新蘇教版五上科學(xué)5.20《大腦的開發(fā)與利用》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、20.大腦的開發(fā)與利用【主要概念】人體由多個(gè)系統(tǒng)組成%分工配合%共同維持生命活動(dòng)【涉及課標(biāo)】人腦具有高級(jí)功能，能夠指揮人的行動(dòng)，產(chǎn)生思想和情感，進(jìn)行認(rèn)知和決策。簡要描述腦是認(rèn)知、情感、意志和行為的生物基礎(chǔ)。腦需要被保護(hù)。舉例說出為保護(hù)腦的健康需要采取的主要措施。比方，人需要充足的睡眠，需要防止長期 的精神壓力，防止外界的激烈沖撞，保持愉快、積極的情緒等。生活習(xí)慣和生存環(huán)境會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定影響。列舉睡眠、飲食、運(yùn)動(dòng)等影響健康的因素，養(yǎng)成良好生活習(xí)慣?！窘滩姆治觥勘菊n是整單元第四課，第一課區(qū)分刺激與反響，第二課探究信息傳遞過程，第三課探究 大腦的輕重、模樣、功能和分工，第四課保護(hù)大腦和科學(xué)用腦。四

2、課采用遞進(jìn)式結(jié)構(gòu)，按照 “從概念到過程，從過程到內(nèi)在，從內(nèi)在到保護(hù)和使用”的邏輯編排。本課采用分列式結(jié)構(gòu), 圍繞腦科學(xué)的運(yùn)用，以四個(gè)活動(dòng)為核心展開三個(gè)內(nèi)容。第一個(gè)內(nèi)容，學(xué)習(xí)圖形表征?；顒?dòng)L 接課文“腦科學(xué)的研究成果為學(xué)習(xí)科學(xué)打下了基礎(chǔ)”之后，借助大腦功能圖，指導(dǎo)學(xué)生分析 此圖怎樣將相關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來，讓學(xué)生了解氣泡圖的形式和作用?；顒?dòng)2：用圖片介紹魚骨 圖的形式，指導(dǎo)學(xué)生把卡片提供的“人類在不同階段對(duì)地球的認(rèn)識(shí)”，按照魚骨圖的要求填 到相應(yīng)的空框里，讓學(xué)生在活動(dòng)中體會(huì)此形式的作用并初步學(xué)會(huì)使用。第二個(gè)內(nèi)容，認(rèn)識(shí)人 工智能?；顒?dòng)3：通過閱讀課文關(guān)于人工智能的資料，采用圖文結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生想象

3、人工智能的應(yīng)用前景，開拓學(xué)生的視野，增進(jìn)對(duì)未來科技的向往。第三個(gè)內(nèi)容，討論大腦保 護(hù)。活動(dòng)4：閱讀介紹大腦保護(hù)的資料，區(qū)分具體做法是否合理。課文首先以資料的形式介 紹大腦工作消耗能量的情況和與保護(hù)大腦相關(guān)的一些知識(shí)，然后啟發(fā)學(xué)生依據(jù)上述資料，對(duì) 具體做法進(jìn)行辨析，指導(dǎo)學(xué)生掌握一些怎樣保護(hù)大腦的知識(shí)?！緦W(xué)情分析】五年級(jí)學(xué)生初步接觸大腦、神經(jīng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，前置課程學(xué)習(xí)和積累會(huì)對(duì)本課學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。 五年級(jí)學(xué)生有一定表達(dá)能力和邏輯素養(yǎng)，但是用思維導(dǎo)圖表達(dá)輸出會(huì)參差不齊，面向全體學(xué) 生需要巧妙分組、協(xié)作。學(xué)生思維發(fā)散性不夠，暢享人工智能的開展前景會(huì)局限、集中在某 些方面?！窘虒W(xué)目標(biāo)】.知道腦科學(xué)的研究成果為

4、學(xué)習(xí)科學(xué)打下了基礎(chǔ)。.知道什么是人工智能及其應(yīng)用前景。.能利用資料，辨析一些做法是否有利于大腦的保護(hù)。.能用圖形表征表達(dá)一些事物的聯(lián)系?！局攸c(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：了解人們對(duì)腦科學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。難點(diǎn)：用圖形表征建立事物的聯(lián)系?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師材料：PPT、視頻素材等。學(xué)生材料：氣泡圖、魚骨圖、概念圖等記錄紙?！窘虒W(xué)過程】、激發(fā)興趣導(dǎo)課.談話：上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解到人體大腦有一些基本的功能：記憶、認(rèn)知、語言、 書寫、情緒、思考、運(yùn)動(dòng).如果利用圖形表征對(duì)它們進(jìn)行整理，可以是這樣子的（出示氣泡圖）.引導(dǎo)觀察、思考：觀察大腦功能氣泡圖，你能發(fā)現(xiàn)什么？（大腦功能很豐富）氣泡圖所列的每項(xiàng)功能之間是什么關(guān)系？（

5、獨(dú)立的、平行的）你還知道大腦具有哪些功能嗎？.播放超強(qiáng)大腦片段，談感受：（1）這段視頻中，最令你感嘆的是什么？（2）你還想知道什么？（你是不是很好奇，視頻中主人公所表現(xiàn)出來的這些“特異”功能是 怎么來的呢？我們也能擁有這樣的技能嗎？如何獲得？）.（你認(rèn)為）什么是大腦的開發(fā)和利用？（板書課題）（1）指名匯報(bào)，調(diào)查學(xué)生前概念（2）過渡談話：人類對(duì)大腦的開發(fā)和利用經(jīng)歷了一些特殊的階段?！驹O(shè)計(jì)意圖：結(jié)合回顧上一課教學(xué)成果，開門見山地引出“氣泡圖”這種圖形表征法；通過 對(duì)氣泡圖的逐步分析，快速引發(fā)學(xué)生探究興趣；通過觀看“超強(qiáng)大腦”剪輯片段，聚焦課題“大腦的開發(fā)與利用”并調(diào)查學(xué)生前概念。】二、體驗(yàn)大腦的開

6、發(fā)和利用.任務(wù)驅(qū)動(dòng)：閱讀以下資料，獨(dú)立用魚骨圖表達(dá)“人類對(duì)大腦的認(rèn)知理論”模型。人類對(duì)大腦的開發(fā)和利用經(jīng)歷了一些特殊的階段，形成了相應(yīng)的理論體系：公元前三世紀(jì)， 屬于自然哲學(xué)理論；18n年，貝爾（C. Bell）根據(jù)高等動(dòng)物和人的腦形態(tài)與功能不同，開啟 了腦機(jī)能定位理論：19世紀(jì)末，英國生理學(xué)家謝靈頓和俄國生理學(xué)家巴甫洛夫幾乎同時(shí)創(chuàng)生 了經(jīng)典神經(jīng)生理學(xué)理論；后來，又出現(xiàn)了細(xì)胞神經(jīng)生理學(xué)理論和化學(xué)通路理論，使人類對(duì)腦 功能的認(rèn)識(shí)推進(jìn)到了分子水平；70年代中期，當(dāng)代神經(jīng)科學(xué)理論崛起。.交流、討論（1）在小組交流各自的表達(dá)結(jié)果，與同伴交流疑惑。（2）討論：公認(rèn)的表達(dá)結(jié)果是怎樣的？還有其它不同的表達(dá)方

7、式嗎？為什么？.引導(dǎo)歸納(1)比照前面的“氣泡圖”，這種魚骨圖的圖形表征有什么特點(diǎn)？(2)仔細(xì)觀察剛剛整理好的魚骨圖，你有什么更深入的發(fā)現(xiàn)？(人類對(duì)大腦的認(rèn)知越來越全 面，從另一側(cè)面說明大腦功能越來越復(fù)雜)你覺得這些復(fù)雜的大腦功能是如何實(shí)現(xiàn)的？它們?cè)揪陀袉幔?有些有，但是利用得越來越好；有些沒有，沒有的被開發(fā)出來)(3)板書：開發(fā)一一從無到有；利用一一從有到優(yōu)?！驹O(shè)計(jì)意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生完成“魚骨圖”表征的嘗試、討論、交流以及與氣泡圖的比照， 豐富圖形表征的內(nèi)涵；通過對(duì)給定的大腦相關(guān)資料的閱讀提供，再次辨析“大腦的開發(fā)”、“大腦的利用?！咳?、認(rèn)識(shí)人工智能L談話：人類對(duì)大腦的開發(fā)和利用正飛速開展

8、，而今，我們?nèi)孢M(jìn)入“人工智能時(shí)代”.設(shè)問：你直覺中的“人工智能”是怎樣的？.閱讀資料，歸納總結(jié)初讀，提取關(guān)鍵信息：什么是人工智能？再讀,提取關(guān)鍵信息：人工智能技術(shù)對(duì)人類大腦功能的開發(fā)和利用表現(xiàn)為哪幾個(gè)方面？(3)三讀，提取關(guān)鍵信息：人工智能不同于簡單機(jī)器人的特點(diǎn)？.拓展信息，暢想未來(1)觀看視頻，了解：人工智能的開展歷程。(2)暢想未來，說說：人工智能在未來可以做哪些事情(應(yīng)用領(lǐng)域)？.討論“人工智能”概念圖(1)演示：匯總以上表征，形成的“人工智能”概念圖(2)觀察“概念圖”的內(nèi)容，比照氣泡圖、魚骨圖，這樣表征有什么好處？(3)思考：用圖形表征的過程，與大腦的開發(fā)與利用有何關(guān)聯(lián)？【設(shè)計(jì)意

9、圖：通過對(duì)人工智能相關(guān)資料的閱讀指導(dǎo)，幫助學(xué)生厘清人工智能的概念內(nèi)涵；組 織觀看人工智能的應(yīng)用視頻，豐富直觀感知，自然過渡到暢想人工智能的應(yīng)用；比照、歸納 三種不同圖形表征方法，為切身體驗(yàn)“大腦的開發(fā)”與“大腦的利用”，建構(gòu)核心概念創(chuàng)造 情境。】四、討論大腦保護(hù).談話：大腦的開發(fā)與利用永無止境，大腦需要被保護(hù)(板書：保護(hù)).閱讀資料，匯報(bào)：保護(hù)大腦健康需要關(guān)注哪些方面？(板書：睡眠、作息：空氣、心情).再讀資料，辨析：(1)以下做法是否正確，并能說出理由；針對(duì)錯(cuò)誤的做法提出改進(jìn)建議經(jīng)常保持室內(nèi)開窗通氣玩滑板車或騎車等戴頭盔經(jīng)常不吃早餐輪換做不同學(xué)科作業(yè)吃完飯立即做作業(yè)邊吃飯邊看書考試前熬夜復(fù)習(xí)

10、蒙頭睡覺（2）總結(jié)、反思：良好生活習(xí)慣和生存環(huán)境會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生積極影響。（板書：習(xí)慣、環(huán)境） 【設(shè)計(jì)意圖：從大腦的開發(fā)與利用自然過渡到大腦需要被保護(hù)，落實(shí)科學(xué)指導(dǎo)（服務(wù)）生活 的理念；通過評(píng)析具體的行為、習(xí)慣，習(xí)得大腦保護(hù)相關(guān)方法與策略，促進(jìn)學(xué)生思維開展。】 板書設(shè)計(jì)：20.大腦的開發(fā)與利用 開發(fā) 無f存大腦-利用 W f優(yōu)r習(xí)恤睡眠 信息. 保護(hù),環(huán)境;空氣N心情第一單元光與色彩2.光的傳播【主要概念】光在空氣中沿直線傳播。【涉及課標(biāo)】6.2太陽光包含不同顏色的光，光遇到不同的物質(zhì)時(shí)傳播方向會(huì)發(fā)生改變。光在空氣中沿直線傳播；行進(jìn)中的光遇到物體時(shí)會(huì)發(fā)生反射，會(huì)改變光的傳播方向， 會(huì)形成陰影。知道

11、光在空氣中沿直線傳播?！窘滩姆治觥抗獾膫鞑ナ切掳嫣K教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第一單元“光與色彩”的第2課，本單 元通過一系列既貼近生活，又弓I人入勝的科學(xué)探究活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生去探索光與色彩的秘密， 課程的設(shè)置是逐層遞進(jìn)，不斷加深的。因此本課是在學(xué)生了解了光源的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解 光的傳播特點(diǎn)，為后面的光的反射、色散等內(nèi)容打下基礎(chǔ)。本課從觀察一些生活現(xiàn)象中光的 傳播路徑入手，通過一系列探究活動(dòng)認(rèn)識(shí)光如何傳播，教學(xué)內(nèi)容主要分為三局部：第一，認(rèn)識(shí)光的直線傳播現(xiàn)象。教材以密林的陽光、夜間的車燈、烏云間隙透出的陽光、 廣場的霓虹燈光這四幅圖片喚起學(xué)生過往的知識(shí)與經(jīng)歷，圍繞光在各種情境中傳播路徑上的 共同特點(diǎn)進(jìn)

12、行討論，提出問題。第二，研究光在空氣中的傳播。通過多個(gè)探究活動(dòng)，觀察與發(fā)現(xiàn)光在空氣中是沿直線傳 播的，并根據(jù)光的這一特征，解釋有關(guān)的自然現(xiàn)象，說明生活中人們對(duì)于這一特征的利用。第三，制作小孔成像。制作一套簡單的裝置，通過細(xì)致的操作說明小孔成像現(xiàn)象，進(jìn)一 步證明光沿直線傳播，印證我國古代學(xué)者墨子關(guān)于小孔成像的發(fā)現(xiàn)?！緦W(xué)情分析】五年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具有了一定的生活經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)儲(chǔ)藏和科學(xué)探究方法技能，光的傳播現(xiàn) 象很常見，因此他們很容易從生活現(xiàn)象中推測出光在空氣中沿直線傳播，而如何驗(yàn)證這一猜 想相對(duì)較難，雖然學(xué)生往往能想到一些粗略的方法，但不夠嚴(yán)謹(jǐn)和全面，因此老師要在學(xué)生 的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上引導(dǎo)學(xué)生思考如何改進(jìn)

13、，能更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)仳?yàn)證光確實(shí)沿直線傳播。此外，小孔成像 對(duì)學(xué)生來說是個(gè)新鮮有趣的內(nèi)容，學(xué)生容易只顧制作而忽略它與光沿直線傳播的聯(lián)系，因此 在制作之后，要通過討論、畫圖、觀看視頻等不同方式，讓學(xué)生了充分解到小孔成像的原理 是光沿直線傳播?！窘虒W(xué)目標(biāo)】.在觀察活動(dòng)中，發(fā)現(xiàn)光在空氣中沿直線傳播。.在教師的指導(dǎo)下，初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、安裝和制作適宜的實(shí)驗(yàn)裝置，觀察與發(fā)現(xiàn)光在空氣中的 行進(jìn)路徑。.通過對(duì)光在空氣中傳播現(xiàn)象的研究與發(fā)現(xiàn)，體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)的樂趣，樂于跟同伴提供與 合作。【重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)光在空氣中沿直線傳播的特征。難點(diǎn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察與發(fā)現(xiàn)光在空氣中的行進(jìn)路徑?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師材料：玻璃水槽、加濕

14、器、激光筆、課件、相關(guān)圖片和視頻資料等。學(xué)生分組材料：手電筒、帶孔塑料板、塑料光屏、貼好膜的圓筒紙盒、大頭針、蠟燭、相關(guān) 軌道底座等?！窘虒W(xué)過程】一、認(rèn)識(shí)光的傳播路徑L談話：上節(jié)課我們一起走進(jìn)光的精彩世界，認(rèn)識(shí)了各種各樣的光源，今天這節(jié)課我們 繼續(xù)來研究光。在生活中，我們常常會(huì)看到光的現(xiàn)象，隨著攝像機(jī)的鏡頭，讓我們?cè)賮砜纯? 清晨，溫暖的陽光斜斜地穿過美麗而神秘的樹林；雨后，太陽終于沖破烏云，燦爛地灑向大 地，給云層鍍上了一層淡色的金邊，格外好看；夜間的車燈沖破黑暗照亮前方，讓行駛的人 們不再害怕；舞臺(tái)上，五彩的聚光燈映照出人們心中的熱情。（課件動(dòng)圖播放密林的陽光、 夜間的車燈、烏云間隙透出的

15、陽光、廣場的霓虹燈光，配上音樂和解說，最后四幅圖定格）。.提問：仔細(xì)地觀察，在生活中這樣有趣的光的現(xiàn)象比比皆是，同學(xué)們，在這四種光的 現(xiàn)象中，你們有沒有發(fā)現(xiàn)，它們有沒有什么共同的地方？今天我們就一起來學(xué)習(xí)：光的傳播.提問：由這些景象，你能不能猜猜看，光是怎樣行進(jìn)的呢？喊學(xué)生回答前先提示：別 急說，自己想一想，怎么解釋你的猜測?！驹O(shè)計(jì)意圖：通過生活場景圖片導(dǎo)入，既將學(xué)生繼續(xù)帶入光的世界，又引導(dǎo)學(xué)生從生活 中隨處可見的現(xiàn)象中歸納共同特點(diǎn)，作出光沿直線傳播的猜測，這是學(xué)生自己作出的猜測， 而不是教師直接給出的，更能提高學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力?！?二、研究光在空氣中的傳播（-）實(shí)驗(yàn)探究光在空氣中

16、沿直線傳播.談話：（幾個(gè)學(xué)生回答之后）看來，你們都比擬贊同光是沿直線行進(jìn)的，你們有沒有方法 設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明你們的觀點(diǎn)呢？.談話：喲，看來這個(gè)實(shí)驗(yàn)還不太好設(shè)計(jì)，黃老師這兒有一組材料，（出示材料并介紹：1 個(gè)手電筒、3張帶小孔的塑料板、一張光屏塑料板），仔細(xì)地觀察這組材料，想一想，你們 能用這組材料設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)嗎？.小組討論：不著急說，先想一想你們準(zhǔn)備怎么做，再說說看為什么這樣做可以證明光在空 氣中是沿直線傳播的？先自己想一想，再和小組成員討論討論。.小組匯報(bào)，注意追問：你們?yōu)槭裁催@樣做，為什么認(rèn)為這樣做可以證明光沿直線傳播 5.教師補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)考前須知。（出示4個(gè)底座和一個(gè)能支持底座前后移動(dòng)的軌

17、道）.學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)并記錄，教師巡視指導(dǎo)。.小組匯報(bào)現(xiàn)象。（匯報(bào)時(shí)追問：為什么這種現(xiàn)象就能證明光沿直線傳播）.總結(jié)結(jié)論：通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你們可以得到什么樣的結(jié)論？生：光在空氣中是沿直線傳播的?！驹O(shè)計(jì)意圖：教師不急著告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法，而是先讓學(xué)生自己思考。根據(jù)課標(biāo)的要求，五 年級(jí)學(xué)生應(yīng)要初步學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，但這課屬于五年級(jí)第一單元，學(xué)生初步接觸設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，需 要教師耐心指導(dǎo)，因此教師提供有結(jié)構(gòu)的器材，以及設(shè)置腳手架問題，幫助學(xué)生分步思考如 何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，這也是思維訓(xùn)練的契機(jī)?！浚?）激光筆光束演示實(shí)驗(yàn)，直觀看到光在空氣中的直線傳播.談話：是不是這樣呢？老師這兒還有個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。.談話：這是一個(gè)激光筆，

18、（往側(cè)面墻上照射），光到哪里去了 ？（學(xué)生指墻上的光點(diǎn)）， 光是怎么走過去的？（生：沿直線傳播的，復(fù)習(xí)剛剛得到的結(jié)論）。你看到這條直線了嗎？ 想不想看？老師請(qǐng)來了一個(gè)好幫手。.（搬出事先設(shè)置好的玻璃容器，里面陸續(xù)有水霧，蓋上蓋子防止水霧散出）。請(qǐng)一名學(xué)生 上臺(tái)幫助翻開激光筆，從各個(gè)方向射入玻璃容器，提問：你觀察到了什么？.小結(jié)：多么神奇啊，我們看到了，真的像我們所說的那樣，光在空氣中是沿直線傳播的。 【設(shè)計(jì)意圖：這局部通過水霧中的丁達(dá)爾現(xiàn)象演示出激光筆的光束在空氣中如何行進(jìn)，讓學(xué) 生在教室里直觀地看到光線的直線傳播路徑，再次驗(yàn)證上個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論：光在空氣中沿 直線傳播?！咳?、研究小孔成像.談

19、話：剛才啊通過觀察生活中的光的美景，以及同學(xué)們進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)光在空氣中 是沿直線行進(jìn)的。其實(shí)啊早在兩千多年前，我們中國人的祖先就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)規(guī)律，戰(zhàn)國 時(shí)期的學(xué)者：墨子。他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，我們一起來看看墨子的故事。.學(xué)生觀看小孔成像動(dòng)畫視頻。.談話：哎？有意思吧？人們把這個(gè)現(xiàn)象叫小孔成像。視頻最后提到，如果中間的擋板上戳 個(gè)小孔，蠟燭火苗的光照到光屏上會(huì)是什么樣呢？你想不想親自試一試？.教師出示材料，并結(jié)合課件圖文邊演示邊講解制作方法和觀察方法：今天我們來做一個(gè)小 孔成像盒，老師事先已經(jīng)幫你們?cè)诤凶由习压馄磷龊昧?，并且為了觀察的像更清晰，在光屏 后還加了一段通道，讓周圍環(huán)境更暗一

20、點(diǎn)。給你們提供了一個(gè)大頭針，在底部中央戳一個(gè)小 孔，要注意安全，并且這個(gè)小孔不能太大，像大頭針這么粗就行。這樣，一個(gè)小孔成像盒就 做好了。怎么觀察呢？我們將做好的小孔成像盒放到這個(gè)支架上，這樣它就跟蠟燭差不多高 了，小孔對(duì)著蠟燭，我們蹲下來在另一端觀察，可以前后移動(dòng)小孔成像盒直到看到一個(gè)較為 清晰地像，仔細(xì)觀察觀察，這個(gè)像是什么特點(diǎn)？.學(xué)生制作，并用制作好的小孔成像盒觀察蠟燭火苗，教師巡視指導(dǎo)。.匯報(bào)交流：你觀察到什么？.提問：你有什么疑問嗎？（生：為什么會(huì)成倒立的像？）.談話：這個(gè)問題不是那么容易回答的哦，先自己想一想怎么解釋，然后小組內(nèi)部討論討論。 9.小組討論，匯報(bào)看法。.談話：好像有點(diǎn)道理，但老師還是聽得不太明白，這樣，我們把復(fù)雜的圖形先簡化成幾 個(gè)點(diǎn)，在你們的記錄單上，老師標(biāo)出了火苗最上面和最下面兩個(gè)點(diǎn)，根據(jù)今天學(xué)的知識(shí)，你能不能找到這2個(gè)點(diǎn)