但材料一定要有結構，能改變上下的大小，改變上下的輕重，能增大底面。學生制