2022年新教科版五年级下科学全册单元教材分析
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1、20222022 年春新教科版科学五年级下册教材分析年春新教科版科学五年级下册教材分析 第一单元第一单元 生物与环境生物与环境 “生物与环境”单元的学习是建立在学生对生物个体基本特征已进行过观察、研究的基础上而进一步研究生物个体之间、生物与非生物之间的联系。本单元教学活动从学生较为熟悉的绿豆切入,再扩展到其他植物、动物以及非生物因素,经历从个体研究到发现联系再到形成系统意识的学习过程。第 1-3 课研究植物对环境的生存需求;第 4-5课研究动物对环境的生存需求;第 6 课探索动植物之间的能量传递,认识动植物互为生长环境,相互依存、相互影响的关系;第 7 课综合运用本单元学习的科学概念与探究技能
2、实践制作池塘模型,初步建构“生态系统”的概念。在探究的过程中,学生对生物之间、 生物与非生物之间的联系的认识逐渐加深, 最终形成较为系统的认识, 初步建立 “大自然”观。 单元概述单元概述 生物体生存需要能量,同时也需要空气、水和维持一定温度等条件。本单元主要研究自然界生物与其生活环境(生物环境与非生物环境)的关系。在学习过程中,学生会发现各种生物生存依赖于由生物与非生物所构建起的环境,同时自身也是相同区域内其他生物生存环境的一部分。因此,每一种生物的变化都会直接或间接地影响其他生物及非生物。 本单元的学习目标来自课程标准中 5-6 年级的下列相关学习内容。 3.2 知道空气是一种混合物质,氮
3、气和氧气是空气的主要成分。 8.1 知道植物可以吸收阳光、 空气和水分, 并在绿色叶片中制造其生存所需的养分。 9.3 举例说出动物在气候、食物、空气和水源等环境变化时的行为。 12.1 举例说出常见的栖息地为生物提供光、空气、水、适宜的温度和食物等基本需要。 12.2.1 说出不同动物以植物或其他动物为食, 动物维持生命需要消耗这些食物而获得能量。 12.2.2 说出常见植物和动物之间吃与被吃的链状关系。 在本单元教学前,学生通过之前的学习,已经历过对生物个体基本特征的观察、认识、研究活动。他们对于生物与环境的联系已有一定的了解,但比较零散、模糊。如,对于生物生长需求,绝大多数学生认为植物需
4、要水、阳光、空气、土壤,认为动物需要水、空气、食物;对于某一区域动植物关系的认识,许多学生认为动植物的生存都需要养分,动物养分来自食物,植物养分来自土壤。他们能认识到动植物之间“吃与被吃”的关系,但对于其背后存在的能量传递的认识是欠缺的;学生能说出在不同环境中生活着不同的动植物,但对于“环境”所包含的因素的认识还比较肤浅,许多学生仅停留在温度对生物生活的影响,如秋天到了,大雁南飞,却无法从生物生存需求的角度思考环境对生物生活的影响。 在实践研究方面, 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、公平实验的设计与实施等。在本单元中,他们将通过研究生物与环境的关系,进一步学习对比
5、实验控制变量的探究技能,发展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过程中, 他们还将学习使用图示的方法梳理较为复杂的生物关系。此外,在本单元中,他们还将经历几次较长时间的观察实践活动,这些都将促进学生科学探究能力的发展。 本单元内容共 7 课。 第 1-3 课分别是“种子发芽实验” “比较种子发芽实验” “绿豆苗的生长” ,引导学生对种子发芽和植株生长进行对比观察研究,认识植物与生存环境的关系,了解植物的生存需要一定的非生命环境条件。 第 4 课“蚯蚓的选择” ,学生通过对蚯蚓与环境的研究,认识动物与无生命环境的关系,了解动物会根据自身生存的需要对环境条件进行选择。 第
6、 5 课“当环境改变了” ,学生通过对不同季节生物行为变化的分析,认识到当环境发生改变时,生物会改变自己来适应新环境。 第 6 课“食物链和食物网” ,学生经历认识和研究食物链与食物网,认识到生物之间是互为生长环境,相互依存、相互影响的。 第 7 课“设计和制作生态瓶” ,学生在对绿豆苗与非生物、其他生物之间联系进行分析的活动中建构“生态系统”概念,并以此为基础设计池塘模型;在长期的观察中,学生认识到在一定区域内生活的生物都需要一个和谐、平衡的环境,生态平衡的改变会对生物的生活产生很大的影响。 单元教学目标单元教学目标 科学概念目标科学概念目标 空气是一种混合物,氮气和氧气是空气的主要成分。
7、植物可以吸收阳光、空气和水分,并在绿色叶片中制造其生存所需的养分。 动植物都有基本生存需要,如光、空气、水、适宜的温度和食物等;栖息地能满足动植物的基本生存需要。 动植物的身体结构有助于适应其生存的环境。 动物在气候、食物、空气和水源等环境变化时会通过一些特定行为来适应环境的变化。 不同动物以植物或其他动物为食;动物的生存依赖于植物或动物,如植物为动物提供维持生命所需要的能量;因此常见的植物和动物之间就形成了吃与被吃的链状关系。 由于自然或人为影响引起栖息地改变,会对生活在该地的动植物产生影响。 栖息地内的生物和非生物相互联系、相互影响构成了生态系统。 科学探究目标科学探究目标 能基于已有种植
8、经验, 从种子的萌发条件、 生长环境需求等角度提出可探究的问题。 能基于已有的知识,对种子萌发条件、生长环境需求等角度提出假设,并能说明假设的依据。 能基于所学的知识,制订比较完整的对比实验探究计划。 有控制变量的意识,能用对比实验的方法研究蚯蚓的生长环境。 能基于所学的知识,通过观察、实验、查阅资料、案例分析等方式获取信息。 能基于所学的知识,用概念图、统计图表等方式记录、整理信息,表述探究结果。 能基于所学的知识,用不同的方式表述自己的探究过程与结论,能基于证据质疑并评价别人的研究报告。 能对探究活动进行过程性反思,对探究活动进行总结性评价。 科学态度目标科学态度目标 发展对研究动物和植物
9、与其生存环境所需条件以及相互关系进行科学探究的兴趣。 能基于观察与调查等实践活动所得信息为依据做出严谨的判断,但不急于下结论。 在科学研讨活动中,能基于集体论证反思、调整自己的探究从而完善自己的认识。 能认真倾听他人的意见并调整自己的观点,最终形成集体的认识。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到人类、动植物、自然环境的相互影响和相互依存关系。 在科学实践研究中,发现自然界中任何一种生物与同区域内其他生物、非生物都有密切联系,形成保护自然环境的意识。 认识到人类活动对环境会产生正面或负面影响,从而对其他生物的生存产生影响,因此通过保护环境就可以保护其他生物。 单元词汇单
10、元词汇 对比实验:指设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系。在对比实验中,一次只能改变一个因素,同时确保其他因素保持一致。 光合作用:绿色植物吸收太阳的能量,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程。粮食、煤炭中所含的能量,都是通过光合作用贮藏起来的。大气中的氧气主要也来源于绿色植物的光合作用。 食物链:食物链亦称“营养链” 。生物群落中各种生物之间由于摄食的关系(包括捕食和寄生)所形成的一种联系。一条食物链一般包括 3-5 个环节:一种植物、一种植食性动物和一种或更多种肉食性动物。 生产者:指绿色植物、藻类和一些光能自养及异养微生物,它们能通过
11、光合作用将太阳能转化为化学能,将无机物转化为有机物,不仅提供自身生长发育的需要,也是其他生物类群的食物和能源的提供者。 消费者:是指直接或者间接以生产者为食物的生物。消费者通常是动物,植食性动物通常通过直接吃生产者以维持生命,然后再由肉食动物将植食性动物消化间接以生产者为食物。 食物网:各种食物链相互联系、相互交叉联结成的纵横交错的营养关系。食物网是能量流动和物质循环的主要渠道,共同构成生物之间生命联系的纽带和桥梁。 群落(生物群落): 是指在一定时间、 一定区域内所分布的所有生物物种种群的集合,包括动物、植物、微生物等。不同区域、不同时间,由于环境不同,生物群落的构成也会发生变化。 生态系统
12、: 生物群落及其物理环境相互作用的自然系统。 例如, 森林、 草原、 苔原、湖泊、河流、海洋、农田。生态系统包含四个基本组成成分,即无机环境、生产者(绿色植物)、消费者(草食动物和肉食动物)、分解者(腐生微生物)。 材料清单材料清单 土壤(干土、湿土)、滴管、一些水、实验记录单、多粒绿豆种子、培养皿、纸巾、标签纸、实验信息统计表、花盆;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、丹顶鹤相关阅读资料;生物套筒(分别打印有落叶、瓢虫、蜘蛛、蜗牛、蟋蟀、蚯蚓、蚜虫、绿豆苗、小草、小鸟等)、不同颜色的棉绳 5 条(长 4-6 米)、塑料套圈 6 个、生物头环(绿豆苗、蚜虫、蜗牛、
13、瓢虫、青蛙、鸟等)、大塑料瓶(可以是大的饮料瓶或色拉油桶)、若干种水生植物、金鱼、沙子、水槽和水、镊子、设计单、水桶、大玻璃水箱(有条件的学校可以准备)。 分课时教材分析与教学建议分课时教材分析与教学建议 1.1.1.1.种子发芽实验种子发芽实验 背景和教学目标背景和教学目标 植物的种子是有生命的, 像蚕豆、 绿豆这种双子叶植物种子包括种皮、 胚根、 胚芽、胚轴、子叶;像水稻、玉米这种单子叶植物种子包括种皮、胚根、胚芽、胚轴、胚乳、子叶(退化)。在温度适宜、有足够的空气和水分的情况下,种子将会萌发,植物的生命便进入了新阶段。 在“植物的生长变化”单元学习活动中,学生已经观察过种子的结构,开展过
14、凤仙花的种植活动, 他们对于种子的萌发已有一定的认识, 但未曾进行过系统性思考与研究。本课将以此为背景, 引导学生基于自己的认识建立假设、 开展方案设计、 动手实践研究,最终找到“答案”并形成相关认识。该研究过程属于控制变量实验,因此本课将承载着引导学生进一步学习控制变量实验(对比实验)设计的任务。 教学目标教学目标 科学概念目标科学概念目标 种子发芽需要一定的条件。 科学探究目标科学探究目标 能够使用对比实验的方法设计种子发芽实验,研究种子发芽所需条件的过程。 能够结合自己的实验计划开展实践研究,观察并记录种子发芽状况的活动。 科学态度目标科学态度目标 表现出对种子发芽条件进行科学探究的兴趣
15、。 感受对比实验对变量控制的严格要求,发展严谨的科学思维。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 意识到植物生长与环境的关系。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备:土壤、两支滴管、一些水、实验记录单、多粒绿豆种子、培养皿、纸巾、标签纸。(可按组准备) 教师准备:教学课件。 学生活动手册说明学生活动手册说明 1.1 种子发芽实验 设计实验验证种子发芽所必需的条件,并写出实验计划。 绿绿豆豆种种子发芽子发芽和的和的关关系实验计划系实验计划 研究的问题: 预测: 相同的条件: 不同的条件: 实验的方法: 本课记录的是绿豆种子发芽所必需条件的实验方案。 学生先独立地从 “研究
16、的问题”“预测” “相同的条件” “不同的条件” “实验的方法”等角度进行思考并记录,为之后的研讨活动做准备。在研讨交流中,学生将从以上几方面逐一研讨、修改与完善,为课后有效开展实践活动做铺垫。在交流实验设计活动中,教师需引导学生认真听取他人的发言,针对不同的想法开展独立思考来完善自己对实验方案设计的认识。在此基础上,要求学生在实践活动中坚持每天观察并记录绿豆种子萌发状况,从而让学生经历一个完整的研究过程。 1.2.1.2.比较种子发芽实验比较种子发芽实验 背景和教学目标背景和教学目标 在本课之前,学生经历过对比观察种子在不同条件下发芽状况的科学实践活动,因此在本课的学习中,他们将基于自己的观
17、察结果进行分享、研讨并最终形成共识。 “研讨”是社会性学习的重要载体,是科学探究不可或缺的环节。从认识层面来看,交流与研讨属于不同的层次, “交流”属于浅层次而“研讨”则是围绕一个核心主题展开的深层次学习活动。在研讨活动中,要求学生能在课前收集信息数据的基础上实事求是地分析数据,并将数据转化为证据,形成一定的解释。由于每个学生在课前只研究过一种条件对种子发芽的影响,所以本课学生必须通过认真倾听并充分交流,获取他人的信息,才能有效地思考分析,最终建构起对种子发芽必需条件的新认识。 教学目标教学目标 科学概念目标科学概念目标 绿豆种子发芽需要水、空气和适宜的温度,土壤和阳光不是种子萌发的必要条件。
18、 科学探究目标科学探究目标 能够收集、整理、分析数据,并在与同学的交流研讨中得出科学的结论。 科学态度目标科学态度目标 在进行多人合作时,愿意沟通交流,综合考虑小组各成员的意见形成集体的观点。 当实验结果出现不一致时, 不急于下结论, 而是分析原因, 以事实为依据做出判断。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到植物要依赖环境生存。 教学准备教学准备 为学生准备:实验信息统计表、花盆、土壤。 教师准备:教学课件。 学生活动手册说明学生活动手册说明 1.1.2 2 比较种子发芽实验比较种子发芽实验 绿绿豆豆种子发种子发芽芽是否需要的实验记录表是否需要的实验记录表 种子总数
19、已发芽数 未发芽数 我们的解释 1 号组() 2 号组() 本课要求学生在交流研讨活动中将与自己相同研究主题的小组数据进行汇总,从种子总数、已发芽数、未发芽数三方面进行记录,并通过组内研讨而形成自己的解释。表中 1 号组与 2 号组直接写实验中改变的条件,如在种子发芽是否需要土壤实验中,如果1 号组是没有土壤,那么 2 号组就是有土壤。 1.3.1.3.绿豆苗的生长绿豆苗的生长 背景和教学目标背景和教学目标 植物在生长过程中需要多个条件,如阳光、氧气、二氧化碳、水分、无机盐等。阳光是植物叶绿体形成的必要条件,也是植物叶绿体内进行光合作用能量的来源:在阳光照射下,植物吸收空气中的二氧化碳与根吸收
20、的水分在叶绿体内转化为有机物和氧气;其中有机物通过茎中的筛管运输到植物体的各处成为植物生长的养分。无机盐主要来自土壤,其种类与含量直接影响植物的健康状态,不同的植物对阳光、水等条件的需求不同。 在本课中,学生将对绿豆苗生长情况进行观察。在此过程中,细心的学生会发现并不是所有种在土壤中的绿豆苗生长得都一样好。对于该现象背后的原因,大多数学生没有进行过系统的思考,这也将成为本课教学意义所在。本课将对“绿豆苗的生长需要阳光吗?”这一问题进行研究,先引导学生经历完整的探究过程,让学生亲身体会到绿豆苗生长对环境的需求;接着通过关于其他植物对阳光、水需求的探讨,进一步让学生认识到植物形态结构、生活习性与环
21、境之间的联系。 教学目标教学目标 科学概念目标科学概念目标 空气是一种混合物质,氮气和氧气是空气的主要成分。 植物可以吸收阳光、空气和水分,并在绿色叶片中制造其生存所需的养分。 科学探究目标科学探究目标 设计绿豆芽生长需要阳光的实验方案,在控制变量的情况下对比观察并记录绿豆苗的生长状况。 科学态度目标科学态度目标 表现出对植物的结构与生活环境相互关系进行科学探究的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到生物的形态结构、生活习性是同它们的生活环境相适应的。 教学准备教学准备 为学生准备:实验计划和实验记录表。 教师准备:提前三四天准备的绿豆苗、教学课件。 学生活动手册
22、说明学生活动手册说明 1.31.3 绿豆绿豆苗苗的生长的生长 绿豆绿豆苗苗生长是否需要阳光的实验记录表生长是否需要阳光的实验记录表 高度 茎、叶的颜色 茎的粗细 我们的解释 阳光下的 绿豆苗 黑暗处的 绿豆苗 本课要求学生记录绿豆苗分别在两种不同环境下(阳光下和黑暗处)生长一周后的高度, 茎、 叶的颜色, 茎的粗细。 由于同时播种的绿豆有多粒, 所以在进行高度计算时,教师需提醒学生计算绿豆苗的平均高度。接着通过组内分享、交流形成对绿豆苗生长是否需要阳光的共同认识。 1.4.1.4.蚯蚓的选择蚯蚓的选择 背景和教学目标背景和教学目标 对于动物而言,与植物一样,其生存、生长发育的相关需求都来自周围
23、的环境。该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。其中,不同的动物对环境的需求也各不相同。对此,学生通过日常生活、 学习已经具有一定的认识, 但较为零散且缺乏足够的依据。 在本课中,学生将通过对比实验,了解蚯蚓生活所需的条件。即在“蚯蚓对光的需求情况”及“蚯蚓对水分的需求情况”两个实验中,学生根据蚯蚓爬行状况判断蚯蚓对环境的选择来了解蚯蚓对环境的需求。在此过程中,需要学生根据搜集到的信息进行合理的分享、分析研讨而形成共识。在此基础上,学生通过对其他动物的比较分析,进一步发现生活在不同地区的动物的身体结构不同,对环境的需求也不同。
24、教学目标教学目标 科学概念目标科学概念目标 认识到动物生存需要一定的环境条件。 科学探究目标科学探究目标 通过控制变量开展对比实验研究,探寻蚯蚓对光、水分等条件的需求。 科学态度目标科学态度目标 表现出对动物的结构与生活环境相互关系进行科学探究的兴趣。 能基于事实证据进行合理分析。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 体会自然事物是相互联系的。 教学准备教学准备 为学生准备: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、干土、湿土。 教师准备:教学课件。 学生活动手册说明学生活动手册说明 1.41.4 蚯蚯蚓蚓的选择的选择 蚯蚓对光照蚯蚓对光照的
25、选择实验记录表的选择实验记录表 实验次数 待在明亮一端 的蚯蚓数 待在盒子中间 的蚯蚓数 待在黑暗一端 的蚯蚓数 我们的解释 1 2 3 蚯蚓对蚯蚓对干燥或干燥或潮湿潮湿坏境的选择实验记录表坏境的选择实验记录表 实验次数 待在干燥土壤 里的蚯蚓数 待在盒子中间 的蚯蚓数 待在潮湿土壤 里的蚯蚓数 我们的解释 1 2 3 本课要求学生以小组为单位分别就蚯蚓对光照和环境湿度的选择两个实验进行如实记录。为获得精确的实验数据,学生要挑选多条蚯蚓,分 3 次实验进行记录,最后通过组内研讨形成解释。 在两个实验中,都有 5 分钟的等待时间。教师可利用这段时间组织学生开展有依据的预测,鼓励学生将预测、观察到
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