新教科版五年級上冊科學教材分析

新教科版五年級上冊科學教材分析第一單元光一、單元概述從教師的角度而言，本單元首先要弄清楚的問題應該是“光是什歷史上，對光的研究曾經推動了科學和技術的長足發(fā)展，改變了人們對物質世界的認識，打通了宏觀世界和微觀世界的通道。今天我們對“光”的認識，看似是對知識本體的認知實則是對光，抑或是對科學本質的理解。光是一種電磁波，按照波長可以將光分為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等幾個波譜區(qū)。其中，可見光區(qū)又可細分為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光。光具有波動和粒子的雙重性質，凡是與光的干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象有關的均是波動性的表現(xiàn)，凡是與光的碰撞、散射、疊加等有關的都是粒子性的表現(xiàn)。波粒二象性可以用愛因斯坦公式得到解釋：E=hy，P=h。這里能量E和動量p都是表征光的粒子性的量，而頻率v和波長A都是表征光的波動性的量，波動性和粒子性通過普朗克常數h聯(lián)系起來了，這也可以解釋“光是能量的表現(xiàn)形式”這一概念的出處。如此，我們對光的本質的認識可以幫助教師準確把握“光”單元教學的概念發(fā)展。對于五年級的學生而言，教師沒有必要指導學生從光的本質去認識光。教學中應該遵循課程標準的相關要求，完成關于光的課程內容。本單元的學習目標來自課程標準中5-6年級的下列相關學習內容。621.1識別來自光源的光，如太陽光、燈光；識別來自物體反射的光，如月光。6.2.1.2知道來自光源的光或來自物體的反射光進入眼睛，都能使我們看到光源或該物體。6.22.1知道光在空氣中沿直線傳播。6.2.2.2知道行進中的光遇到物體時，會發(fā)生反射現(xiàn)象，光的傳播方向會發(fā)生。6.2.3描述太陽光穿過三棱鏡后形成的彩色光帶，知道太陽光中包含有不同顏色的光。18.2.2將自己簡單的創(chuàng)意轉化為模型或實物。在課程標準中，這三方面的課程內容要求，都是光在傳播過程中發(fā)生的現(xiàn)象和對這些現(xiàn)象的解釋，由此形成對光的一些基本認知。本單元希望幫助學生形成以下認知。1.光在受到一個物體或物質的影響前能一直保持原方向傳播。2.光能夠被吸收；能被改變傳播方向，產生反射或折射現(xiàn)象。3.盡管太陽光用肉眼看上去幾乎是白色的，但它是由不同顏色的光組成的。其他物體發(fā)出的光或反射的光也是由不同顏色的光混合而成的。4.有些物體折射或反射出的光波進入人的眼睛后，可以被“看到”，就如同某些聲波進入人的耳朵后可以被“聽到”一樣。沿著上述概念發(fā)展線索，教科書對本單元的學習內容做了如下安排：第1課“有關光的思考”，主要了解學生有關光的前概念。通過思考和解釋“在暗中你能否看到紅蘋果”的問題，了解學生對于光有哪些認識，以及能做出哪些推測和解釋。第2課“光是怎樣傳播的”，主要研究光在空氣中是如何沿直線傳播的。光穿過小孔的實驗可以幫助學生觀察到光的行進路線，初步理解并建立光沿直線傳播的概念。第3課“光的傳播會遇到阻礙嗎”，是對光沿直線傳播的進一步深入研究。當光遇到遮擋物時，會因遮擋物的不同，出現(xiàn)通過、部分通過、不能通過三種情況。對本課所有實驗現(xiàn)象的解釋，最終都將成為“光沿直線傳播”的證據。第4課“光的傳播方向會發(fā)生改變嗎”，主要探討當光從空氣進入水中時，傳播路徑發(fā)生了怎樣的改變。對于光而言，空氣和水是不同的傳播介質，因此光的傳播方向(傳播路徑)也會隨之發(fā)生改變，其結果是產生了折射現(xiàn)象。第5課“認識棱鏡”，主要建立光與顏色的關系。我們看到的“白光”通過三棱鏡后，會發(fā)生折射，出現(xiàn)紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種顏色的光。棱鏡實驗可幫助學生觀察到因光的折射而產生的彩虹顏色，初步將光和顏色建立聯(lián)系。第6課“光的反射現(xiàn)象”，主要探討光的反射現(xiàn)象。通過觀察光的鏡面反射現(xiàn)象，了解什么是光的反射；通過光的反射實驗，對反射光的路徑做出預設，初步建立入射光與反射光的關系；對光的傳播特點做進一步探討，即光遇到物體會發(fā)生反射，反射光也是沿直線傳播的。第7課“制作一個潛望鏡”，主要利用光的反射特點，制作一個簡易潛望鏡。潛望鏡的制作，需要綜合運用和理解本單元的核心概念，并與工程技術相結合。首先需要觀察、了解潛望鏡的結構以及工作過程和原理，其次需要設計、制作簡易的潛望鏡。最后通過展示、實踐、評價、交流來進一步理解本單元的知識和技能。二、單元教學目標科學概念目標有的光直接來自發(fā)光的物體，有的光來自反射光的物體。能發(fā)光的物體叫作光源。光在空氣中沿直線傳播。當衍進中的光遇到物體時會發(fā)生反射或折射，會改變光的傳播方向，會形成陰影。太陽光包含不同顏色的光。光的反射原理在生產生活中應用廣泛，汽車反光鏡、潛望鏡等都是對光反射原理的運用。科學探究目標能用實驗驗證光的傳播方式。會觀察光的折射現(xiàn)象。能利用鏡面反射實驗，推測反射光規(guī)律，并預測反射光位置。會做棱鏡分光實驗，能推測彩虹的顏色序列并制作彩色輪。能自制潛望鏡并進行觀察。科學態(tài)度目標形成對光研究的興趣。認識到認真觀察、實驗和實事求是地記錄觀察數據的重要性。在實驗觀察中養(yǎng)成嚴謹、細致、實事求是的態(tài)度。科學、技術、社會與環(huán)境目標意識到光與我們的生產生活密切相關。單元詞匯光源：通常把那些自身能發(fā)光的物體稱為光源。光的傳播規(guī)律：光在同種均勻介質中沿直線傳播。日食、月食及影子的形成都證明了這一事實。光的折射：光從一種介質斜射進入另一種介質時，傳播方向發(fā)生改變，從而使光線在不同介質的交界處發(fā)生偏折。光的組成：白光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種色光組成的復色光。橙、黃、綠等色光叫作單色光。光的反射：光傳播到不同物質時，在分界面上改變傳播方向又返回原來物質中的現(xiàn)象。材料清單(視學生人數和分組情況而定)手電筒、鏡子、黑色的箱子、蘋果、矩形卡紙、屏、能直立的夾子、薄紙片、塑料杯、玻璃片、水槽、線香、激光筆、玻璃杯、鉛筆、魚缸、金魚、三棱鏡、白紙、硬紙板、水彩筆、火柴、細線、黑卡紙、膠帶、紙盒、平面鏡、三角板、直尺、鉛筆、剪刀、學生活動手冊。三、分課時教材分析第1課有關光的思考(一)背景和教學目標作為本單元的起始課，首先需要了解學生的原有認知，知道學生關于光的認知水平如何，這是本單元教學的認知起點。本課的觀察活動是從認識光源開始的。五年級的學生對于光源和光的特點已經積累了不少經驗，他們知道太陽是光源，電燈是光源，等等，但是他們的認識還比較模糊，因此有必要通過教師的引導，實際地去觀察、去發(fā)現(xiàn)光源和光之間的聯(lián)系和規(guī)律。本課的教學思路：首先，聚焦學生的已有認知，了解學生對光“已經知道的和還想知道的”，“研討”中的第2個問題，關于黑暗中的紅蘋果案例可以幫助教師了解學生有關光的認知水平；其次，從生活現(xiàn)象出發(fā)，引出光源的概念，通過發(fā)光物體的比較，知道光源有什么特點；最后，通過研討，拓寬學生的視野，感悟光對人類、對所有的生命體、對世間萬物都是不可或缺的。本課教學可分為兩部分。第一部分是了解學生有關光的前概念，教師可用具體情境或事實來構造問題，用“頭腦風暴”式的討論將學生的思維快速聚集到本課要研究的內容上。第二部分是研討光和我們生活的關系—如果沒有光，會發(fā)生什么?在研討過程中引出光源的概念，讓學生通過比較各種發(fā)光體，區(qū)別光源和非光源?？茖W概念目標通常把那些自身能發(fā)光的物體稱為光源?？茖W探究目標能識別來自光源的光，如太陽光、燈光。能識別來自物體反射的光，如月光。能在實驗中感悟到，來自光源的光或來自物體的反射光進入眼睛，都能使我們看到光源或該物體?？茖W態(tài)度目標認識到事物之間的變化是有聯(lián)系的，也是有規(guī)律的。在實驗觀察中養(yǎng)成嚴謹、細致、實事求是的態(tài)度?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標意識到光對人類生產生活的重要性。(二)教學準備為學生準備：手電筒、鏡子。教師準備：有窗簾的教室(本課的活動最好能用窗簾遮擋光線，以保證實驗效果)、黑色的箱子、紅蘋果、教學課件等。第2課光是怎樣傳播的(一)背景和教學目標本課的重點是探究光是如何傳播的。這個問題對于成年人來說已不是什么秘密。人們很早之前就通過對光照射下的物體和影子的觀察，提出光是沿直線傳播的。北宋的沈括在《夢溪筆談》中就已經記述了光的直線傳播和小孔成像的實驗。他首先觀察到鳶在空中飛動，地面上的影子也跟著移動，移動的方向與鳶飛的方向一致。沈括又在紙窗上開一小孔，使窗外飛鳶的影子呈現(xiàn)在室內的紙屏上。沈括用光的直進道理來解釋所觀察到的結果：“鳶東則影西，鳶西則影東”。本課也是基于這樣的思路，先讓學生從經驗的角度出發(fā)，推測光的傳播特點，再通過實驗觀察光行進的路線，并初步建立“光是直線傳播的”這一核心概念。科學概念目標光是沿直線傳播的?？茖W探究目標能與聲音的傳播對比，發(fā)現(xiàn)光的傳播特點。能有依據地推測光的傳播路徑。會設計驗證光是沿直線傳播的實驗。能用實驗中的現(xiàn)象分析，推理得出光是沿直線傳播的。科學態(tài)度目標培養(yǎng)學生愛思考的習慣以及善于思考的能力。知道推測要有依據。在實驗中能認真觀察、勤于思考，能根據實驗結果實事求是地進行。科學、技術、社會與環(huán)境目標了解利用光沿直線傳播給人類生產生活帶來的便利。(二)教學準備為學生準備：手電筒、4張矩形卡紙、4個能直立的夾子。教師準備：有關光是直線傳播的圖片和教學課件。第3課光的傳播會遇到阻礙嗎(一)背景和教學目標本課是光沿直線傳播概念的延續(xù)，與前一課的內容有著密切的聯(lián)系。本課研究的重點是光在傳播過程中遇到阻礙時會產生什么現(xiàn)象，這些現(xiàn)象與光的直線傳播有什么關系。所以，本課也是前一課探究活動中發(fā)現(xiàn)的光的傳播特點在自然環(huán)境中的驗證、拓展和進一步理解。本課不僅是前一課的延續(xù)，也是為學生后續(xù)概念建構打基礎的課。本課的教學思路：從生活現(xiàn)象出發(fā)，引出相關概念，然后通過活動探究規(guī)律，最后用規(guī)律解釋現(xiàn)象，同時深化對規(guī)律的理解和掌握。科學概念目標光在受到一個物體或一種物質的影響前能一直保持原方向傳播。在空氣中沿直線傳播的光遇到不同物體時，會發(fā)生通過、部分通過和不通過等現(xiàn)象?？茖W探究目標能推測光照射到不同物體時光傳播路徑的變化。能運用陽光下物體影子變化的規(guī)律來解釋日食和月食現(xiàn)象?？茖W態(tài)度目標認識到自然事物是在不斷變化的，事物的變化之間是有聯(lián)系和有規(guī)律的。能夠按活動要求堅持觀察和如實記錄數據。能夠根據數據和現(xiàn)象實事求是地進行分析和推理科學、技術、社會與環(huán)境目標知道人們很早就利用陽光下物體影子的變化規(guī)律來測定時間。(二)教學準備為學生準備：手電筒、薄紙片、塑料杯、玻璃。教師準備：水槽、線香、激光筆、教學課件等。第4課光的傳播方向會發(fā)生改變嗎(一)背景和教學目標本課教學是上一課的延續(xù)，同樣是研究光的傳播特點。不同的是，本課是研究光在傳播途中遇到透明或半透明的物體時，傳播方向會發(fā)生什么變化。學生雖然不是很熟悉光的折射現(xiàn)象，但當說到將一根筷子放入水中時會看到一根“彎折”了的筷子，學生便會有所理解?？茖W概念目標光從一種介質斜射進入另一種介質時，傳播方向發(fā)生改變，從而使光線在不同介質的交界處發(fā)生偏折。科學探究目標能通過實驗觀察現(xiàn)象，自行分析、歸納規(guī)律。能用對比的方法觀察光從空氣到水中發(fā)生的光線變化。科學態(tài)度目標在小組合作探究活動中提升合作意識、培養(yǎng)合作能力。科學、技術、社會與環(huán)境目標認識到自然界事物的變化是有規(guī)律的。(二)教學準備為學生準備：玻璃杯、激光筆、鉛筆、魚缸、金魚、學生活動手冊等。教師準備：學生實驗材料、班級記錄表、教學課件等。第5課認識棱鏡(一)背景和教學目標本課內容緊接著上一課的內容，繼續(xù)讓學生探索光由空氣斜射入玻璃等其他透明物體時，是否也能發(fā)生折射；通過觀察白光通過三棱鏡后發(fā)生的變化，進一步引導學生對折射概念進行深層次的理解，并結合生活中常見的光，發(fā)現(xiàn)太陽光是五顏六色的。科學概念目標棱鏡可以改變光的傳播方向。棱鏡是利用光的折射定律控制光的傳播線路的光學元件。太陽光包含不同顏色的光?？茖W探究目標能通過實驗發(fā)現(xiàn)各種色光在不同介質中發(fā)生折射的程度不一樣。科學態(tài)度目標在實驗觀察中養(yǎng)成嚴謹、細致、實事求是的態(tài)度?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標意識到人類的好奇心和社會的需求是科學發(fā)展的動力。(二)教學準備為學生準備：三棱鏡、白紙、硬紙板、水彩筆、火柴、細線、學生活動手冊等。教師準備：學生實驗材料、班級記錄表、教學課件等。第6課光的反射現(xiàn)象(一)背景和教學目標本課教學同樣是研究光的傳播特點，即探究光在傳播過程中碰到障礙物會有怎樣的變化。對于光的反射，學生不一定能理解其含義，但對于光的反射現(xiàn)象，學生是熟悉的。學生經常玩這樣的游戲，用一塊小鏡子或者金屬的文具盒在太陽下晃動，把反射光投射到天花板上或其他物體上。本課教學活動就是在學生的這種生活經驗基礎上展開的?？茖W概念目標光碰到鏡面會改變傳播方向，形成反射現(xiàn)象。反射光也是沿直線傳播的。我們之所以能看到物體，是因為物體上有光反射到眼睛里。科學探究目標能根據陰影、晃眼睛等生活情境發(fā)現(xiàn)光的反射現(xiàn)象，并提出探究冋題及假設。能通過實驗發(fā)現(xiàn)光的反射規(guī)律?？茖W態(tài)度目標善于觀察生活中光的反射現(xiàn)象，并產生探究的欲望?？茖W嚴謹地對待實驗，從實驗現(xiàn)象中得出光的反射規(guī)律?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標人們利用光反射原理發(fā)明了很多有用的器具。認識到自然事物的變化是有規(guī)律的。(二)教學準備為學生準備：手電筒、黑卡紙、膠帶、鏡子、學生活動手冊等。教師準備：教學課件、班級記錄表。第7課制作一個潛望鏡(一)背景和教學目標潛望鏡的制作是本單元知識的綜合應用，用來考查學生對光的理解程度，所以可在單元總結的基礎上進行本課的制作活動。本課以軍事上常用的潛望鏡為硏究對象，通過分析、表達與交流使學生了解潛望鏡內部構造及作用，進一步認識到平面鏡在軍事及生活中的應用，使學生意識到科學技術的重要性，激發(fā)學生學科學、用科學的熱情。有了上一課的知識作為基礎，再來研究潛望鏡的基本原理，應該沒有難度。本課是讓學生通過動手操作，總結得出潛望鏡的原理并自己制作一個潛望鏡?？茖W概念目標潛望鏡利用了光的反射規(guī)律。科學探究目標能通過對潛望鏡內部結構的研究，探究潛望鏡的基本原理。通過親自制作潛望鏡，加深對光的反射原理的理解?？茖W態(tài)度目標通過制作潛望鏡的活動，使學生學會欣賞、評價他人的作品，尊重他人勞動成果愿意合作交流?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標能根據潛望鏡的工作原理，利用生活中的材料，模擬制作潛望鏡。(二)教學準備為學生準備：紙盒、平面鏡、三角板、直尺、鉛筆、剪刀、學生活動手冊等。教師準備：制作好的簡易潛望鏡、教學課件、圖片、班級記錄表。四、參考資料無影燈任何物體受到光照都會投下影子，這是由光線的直線傳播造成的。無影燈其實并不能“無影”，它只是減淡本影，使本影不明顯。影子是光照射物體形成的，地球上各處的影子是不同的。仔細觀察電燈光下的影子，還會發(fā)現(xiàn)影子中部特別黑但四周稍淺。影子中部特別黑的部分叫本影，四周稍淺的部分叫半影。這些現(xiàn)象的產生都和光的直線傳播有密切關系。假如把一個柱形茶葉筒放在桌上，旁邊點燃一支蠟燭，茶葉筒就會投下清晰的影子。如果在茶葉筒旁點燃兩支蠟燭，就會形成兩個相疊而不重合的影子。兩影相疊部分完全沒有光線射到，是全黑的，這就是本影。本影旁邊只有一支蠟燭可照到的地方，就是半明半暗的半影。如果點燃三支甚至四支蠟燭，本影部分就會逐漸縮小，半影部分會出現(xiàn)很多層次。物體在燈光下能生成由本影和半影組成的影子，也是這個道理。很顯然，發(fā)光物體的面積越大，本影就越小。如果我們在上述茶葉筒周圍點上一圈蠟燭，這時本影完全消失，半影也淡得看不見了。科學家根據上述原理制成了手術用的無影燈。它將發(fā)光強度很大的燈在燈盤上排列成圓形，合成一個大面積的光源。這樣，就能從不同角度把光線照射到手術臺上，既保證手術視野有足夠的亮度，同時又不會產生明顯的本影。手術無影燈一般由單個或多個燈頭組成，系定在懸臂上，能做垂直或循環(huán)移動懸臂通常連接在固定的結合器上，并能圍著它旋轉。無影燈采用可消毒的手柄或可消毒的箍(曲軌)作靈活定位，并具有自動剎車和停止功能以操縱其定位，在手術部位的上面和周圍，保持相宜的空間。無影燈的固定裝置可安置在天花板或墻壁的固定點上，也可安置在天花板的軌道上。哈哈鏡如果你靠近光亮的紐扣、電鍍的小勺、燈泡、罐頭盒等物品，會發(fā)現(xiàn)你的面部可能被照得很大，也可能被照得很小，讓你不禁捧腹大笑。哈哈鏡就是這樣一種使物像變形產生奇異效果或幻象的光學裝置，利用曲面鏡引起的不規(guī)則光線反射與聚焦，形成散亂的影像。哈哈鏡由凸凹不平的玻璃制成，有的部分是凸鏡，有的部分是凹鏡，因而物體的像有的放大，有的縮小，看上去奇形怪狀，非?；?。鏡面扭曲的情況不同，成像的效果也會不同，常見的變換效果有高矮胖瘦四種效果。根據鏡面材質的不同，哈哈鏡分為金屬哈哈鏡、玻璃哈哈鏡等。哈哈鏡的鏡面不是平的，有的部分是凸面鏡，有的部分是凹面鏡。當你對著一個上部是凹面鏡的哈哈鏡時，你的頭就會被放大，而且因為鼻子在臉部突出，離鏡面更近，鼻子的像放大的倍數比臉上其他任何部分都大，結果就照出大鼻子。如果你對著一個上部是凸柱面鏡的哈哈鏡，因為鏡子在豎直方向上并沒有彎曲，所以在豎直方向上像與物長度相同；但在水平方向士由于是凸面鏡，像是縮小的，因此，臉在鏡中的像就變成細長的了。同樣道理，如果用凹柱面鏡照你的臉，你會看到一個短胖的臉。如果把鏡面做成上凸下凹，照出來的人就是頭小身體大的了；鏡面做成上凹下凸，照出來的人就是頭大身體小的。要是將鏡面做成各部分凹凸不平的，照出的像就是歪七扭八的“丑八怪”。目前，大型哈哈鏡主要應用于兒童游樂場、酒店裝飾和心理咨詢室等，小型哈哈鏡主要用于家庭裝飾，用來活躍氣氛。第二單元地球表面的變化一、單元概述本單元中的“地球表面”主要指地球表面的形態(tài)，簡稱地形，又稱為地貌。地球表面的地形復雜多樣、不斷變化。本單元學習的重點指向“變化”一詞，即地形地貌的變化。是什么原因引起地球表面形態(tài)的變化呢？教科書通過指導學生親歷觀察、假設、模擬實驗、形成解釋等一系列的科學實踐活動，幫助學生逐步建構起“地球現(xiàn)今的面貌不是本來就有的，而是經過地球內因和外因的共同作用而形成的”這一基本認知。本單元的學習目標來自課程標準中5-6年級的下列相關課程內容。14.2.1描述地球上的水在陸地、海洋及大氣之間處于不間斷的循環(huán)之中。14.2.3舉例說明水在地表流動的過程中，塑造著地表形態(tài)。14.5.1描述地球內部有地殼、地幔和地核三個圈層。14.52知道地殼運動是地震、火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象形成的原因。14.53說出地殼主要由巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類巖石構成。15.3.1了解地震、火山噴發(fā)等自然災害對人類的影響，知道抗震防災的基本。3.2說出人類不合理活動對自然環(huán)境的影響，樹立保護環(huán)境的意識。15.3.3舉例說出人類保護環(huán)境的舉措，能夠針對現(xiàn)實環(huán)境問題提出適當建議。為幫助學生建構科學概念，本單元在設計上順應學生的認知與心理特點，采用了總一分一總的模式。在單元的起始課，引導學生對主要地形的成因進行假設，埋下探索的伏筆，引發(fā)探究的興趣；在后續(xù)各課的學習中，引導學生親歷相應的一系列科學實踐活動，完善或修正已有認知，逐步形成對地形變化成因的科學解釋，在單元最后一課，帶領學生回顧、反思學習過程，建構起關于地球表面變化原因的新認知。本單元共安排了7節(jié)課。第1課“地球的表面”，作為單元起始課，除擔負明確學習主題的任務外，主要是為學生提供一個亮明“影響地形變化因素”這一觀點的機會，為學生后續(xù)學習提供反思、建構相關科學概念的基礎。本課的設計線索：對地球全貌的觀察——陸地內部主要地形的觀察——每一個典型地形地貌的觀察。初步讓學生建立一個地球尺度的概念。知道我們所看到的平原、高原、山地、丘陵和盆地這些地形只是地球整體面貌的冰山一角，是地形變遷到現(xiàn)今的具體呈現(xiàn)。對地球全貌的觀察，能夠使學生在建立與以往學習內容關聯(lián)的同時，為今后更深入學習相關知識埋下一顆探索的種子。第2課“地球的結構”，在前后課之間起著橋梁與紐帶的作用。本課主要承載兩個任務：一是第1課學習內容的延續(xù)，由地球外部形態(tài)的認識延伸到對地球的內部構造的學習，包括地球的結構、地殼的組成、地殼的運動等，豐富和完善對地球的整體認知，二是為第3、第4課學習地震、火山噴發(fā)形成原因奠定知識基礎，知道地球內部是不斷運動的。本課最后安排一個制作地球模型的活動，旨在增強學生對地球結構的感知，進一步激發(fā)興趣與培養(yǎng)實踐能力。第3課“地震的成因及作用”和第4課“火山噴發(fā)的成因及作用”，讓學生通過學習，知道地震和火山噴發(fā)是引發(fā)地表變化的內在因素，相對于風、水等很緩慢的外力作用，是一種劇烈變化。兩課在整體安排上較為相似，均通過模擬實驗讓學生親自觀察，感受地震和火山噴發(fā)時的現(xiàn)象，了解其形成原因。教科書中分別提供了地震和火山噴發(fā)的資料，通過閱讀與研討，讓學生了解地震和火山噴發(fā)時的真實情景以及給地表帶來的改變。兩課的學習是針對第1課呈現(xiàn)的彎曲巖層和長白山天池兩幅圖片，引導學生探索其形成的原因，形成科學解釋。第5課“風的作用”和第6課“水的作用”，主要研究的是引發(fā)地表變化的外在因素。第5課，研究風的作用對地表的影響。本課主要通過風卷起沙子刮蹭巖石的模擬實驗以及對沙漠、戈壁、蘑菇巖和雅丹地貌等的觀察活動，引導學生認識到風的作用是可以使地球表面的地形、地貌發(fā)生改變的。通過與地震和火山噴發(fā)對地表影響力的比較，知道風對地形地貌的改變是極為緩慢的過程。本課學習是對第1課呈現(xiàn)的敦煌雅丹地貌形成原因猜測的回應，學生由此認識到風的作用是巨大的。第6課，帶領學生認識水對地表改變所起的作用。本課關于水的作用主要指地表流水對地球表面形態(tài)的影響，主要涉及兩個方面：一是降雨，二是河流。降雨對地表的侵蝕現(xiàn)象是通過模擬實驗讓學生感知的，而河流對地表的影響與重塑作用是通過觀察圖片和閱讀資料使學生了解的。本課學習是對第1課中黃土高原上的溝壑和黃河入?？诘纳持扌纬稍虿聹y的回應，學生通過模擬實驗和閱讀資料等學習方式，最終形成對兩種典型地形地貌形成原因的科學解釋。第7課“總結我們的認識”，是作為本單元學習內容的總結和學生認識的提升來設計的。主要安排兩個內容：一是回顧本單元的學習內容，針對第1課填寫的班級記錄表中的“猜測主要形成原因”進行反思，比較學習前后認識的不同，感受自己在“地球表面的變化”單元的學習中獲得的成長；二是探索植物對侵蝕的影響。作為大自然的主要成員，人類的活動也影響著地表的變化。本課通過模擬實驗引導學生認識到植被覆蓋可以減少外力對土地的侵蝕，由此可以增強學生愛護樹木、保護土地的意識一提高他們的自覺性。二、單元教學目標科學概念目標地球內部運動和外力作用是形成和重塑地球表面多種地形地貌的原因。地球表面的地形地貌在不斷地發(fā)生變化，有的變化是在緩慢的過程中進行的，如風、水等自然作用對地形的改變；有的卻是一個比較迅猛的瞬間，如地震和火山噴發(fā)對地球表面的改變。地球上的水在陸地、海洋及大氣之間不間斷地循環(huán)。地球表面是崎嶇不平的，有平原、高原、山地、丘陵、盆地等多種多樣的地形。地球內部有地殼、地幔和地核三個圈層。地殼主要由巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類巖石構成。地殼運動是地震、火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象形成的原因。地震、火山噴發(fā)等自然災害會對人類產生一定的影響，抗震防災是有方法可循的。人類的活動也會改變地表形態(tài)，有些活動對地球有積極的影響，有些則是消極影響?？茖W探究目標能通過觀察世界地形圖，描述地球表面的整體樣貌。能描述典型地形地貌特點，并對其形成原因做出猜測。會做地震、火山噴發(fā)、風蝕巖石、降雨侵蝕土地以及植被對侵蝕的影響等模擬實驗。會通過觀察圖片和閱讀資料來搜集信息，作為科學解釋的證據。能基于搜集到的證據，運用科學思維，進行科學解釋并展開科學論證，最終形成科學結論。能反思學習過程，不斷調整、完善認知結構，感知自己的進步與成長。會用科學記錄單的方式表達想法，作為學習反思、形成科學解釋的重要依據?？茖W態(tài)度目標具有不斷探索地球表面形態(tài)變化原因真諦的興趣與愿望。敢于提出猜想，并嘗試通過實證的方式證明猜想的正誤。具有尊重證據、樂于與同學基于證據展開科學論證的品質。愿意交流與反思，感受集體智慧的優(yōu)勢?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標感受科學技術的進步對人類探索、了解自然帶來的可能與便利。認識到人類與環(huán)境是相互影響的，應自覺保護環(huán)境。單元詞匯地殼：地殼是地球固體圈層的最外層，它以莫霍面與地幔相分隔，具有明顯的橫向不均這一特征。地幔：地殼底部至地表以下大約2900千米處的古登堡面的地球內部圈層。地幔約占地球總體積的83%，總質量的2/3。地幔又可分為上地幔和下地幔兩個次一級圈層。地核：地球內部構造的中心層圈。指地幔以下到地球中心的部分。推測可能是高壓狀態(tài)下鐵、鎳成分的物質。地核又可分為內核和外核兩部分，外核深度為2900千米-5100千米，推測為液態(tài)；內核深度為約5100千米以下至地心。地震：地面的震動，是地殼快速釋放能量過程中造成的，其間會產生地震波的一種自然現(xiàn)象?；鹕絿姲l(fā)：是一種奇特的地質現(xiàn)象，是地殼運動的一種表現(xiàn)形式，也是地球內部熱能在地表的一種最強烈的顯示，是巖漿等噴出物在短時間內從火山口向地表的釋放。侵蝕作用：指風力、流水、冰川、波浪等外力在運動狀態(tài)下改變地面巖石及其風化物的過程。侵蝕作用可分為機械剝蝕作用和化學剝蝕作用。搬運作用：是指地表和近地表的巖屑和溶解質等風化物被外營力搬往他處的過程。是自然界塑造地球表面的重要作用之一。其中，外營力包括水流、波浪、潮汐流和海流、冰川、地下水、風和生物作用等。沉積作用：是指被運動介質搬運的物質到達適宜的場所后，由于條件發(fā)生沉淀、堆積的過程的作用。堆積作用：被搬運的物質因外營力減弱或失去搬運能力，以及含溶解質的水溶液受蒸發(fā)或發(fā)生化學反應后出現(xiàn)的積聚過程。其含義比沉積作用更廣，但兩詞經常通用。材料清單地形圖(世界和中國)、橡皮泥(紅、黃、藍三種顏色)、泡沫小盒、保鮮膜、土豆泥、番茄醬、罐頭盒(或不銹鋼小盆)、鐵架臺、酒精燈、護目鏡、巖石(砂巖)、砂紙、泥土、有顏色的沙子、報紙、小桶、自制噴壺、塑料盒、混有少量沙石的濕潤土、有植物生長的土、一側有孔的長方形塑料水槽、降雨器、水、圖片、視頻及教學課件等。三、分課時教材分析第1課地球的表面(一)背景和教學目標本課題目“地球的表面”主要指地球表面的形態(tài)，簡稱“地形”，又稱“地貌”。常見的陸地地形有平原、高原、山地、丘陵和盆地等。地球表面的地形不僅復雜多樣，而且在不斷地發(fā)生著變化。其變化的原因也很復雜，不僅與地球內部構造有關，還與空氣、水、動植物、人類活動等外部因素有關。作為單元起始課，本課為整個單元的學習起到“奠定知識基礎，提供思維線索的作用。首先，提供“世界地形圖”“我國的地形圖”以及各種典型地形地貌的圖片，引導學生按照“從整體到局部”的順序進行觀察，學習描述地形的特點，對地表的各種形態(tài)進行初步的認知。學生在感嘆大自然的神奇造化的同時，會進一步思考：這些奇妙的地形地貌是如何形成的呢？五年級的學生對于地形地貌雖然沒有系統(tǒng)的認識，但是他們也有著豐富的生活經驗，旅途中、網絡中、電視中的見聞都會使他們對地形地貌有一些淺顯的認識。因此他們可以嘗試對各種地形地貌的成因進行猜測，不僅可以為整個單元的學習提供思維線索，而且也將學生心中的疑惑與教學目標相融合，激發(fā)他們進一步探究地形地貌特點及其變化原因的興趣?？茖W概念目標地球表面的地形地貌是復雜多樣的，也是不斷變化的。常見的陸地地形有平原、高原、山地、丘陵和盆地等?？茖W探究目標能夠通過觀察、分析圖片等資料獲得關于地形地貌特點的信息。能夠用恰當的詞語描述常見地形地貌的特點。能夠對地形地貌變化的原因進行有依據的猜測?？茖W態(tài)度目標愿意交流、表達自己的觀點。發(fā)展探究地形地貌變化原因的興趣?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標意識到各種各樣的地形地貌是大自然賜予我們人類的寶貴自然遺產。(二)教學準備為學生準備：世界地形圖或地形地球儀、中國地形圖或地形地球儀、典型地形地貌的圖片、學生活動手冊。教師準備：典型地形地貌的視頻、世界地形圖、中國地形圖、班級記錄大表、教學課件。第2課地球的結構(一)背景和教學目標從本課開始，學生將研究地球表面形態(tài)形成的原因。影響地表形態(tài)變化的因素有很多，按照其能量的來源可歸納為兩個原因：內力作用和外力作用。內力作用的能量來源于地球本身，表現(xiàn)為地殼運動、巖漿活動及變質作用。外力作用的能量來源于地球外部，主要是太陽輻射能和重力勢能，主要表現(xiàn)形式為風化和流水的侵蝕、搬運沉積作用等第2課以及后面的第3、第4課，研究地球內部力量對地形地貌的影響。第2課研究“地球的結構”，而第3、第4課主要研究地球內力作用的兩種表現(xiàn)形式：地震和火山噴發(fā)。地球內部力量的產生與地球內部構造有著緊密的關系。地球由外向內大致可分為地殼、地幔和地核三層。在地球的內部圈層中，地殼與上地幔頂部的固體圈層稱為巖石圈。巖石圈保持在具有黏彈性、高溫可流動的軟流層之上。巖石圈不是一個單一的完整的塊體，而是由板塊構成。全球的板塊共分六大板塊，分別是亞歐板塊、太平洋板塊、美洲板塊、非洲板塊、印度洋板塊和南極洲板塊。這些板塊在不停地運動，是造成地球表面形態(tài)變化的重要原因。板塊之間相互滑動、碰撞、俯沖，它們的邊緣構成地球表面的活動帶，是地震、火山的高發(fā)區(qū)。在本課的學習中，學生將了解地球的內部結構，認識地殼的組成，了解地殼運動并通過制作“地球結構的模型”了解地球內部圈層的結構。本課的學習為后面進一步研究地震和火山噴發(fā)奠定了知識基礎?？茖W概念目標地球從表面到地心分為地殼、地幔、地核三個圈層，地殼在不斷運動著。組成地殼的巖石可分為巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類?？茖W探究目標能夠通過閱讀資料、觀察圖片來了解地殼運動如何引起地形變化。能夠制作地球結構的模型，了解地球內部圈層結構?？茖W態(tài)度目標保持對探究地球內部構造的好奇心和探究熱情。樂于參與地球結構模型的制作活動，能夠與他人合作、克服困難、積極地完成制作任務?？茖W、技術、社會和環(huán)境目標感受科學技術的進步為人類探索自然、認識自然帶來了可能與便利。(二)教學準備為學生準備：橡皮泥(紅、黃、藍三種顏色)、地球內部結構的相關資料、學生活動手冊。教師準備：教學課件、視頻資料、班級記錄表。第3課地震的成因及作用(一)背景和教學目標在第2課的學習中，學生認識了地球的內部結構，了解了地殼的組成及運動。本課和第4課，將指導學生通過研究地震和火山噴發(fā)兩種自然現(xiàn)象來認識地球內部的力量是如何改變地形地貌的。地面的震動簡稱為地震，是巖石圈內能量積累到一定時候釋放的一種形式，是自然界經常發(fā)生的一種地質作用。地震可分為天然地震和人工地震兩大類。天然地震有兩種：一種是“構造地震”，是由地下巖石的構造活動產生的地震；另一種是由火山噴發(fā)而產生的“火山地震”。人工地震是用大為方法產生的地震，如工業(yè)爆破或地下核爆炸等。本課主要研究的是“構造地震”。構造地震又稱斷裂地震，是由地下巖石發(fā)生快速錯斷引起的。地下巖石由于地殼的運動會長期受到力的作用而發(fā)生形變。一旦這種作用力的強度超過了巖石的承受強度，巖石就要破裂或錯開，同時將積累的能量迅速釋放出來從而發(fā)生地震。構造地震分布廣、危害巨大，強烈的地震能導致山崩地裂、地面沉降與隆升、地表錯位、河道堵塞、房屋倒塌等。大多數地震都屬于構造地震。中國是多地震的國家之一學生對于地震現(xiàn)象并不是一無所知，電視中、網絡中都經常會有關于地震的報道。他們知道地震是一種災害性地質現(xiàn)象，一地震發(fā)生時會對地表形態(tài)產生巨大的影響。而且通過前面的學習，學生也了解了地殼運動對巖層的影響。但是，學生對于地震產生的具體原因還比較模糊，地震的發(fā)生會導致地形地貌的哪些具體變化也不是非常清楚。因此，在本課的學習中，學生將通過模擬實驗對地震的成因建構自己的解釋，通過分析文字、圖片等資料了解地震發(fā)生時對地表產生的影響，搜集地震發(fā)生時如何自救的方法并且制成宣傳海報。通過以上的活動，幫助學生建立關于“地震”這一自然現(xiàn)象比較完整的知識體系：從“原因”到“產生的影響”再到“如何自救”。同時加深了學生對于“地殼運動”的理解，為解釋“彎曲巖石”的現(xiàn)象找到更為充分的依據?？茖W概念目標地殼運動是地震發(fā)生的原因。地震的發(fā)生會使地表形態(tài)發(fā)生巨大變化?？茖W探究目標能夠通過模擬實驗，探究地震形成的原因。能夠通過閱讀資料、觀察圖片，分析地震后給地表帶來的改變。能夠制作關于抗震防災的手抄報，宣傳抗震防災的常識?？茖W態(tài)度目標保持對地震現(xiàn)象的探究熱情，樂于參加模擬實驗。能基于證據大膽表達自己的見解，認真傾聽他人意見，形成集體觀點?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標了解科學技術可以減少自然災害對人類生活的影響。知道抗震防災的基本常識。(二)教學準備為學生準備：泡沫小盒、保鮮膜、泥土、水、學生活動手冊。教師準備：教學課件、班級記錄表。第4課火山噴發(fā)的成因及作用(一)背景和教學目標在上一課研究地震成因之后，本課將研究地球內部力量改變地形地貌的另外一種表現(xiàn)形式——火山噴發(fā)?；鹕绞怯傻厍騼炔康臒霟釒r漿及伴生的氣體和碎屑物質噴出至地表后冷凝、堆積而成的山體。典型的火山地貌表現(xiàn)為頂部有漏斗狀洼地的椎體孤立山峰，如日本富士山?；鹕絿姲l(fā)是火山作用的表現(xiàn)形式，是巖漿活動的一種。巖漿活動可分為兩種方式：①侵入作用，巖漿從深部發(fā)源地上升但沒有到達地表就冷凝形成巖石的過程；②噴出作用或火山作用，巖漿從深部發(fā)源地上升直接溢出地表，甚至噴至天空的作用過程。巖漿發(fā)源于上地幔軟流層或下地殼深處，其溫度很高，一般在700-1200℃，內壓力很大，可以順著地殼薄弱地帶侵入上部地殼，或沿著構造裂隙噴出地面?；鹕絿姲l(fā)多具有間歇性。正在噴發(fā)的和人類有史以來常作周期性噴發(fā)的火山稱為“活火山”，其周期可為數十年或數百年；人類歷史上無噴發(fā)記錄且已遭嚴重破壞的火出稱為“死火出”；雖長期無噴發(fā)活動，但是還會再噴發(fā)的年輕且完好的火出稱為“休眠火山”?；鹕街饕植加诎鍓K之間的構造活動帶，如環(huán)太平洋大陸邊緣帶、地中?！柴R拉雅山脈帶和洋中脊裂谷帶等學生對于火山噴發(fā)的自然現(xiàn)象并不陌生。但是，他們對于這一自然現(xiàn)象更多停留在文字、圖片以及視頻等感性認識的水平上，并沒有深入去了解這種地質作用對地形地貌產生的影響，更沒有通過模擬實驗來探究其發(fā)生的原因。因此，本課將引導學生對火山噴發(fā)的成因及其對地形地貌的影響進行深入探究。學生將通過對文字、圖片等資料的分析整理來了解火山噴發(fā)給地表帶來的改變，通過模擬實驗探究火山噴發(fā)的成因，了解火山噴發(fā)對環(huán)境的影響?？茖W概念目標地殼運動是火山噴發(fā)的原因?；鹕絿姲l(fā)會改變地球表面的地形，對環(huán)境產生巨大的影響?？茖W探究目標能夠通過閱讀資料、觀察圖片，分析火山噴發(fā)給地形地貌帶來的改變。能夠通過模擬實驗獲得證據，探究火山噴發(fā)的原因?？茖W態(tài)度目標對探究火山噴發(fā)現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情。積極參加模擬實驗，具有基于證據發(fā)表自己見解的意識。斗學、技術、社會和環(huán)境目標認識到人類、動植物與環(huán)境之間相互影響和相互依存關系。(二)教學準備為學生準備：火山噴發(fā)的文字及圖片資料、土豆泥、番茄醬、罐頭盒(或不銹鋼小盆)、鐵架臺、酒精燈、護目鏡、學生活動手冊。教師準備：教學課件、視頻資料、班級記錄表。第5課風的作用(一)背景和教學目標在前面2-4課的學習中，學生研究了內部力量對地球表面形態(tài)的影響。本課和第課開始研究外力作用對地形地貌的改變。外力作用的能量來源于地球外部——以太陽能為主。外力作用主要作用于地球的外部圈層和表層系統(tǒng)，主要形式是地球外圈的力量對地殼的風化、侵蝕、搬運、沉積過程，并對地球的表面形態(tài)進行改造。地球的外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈。大氣圈是地球外部圈層最主要的組成部分，大氣圈本身進行著各種各樣復雜的物理化學過程，同時還與地球表面的巖石圈發(fā)生著各種復雜的地質過程，即風的地質作用?？諝獾倪\動很復雜，絕對水平運動的空氣是不存在的，因此可以把近水平運動的空氣稱為風。風的地質作用是指氣流對地球表面物質的動力作用及其相關的過程，主要形式有風蝕作用、風的搬運作用及風的堆積作用。五年級的學生對于由“風的作用”形成的地貌并不陌生，他們會從電視、網絡中獲得一些相關的信息，甚至可能去某些地區(qū)旅游過。但是，他們對于這種地貌的形成的具體原因及過程并不清楚。在本課的學習中，學生將通過模擬實驗初步探究風蝕作用對巖石的影響，通過閱讀分析圖片、文字等資料了解風蝕作用、風的搬運及堆積作用對地球表面的影響，以及了解相關地形地貌的形成過程?？茖W概念目標風的力量會磨蝕巖石并且搬運巖石破碎物，對地形變化起著重要作用，而且這種作用和變化是緩慢進行的?？茖W探究目標能根據已有知識和生活經驗對“風對地形的作用”提出自己的看法和根據，并且與其他同學進行交流和分享。會做“模擬風卷起沙子對巖石的影響”的實驗并對實驗現(xiàn)象進行解釋?？茖W態(tài)度目標體會到大自然的神奇力量。意識到探究成果對解答問題的重要價值?？茖W、技術、社會和環(huán)境目標認識到由于風的作用形成的地形地貌是大自然賜予我們人類的寶貴自然遺產。(二)教學準備為學生準備：巖石(砂巖)、砂紙、實驗記錄單。教師準備：教學課件、風蝕地貌(戈壁、沙漠)照片、雅丹地貌的視頻資料、班級記錄表。第6課水的作用(一)背景和教學目標水圈作為地球外部圈層之一，包括海洋、湖泊、河流、冰川、沼澤和地下水等形成連續(xù)的封閉圈層。在太陽能的作用下，水在不斷地循環(huán)，循環(huán)所產生的作用力對地表不斷地進行著改造，是外力作用的重要組成部分。本課研究“水的作用”，主要指地面流水對地球表面形態(tài)的影響。地面流水是指流動于陸地表面的水，包括大氣降水、融雪、經由地下重新返回地表的暫時的或常年的徑流水。因此，地面流水包括暫時性地面流水和長期性地面流水。本課的學習也將從這兩方面入手，引導學生了解水的地質作用。暫時性地面流水，是在大氣降水(比如降雨)的同時，山體斜坡上向下流動的薄水層及由此形成的無數細流，隨降雨結東而停止流動。降雨時，會產生無固定水道的細小水流沿斜坡向下運動，同時帶動風化作用所產生的松散物質向斜坡下搬運。雨點沖擊地面的機械作用，加強了斜坡面的侵蝕和搬運能力，產生斜坡的侵蝕作用。在起伏不平的斜坡上，有各種低洼地處，當徑流水匯入低洼地區(qū)后便形成了較強水流，擴大了侵蝕作用，在土壤中形成切溝，切溝相互匯集形成沖溝。沖溝是加速水流的侵蝕而切入地表的溝。沖溝侵蝕是水力侵蝕的形式之一，它切割土地，使土地支離破碎而造成水土嚴重流失。河流是具有一定河道的長期性地面流水，是地球外力作用中最主要的形式，在河流的侵蝕、搬運和沉積過程中，地球表面的形態(tài)不斷地被改造。河水的侵蝕作用分為下蝕作用和側蝕作用。下蝕作用使谷底、河床加深，側蝕作用使河道加寬。河水的沉積作用會形成三角洲、沖積平原等地形地貌。降雨、河流都是學生非常熟悉的自然景象，但是他們并不清楚地面流水也是改變地形地貌的重要因素。在本課的學習中，學生將通過模擬實驗認識降雨給地表帶來的變化；通過觀察圖片、閱讀資料認識河流對地表的改變；用掌握的科學知識解釋自然現(xiàn)象，加深他們對“流水”這一外力作用如何影響地形變化的認識?？茖W概念目標地球上的水在陸地、海洋及大氣之間不間斷地循環(huán)。雨水降落到地面會侵蝕土地。河流會侵蝕河床和兩岸，這些被侵蝕的泥土在水流緩慢的地方又會沉積下來。河流的侵蝕和沉積作用，形成了許多不同的地形地貌?？茖W探究目標能通過模擬實驗探究降雨給土地帶來的變化。能夠通過分析、閱讀資料了解河流的侵蝕和沉積作用形成了許多不同的地形地貌?？茖W態(tài)度目標積極參與模擬實驗，尊重事實，愿意溝通交流自己的觀點與發(fā)現(xiàn)。提升自覺保護環(huán)境的意識?？茖W、技術、社會和環(huán)境目標認識到水土流失的危害和減少雨水對土地侵蝕的重要性。認識到人類活動對環(huán)境的影響。(二)教學準備為學生準備：泥土、有顏色的沙子、報紙、小桶、自制噴壺、塑料盒。教師準備：教學課件，河流侵蝕、沉積作用形成地形地貌的圖片及資料，班級記錄表。第7課總結我們的認識(一)背景和教學目標經歷了前面6課的學習，學生分別從內力作用和外力作用兩個方面探究了影響地球表面變化的原因，認識了各種因素影響下形成的典型地形地貌。本課是對前面所學內容的回顧與梳理，意在幫助學生對地形地貌的形成及其演變形成更加完整的認知。同時，通過對比實驗研究植被對侵蝕作用的影響，拓展學生對侵蝕作用的認識，并將學到的科學知識與自然界及其生態(tài)環(huán)境的保護聯(lián)系起來，培養(yǎng)學生愛護植物、保護環(huán)境的意識?？茖W概念目標地球內部力量如地殼運動產生的力，與外部因素如風、水等，都會影響地球表面的形態(tài)。斜坡上有無植被會影響土地被侵蝕的程度。科學探究目標能回顧并梳理出影響地球表面變化的因素。能夠通過對比實驗，研究植被對侵蝕的影響?？茖W態(tài)度目標愿意交流、表達自己的觀點?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標意識到各種自然力量在重塑地表形態(tài)的過程中也會影響人類的生產生活，人類自身的活動也在改變著地表的形態(tài)，我們要盡量減少對土地的侵蝕。(二)教學準備為學生準備：濕潤且混有少量沙石的土、有植物覆蓋的土、一側有孔的長方形塑料水槽、降雨器、水、學生活動手冊。教師準備：教學課件、班級記錄大表。四、參考資料地形地貌類型地表形態(tài)簡稱地形，又稱為地貌。從形態(tài)分，主要分為陸地地貌形態(tài)和海底地貌形態(tài)；從成因分，可分為內力為主和外力為主形成的地貌形態(tài)。陸地地貌形態(tài)陸地表面是起伏不平的，形態(tài)是多種多樣的。陸地地貌主要有平原、高原、山地、丘陵、盆地等，但基本上可以歸納為山地和平原兩種類型。丘陵和山地的形態(tài)無大區(qū)別，海拔高度小于500米，相對廣度小于100米的山地就是丘陵。高原和平原也沒有嚴格界限。盆地實質上是山地和平原兩種類型的組合山地地貌包括山嶺和谷地兩種類型。高出平地之上具有頂、坡、麓三個部分組成的地表形態(tài)叫作山，山頂叫作峰；呈長條狀延伸的山叫作嶺，山嶺的頂部叫作山脊向一個方向延伸的山嶺系統(tǒng)叫作山脈。一條山脈可以包括許多條大致平行的山嶺及其間的谷地。平原又可分為低平原和高平原兩類。通常把絕對高度小于200米的沿海平原和盆地底部平原叫作低平原；地面切割較淺的高原叫作高平原，如我國的內蒙古高原。海底地貌形態(tài)海底地貌也是多樣的，總的說來，海底地貌可劃分成大陸架、大陸坡和大洋底三大陸架是大陸地殼被海水淹沒的部分，在構造上是大陸的組成部分。大陸坡是大陸架外緣向深海盆地過渡的一個很陡的斜坡。大洋底是海洋底部的主體部分，約占海底總面積的80%。大洋底的地形起伏也是很大的，在大洋底部有綿延數千千米的海底山脈(也叫海嶺)，把洋底分隔成數個面積廣大的海盆。海底也有火山，火山露出水面就是火山島。此外，在太平洋的邊緣還有數千米深的海溝和一系列島弧，海溝和島弧分布的地區(qū)是海底坡度最大、高差極為懸殊的地方。地球的圈層構造地球的物質成分及性質不是均一的，具有圈層結構的特征。地面以上的圈層為外部圈層，地面以下的圈層為內部圈層。一、外部圈層構造地球的外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈。二、內部圈層構造地球的內部以兩個重要的間斷面—一莫霍面和古登堡面為界，分為地殼、地幔和地殼是地球固體圈層的最外層，由巖石組成，其底界為莫霍洛維契奇界面。1.地殼地殼的厚度各處不一。大陸地殼平均厚度為35千米，大洋地殼平均厚度為7千米。地殼的體積占全球的1%，質量為全球的0.2%。地殼的表層因受大氣、水、生物的作用，可形成土壤層、風化殼和沉積層，厚度在10千米以內。2.地幔地殼底部至地表以下約2900千米處的古登堡面的地球內部圈層為地幔。地幔約占地球總體積的83%，總質量的2/3，可分為上地幔與下地幔。上地幔的物質成分一般認為是由橄欖石、輝石和石榴子石按不同的比例組成的。上地幔100千米200千米處的物質具有較強的塑性變形能力，在動力的作用下可以發(fā)生緩慢的流動，稱為軟流層。軟流層以上的地幔部分和地殼合在一起統(tǒng)稱為巖石圈。3.地核地核是地球內部結構的中心層圈，指地幔以下到地球中心的部分?？茖W家推測地核中的物質可能是高壓狀態(tài)下鐵、鎳成分。地核又可分為內核和外核兩部分，外核深度為2900千米-5100千米，推測為液態(tài)；內核深度為約5100千米以下至地心。地質作用地質作用是指改變地球表面形態(tài)、改變組成地殼的物質(巖石)成分與構造、破壞原來的巖石以及形成新的巖石等的自然作用。一切地質作用都是以能量為基礎的地球的能量系統(tǒng)由太陽能、放射能、物理能和其他能量等構成。沒有能量，地質作用就不可能發(fā)生，但并不是地球的所有能量都會轉化成地質作用的形式。由能量轉化而成的、能夠導致地質作用發(fā)生的力稱為營力。按來源分，營力可分為內力地質作用和外力地質作用。像放射能、動能、重力能、化學能、結晶能等來源于地球內部的能量稱為地球的內能，以內能作為營力的地質作用稱為內動力地質作用，內動力地質作用主要發(fā)生在固體地球的內部，部分發(fā)生在固體地球的表層。來源于地球外部的能量稱為外能，其相應的地質作用稱為外動力地質作用，外動力地質作用則主要作用于地球的外圈和地球的表層系統(tǒng)。內動力地質作用的形式主要有構造運動、地震作用、巖漿作用和變質作用等方式；外動力地質作用的主要形式是地球外圈對地殼的風化、侵蝕、搬運、堆積過程，并對地球的表層系統(tǒng)進行改造。地表形態(tài)的形成和發(fā)展是內力和外力相互作用的結果。內力創(chuàng)造了地表形態(tài)的基本輪廓，即海陸的分異和大的地形起伏，外力則進行雕塑加工；內力作用造成高山盆地，使地面崎嶇不平，外力作用則破壞高山、填平低地，使地面趨于平夷。二者在地形發(fā)展方向上是對立的，但又是相互聯(lián)系的統(tǒng)一過程。內力作用可歸結為隆起和沉降的對立統(tǒng)一。外力作用可歸結為侵蝕和沉積的對立統(tǒng)一。但外力的侵蝕和沉降卻與內力的隆起和沉降相互依存。侵蝕作用主要在隆起的山地高原上進行，沉積作用主要在沉降的平原和盆地內進行，這就是外力和內力的對立統(tǒng)一。內、外力相互斗爭彼此消長的過程，就是地表形態(tài)發(fā)展和演化的過程。著名的長江三峽就是內力和外力共同作用的結果。長江三峽以雄偉險峻聞名中外它是地殼不斷抬升、流水不斷侵蝕切割形成的，也就是說是內力和外力的共同作用形成的。地震地震的成因地震是構造運動的一種特殊形式，也是地球內部存在巨大能量的證明。地震的成因相當復雜，各種成因假說也很多，但不管何種成因假說，幾乎所有科學家都認為地震是由于震源區(qū)物質發(fā)生瞬時位移所形成的彈性波到達地表所引起的震動。一般認為，地震是因為地球內部巖石所承受的應力超過了巖石的強度發(fā)生破裂產生的。地殼上部的巖石是一種彈性物質，容易發(fā)生彈性變形。原始狀態(tài)中的巖石在應力作用下不斷發(fā)生變形，在巖石的彈性應變范圍內，這種變形并沒有釋放能量，而是轉化成應變的形式，并隨著能量的積累使應力和應變不斷加大。每一種巖石都有自己的強度，也有一定的彈性應變范圍，當地球內部巖石所承受的應力超過了巖石所能承受的彈性應變范圍時，巖石便發(fā)生破裂，同時由于彈性回跳而發(fā)生震動，地震就發(fā)生了。地震過后，地球內部的能量得到了釋放，但巖石的斷裂變形卻無法再恢復。震源即地震發(fā)生的地點。震源實際上并不是地球內部發(fā)生地震的一個點，通常是一定范圍內遭到破壞的巖石。震中震中是地震震源在地表的垂直投影點，也是震源與地表最近的距離，通常在震中附近地區(qū)地震的破壞程度最大。震級震級是按照地震本身強度而定的等級標度，與地震釋放大量的能量大小相關，常用M表示。地震釋放出來的能量越多，震級就越大。烈度烈度是指地震對地表的破壞程度，它是根據地面的破壞程度來確定的，一般分為12級，12級烈度是毀滅性的。地震作用地震作用有許多不同的表現(xiàn)形式，形成許多地質現(xiàn)象。地面變形是地震作用最常見的結果，除了隆起、錯動、旋扭等各種變形外，還可能引起地裂縫、地面陷落等變形。震區(qū)及其周圍地區(qū)，出現(xiàn)大量的裂縫帶、重力崩塌、滾石、邊坡崩塌、地滑、地基沉陷等。由地震引發(fā)的山崩和滑坡規(guī)模往往很大，造成次生災害。地震中由于山崩或滑坡所形成的垮塌物經常會堵塞河道，形成湖泊——堰塞湖。風化作用在溫度、空氣、水和生物共同的作用下，形成巖石的破壞變化過程叫作風化作用風化作用使堅硬的巖石變成碎小的石塊、沙子和黏土。風化作用可分為物理風化作用(也叫機械風化作用)和化學風化作用(包括生物化學風化作用)。一、物理風化作用堅固的巖石機械地崩解為各種大小不同的碎塊和微粒，而組成巖石的各種礦物的化學成分沒有發(fā)生變化，巖石的這種被破壞過程叫作物理風化作用。溫度變化是引起物理風化的主要因素，巖石受熱體積膨脹，冷卻時體積收縮。由于巖石表層和內部受熱不均，因而產生巖石表層不均勻的膨脹與收縮，膨脹時產生平行于巖石表面的裂隙，收縮時又產生垂直于巖石表面的裂隙，這樣巖石便慢慢被剝離破碎了。當有水滲入巖石的裂隙縫里并在那里凍結的時候，水體積膨脹，對巖石的縫壁產生巨大的壓力，能使堅固的巖石發(fā)生劈裂，這種現(xiàn)象叫作冰劈作用。生長在巖石裂縫中的植物的根所發(fā)生的機械破壞作用，也是物理風化作用的一種因素。二、化學風化作用組成巖石的礦物成分在水、空氣和生物活動的作用下，發(fā)生化學分解作用，形成新的礦物，改變了原來巖石的化學成分，巖石的這種變化過程叫作化學風化作用。引起化學風化作用的主要因素是水和空氣中的氧氣及二氧化碳。巖石的礦物成分遇到空氣和水中的游離氧便發(fā)生氧化作用，形成新的礦物，比如黃鐵礦經氧化后變成褐鐵礦水對巖石能起水解作用，例如正長石被水解變成高嶺土。水對巖石還能起溶解作用，特別是水中的二氧化碳，對巖石的破壞作用最為普遍，例如石灰?guī)r被溶蝕形成巖溶地貌。生物的活動也能引起巖石的化學分解，比如定居在巖石表面的苔蘚、地衣和細菌常分泌出的有機酸，以及植物死亡后分解形成的腐殖酸，都對巖石有分解作用?？傊鞣N巖石在化學風化作用下，逐漸遭到分解破壞，一方面形成不溶性黏土礦物，殘留在原地；另一方面還可形成一些可溶性物質隨水流走，被搬運到其他地方。風的地質作用大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，大氣圈本身進行著各種各樣復雜的物理化學過程，同時還與地球表面附近的巖石圈發(fā)生著各種復雜的地質過程，即風的地質作用。風的地質作用是指氣流對地球表面物質的動力作用及其相關的過程。主要表現(xiàn)在破壞地表巖石，使之破裂、粉碎、磨蝕，并把地表的松散物質搬運到其他地方沉積下來，形成特殊的地貌景觀。風的這些作用過程統(tǒng)稱風成作用。一、吹蝕作用和磨蝕作用吹蝕作用是由氣流壓力的直接作用，使地面松散巖石遭到破壞、粉碎或被吹走的作用。實際上，風的吹蝕作用很少單獨進行，通常是與磨蝕作用一起發(fā)生的。風夾雜著一些硬顆粒對地面巖石的破壞過程稱為磨蝕作用。磨蝕作用在狹窄的山谷、大裂縫帶以及被烘熱的沙漠盆地最為強烈，因為這些地區(qū)經常產生粉塵渦流，這種渦流裹挾地表由物理風化形成的松散物質，并向上拋起、打碎，這種作用反復進行可使地面逐漸變深，形成盆地，長期作用的結果會使盆地越來越深。新疆的吐魯番盆地就是這種作用形成的。風力吹蝕和磨蝕，會形成戈壁、風蝕洼地、風蝕柱、風蝕蘑菇、風蝕城堡等。二、風的搬運作用風的搬運作用具有很大的意義。風從地表揚起的松散碎屑物，可以長時間懸浮在大氣中，并隨著大氣環(huán)流漂浮到世界各地。風的搬運能力極其強大，持續(xù)強勁的優(yōu)勢，風可以使碎屑物翻山越嶺，進行長距離的搬運，搬運距離與風力和碎屑物的粒度有關。三、風成堆積由風的沉積作用所形成的堆積物稱為風成堆積。風在運動過程中能量將逐漸減弱，其搬運能力也逐漸減小，各種不同粒度的碎屑物也逐漸沉積下來。風的沉積作用會形成沙丘。新月形沙丘是沙漠中常見的地貌，迎風坡凸而平緩，背風坡凹而較陡。地面流水的地質作用地面流水是指所有流動于大陸地表的水，包括大氣降水、融雪，經由地下重新返回地表的暫時的(或常年的)徑流水。地面流水是大陸表面最主要的外動力地質作用形式，也是改造大陸地表形態(tài)的主要動力。地面流水在山區(qū)通過侵蝕作用，形成深切地貌，使地面逐漸降低；在平原或低洼的盆地地區(qū)則通過沉積作用，使地面上升，其結果是不斷地夷平地球陸地表面。地面流水的地質作用包括對地表巖石的侵蝕、搬運和沉積等作用，這些作用的總和稱為水流作用，其作用的產物稱為沉積物。地面流水作用的強度取決于水流的流量和流速。一、河流的剝蝕作用河流是地面流水的主要類型，河流剝蝕作用又稱河流的侵蝕作用。河流的侵蝕作用以機械侵蝕作用為主，化學溶蝕作用占次要地位。按侵蝕作用的方向不同，河流侵蝕作用可分為下蝕作用和側蝕作用。河流的下蝕作用是指河水及其所攜帶的碎屑物侵蝕河床底部巖石使河床降低、河谷加深的作用。在河流下蝕作用強烈的地區(qū)，河谷不斷加深，其加深的速度遠遠大于拓寬的速度，結果造成谷坡的高度遠遠大于谷底的寬度，河谷橫剖面呈V字形，故稱V形谷。河水及其攜帶的碎屑物質對河床兩側和谷坡產生的破壞作用稱為側蝕作用。側蝕作用的持續(xù)進行會使河谷不斷展寬、河床變得越發(fā)彎曲。河流側蝕作用的原因是河流進入彎曲河段后，主流先偏向凹岸，河水的運動進入單向環(huán)流狀態(tài)，河水及其中的碎屑不斷沖擊凹岸使得凹岸節(jié)節(jié)后退。由于受河水向下游運動的慣性影響，側蝕作用最強烈的地點不是河道彎曲最大的彎頂，而是彎頂稍偏下游。凹岸被侵蝕下來的碎屑物質，較粗的沉積在河床底部，較細的則由環(huán)流的底流帶至凸岸沉積下來，因此凸岸不斷前伸。隨著凹岸侵蝕、凸岸堆積的發(fā)展，河床越來越彎曲，由此形成了連續(xù)彎曲的河流，也稱曲流二、河流的搬運作用與其他搬運介質相比，河流的搬運能力最強。以黃河為例，每年黃河搬運入海的泥沙量約為12×10°噸，使其下游的河床每年平均抬高10厘米，人海口大量泥沙堆積起來，形成面積約5450平方千米的黃河三角洲，并且黃河三角洲的頂點正以每年2-3千米的速度向海延伸。三、河流的沉積作用河流沉積以機械沉積作用為主。沉積作用的主要場所：①河流入海、人湖以及支流入主流處，由于河水受到相對平靜的寬水體頂托，流速減小，河流所攜帶的碎屑物質便會大量沉積下來。②山區(qū)河流進入平原區(qū)的山前地帶。③彎曲河段，由于環(huán)流作用，底流從凹岸流向凸岸時流速減小，部分碎屑物質在凸岸發(fā)生沉積。河流的沉積物叫沖積物。河口是河流最主要的沉積場所，河口沉積物常形成三角洲。巖石的成因和分類地質學家根據巖石的成因，把巖石分為巖漿巖、沉積巖和變質巖三類。巖漿巖：指由巖漿冷卻凝固形成的巖石。在地表的深層，溫度很高，足以將巖石熔化成巖漿。當火山噴發(fā)時，熾熱的巖漿沖出地表冷卻后形成熔巖。玄武巖、浮石、繩狀巖、流紋巖、氣泡石都是火山噴發(fā)后巖漿冷卻形成的巖石?；鹕缴系膸r石并不完全相同。有些看起來像玻璃，很光滑，因為它們當初冷卻得很快。有些在巖漿噴發(fā)時冷卻得很慢，使得氣體在內部沸騰，形成許多小洞，因此表面很粗糙。花崗巖是地殼深處的巖漿在沿著地殼的裂隙向上滲透，但還未到達地表就已冷卻變硬形成的巖石。沉積巖：指在水中形成的巖石。流水沖擊和攜帶者碎石、泥沙、動植物遺體，并把它們帶到平緩的地方沉積下來。經過漫長的時間和無數次的沉積，沉積物越堆越厚，在壓力和水中膠結物的作用下，沉積物逐漸形成巖石，其中被泥沙掩埋的動植物遺體變成了化石。砂巖、頁巖、礫巖都屬于沉積巖。石灰?guī)r也是一種沉積巖，是由生物骨骼或它們溶解在水里的物質沉積而形成的。變質巖：巖石受到一定的壓力和高溫而發(fā)生變化，礦物會重新排列，性質也發(fā)生變化，這樣形成的巖石叫作變質巖。比如，石灰?guī)r變質形成大理巖，頁巖變質形成板巖。由于巖石的成分及形成原因不同，形成了不同形態(tài)和性質的各種巖石。因此石的特征為我們提供了它們是如何形成的線索，可以幫助我們探索地球運動的秘密。第三單元計量時間一、單元概述自具有“時間”概念以來，人們便不斷地尋求著準確計量時間的方法。古人經過長時間的觀測和日常生活經驗的積累，發(fā)現(xiàn)太陽等天體在天空有規(guī)律地改變著位置，并且呈現(xiàn)出周期性的運動。根據太陽東升西落固有的周期性，人們制定了歷法并用此描述時間，這是我們能夠追溯到的較早的劃分時間的方法?！疤臁背闪俗钤绲臅r間單位。那么，一天內的時間進程又如何把握呢？古人發(fā)明了日晷，還研究制作出了沙漏、水鐘等計量時間的裝置。隨著社會的發(fā)展，人們逐漸意識到精確計量時間的必要性和重要性。17世紀以后，鐘表工藝迅猛發(fā)展，在時間計量史上具有劃時代的意義。根據伽利略發(fā)現(xiàn)的單擺的等時性，惠更斯制造了歷史上第一個擺鐘，使時鐘的誤差從每天15分鐘減少到5分鐘。后來惠更斯又首次造出了第一個依靠發(fā)條驅動的機械表，并由此推動了18世紀高精度航海鐘的發(fā)明，從而解決了困擾人類近兩個世紀的經度測定問題，大大推動了航海事業(yè)的發(fā)展。不僅如此，機械鐘的出現(xiàn)還促進了當時整個機械工業(yè)的發(fā)展，使以鐘表、羅盤、槍炮、印刷術等為代表的技術革命成為近代科學產生和發(fā)展的動力之一?；仡櫿麄€科學發(fā)展史，我們可以清楚地看到，計時工具的發(fā)展史是與整個人類文明發(fā)展史同步的。學生在本單元的學習中，要大致了解人類計時工具發(fā)展的幾個比較典型的階段：燃香鐘→水鐘→擺鐘。學生要學會觀察、研究這些不同計時工具的差異性，以及保障計時準確的科學原理。在此基礎上模擬設計和制作水鐘、鐘擺等計時工具。如同古人一樣，學生通過親歷科學實踐活動會發(fā)現(xiàn)一些計時方法的局限和不足，于是便會產生改進計時工具的內在需求。由于燃香鐘受外界因素影響較大，因此，計時方法直接進階到水鐘。水鐘可以說是時鐘發(fā)展史上比較典型的機械計時工具了，但是其準確性和方便性都有待提高，于是又進階到擺鐘。另外，在研究同一種計時工具時，學生的認知和思維也是在不斷向前推進的，例如研究水鐘，一開始發(fā)現(xiàn)初始水位高度和孔徑不變，流出相同多的水，時間是相等的；繼而又發(fā)現(xiàn)當水位變化后，水流速度并不是相等的；最后認識到只有保持水位不變時，水流速度才是相等的。再比如，對于單擺的研究，學生一開始會發(fā)現(xiàn)同一個單擺在擺動起來的時候具有等時性(相同時間內擺動次數相同)，但是不同單擺的擺動速度卻不同。進一步研究發(fā)現(xiàn)，擺繩長度會影響單擺擺動的快慢。因此，本單元是學生理解“科學上的解釋、理論和模型都是在特定的時期內與可獲得的實證最為吻合的”這一觀點很好的材料。當學生回顧整理整個單元的研究時，可以清晰地認識到：具有一定周期性運動的事物可用于計時。本單元學習目標來自課程標準中5-6年級的下列相關學習內容。16.2.1知道重大的發(fā)眀和技術會給人類社會發(fā)展帶來的深遠影響和變化。18.2.2將自己簡單的創(chuàng)意轉化為模型或實物。18.3.2簡單評估完成一個產品或系統(tǒng)的可行性，預想使用效果。本單元共有7課，它們的編排邏輯如下。首先提出問題，明確本單元研究的主題，即在時鐘發(fā)明之前，人們是怎樣計時進而安排生活和勞作的(第1課)；再通過對計時發(fā)展史上不同階段燃香鐘、水鐘、擺鐘等典型的計時工具的制作、觀測及研討等活動，探究這些計時工具的特點及計時原理(第1-6課)，認識人類計時工具發(fā)展進程，體會重大的發(fā)明和技術會給人類社會發(fā)展帶來的深遠影響和變化；在認識并研究古代水鐘、擺鐘等計時工具的基礎上，學生設計、制作自己的水鐘、擺鐘等計時工具(第3、6課)，他們根據教科書提出的任務結合所學知識，進行設計，評估完成一個產品的可行性，預測使用效果，然后將自己的創(chuàng)意轉化為可以實際用來計時的工具，并通過測試發(fā)現(xiàn)問題，提出進一步改進的設想；最后，教科書引導學生調查和比較人類計時工具的演變，關注計時和我們生活的關系(第7課)。第1課“時間在流逝”，作為單元起始課，一開始就提出了單元研究主題“在時鐘發(fā)明之前，人們是怎樣安排生活和勞作的呢？”，之后通過對日晷等的介紹，簡要了解一些古代計時方法，然后開展“一炷香”時間的研究。這項研究為后續(xù)整個單元的研究提供了基本的研究方法：觀測事物在一段時間內的運動變化(如一段香的燃燒，100毫升水的流動，擺擺動10次等)所需的時間是否一致。第2課“用水計量時間”，學生在認識燃香鐘并了解燃香鐘受外界因素影響的局限性的基礎上，進而開始關注、研究水鐘。通過對水流的觀察，對在不同水位高度時流出相同量的水所需的時間的預測及實測，認識到水位高度會影響水流的速度。在此基礎上觀察古代水鐘，了解古人如何做到保持水位高度相同從而控制水流速度不變。第3課“我們的水鐘”，學生在對水流特點認識的基礎上，開始設計制作自己的水?？梢宰屗畯墓潭ǖ乃桓叨攘鞒鱿嗤乃縼碛嫊r，也可以想辦法控制水位高度不變，讓水以均勻的速度流動從而計時。制作完成后還將繼續(xù)測試，發(fā)現(xiàn)問題并加以改進。這是學生在本單元第一次經歷一項簡易工程的過程，學生將自己簡單的創(chuàng)意轉化為實物，體會完成一項工程的基本過程，進而收獲取得進步的成就感。第4課“機械擺鐘”，通過硏究擺鐘，進一步提髙計時的精確性。通過對鐘擺1分鐘內擺動次數的重復觀測，以及對自制單擺(嚴格地說，本單元研究的是“單擺”，教科書中簡稱為“擺”，本書后面也簡稱為“擺”)1分鐘內擺動次數的重復觀測，學生會發(fā)現(xiàn)，同一個擺在相同時間內的擺動次數相同，即擺具有等時性；擺可以用來計時。在統(tǒng)計各組自制擺的擺動次數時，學生發(fā)現(xiàn)，不同擺的擺動速度不同，由此引發(fā)出新的問題：擺的速度受什么因素影響？第5課“擺的快慢”，承接上一課，學生討論并預測哪些因素影響擺的擺動速度，并通過兩組對比實驗分別研究擺錘質量、擺繩長度與擺動速度的關系。在此基礎上，學生認識到，擺速快慢與擺錘質量無關，與擺繩長度有關；擺繩越短，擺速越快，反之，擺速越慢。第6課“制作鐘擺”，在前兩課的研究基礎上，學生將設計制作一個1分鐘擺60次的單擺。這是一項需不斷調試、改進以達成預期目標的簡易工程。同樣，需要經過設計(尤其是制訂如何根據試驗結果更有效、更快捷地改進設計方案的策略)、制作、測試、研討等環(huán)節(jié)。學生將簡單評估完成這個產品的可行性，預測使用效果，并將自己簡單的創(chuàng)意轉化為實物。在此基礎上，也可以讓學生在課后繼續(xù)研究，設計一個1分鐘擺動30次或120次的擺，讓學生簡單體會擺的次數跟擺繩長度之間的比例關系。引導學生通過自己動手摸索出規(guī)律：為了讓擺的次數變?yōu)樵瓉淼?倍(或1/2)，繩子的長度需要增長到約4倍(或縮短到約1/4)。這有利于啟迪學生的抽象思維、邏輯思維，以及利用數學理解物理現(xiàn)象的意識。第7課“計量時間和我們的生活”，學生將回顧本單元探究過的幾種計時工具，調查比較人類計時工具的演變，歸納并初步發(fā)現(xiàn)自然界一些周期性運動的事物可用于計時。本課引導學生關注計時和我們生活的關系，舉例說明精確計時對我們生活的重要性，以及計時不精確可能導致的嚴重后果。最后，期望學生將所學用于現(xiàn)實，在實際生活中關注計時，珍惜時間，準確用時。二、單元教學目標科學概念目標燃香、水流在一定情況下勻速變化，單擺具有等時性。這些具有周期性運動特點的事物可以用來計時。計時工具準確性的提高主要依靠設計、材料等的改進。科學探究目標能觀察和記錄燃香長度變化的信息。能辨別和控制實驗中的可變因素。能預測和測試怎樣改變一個可變因素從而影響實驗結果。能解釋結果并能總結可變因素是如何改變、影響實驗結果的。會用圖表等記錄、整理、交流信息。會設計、制作和改進“水鐘”“擺鐘”等簡易計時器。能通過閱讀和研究科學資料來獲取更多的信息?？茖W態(tài)度目標發(fā)展探究時間以及計時工具的興趣。意識到重復實驗證實結果的重要性。欣賞前人在測量時間和解釋自然現(xiàn)象方面所做的貢獻。初步體驗到科學技術與人們生活的密切關系?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標體會社會的需求是計時工具發(fā)展的動力。體會計時技術的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。意識到人們一直在尋求精確的計時方法。隨著科學和技術的發(fā)展，人們制作的計時工具越來越精確。單元詞匯日晷：又稱“日規(guī)”，是中國古代利用日影變化測定時刻的天文儀器，通常由晷針和晷盤(帶刻度的表座)組成。利用日晷計時的方法是人類在計時領域的重大發(fā)明。這項發(fā)明被人類沿用達幾千年之久。水鐘：水鐘在中國又稱“刻漏”“漏壺”。根據等時性原理，滴水計時有兩種方法：一種是利用特殊容器記錄水漏完的時間(泄水型)；另一種是底部不開口的容器，記錄它用多少時間把水裝滿(受水型)。中國的水鐘，最早是泄水型，后來泄水型與受水型同時并用或兩者合一。自公元85年左右，浮子上裝有漏箭的受水型漏壺逐漸流行，并被廣泛使用。宋代蘇頌研制的水運儀象臺，是當時世界上最先進的計時儀器。擺鐘：擺鐘是一種時鐘，發(fā)明于17世紀中葉，是根據單擺定律制造的。擺鐘用擺錘控制其他機件，使鐘走得快慢均勻，一般能報點，并由發(fā)條提供能量使其擺動。鐘擺：時鐘機件的一部分，是根據單擺原理制成的，常用于調節(jié)時鐘或其他機械的運動件。材料清單(視學生人數和分組情況確定數量)：古人用天體運動計時的圖文(或視頻)資料、秒表、香、火柴或打火機、各種水鐘的資料與圖片、能容納300毫升水的塑料瓶子、100毫升量筒、記號筆、工字釘、透明水杯、剪刀、美工刀、塑料瓶、尺子、鐵架臺、透明膠帶、水鐘模型、大擺鐘、擺錘(螺帽)、擺繩(棉線)、鉤碼、“計時工具發(fā)展史”資料、每課相應的實驗記錄表。三、分課時教材分析第1課時間在流逝(一)背景和教學目標對于學生來說，“時間”是一個非常熟悉的概念事物。幾點上課？幾點下課？幾點放學？學生每天都在和時間打交道。但是要問“時間”是一種怎樣的“東西”，就不那么好回答了。時間是什么？沒有人問我，我很清楚；但若有人問我，我便茫然不知了。我們這里談的是科學意義上的時間?！叭祟愂窃鯓又鸩桨l(fā)展起各種計時方法和工具的？”“現(xiàn)代鐘表發(fā)明之前，古人如何計時？”這些問題學生可能有所思考，并有一定的探究興趣。作為單元起始課，本課旨在引導學生來關注、研究這些問題，并通過對燃香鐘這一實例的探究、研討活動，引導學生慢慢進入探索計時工具的狀態(tài)：產生研究計時方法的探索渴望，初步掌握研究計時問題的方法，為后面整個單元的學習做好準備?？茖W概念目標古人利用天體的運動規(guī)律計時。在一定的條件下，燃香變短的速度基本是均勻的，可以用來計時?？茖W探究目標能搜集古人計時方法的資料并進行交流。能觀測并記錄燃香時間的相關數據。能就“蠟燭可以計時嗎”這一問題結合實驗進行討論，表達自己的觀點?？茖W態(tài)度目標有關注計時方法的意識和興趣?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標了解不同的時代有不同的計時工具。(二)教學準備為學生準備：秒表、香、火柴、記號筆、實驗記錄表。(可按組準備)。教師準備：有關古人用天體(如太陽、月亮)運動計時的圖文或視頻資料、教學課件。第2課用水計量時間(一)背景和教學目標水鐘在人類計時發(fā)展史上大約經歷了3000年的歷程。它的出現(xiàn)與發(fā)展是為了一個更現(xiàn)實的需要，即怎樣能夠在