1.搭建生命体的“积木”
【课标落实】
1．本节课通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年段的课程目标。 （1）科学知识：
了解生物的生存条件和生物的多样性。 （2）科学探究：
能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设，并能说明假设的依据。
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。 （2）科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。
2．本节课学习内容基于《课程标准》课程内容中“生命科学领域”“技术与工程领域”的高年段要求。
7.4 细胞是生物体的基本组成单位。 说出细胞是生物体的基本组成单位。
16.2 工程和技术产品改变了人们的生产和生活。
知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。 17.3工具是一种物化的技术。 知道完成某些任务需要特定的工具。 【教材分析】
本课遵照认识微小个体的主要进程，采用递进式的逻辑结构，从发现细胞到认识细胞的多种形态，展开两个部分的内容。
第一个部分，发现细胞，其中包括三个活动。第一个活动，采用图文相结合的形式，指导学生依次借助放大镜、显微镜观察人的手背皮肤和洋葱鳞片的内表皮，发现它们的特点，为第二个活动的展开做好铺垫；第二个活动，引导学生通过交流，找出显微镜下看到的手背皮肤和洋葱鳞片的共同之处，为课文介绍细胞打下基础；第三个活动，介绍胡克发现细胞的资料，指导学生了解科学家发现细胞的过程。
第二个部分，观察人体细胞图片，引导学生发现细胞有多种形状，认识到细胞的多样性。 【学情分析】
五年级学生通过一、三、四年级的学习，已经了解了动植物多样性、植物生命周期、生物延续生命繁衍后代等生命科学领域的概念，对生命体的宏观概念有了一定的认识，但对生命体的微观概念还处于模糊认识的阶段。学生在生活中或多或少听说过细胞，也许还不经意地说过这个词汇，但由于需要借助显微镜才能看清细胞，学生还未真正亲眼见过，更没有见识过它们的多姿多彩与神奇变化。因而，学生渴望撩开它们神秘的面纱，去观察它们、认识它们，进入一个他们从未领略的微观世界。同时，五年级学生具有一定的独立思考、表达交流、数据搜集和加工的能力，并且对未知领域具有强烈的好奇心和求知欲、乐于尝试新鲜事物、愿意与同伴合作分享，因此，本节课的教学重点是让学生通过结构化的工具逐步观察生命体的细胞结构，通过对比、归纳建构出细胞是生命体的基本组成单位这一概念，同时通过感受科技发展和工具的发明对人类认识自然具有深远影响。 【教学目标】
科学知识目标：
1．了解细胞是动物、植物、细菌的基本组成单位。
2．在观察植物与动物以及人体的各种细胞图片中，知道细胞的种类、形状、大小具有多样性。
科学探究目标：
1．能比较用放大镜、手持显微镜、光学显微镜观察所获得的信息的不同，知道完成某些任务需要特定的工具。
2．能用科学语言、自然笔记等方式描绘不同细胞的形状。 科学态度目标：
1．能对观察、探究生物细胞具有兴趣和热情。 2．能严谨客观地将观察所得描绘出来。 科学、技术、社会与环境目标：
1．通过胡克的事迹，了解人类的好奇是科学技术发展的动力。 【教学重点】
了解细胞是动物、植物、细菌的基本组成单位。 【教学难点】
描绘不同细胞的形状。 【教学准备】
洋葱鳞片内表皮、玻片、放大镜、手持简易显微镜、光学显微镜、实验记录单、课件、学习资料 【教学时间】
1课时 【教学过程】 一、导入
1．师：同学们，我们先一起来欣赏一幅拼图作品，它的原图是出自北宋画家张择端之手，现为我国十大传世名画之一的《清明上河图》，我们知道，再大的拼图作品，它的组成单位也不过是一块块小小的……
生：拼图快
2．师：小明同学有疑问了，人的皮肤会不会也像拼图一样，也由一些小单位组成呢？于是，他先后用放大镜、手持显微镜对手背皮肤进行了观察。这是用放大镜观察到的效果，你们有什么发现？
生：有纵横交错的条纹、有毛细孔……
3．师：这是用手持显微镜观察到的效果，你们有什么发现？ 生：有凹凸感、有明暗面、条纹更粗、有手毛……
[设计意图：通过学生熟悉的拼图作品作为导入，引导学生观察拼图的组成，唤醒学生的前概念，为后续理解洋葱鳞片内表皮细胞做铺垫，同时引出探究生命体的基本组成单位这一教学重点，同时以《清明上河图》作为拼图素材，渗透对我国文化的认同感；通过展示放大镜和手持简易显微镜观察到的人体手背皮肤图片，引导学生学会记录、描述观察所得，特别是强调对细节的观察，为接下来学生自主运用工具观察洋葱鳞片内表皮做铺垫。]
4．师：老师发现同学们观察事物的能力很强，能把细节观察到。那么接下来就要请出今天的主角了，你们看，知道这是什么吗？它的名称叫：洋葱鳞片内表皮，看，它的形状是一层薄薄的、半透明的……
生：薄膜
5．师：那么对于今天我们的观察对象，你们觉得它的组成单位是什么呢？ 生：……
6．师：大家的答案不尽相同，今天我们就一起通过观察和探究，找出答案。为了方便观察，老师把洋葱鳞片内表皮取了下来，剪成小块，铺在一块玻璃片上，并架在塑料杯上。 二、观察
1．师：首先请同学们用放大镜仔细观察，一会说一说你的收获
生开始观察，师下讲台到学生身边进行指导（俯身、蹲下）（该过程2分钟） 师生交流
2．师：接下来请大家换用手持简易显微镜来观察，有几个要求：1.正确使用手持简易显微镜（灯泡要亮、镜筒底部要靠在玻璃片上、用螺旋调整视野清晰度，左眼贴近目镜） 2.仔细观察，把观察到的内容尽量如实、具体地画下来，例如纹路、斑点、形状、轮廓、结构等。
生继续观察，师继续巡视指导（该过程4分钟）
观察结束，师将2-3位学生的观察记录单分别展示出来，请他们组织语言描述自己所观察到的内容，学生发言结束，请其他同学补充，该过程让学生充分表达，营造师生、生生互动的场景。最后师ppt展示手持简易显微镜下观察到的真实画面。
3．师：看，这是老师拍到的手持显微镜下的真实画面，正如同学们描绘的，确实有…… 4．师：接下来，我们将请出最重量级的观察工具，你们知道是谁吗？对，光学显微镜，它的构造更精密复杂、放大倍数更大，请同学将桌边的光学显微镜小心地移到自己的跟前，不需要对设备有其他调整或操作，直接观察即可，把左眼贴近目镜，仔细观察，把观察到的内容尽量如实、具体地画下来。
生继续观察，师继续巡视指导（该过程5分钟）
观察结束，师将2-3位学生的观察记录单分别展示出来，请他们描述自己所观察到的内容，引导学生说出：“格子、颗粒、排列、堆砌、像砖头、像积木”等关键词，引导他们说出用光学显微镜观察到的与前面两种工具观察到的有什么不同，让学生体会到随着工具的迭代，观察所得也逐渐的细致入微、清晰明朗，学生发言结束，请其他同学补充，该过程让学生充分表达，营造师生、生生互动的场景。最后师展示显微镜下拍到的画面，与学生的描绘进行比对。
5．师：刚才我们用三种不同的工具观察洋葱鳞片内表皮，收到了不同的信息，随着工具的迭代，观察所得也逐渐的细致入微、清晰明朗。
[设计意图：通过有序地提供三种工具，组织学生进行自主观察，并采取语言描述、手绘记录的方式，让学生一步步地从宏观到微观地揭开洋葱鳞片内表皮的样貌，进而直观地认识到细胞的形态，自主建构起“一个一个小格子”的概念。] 三、概念构建
1．师：看来光学显微镜的能耐真不小，那你们想不想知道人体手背皮肤在显微镜下是什么样的吗？
生：想
2．师展示并提问：你们能发现它和洋葱鳞片内表皮有什么相同之处吗？ 生：都是一个个的小颗粒；一个个小格子
3．师：好，那么我们再把视野放大一些，再看看其他生命体在显微镜下的样子。请同学们拿出抽屉里的学习资料，认真阅读说一说这些生命体的结构有什么相同点。
生：都是一个个的小颗粒；一个个小格子；这些小格子在人、动物、植物身上都有，只不过样子不太一样；
4．师：是的，人、动物、植物等大部分生命体都是由这样的小格子或小颗粒组成的。它们是——搭建生命体的“积木”（贴课题）
5．师板书：排列在一起的小格子
[设计意图：将显微镜下的洋葱鳞片内表皮结构与显微镜下的人体手背皮肤、人体肝脏、兔子小肠、猪皮下脂肪、洋葱根尖部、葫芦藓叶片的结构进行对比，引导学生寻找它们的相同点，让学生深刻了解“一个一个小格子”广泛存在于人、动物、植物等大部分生命体中，强化普遍性，进而让学生建构这些“小格子”是搭建生命体的“积木”。]
6．师：这些小格子最先是谁发现的呢？这就不得不提到一位伟大的科学家，请大家翻开学习资料的第二面，阅读这位科学家的事迹，一会分享你的收获。
生阅读完，师生对话，引导学生了解：1.胡克把这些小格子成为“细胞”（师补充板书：排列在一起的小格子 细胞）2.学习胡克的专研精神
[设计意图：通过提供学习资料单，培养学生的阅读能力，让学生了解胡克是第一位发现并命名“细胞”的科学家，同时通过对胡克生平的了解，渗透和培养科学家精神，引导学生想伟大科学家学习。] 四、认识细胞的多样性
1 ．师：胡克向人类揭开了细胞神秘的面纱后，人类就此开始了对生物细胞的探究之旅，随着观察工具的不断改进，科学发现了越来越多的细胞。大家请看，这是植物根、茎、叶不同部位的细胞，这是动物不同部位的细胞，看完后你有什么启发。（引导学生认识细胞具有多样性）
2．师补充板书：排列在一起的小格子 细胞 细胞具有多样性 五、认识人体细胞形状：
1．师出示教材中人体各类细胞图，请学生描述形状，对于其中较难的肌细胞、骨细胞，和较特殊的白细胞，另外补充材料辅助学生认识。
2．师出示连线题，让学生上台，将人体不同的细胞与相应的形状进行连线，巩固理解，
与上一环节相呼应，强化“细胞具有多样性”这一概念。 六、了解细胞吉尼斯：
1．了解动物和植物界最大的细胞.
2．师：今天我们看到的细胞是需要显微镜才能看得到的，但生物界还有一些细胞是我们肉眼能够直接看到的，你们知道吗？
3．师展示鸵鸟卵细胞的图片和数据、苎麻茎部韧皮细胞的图片和数据，让学生了解最大的动物细胞和最长的植物细胞。
[设计意图：通过展示同种生物不同部位的细胞、不同种生物的细胞，让学生充分观察、表达，理解细胞具有多样性；通过观察、交流、连线的方式，让学生对人体不同部位细胞的形状进行识别、对比，强化“细胞具有多样性”这一概念；通过科普“细胞吉尼斯”，拓展学生对细胞的认识视野。] 七、结尾：
师：今天我们认识了细胞，知道它是组成生命体的基本单元，同时也了解了细胞的多样性，那么关于细胞的探究我们将在日后的科学课上继续深入，也希望大家利用课余时间多阅读跟细胞相关的科普文章，可以在科学课上一起交流讨论。好，今天我们的课就上到这里。 【板书设计】
1．搭建生命体的“积木”
排列在一起的小格子 细胞
细胞具有多样性
【知识要点】
1.了解细胞是动物、植物、细菌的基本组成单位。
2.在观察植物与动物以及人体的各种细胞图片中，知道细胞的种类、形状、大小具有多样性。 3.能比较用放大镜、手持显微镜、光学显微镜观察所获得的信息的不同，知道完成某些任务需。
4.能用科学语言、自然笔记等方式描绘不同细胞的形状。
5.知道胡克是第一个观察到并命名细胞的科学家，了解胡克的生平。 6.知道完成某些任务需要特定的工具。
2．微小的生命体
【课标落实】
1．本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年段的课程目标。 科学知识：
了解微生物的生存条件和微生物的多样性。 科学探究：
能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设，并能说明假设的依据。
能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。
科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。
2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“生命科学领域”的高年段要求。 3．知道微生物的广泛存在以及它们具有的多样种类和形状，蘑菇和木耳是生活中可以直接看到的微生物。 【教材分析】
《微小的生命体》是苏教版科学五年级下册第1单元《显微镜下的生命世界》的第二课时。通过三年级下册第1单元《植物的一生》和四年级上册第1单元《动物大家族》的学习，学生已经了解地球上存在不同的动物和植物，不同的动物或植物具有许多不同的特征，同一物种也存在个体差异。本课带领学生认识微观世界的生物——微生物。但学生对“微生物”这个词缺乏理解，本课要从细胞结构、生存方式等方面入手，帮助学生建立起“微生物”的概念，认识微生物广泛存在且具有多样性，知道蘑菇和木耳是生活中可以直接看到的微生物。
本课教学内容分七个部分：第一部分，引导学生由“大”到“小”地观察，引出微生物的概念。第二部分，学生在显微镜下，观察水中的微生物，发现微生物的存在及其特征。第三部分，组织学生观察各种微生物的图片，引导学生发现微生物有多种形状，让学生认识到微生物的多样性。第四部分，在认识不同各类微生物的基础上，了解微生物分布的广泛性。第五部分，通过列文虎克发现微生物的故事，让学生了解运用和改进工具在科学探究中的重
大意义。第六部分，引导学生从微生物的结构特点思考和辨析，懂得蘑菇和木耳也属于微生物。第七部分，采用视频介绍的形式，指导学生制作“小水塘”，让微生物在自制的水塘中的水中大量繁殖，鼓励学生勇于探究。 【学情分析】
通过三年级下册第1单元《植物的一生》和四年级上册第1单元《动物大家族》的学习，学生已经了解地球上存在不同的动物和植物，不同的动物或植物具有许多不同的特征，同一物种也存在个体差异。这些都有助于学生通过观察了解微生物的共同特征，认识微生物的多样性。
五年级学生已经具有了较强的阅读分析能力和观察、表达能力。在探究过程中，着重培养学生仔细观察、详实记录等实验习惯，对所观察记录的现象和阅读的文本进行分析并得出结论。
从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的小学生对一切事物都充满好奇心，他们对未知世界有很强的探究欲。同时，随着知识的积累，他们的思辩能力进一步增强。通过观察与阅读分析，学生能更好地认识微生物的特点。 【教学目标】
科学知识：
1．认识微生物是一类个体微小、大多是单细胞的生物。 2．知道微生物分布广泛，种类繁多。
3．知道列文虎克是第一位发现微生物的科学家。 科学探究：
1．能够认真细致观察并描述水滴里的微生物。
2．能够用图表现出自己观察到的水滴里的几种常见微生物。 科学态度：
1．在科学探究中，体验到探索生命奥秘的快乐与重要意义。 2．引导学生在探究学习过程中能辩证地思考。 3．意识到科学技术是不断发展的。 科学、技术、社会与环境：
1．认识到科技的发展给人们的生产、生活带来的影响。 【教学重点】
了解微生物的共同特征。 【教学难点】
描绘不同微生物的形状。 【教学准备】
教师材料：制备好的“小水塘”，电子显微镜，课件和视频。 学生材料：载玻片，盖玻片，滴管，放大镜，传统显微镜。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、观察“小水塘”
1．教师：上课前，老师到公园的池塘里取了些水（教师准备已提前制备好的“小水塘”），你能看到杯子里有些什么吗？
2．学生：观察并汇报（预设：腐烂的落叶、沙土……）。 3．教师：请你继续用放大镜观察，还能看到什么？ 4．学生：观察并汇报（预设：一些絮状物……）。
5．教师：如果让你再继续观察，你猜猜还能发现什么？你准备用什么工具观察？ 6．学生：汇报（预设：浮游生物、微生物，可以用显微镜观察）。（揭示课题） ［设计意图：结合观察工具的变化（肉眼观察、放大镜观察、显微镜观察），引导学生由大到小进行知识迁移，激发学生对微小生命体的观察兴趣。]
二、观察水滴里的微生物
1．教师：用显微镜来观察微生物，你准备怎么做？ 2．学生：汇报
预设1：取一滴水滴在截玻片上，放在显微镜下观察。 预设2：水滴上还要盖上盖玻片。 预设3：多余的水份要吸掉。
3．教师：同学们可以制作临时装片来进行观察，为了保护物镜，待观测物要盖上盖玻片。 4．播放微课《制作临时装片》。
5．学生：分组制作简易装片利用显微镜进行观察，并在记录单上绘制所观察到的微生物（教师巡视指导）。
6．学生：介绍所观察并绘制的微生物形态特点。 7．教师：将电子显微镜连接到屏幕投影。 8．学生：交流并归纳微生物的特征。
9．师生共同小结：微生物是一类非常微小的生命体，它们结构简单，没有头、脚 、眼
睛，也没有根、茎、叶，通常要借助显微镜才能看清楚。
［设计意图：通过课前教师有意地培养，提高微生物密度，以便学生用显微镜发现水中生活着多种多样的微生物。进而观察和归纳微生物的特征，为后续的认知冲突做好铺垫。]
三、认识微生物形态的多样性
1．教师：刚才我们观察到几种不同的微生物，但是微生物的世界丰富多彩，它们可不仅仅是我们所观察到的这些（教师补充出示各种不同的微生物图片，如菌类、病毒类，引导学生辨识）。
2．学生：观察、比较这些微生物的形状有什么不同，判断自己观察到的可能是什么微生物，并进行交流、汇报。
3．教师小结：微生物形态各异，他们具有多样性的特点。
［设计意图：通过补充多种微生物图片资料，让学生在观察比较中发现微生物的形态具有多样性。]
四、认识微生物分布的广泛性
1．教师：通过刚才的了解，我们在水中发现了微生物。它们只生活在水里吗？ 2．学生：
预设1：土壤中也有微生物的存在。 预设2：空气中也有微生物的存在。 3．播放微课《无处不在的微生物》 4．通过视频你了解到什么？ 5．学生：
预设：微生物无处不在，甚至一些极寒、极热的地方都有微生物的存在。 6．教师：微生物分布具有广泛性的特点。
［设计意图：在微生物多样性的基础上，引导学生思考不同微生物的生存环境，并利用微课让学生认识微生物分布的广泛性。]
五、介绍列文虎克的故事
1．教师：微生物是谁最早发现的呢？ 2．学生：汇报（预设：列文虎克）
3．教师：播放微课《列文虎克与显微镜》（发明和改进显微镜、发现微生物等贡献）。 4．学生：谈谈从视频中了解了哪些信息？“列文虎克发现微生物”的事例对自己有什么启发？
5．教师：安东尼·列文虎克是荷兰显微镜学家、微生物学的开拓者。在一生当中，他磨
制了超过500个镜片，并制造了400种以上的显微镜，其中只有9种至今仍有人使用。从视频中我们了解到，他不但会使用工具进行观察，还能不断改进工具。而随着时代的发展，我们现在不但有更清晰的手持显微镜，还有高倍显微镜，乃至于电子显微镜。
［设计意图：从扩大知识面和科学素养培养的角度出发，渗透一些科学史的内容，介绍列文虎克发明和改进显微镜并发现微生物的故事，激发学生向科学家学习并开展科学研究的热情。]
六、辨识真核微生物
1．教师：同学们，微生物的世界真是奇妙。它们一定需要显微镜才能观察到吗？有肉眼可以直接观察到的微生物吗？蘑菇、木耳也属于微生物，你知道为什么吗？
2．学生：
预设1：蘑菇和木耳属于真菌，即真核微生物。 预设2：它们拥有细胞壁。
预设3：它们没有头、脚 、眼睛，也没有根、茎、叶。
3．师生共同小结：蘑菇和木耳这类真菌，它们虽然“体型”较大，但它们结构简单，繁殖快，和其他微生物具有许多共同特征，一般被视为微生物。
［设计意图：引导学生从微生物的结构特点思考和辨析，懂得蘑菇和木耳也属于微生物。] 七、课后作业
教师：通过这节课的学习，很多同学一定也想自己寻找小区周围的池塘，看看这些池塘里有什么样的微生物。但要注意安全，必须有大人陪同才可以去取！还有一个好办法，我们可以自己制作一个“小水塘”，培养三周后再取水样到学校观察（视频介绍“小水塘”的制作方法）。
［设计意图：引导学生自制“小水塘”，鼓励学生在“双减”背景下，开展实践性活动，培养学生探究能力和动手能力。]
【板书设计】
2．微小的生命体
个体微小、结构简单 微生物 形态：多样性
分布：广泛性 【知识要点】
1．微生物是一类个体微小、大多是单细胞的生物。
2．微生物分布广泛，种类繁多。
3．列文虎克是第一位发现微生物的科学家。
【课堂流程图】
观察“小水塘” （由“大”到“小”，激发学生对微生物的观察兴趣）
观察水滴里的微生物
认识微生物形态的多样性 认识微生物分布的广泛性 介绍列文虎克的故事 辨识真核微生物 制作“小水塘” ，归纳微生物的特征） 于微生物）
（观察“水中的微生物”（在观察比较中发现微生物的形态具有多样性）（思考不同微生物的生存环境，认识其分布的广泛性）（渗透科学史，引导学生认识运用和改进工具的重大意义） （从微生物的结构特点思考和辨析，懂得蘑菇和木耳也属（鼓励和引导学生持续开展探究活动）
3.发霉与防霉
【课标落实】
（1）本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年段的课程目标。 科学知识：
了解生物的生存条件和生物的多样性。 科学探究：
能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设，并能说明假设的依据。
能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。 科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。 科学、技术、社会与环境：
建立拥有防霉手段对人类生成生活具有必要性的认知。 知道现有的防霉技术手段。
（2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“生命科学领域”“技术与工程”的高年段要求。
7.5地球上多种多样的微生物与我们的生活密切相关 17.2认识生活中保温、防霉、防锈等技术的应用 【教材分析】
本课围绕学生在生活中常见的微生物——霉，按照科学与技术相结合的认知结构，展开三个主要活动。
第一个活动，安排学生先后用放大镜、显微镜观察不同物品上的霉斑的外显形态和内在结构，发现它们的相同与不同之处。
第二个活动，也是本课的主活动，探究物品发霉的条件。在学生以往经历科学探究的基础上，教材在此部分呈现出一个探究物品发霉条件的参考方案，并借助卡通人物之口给予提
示，引导学生作出假设、设计方案、验证假设以及得出实验结论，进一步培养学生的科学探究能力，并为下一活动的开展做好准备。
第三个活动，用图文并茂的方式介绍一些防霉方法，启发学生对探究结果加以应用，同时，鼓励学生思考常见防霉方法的依据，将科学与技术有机地结合在一起。
在2课时的情况下教材使用情况如上，在1课时的前提下，可以调换第二个、第三个活动的顺序。 【学情分析】
五年级的学生首次接触“控制变量”实验设计，思维、方法、流程需要进一步熟练；“探 究发霉条件”需要长周期观察、验证；学生持续观察、实验的习惯尚未养成。但是学生对于发霉现象和发霉条件有一定的生活经验积累，对发霉现象有比较浓厚的探究欲望。从生命视角思考“霉菌的生长”与防霉的观念待进一步强化。 【教学目标】
科学知识：
1．能在比较观察到的现象中，说出不同物体上霉斑的不同之处和相同之处。 2．通过科学探究，在比较现象中发现物体发霉的条件。 3．能运用探究结果，针对具体情况说明防霉方法的依据。 科学探究：
1．学会设计对比实验。 科学态度：
1．培养学生敢于试错的精神。 科学、技术、社会与环境：
1．建立拥有防霉手段对人类生存生活具有必要性的认知。 2．知道现成的防霉技术手段。 【教学重点】
探究物品发霉的条件。 【教学难点】
在指定探究方案时，组合出不同的条件进行验证。 【教学准备】 教师材料：课件。
学生材料：至少两种发霉的物体，显微镜，放大镜，记录单等。 【教学过程设计】
为引导学生初次体验完整科学探究方案设计，将教材内容分为四个环节进行了结构化改造：（1）导入环节，创设“霉菌”情境，唤起生活经验，聚焦研究的问题；（2）观察环节，观察不同实物霉菌，归纳霉菌的相同与不同点；（3）思维环节，通过生活中的防霉手段推测发霉条件，做出假设；（4）探究环节，课堂上集体完成控制变量实验设计，课后完成观察、验证。
本课建议2课时：第1课时完成上述过程任务；第2课时拟安排在连续观察（一周）之后对实验现象进行分析、交流、总结。
一、情境导入
1．谈话：每年的梅雨季节，我们常常会见到这样一位客人。看看这些场景，你们熟悉吗？这些物品，有什么共同特点？
2．交流：我们确定物品已经“发霉”的依据是什么？这些物品有哪些特征？ 3．追问：在我们的“衣食住行”中，哪些场景能发现发霉的现象？ 4．设问：这些物品上的霉都完全相同吗？哪些地方不一样？
［设计意图：通过对生活经验的唤醒，引导关注“微生物就在我们的生活中”，引出霉菌的话题及观察任务。 ]
二、观察霉菌
1．讨论：要观察真正的霉菌，你们打算怎么做？需要注意什么?
2．交流：直接用肉眼观察、借助放大镜观察、将霉菌放在显微镜下观察等方法都是我们准备用到的方法，谁能逐一说说它们的操作方法和注意事项？
3．分组观察：
（1）根据需要取用器材； （2）按约定，规范（安全）操作； （3）进行简单的观察记录。
4．交流：通过观察，你发现了什么？
5．小结：靠孢子繁殖的霉菌都会产生丝状的菌丝，随着精密度的提高，我们能观察到微生物更多的细节。
［设计意图：通过肉眼、使用放大镜、显微镜构建出“随着精密度的提高，我们能观察到微生物更多的细节”的概念。］
三、防霉讨论
1．交流：在生活中，哪些措施可以防霉？ 2．分组讨论：这些防霉措施的科学依据是什么？
3．追问：根据这些科学依据，我们可以得出物品发霉的条件有哪些？
［设计意图：通过小组对比，快速排除学生前概念中无争议的防霉举措，再针对有疑义的部分重点解答，最后通过分析、综合，直观列出影响霉菌的条件。]
四、探究发霉
1．谈话：在什么样的水分和温度条件下，物品更容易发霉？
2．讨论、汇报：要如何为该实验创设环境条件？哪些保持不变，哪些需要改变，如何改变？
3．交流：根据我们刚刚设计的实验，你能预测可能出现的现象有哪些吗？
［设计意图：学生第一次进行独立的实验设计，本环节是本课的重点。由于课时限制，最后的结论只能采用假设的方式给出。学生预测正确与否并不重要，重要的是在本课学会设计并分析数据。］
五、课后拓展
用剩米饭、馒头或面包培养霉菌，证明自己的观点，并将设计方案、观察记录以及结论整理在资料袋内，一周后带回课堂汇报、分享。
【板书设计】
4．微生物的“功”与“过”
【课标落实】
1．本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年段的课程目标。 科学知识：
了解生物的生存条件和生物的多样性。 科学探究：
能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设，并能说明假设的依据。
能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。
科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。
2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“生命科学领域”的高年段要求。 7.5 地球上多种多样的微生物与我们的生活密切相关。 知道蘑菇和木耳是生活中可以直接看到的微生物。 知道感冒、痢疾是由肉眼难以观察到的微生物引起的。 17.2 技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。 认识生活中保温、防霉、防锈等技术的应用。
【教材分析】
本课属于《显微镜下的生命世界》单元最后一课，是学生经历用显微镜观察细胞、认识微生物、了解霉菌后对微生物与人类生活关系的进一步思考。通过相互交流、阅读资料、利用乳酸菌自制酸奶活动等方式感受微生物对人类生活的利害关系。
总体而言，本课围绕微生物的“功”与“过”这个中心，采用总—分—总的逻辑结构，展开三个部分的内容。
第一部分为“总”，指导学生谈论微生物的“功”“过”，即本课的第一个活动。此活动的设计为先指出微生物对人类既有“功”，也有“过”，然后安排学生通过讨论交流的方式分析
微生物在具体事例中的“功”与“过”；通过观察苹果腐烂变质的视频思考如果没有微生物，世界会怎么样，从中领会一件事情可以从正反两个方面看待其影响。
第二个部分为“分”， 组织学生认识人们是怎样对待微生物的。这个部分由两个并列的活动组成，其中，第一个活动主要呈现青霉素的发现和新冠肺炎疫苗研发过程，让学生了解人类在医疗领域利用微生物“功”的具体事例；第二个活动，组织学生交流人们消灭病菌、自我防护的方法，让学生了解人们在生活中消减微生物“过”的一些具体事例。
第三个部分又为“总”，通过自制酸奶活动引导学生分析酸奶制作过程中一些具体操作的原因，让学生在体验和思考中进一步了解人们是如何利用微生物造福生活的。 【学情分析】
通过本单元学习，学生已经对细胞有了一些直观认识，对部分微生物的形态、特征、类型有一定了解。但由于学生在生活中知晓的微生物多属于致病菌，因此他们容易产生微生物是一类对人类有害的生物这一错误概念。同时，五年级学生具有一定的独立思考和交流能力，乐于尝试新鲜事物，愿意积极与同伴分享自己的观点。因此，本课在教学中重在通过基于事例的交流与辨析活动帮助学生突破迷思概念，让他们认识到微生物与人类生活关系紧密，同时建立起微生物兼有“功”和“过”的观点，并通过亲历制作酸奶的活动过程、评价制作效果来反思应当如何更好地利用微生物的特性帮助制作酸奶。进而进一步感受到如何利用微生物的习性特点造福人类生活这一主题。以此来引导学生正确、全面地认识微生物。 【教学目标】
科学知识：
1．通过交流讨论，理解微生物对人类“功”“过”的辩证关系。
2．知晓对微生物的深入研究具有重要价值，并举例说明。如青霉素的发现，新冠肺炎疫苗的研发等。
3．知晓防护自身，减少病菌侵害的具体方法。 科学探究：
1．通过自制酸奶活动感受微生物的繁殖和作用，体会一些微生物对人的价值。 2．能在自制酸奶活动中反思制作步骤中蕴含的与微生物特性相关的科学原理。 3．注重习惯的培养，引导学生仔细观察、理性分析、交流反思等。 科学态度：
1．在科学史学习时，能意识到科学家所具有的善于发现、大胆求证、坚持不懈的科学品质。
2．在体验操作时中，乐于将所学应用于实际操作，并及时总结经验，反思成败。
科学、技术、社会与环境：
1．认识到对微生物的深入研究可以进一步造福人类。 【教学重点】
能认识到微生物对人类生活有“功”也有“过”，并能举例阐述。 【教学难点】
能认识到应当辨证看待微生物的“功”“过”。 【教学准备】
教师材料：课件和视频。
学生材料：教师提前自制发酵的酸奶。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、微生物与人类生活
活动一：火眼金睛找微生物 8min
1．同学们，昨天，我和班上的XX同学聊了聊天，他向我分享了他愉快的校园生活。我当时就觉得他和微生物特别有缘。怎么个有缘法呢？我来简单地向大家描述一下他的经历，请大家来找找他的一天都经历了哪些微生物。好不好？（板书：微生物）
教师陈述：（一本正经）
早上，XX去上学。走在路上，边啃馒头，一边把小石头踢进了旁边的水沟，差点被水给溅到。
上午，他的同桌他感冒了，打了一个大大的喷嚏。
中午在午托班，午餐挺丰富。吃了香菇炒肉片，喝了木耳汤。
晚上回家，顺便帮妈妈到超市买了一瓶酱油。到家后本想吃个橘子，结果发现可能放太久了，有些长霉了。于是，他改喝了一瓶酸奶当点心，度过了愉快的一天！
XX的一天中，你们找着了哪些微生物？
2．学生汇报：酵母菌、草履虫、感冒病毒、真菌、霉菌、乳酸菌。（教师板书或板贴） 3．教师补充完整并追问：看着这么些，你们有什么感受吗？ 4．学生回答：微生物和我们的生活密切相关。（板书：人）
［设计意图：通过发生在学生们身上的寻常一天经历引发学生的情感共鸣，通过火眼金睛活动激发他们的好胜心，双管齐下，既考查了学生对前三课知识的掌握情况，也可以潜移默化地渗透微生物与人类的密切关系，同时为本课的主题交流提供了丰富的样本。]
二、初探：微生物的功与过 活动二：畅所欲言话分类 10min
1．这么多微生物，能不能给他们分分类？
2．学生回答，并陈述分类理由。教师引导通过对人类的价值进行分类。（板书：功 过，并用竖线隔开）
3．从功过的角度来分的话，大家都同意这个分类结果吗？（学生点头，达成一致）（教师手指霉菌）我想问问，为什么说霉菌是有过的微生物呢？
4．学生解释：它会让食物腐烂、发臭，腐败，无法食用。 5．真是这样吗？我们一起来看看视频（播放苹果腐烂视频）
谁能说说，你从视频中看到了什么？（苹果被分解，腐烂，白色的毛）追问：毛是什么？（发霉了，是霉菌。）所以，你们觉得这应该属于——（过）我还想问一问，腐烂的苹果后来怎样了？（变小了，分解了，消失了）（变成腐殖质，为土壤增肥。）那这是还是过吗？追问：所以，你应该如何评价这种让苹果腐烂的微生物呢？（有功也有过，关键看从什么角度）（板书：擦除竖线格挡，横线连接功——过）
6．你还知道哪些微生物也像霉菌这样？（大肠杆菌，能平衡肠道菌群，但如果进入胆囊和膀胱等处就有可能引起局部发炎）
7．小结：我们应该综合考虑，才能合理评判微生物的功过。
［设计意图：通过师生、生生交流丰富、完善学生对微生物与人类之间关系的理解，明确微生物对人类有功也有过。在此基础上，以“苹果腐烂”事件中霉菌的功过讨论让学生在思维的交流碰撞中意识到功与过不能简单割裂开来，潜移默化地培养他们从正反两方面辩证看待问题的习惯。]
三、辩证看待微生物的功过
活动三：阅读资料明历史（青霉素的发现与新冠肺炎疫苗的研发）15min
1．（PPT出示青霉素的图片）接下来，我们来看一张微生物的图片。（请学生阅读资料）这是霉菌的一种，叫做青霉菌。通常，我们可以在腐烂的水果、蔬菜、肉食中看见它。青霉菌会引发引起柑橘、大米的霉变，产生的毒素对动物的神经系统、肾、肝脏均有毒害。
结合这些资料，你有什么想说的？
2．接下来，我们来认识一位伟微生物学家，英国的弗莱明。他是1945年诺贝尔生理学或医学奖的获得者之一。想知道他是怎么获奖的吗？这和他在1926年的一次实验有关。（PPT出示弗莱明发现青霉素的故事）
你觉得，弗莱明获得诺贝尔奖的理由是什么？
青霉素的发现和什么微生物有关？ 你如何评价这种微生物？
3．同学们，这两则事例中涉及到的微生物其实是同一种。知道这个事实后，你心中又会产生什么想法？（了解微生物，扬功抑过）
4．你还知道哪些类似的，经过对微生物科学研究后，造福人类的例子？
人类科学家攻关新冠肺炎病毒结构，研制疫苗的案例。而在这一场没有硝烟的战争中，我们中国研发的疫苗已经居于世界领先地位。为抗击疫情作出了突出贡献。（板书：功加上闪光线）
［设计意图：由于青霉素以及后续众多抗生素的发现对治疗细菌性感染有着划时代的意义，以此为例进行介绍，有利于学生深刻感受微生物的“功”，并了解一些科学史的知识。对于新冠肺炎疫苗的介绍，既贴合时事，又能激发学生的自豪感和使命感。]
5．（提示）现在，国内外新冠肺炎疫情依然没有止息，大家也更加注意日常对病毒的防护。你知道哪些方法？或者见过哪些防护方法？
（PPT播放课本图片）这些杀菌的方法运用了什么原理？
6．我们会根据微生物的特点来发挥长处，造福人类。而对于一些对人有害的微生物，如致病细菌、病毒，我们则会想方法来抑制灭除它们。（板书：过打叉）你们知道哪些方法呢？
学生发言。
［设计意图：从人的健康角度而言，消灭病菌意义重大，这也是学生在日常生活中经历并关心的事情。让学生掌握一些讲究卫生以及防病知识，有利于他们健康成长。]
四、自制酸奶的启示
活动四：品酸奶 聊原理 10min
1．同学们的表现太棒了！我也给大家准备了一点小奖励。昨天老师制作了一些酸奶，想要分给大家品尝一下，和你常喝的超市里的酸奶比比看。希望大家如实告诉我你的感受和发现。
2．分组品尝。交流：粘稠，无味道，酸味，奶味。
3．为了确保大家品尝的是原汁原味的酸奶，这是无任何添加剂的。大家可以根据喜好和口味自行进行后续的添加。
4．真的是老师制作的，有视频为证。（播放制作过程）
5．想不想自己动手试试？你觉得要制作成功，关键要注意什么？
6．如果要给大家提到的这些注意事项排个顺序的话，你觉得最重要的是哪一项？ ［设计意图：制作酸奶是比较容易达成的有益菌繁殖活动，学生可以通过自制酸奶，感
受细菌（乳酸菌）的繁殖速度和作用，体会到细菌（乳酸菌）对人的益处。考虑到自制酸奶耗时较长，难以在当堂课上呈现，因此采用教师先出示自制酸奶成品让学生品鉴引发学生关注，后提供酸奶制作步骤鼓励学生分析的方式，从技术层面引导学生解释其中一些做法的原因，知其然还要知其所以然。]
五、总结
今天我们一起交流了微生物的功与过这个话题。微生物作为地球生态系统中的重要组成部分，与我们的生活密不可分。希望大家能运用好今天课上学到的知识，扬功抑过，让这些微小的生命更好地造福我们的生活。 【板书设计】
【课堂流程图】
认识微生物与人的密切关联） 火眼金睛找微生物（通过寻觅日常生活中的微生物呈现已知， 激趣导入新课
畅所欲言话分类 （通过分类探查学生对微生物的理解程度，引导分析功过的辩证关系）
阅读资料明历史 （通过青霉素、新冠肺炎疫苗研发的历史资料和有害菌防护，体会通过
微生物研究造福人类的意义）
（在品尝自制酸奶的同时，鼓励学生分析操作背后的原理） 品味酸奶推原理
微生物
人 功 研究 了解 过
5.生物的启示
【课标落实】
1．本单元通过一系列案例分析，借助阅读、讨论、探究、游戏等多种方式，了解仿生的含义，落实《课程标准》高年段的课程目标。
科学知识：
知道很多发明可以在自然界找到原型，能够说出工程师利用科学原理发明创造的实例。 科学探究：
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。
科学态度：
在尊重证据的前提下，坚持正确的观点，以事实为依据作出判断。
能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神。
科学、技术、社会与环境：
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。
2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”的5～6年段要求。 【教材分析】
《生物的启示》是苏教版科学五年级下册第2单元《仿生》的第一课时。通过蜂巢、鱼、鸟等常见案例分析仿生现象，了解仿生的含义，认识常见的仿生制品。借助阅读、讨论、探究、游戏等多种方式，解释生物的形态、结构、功能、活动方式的特点。
本课教学内容分四个部分：第一部分，这是一个导入活动，让学生通过铁丝网、吸盘、降落伞、鞋面等常见物品，勾连与自然界生物的联系，引发仿生概念链接。第二部分，通过蜂巢模型的观察、分析，探究蜂巢六边形结构的成因，体会自然界的鬼斧神工。第三部分，通过鱼类与船的对比，逐步建构仿生概念。最后通过鸟类动物的范例，激发学生体会仿生学的博大精深，引发对仿生学的学习热情。 【学情分析】
《仿生》是全新的一个单元。绝大多数学生并不了解仿生的概念，但对于仿生的应用并
不陌生，他们在生活中知道和使用过多种仿生物品，对这一领域充满学习的兴趣。本课的设计就是从实际事例出发，帮助学生了解生物和仿生物品之间的联系，体会仿生学的思维和方法，从而激发学生的学习兴趣，发展学生的创造性思维，同时帮助学生理解仿生概念，提升知识应用能力。 【教学目标】
科学知识：
1．知道物品和动植物形态之间的相似之处。 2．比较巢房，知道正六边形巢房结构的优点。 3．比较鱼和船，知道两者之间的关联。 4. 了解鸟与发明创造的关联。 科学探究：
1. 多角度地探究蜂巢的结构特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。 2．对仿生设计产生探究的兴趣。 科学态度：
1．在科学探究中，能意识到要用实验、计算、推演验证。
2．在科学探究中，乐于尝试，通过资料查询、案例分析来得出结论。 科学、技术、社会与环境：
1．认识到科技的发展给人们的生产、生活带来的便利。
2．结合生活中常见的应用仿生的实例进行研究，寻找其中的原理，并思考是否可以进行改进。 【教学重点】
认识不同的仿生现象。 【教学难点】
多角度探究蜂巢结构的特点。 【教学准备】
教师材料：课件和视频。
学生材料：铁丝网局部、塑料吸盘、小降落伞、魔术贴、正三角形、四边形、五边形、六边形卡片、A4纸，记录卡、笔。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、建立仿生物品与动植物之间的关联
1．同学们，桌上有以下材料，你见过吗，它们有什么作用？（局部铁丝网、塑料吸盘、小降落伞、魔术贴；学生自主触摸、感受，联结生活体验）
它们能具有这样的作用，与它们的形状有什么关联？你能写一写吗？（将学生对物品的思考聚焦到形状，为后续勾连动植物形态打下基础。学生讨论物品形状特点后，将形状功能用简介的语言归纳到表格中）
2．思考：刚才我们接触这些材料，似乎能与自然中的一些朋友产生联系。看看屏幕上的这些动植物，桌上物品的形状和功能，与它们有什么相似之处呢？（屏幕课件展示图片：植物带刺的茎、章鱼底部、苍耳、蒲公英；学生讨论交流桌上物品对应哪一种动植物，阐述理由并思考相似之处。教师侧重引导学生用科学的语言表达二者之间的相似点。）
3．我们身边有很多物品都能在自然界中找到原型。生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得了很多启示。今天，就让我们一起来看看，我们人类从生物中获得的启示。（出示课题）
除了刚刚的物品，你还知道哪些物品的设计受了动植物的启示？
［设计意图：从学生的原有经验来看，他们并不清楚什么是仿生，通过实物触摸体验，让学生将动植物与仿生品的形状、特点关联起来，意识到人类创新设计出的一些物品是受到了动植物的启发。]
二、探究蜂巢房的结构优势
1．生物在长期进化过程中，为了更好的生存，其掌握了更多奇妙的本领。例如，小小的蜜蜂，就拥有者令人惊艳的建筑能力。（展示蜂巢图片）对于蜂巢的形状结构，你能提出什么值得研究的问题？
引导学生聚焦自主提出问题，例如
——问题1：蜂巢形状为六边形，为什么不是其他形状？ ——问题2：六边形的蜂巢是不是更加节省材料？ ——问题3：六边形的蜂巢是不是更加坚固、抗压？ （将学生的问题汇总，对应探究活动选择）
2．问题1：蜂巢的形状为六边形，为什么不是其他形状呢？我们尝试下用其他形状。（分发正三角形、正四边形、正五边形、正六边形的硬卡纸到各组，各组尝试拼接，交流结果）
3．同学们发现，同种正多边形，能密铺的只有正三角形、正四边形、正六边形。那为什么蜂巢不是正三角形、正四边形，而是六边形呢？你能说说你的猜想吗？（可以直接引到问题2的探究设计）
4．问题2：（1）阅读材料：我们假设用3种面积相等的正三角形、正四边形、正六边形建蜂巢，每种图形的内切圆直径，以及蜂巢壁总长度已在阅读材料当中，请阅读后尝试进行排序。（屏幕展示数据，分析使用六边形筑巢对的优劣点，辩证看待正六边形的筑巢方式）
问题3：（2）用A4纸折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比较下抗压能力的差别。
师：通过以上两个活动，你能说说，如果你是蜜蜂，你会选择哪种形状建蜂巢？为什么？（讨论汇报交流）
5．总结思考：使用这样的结构建蜂巢，有什么好处？（拓展思考）
［设计意图：以蜂巢为例，感受生物进化的完美，为人类创造发明提供了很好的借鉴。] 三、对比鱼和船相似性，建构仿生学概念
1．蜜蜂用它的辛勤智慧搭建起了牢固的蜂巢，人们也从蜜蜂的蜂巢得到了很多的建筑方面的启示。（可播放蜂巢结构科普视频）
人们为了生存的需求，也从更多的动植物身上得到了启示。例如，我们在造船时，会从哪种动物得到启示？（展示鱼类3D动画模型，条件允许情况下可使用电子书包。大屏幕展示船只的各结构图片）
2．那么，你若是船舶设计师，你会从鱼身上的那些结构特点，把它运用到船上来呢？ 鱼骨、脊椎——船身支架
鱼鳍——船桨、脚蹼 鱼尾——船尾螺旋桨 鱼鳔——气囊、潜水艇排水器
［设计意图：引入第二个仿生事例。利用学生熟悉的且有较强认同感的鱼和船进行分析，进一步深化学生对仿生的理解，为仿生概念的提出做好铺垫。]
四、拓展活动
1．就像刚刚的活动一样，人类模仿生物的结构和功能，创造各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学（板书）。
2．仿生学是工程学的一门基础，我们生活中大量物品都是仿生学的产物。大家课后可以通过资料查询，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示，并与同伴一同交流分享。
［设计意图：学生在对蜂巢结构和鱼的分析之后，已经有能力独立研究动植物和仿生物品之间的关联性了。这是对学生探究能力的一次锻炼和提升，也是研究话题的再一次延伸。]
【板书设计】
5．生物 的 启示
苍耳 铁丝网 蒲公英 降落伞 鱼 船 鸟 飞机
仿生学
6. 蛋壳与拱形建筑
【课标落实】
1．本单元通过一系列观察、探究、设计等活动，落实《课程标准》高年级的课程目标。 （1）科学知识：
认识人类与自然资源和能源的关系。
了解技术是人们改造周围环境的方法，是人类能力的延伸，工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动。
了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。 （2）科学探究：
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。
能基于所学的知识，采用不同的表述方式，如科学小论文、调查报告等方式，呈现探究的过程与结论；能基于证据质疑并评价别人的探究报告。
能对探究活动进行过程性反思，及时调整，并对探究活动进行总结性评价，完善探究报告。
（3）科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行研究的兴趣。
能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神
（4）科学、技术、社会与环境：
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。
2．本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中 “技术与工程领域”的高年级段要求。 17.1技术发明通常蕴含着一定的科学原理
知道很多发明可以在自然界找到原型，能够说出工程师利用科学原理创造的实例。 18.2工程的关键是设计
利用摄影、文字与图案、绘图或实物，表达自己的创意与构想。 将自己简单的创意转化为模型或实物。
根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。 【教材分析】
本课从关注蛋壳的结构特征到认识与之相似的拱形结构，并通过探究拱形结构的精妙之处，了解拱形结构在仿生学在建筑物上的应用，本课内容由四部分组成。
第一部分，研究鸡蛋壳的形状特点。这里包括两个活动，一是指导学生观察并描述蛋壳的特点，激发他们的学习兴趣； 二是探究蛋壳的独特之处，通过试着握碎鸡蛋、戳破蛋壳、用蛋壳承载重物，发现蛋壳承受力的形状优势。
第二部分，观察比较蛋壳和拱形的外形，并通过测试拱形结构的承重能力，发现拱形和蛋壳都具有承受力大的特点。
第三部分，认识拱形建筑和建筑物上的拱形结构，引导学生关注生活中这类仿生物体的应用，进一步夯实对拱形优势的理解。 【教学目标】
科学知识：
1．知道蛋壳的特点。
2．认识拱形和蛋壳都具有承受力大的特点。 3.了解拱形结构在仿生学在建筑物上的应用。 科学探究：
1．能基于所学知识，在事物观察后提出可探究的科学问题。 2．尝试用握、戳等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。 3．通过对比蛋壳和拱形，探究两者之间的关系。 科学态度：
1．在进行合作时，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。 科学、技术、社会与环境：
1．了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。 【教学重点】
探究蛋壳和拱形的承重能力。 【教学难点】
探究拱形的承重能力。 【教学准备】
教师材料：课件和视频
学生材料：完好的鸡蛋，蛋壳，平板，纸张，重物。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、导入
1．师：请同学们观看这张图片，这是什么？ 生：一盒鸡蛋。
2．师：为什么超市出售的鸡蛋总是用塑料或者纸盒包裹的严严实实? 生：因为鸡蛋是“易碎品”,纸盒可以避免鸡蛋破碎。
3．师：是的，蛋壳的确易碎，但你可别小看这一枚枚“易碎”的蛋壳，它在建筑业上为人们做出了巨大的贡献！
揭示课题：这节课让我们一起探寻蛋壳的奥秘吧——《蛋壳与拱形建筑》。
［设计意图：出示一幅常见的“盒装鸡蛋”图，调动学生的生活经验，回顾鸡蛋“易碎”的特点，将与后续发现蛋壳具有承受力强的特点产生认知冲突，从而加深印象。]
二、探究蛋壳的结构 （一）观察并描述蛋壳的特点
1．师：你仔细观察过鸡蛋吗？接下来请以四人小组为单位观察鸡蛋壳（“完整的”和“打破的”），它是什么形状？有什么特点？
生：完整的蛋壳是球形的、肉粉色、表面较为光滑。
生：打碎的蛋壳从侧面观察，看起来很薄，并且用手轻轻一掰就碎了…… 生：敲击桌子边缘，蛋壳就开裂了。
2．小结：通过刚刚的观察，我们不难发现鸡蛋的形状是椭球形的；且蛋壳很薄；用手掰或者敲击坚固的物体时容易碎。（板书：鸡蛋，椭球形，薄，敲和掰的时候易碎）
［设计意图：引导学生观察蛋壳的特点，主要是关注它的形状，初步感知鸡蛋壳的形状是椭球形的。]
（二）探究蛋壳结构的精妙
1．师：我们知道母鸡孵蛋时，整个身子都压在蛋上。为什么母鸡不会害怕自身重量压碎鸡蛋呢？
2．师：这样薄薄的蛋壳，结构上究竟有什么精妙之处？接下来通过三个小实验一探究竟： 【实验一】
3．师：用手紧紧握住蛋壳，蛋壳这么薄，能禁得住这样的挤压吗？蛋壳会碎吗？要注意：
握鸡蛋时，要均匀用力握，不能掐、磕。）
（学生以小组为单位体验握鸡蛋实验） 生：我紧紧握住鸡蛋，但是蛋壳居然没有碎！
小结：刚刚同学们尝试从外面施加均匀的握力，鸡蛋没有碎。 【实验二】
1．师：如果多几个鸡蛋，是否能承受更大的压力呢？
2．师：接下来我们测试四枚鸡蛋的承重能力。我们可以怎样进行测试？ 生：可以把四枚鸡蛋立起来，在上面放上重物，观察它是否能够承受压力。
3．师：是的，我们可以将四枚鸡蛋放在塑料瓶盖上，上面盖上同样的瓶盖；放上一块平板，在平板上放重物（书），测试四枚鸡蛋能够支撑多重的物体（书本）。
4．师：你认为这个实验要注意什么？ 生：书本要轻轻放，要居中放不能倾斜一侧。
生：要慢慢放，每放一本要观察鸡蛋是否有开裂的痕迹。 （四人小组为单位，开展实验，时间控制在5分钟） 5．师：你有什么发现？
生：我们小组的承受了十五本书的重量，但是蛋壳还没有任何要裂开的预兆，可能还能承受更多重量。
6．师：这个实验现象，说明了什么？ 生：说明蛋壳能承受较大的压力。
7．小结：鸡蛋壳在承受均匀的外力时，能承受很大的压力。 【实验三】
1．师：同学们，请看这幅图，小鸡在做什么？ 生：小鸡在孵化，它正用尖尖的嘴啄破蛋壳！
2．师：蛋壳能承受很大的外力，但是为什么弱小的雏鸡只需要用小嘴轻轻啄几下就能摆脱天然的“牢笼”？
生：可能从里面用力和从外面用力是不一样的。
3．师：接下来我们用笔尖来模拟一下小鸡啄蛋壳的过程吧。每组准备两只尖头铅笔，将铅笔笔尖悬空相同高度，分别坠落在蛋壳外侧和内侧同一位置，哪种情况蛋壳不容易被戳破？要注意：半个蛋壳的断裂面要尽可能地平整一些且不能有裂纹哦。
生：笔尖落在蛋壳内侧（凹面）时，蛋壳裂开了被戳破了。但是笔尖落在蛋壳外侧（凸面）时，蛋壳没有碎、没有破。
4．师：这个实验说明了什么？
生：说明鸡蛋壳能承受较大的外力，但却很承受从内部施加的压力。
［设计意图：通过两个实验探究蛋壳的独特之处，试着握碎鸡蛋、戳破蛋壳、用蛋壳承载重物，发现蛋壳承受力的形状优势。]
三、了解拱形结构
1．师：蛋壳为什么有如此大的承受能力？和它的结构是否有关系？ 生：可能是因为蛋壳的形状是拱形的。
2．师：蛋壳每个部分都是拱形吗？如果我们把蛋壳切碎，碎蛋壳是不是拱形呢？ 生：蛋壳两端拱形弧度比较大，其他地方也是拱形，但是弧度不大。 3．师：我们怎样判断蛋壳每个部分都是拱形结构？
生：我们可以把蛋壳切碎，用尺子和碎蛋壳碎片作比较，就可以判断蛋壳的各个部分是否都是拱形的。
（学生利用尺子和碎蛋壳进行比较）
4．小结：通过将蛋壳碎片和尺子作比较，我们能发现整个蛋壳都是拱形结构，拱形结构有什么特点？我们通过下面这个实验来验证一下。
【实验四：拱形承重】
1．师：用两张 A4 卡纸分别做成平桥和拱桥的桥面，在桥面上放置重物，比较两者的承重能力。你有什么发现？
生：重物放上平桥，平桥很快就塌陷了，而拱形能承受更多重物，说明拱形结构能承受更大的力。
2．小结：拱形结构有和蛋壳相同的特征：坚固、能承重。 3．讨论：为什么拱形结构具有坚固、能承重的特性呢？
4．总结：拱形受压时会把这个力传给相邻的部分抵住拱足散发的力就可以承受更大的压力，所以拱形所能承受的力量更重。
［设计意图：从蛋壳到拱形，就是从蛋壳的构造过渡到对拱形结构的认识，这是本课探究过程的转折点，也是引导学生对又一对仿生事例的研究。观察比较蛋壳和拱形的外形，并通过测试拱形结构的承重能力，发现拱形和蛋壳都具有承受力大的特点。]
四、生活中拱形结构的应用
1．出示图片：国家大剧院、台北小巨蛋、东京巨蛋、欧洲广场建筑、意大利悉尼歌剧院 2．师：请你找出图片中的拱形结构。
3．师：请同学上台在白板上画出你找到的拱形结构。
4．师：你还见过哪些拱形建筑或建筑物上的拱形结构？ 生：拱门、电灯泡…… 【知识加油站】
电灯泡：一个直径十厘米的灯泡两面可承受一个成人重量的压力。
无梁殿：南京紫金山下灵谷寺景区内有一座国内现存最大的无梁殿。它建于明朝，整座建筑全部用砖垒砌，没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱券结构，其中正殿东西向并列成三个拱券，中间的拱券跨度达11.5米，高14 米，两侧的拱券稍小，跨度为 5 米，高 7.4 米。全国各地的无梁殿的结构和建筑原理都与此相似。
［设计意图：更多地了解拱形结构，需要去发现生活中的拱形建筑，这是对所学知识的一次应用和复习，同时可以扩充学生的认知面。引导学生关注生活中这类仿生物体的应用，进一步夯实对拱形优势的理解。] 【板书设计】
6.蛋壳与拱形建筑 鸡 蛋 拱 形
（椭球形）
【拱形结构】
坚固、能承重
【知识要点】
1. 鸡蛋壳是椭球形结构。
2. 拱形和蛋壳都具有承受力大的特点。 3. 拱形结构被广泛应用在建筑结构上。
【课堂流程图】
激趣导入新课
探究蛋壳结构
了解拱形结构 生活中的拱形结构应用
7.海豚与雷达
【课标落实】
1．本单元通过一系列观察、探究、设计等活动，落实《课程标准》高年级的课程目标。 科学知识：
认识人类与自然资源的关系。
了解技术是人们改造周围环境的方法，是人类能力的延伸，工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动。
了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。 科学探究：
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。
科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行研究的兴趣。
能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神
科学、技术、社会与环境：
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。
2．本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中 “技术与工程领域”的高年级段要求。 3．知道很多发明可以在自然界找到原型，能够说出工程师利用科学原理创造的实例。并能利用文字与图案、绘图或实物，表达自己的创意与构想。 【教材分析】
《海豚与声呐》是苏教版科学五年级下册第2单元《仿生》的第三课。通过前两课的学习，学生已经初步建立了仿生的概念，了解仿生与仿生物品之间的联系。在第二课《蛋壳与拱形建筑》中学生习得人类可以通过模仿自然界生物的结构制造仿生物品。在此基础上，本课是基于仿造自然界中生物原理的一个案例：海豚与声呐，即人们从海豚在水中的游行和捕食的行为得到启发，完善了声呐系统。从而帮助学生进一步了解仿生，建立仿生的概念。
本课教学内容分四个部分：
第一部分，通过人们所做的海豚在水中游行和捕食的实验，知道海豚的游行和捕食不需
要眼睛。
第二部分，做模拟海豚游行和捕食的游戏，感受海豚利用前额（鼻孔）发声和耳朵接收声音捕食的情况，了解海豚游行和捕食过程。
第三部分，通过阅读，了解海豚探路方式以及潜艇、B超、雷达的工作原理。说明海豚、潜艇的声纳、B超的探测利用的是回声定位，而雷达利用的是无线电波的反射来发现目标、跟踪目标，它们的原理相似。 【学情分析】
（知识方面）五年级的学生已经具备一定的知识储备。他们经过前课的学习，学生已经初步建立了仿生的概念，了解仿生与仿生物品之间的联系，并了解人类可以通过模仿自然界生物的结构而制造仿生物品。但对于我们进行生物原理的仿生虽有了解，但并不清晰，需要进行实例的具体分析加深印象。此外，对于海豚这种生物，学生对海豚回声定位的原理并不清晰，依靠的是什么，如何进行定位等。很大一部分学生认为是依靠人类听得到的海豚“叫声”进行游行和捕食，而不知道海豚是用两种频率发声：一种是人耳听不到的超声波，这些超声波用于获知水中的鱼饵或物体的存在；另一种是次声波，是人们在水中可听见的海豚发出的低频声音，用于同伴间的交流。
（技能方面）五年级的孩子已经具备较好的交流、协作能力，能较好的展开科学探究，并能运用理性思维对收集到的证据进行比较、分析、归纳、概括等整理加工，并在此基础上形成种种解释。
（心理特征）高段的学生随年龄增长，已经渐渐沉稳,也具有较强的规则意识，有意注意渐渐占优势，并具备一定的逻辑思维能力。但仍需同直接与感性经验相联系。因此，有趣的探究活动仍比较容易引发他们较持久的关注和兴趣。 【教学目标】
1．知道什么是超声波，了解超声波回声定位和无线电波反射定位的原理。 2．通过阅读和对比，发现海豚、潜艇的声纳、B超、雷达相似的工作原理。 3．分工合作，提升团队合作的意识。 【教学重点】
了解海豚游行以及捕食的原理。 【教学难点】
分工合作，提升团队合作的意识。 【教学准备】
教师材料：课件和视频
学生材料：水，实验盘，方形木块，一次性塑料杯子、滴管，记录单 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、导入
1．（出示海豚图片）认识它吗？ 生：海豚
2．今天我们通过一段视频来了解一下海豚的生活。 3．播放海豚在水中游行和捕食的视频。 4．在视频中你看到了什么？ 生：海豚在水中灵活的游行，捕食。
5．为什么海豚能在水中这么灵活的游行捕食？这节课我们一起来探究一下。 生：通过眼睛观察周围环境；发出的声音进行定位……
［设计意图：利用海豚图片直接导入，再结合视频引导学生聚焦到海豚灵活游行秘密上，通过充分的交流挖掘学生的前概念，为后续的教学奠定基础。] 二、认识海豚的回声定位
1．同学们的想法都不一样。接下来，我们通过几则资料的阅读了解一下。 2．（出示阅读资料）学生阅读资料。 资料一：
有人曾做过这样的实验，在水池里插上36根金属棒，每排6根，然后把海豚放进去。只见海豚在棒中间游来游去，而绝不会碰到金属棒。即使把它的眼睛蒙上，它也照样畅游无阻。如果偷偷地在水池里放进一条小鱼，它就会立刻游过去进行捕捉。 资料二：
20世纪60年代，生物学家诺里斯发现，用橡皮蒙住海豚的双眼，它的活动丝毫不受影响，可把海豚的前额蒙住，它在水下就像瞎子一样，到处乱撞。显然，海豚是用前额发出声波来测定方向的。 资料三：
海豚不同于须鲸，它只有一个鼻孔，另一个鼻孔是封闭的，埋于皮下。声波就是靠这个封闭的鼻孔发生震动产生的。发声时，声波通过头部额隆，这个额隆就像凸透镜一样可以聚焦放大声波。海豚接收声波是通过下颌的骨骼组织，将分散的声波集中传送至位于下颌后部的内部耳朵，从而感知声波。
3．从资料中你获得了什么信息？
生：海豚那么灵活和眼睛无关；是由前额的鼻孔里发出声波；鼻孔发出了声波，耳朵接收……
4．交流：人们发现，海豚的音域比较宽广，可以发出两种声音，一种是人耳可以听见的声音，一种是人耳听不到的超声波。科学家研究发现，海豚是利用超声波获知水中的鱼饵或物体的存在。
（超声波：超过人能听到的最高频(20000赫兹)的声波，是人耳不能听到的声音。）
5．海豚是怎么利用超声波在水中灵活游行和捕食呢？
生：前额（鼻孔）发出超声波，超声波遇到物体返回，耳朵接收。 6．请你画出海豚能自如游行的工作原理图。 7．学生画原理示意图。
8．交流学生的原理示意图，学生讲解——聚焦到超声波以什么形式传播。
9．超声波到底以什么样形式传播呢？因为超声波看不见，所以我们用水波来模拟超声波。 模拟超声波活动 ①用水波模拟超声波。
②将实验盘装水，保持水面平静。
③将水滴到实验盘中，观察水波的变化的情况。
④在水中放入不同的物体（ ， ），再滴水，观察水波遇到物体时的情况。 ⑤画出示意图，交流发现。
10．交流发现：水波遇到物体会返回来。物体离波源的距离不一样，水波返回来的时间也不一样。遇到不同的物体后水波返回来的波形不一样。
［设计意图：因学生对海豚回声定位的本领并不清晰，因此结合几则资料让学生通过资料阅读进行分析从而了解海豚。此外，借助可视的水波模拟超声波的活动，将看不见的海豚利用超声波反射定位的现象转化为直观现象，让学生在活动中形象化地感受过程和原理。同时，增进了学生的研究兴趣。]
11．小结：海豚的前额（鼻孔）发出超声波，超声波遇到物体返回，进入到海豚的耳朵，海豚通过对接收到的信号进行分析，从而知道前方有无物体，物体的大小、形状和位置，就能灵活的游行和捕食了。这样的探路方式称为回声定位。
三、搭建海豚探路与仿生物品工作原理上的关系
1．我们已经知道了海豚在水中自如游行和捕食的秘密了。其实人类是很擅于向大自然学习的。人类利用海豚的这项本领做了什么？
生：完善了声呐系统。
2．声呐系统被应用在哪些地方？它的原理是什么？ 你能尝试画出来吗？ 3．学生画声呐系统的原理图
4．你还知道人类的发明与我们今天介绍的海豚的回声定位原理相似的？ 5．学生交流。
6．介绍B超诊断仪和雷达，学生交流原理。
B超诊断仪：利用回声定位原理，将超声波射入人体，通过分析体内组织产生的回声，探测人体内部是否健康。
雷达：发出电磁波遇到目标时会返回，从而测定目标位置、速度等，为飞机导航。 ［设计意图：切入仿生话题，将雷达、声纳、B超、海豚探路等零散的认知，通过比较分析，找出相似之处，进一步加深对仿生事例两者之间关系的认知。]
四、拓展——我是小小设计师
1．我们知道海豚的回声定位本领已经运用到许多领域，人们也还在做各种尝试。今天，让我们也做个小小设计师，运用海豚的本领尝试设计一个物品，解决我们生活遇到的一些问题。
2．学生交流。
3．学生画设计图并展示交流。
［设计意图：通过学生根据回声定位原理自行设计物品，一方面加强了对仿生认识与应用，另一方面也渗透了工程设计意识。这个环节只要学生设计及解释合理即可。]
【板书设计】
7.海豚与声呐 回声定位
海 豚 物体
耳朵 前额(鼻孔) 【知识要点】
1.海豚从前额（鼻孔）发出超声波，遇到物体返回，进入到耳朵进行分析，从而知道前方有无物体，物体的大小、形状和位置，即回声定位。
2.B超诊断仪利用回声定位原理，雷达利用电磁波定位。
【课堂流程图】
导入新课
搭建海豚探路与仿生物品工作原理上的关系 认识海豚的回声定位 拓展——我是小小设计师
8．我们来仿生
【课标落实】
1．本单元通过一系列观察、探究、设计等活动，落实《课程标准》高年级的课程目标。 科学知识：
认识人类与自然资源的紧密关系。
工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动。
科学探究：
通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。 科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行研究的兴趣。
能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神
科学、技术、社会与环境：
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。
2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”的高年段要求。 3．知道很多发明可以在自然界找到原型，能够在自然界生物与仿生物品间建立联系。能够从生物特性中获得启示或根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。 【教材分析】
《我们来仿生》是苏教版科学五年级下册第2单元《仿生》的第四课时。通过本单元前三课的学习，学生已经初步建立仿生学的概念，并通过对具体案例的分析，了解生物和仿生物品之间的联系，体会仿生学的思维和方法。在此基础上，本课旨在为学生创建仿生设计的平台，引导学生从生物结构、功能等特征或从实际生活需要入手，运用仿生学设计简单器具、生产物品。引导学生将本单元的知识进行吸收融合并内化成自身的知识应用能力，进一步激发学生对于仿生设计的兴趣。
本课教学内容分四个部分：第一部分是通过用眼观察、动脑思考、动手制作等多种形式，研究手臂的结构和功能，再动手自制手臂模型。第二部分通过动物“保护色”游戏，让学生发现自然界中有些小动物，用其自身与周围环境融为一体的颜色来保护自己，从而能举一反三理解迷彩服的设计原理。第三部分是借助六足机器人的仿生案例，通过找寻所仿生物的活
动，强化学生的仿生意识。第四部分通过真实情境：器皿的清洗困难，引导学生展开仿生设计。第五部分在前面的铺垫和模拟练习的基础上，鼓励学生尝试自主设计仿生用品。 【学情分析】
学习本课之前，学生已经逐步建立起仿生的概念。对于生物与仿生物品在结构、原理上的联系都有所掌握，但又都还停留在了解层面，未能结合仿生学展开具体的实践，尝试将自己的创意转化成仿生产品。通过仿生产品设计的全过程，加深学生对工程和机械设计的体验，加强学生对工程和机械领域的认知和应用能力。
从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的学生对于感兴趣的事物充满好奇心，有较强的探究欲望，他们总希望能有更多自主思考和实践的机会。因此，本节课的教学设计尽可能以游戏、活动为主线开展教学，尽可能提供学生自主研究的时、空间，让学生在自主体验中，促进其科学知识、探究能力、科学思维的生长。 【教学目标】
科学知识：
1．知道人体手臂的结构和功能。 2．知道仿生物品具有广泛的用途。 科学探究：
1．能按要求制作手臂的结构模型。
2．能通过阅读资料和分析，了解一些生活中的仿生产品。 3．能通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。 科学态度：
1．在科学探究中，能意识到要用实验证明自己的猜想。
2．在科学探究中，能从不同视角提出研究思路，完成探究、设计与制作，培养创新精神。 科学、技术、社会与环境：
1．认识到仿生学给人们的生产、生活带来的便利。
2．根据生活需要进行研究，并结合仿生学展开思考是否可以改进或生产出仿生学产品。 【教学重点】
通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。 【教学难点】
设计仿生产品的。 【教学准备】
教师材料：课件和视频。
学生材料：硬纸板、绳子、铆钉、“保护色”游戏道具。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】 一、视频导入，制作模型
1．音乐具有强大的魔力，往往让人陶醉其中。下面想邀请大家一起来欣赏一场有些许不同的小提琴演奏。（视频内容：残疾音乐家的演奏视频。）
2．提问：悦耳的乐声戛然而止，这场表演的特殊之处在哪？ 3．师生交流。
4．提问：小提琴家依然能演奏出如此优美的音乐，依靠的是什么？假肢的作用是什么？ 5．学生回答：代替真实的手臂进行演奏。
6．追问：那么要想做出一个仿真度高的假肢你认为第一步要做什么？ 7．学生回答：了解手臂的结构和功能。
8．讲述：下面我们两人一组，通过伸直和弯曲手臂的动作感受并认真观察我们的手臂吧！ 9．同桌合作探究。
10．学生汇报：曲臂时，手臂在关节处弯曲；曲臂时上侧的肌肉有一点鼓起...... 11．讲述：我们一起观察手臂伸缩运动的动态图，验证一下你们的发现。（连接骨骼的肌肉称为骨骼肌，骨骼肌的两端分别连接两块骨骼，它们成对存在。曲臂时，上方的骨骼肌收缩、鼓起而下方的骨骼肌伸长、紧绷；伸臂时则相反。）
12．讲述：通过一系列的观察，大家对于手臂已有细致的了解。现在你能做出一个仿真的手臂模型吗？事不宜迟，我们马上开始！
13．小组合作展开制作。
14．提问：哪个组愿意展示并讲解一下你们的模型。 15．学生介绍模型。
16．小结：了解手臂的结构与特征，从而模仿制作出一个十分相似的假肢来代替缺失的手臂，这就是一个仿生物品的产生过程。
［设计意图：利用视频让学生直观感受假肢的仿真效果，激发起学生自制手臂模型的兴趣。以此为驱动力，有针对性的进行曲伸臂的活动，掌握手臂的结构和功能。通过手臂模型的制作，让学生经历仿生的探究过程，初步体验仿生学的思维和方法。] 二、游戏体验，初历仿生
1．讲述：在此过程中，要善于观察并归纳出生物的特征，首先考验的就是大家的眼力。
下面我们就来一场眼力竞技，看看谁最火眼金睛！
游戏介绍：每组都会拿到一张图纸，找出隐藏其中的全部动物，比一比哪个组找的又快又准。(全班共丛林、荒漠、海洋三种不同的图纸)
2．小组展开游戏比拼。
3．提问：现在12张图纸已经按各小组的完成顺序排列在黑板上，你有什么发现吗？ 4．学生回答：图纸上动物颜色越缤纷的组越快；最慢的都是那些动物颜色和背景相似的小组......
5．追问：那么你觉得哪种外形更有利于动物呢？ 6．学生回答
7．提问：你觉得动物的这个特征能被我们利用吗？能启发我们制成什么样的仿生产品呢？
8．学生大胆猜想。
9．讲述:那么，如果要让自己隐藏在刚刚的场景中，你会为自己设计一件怎么的外衣呢？请各小组根据各自的图纸开始你们的绘制。
10．小组讨论并设计。
11．提问：看完各组的设计，你发现什么共同点吗？这种衣服你有没有似曾相识的感觉? 12．小结：是的，迷彩服的设计灵感就是来自于此，利用与周围环境相近的配色帮助军人更好的隐藏自己，不被敌人发现。仿生产品的制作可以从发现生物特征入手，再思考可以如何被我们利用，从而开展仿生产品的设计。
［设计意图：在趣味性强、学生乐于参与的“保护色”游戏中融入仿生活动，引导学生在游戏中自主感受并总结“保护色”的重要作用，再尝试联系生活进行思考，最终完成迷彩服的设计。在轻松、愉悦的氛围中，亲历一次仿生物品的产生过程，加深学生对于仿生学的认识，建立自制仿生产品的信心。]
三、实例分析，巩固仿生
1．讲述：随着科技的发展，机器人愈加频繁的出现在我们的视野中，你都见过什么样的机器人呢？长这样的机器人你见过吗？它有什么与众不同之处呢？我们一起通过视频来了解一下吧！
2．全班观看六足机器人视频介绍。 3．提问：六足机器人有什么与众不同之处？
4．学生回答：外形长的像动物；行走是以三条腿为一组进行的，形成了一个三角形支架结构；能在峭壁和陡坡、崎岖地形等特殊环境中稳定前行。
5．提问：那么它模仿的是哪种生物呢？请认真阅读四张介绍卡片上的信息，找出这种生物。
6．学生阅读信息卡，完成匹配。
7．提问：你是从哪些信息中成功完成六足机器人和竹节虫的配对的呢？
8．学生汇报：外形十分相似；都有六足；都是以三条腿为一组进行行走；都能在特殊地理环境中稳定前行……
9．小结：为了应对森林、沙地、沼泽等特殊路面，我们需要机动性、稳定性更强的机器人；结合实际需求设计师们再次将目光聚焦自然界中的竹节虫，最终在它身上获得了启示。从生活中遇到的问题或实际需求出发，带着困惑在生物身上找解决之道，再展开仿生产品的设计也是一种途径。
［设计意图：通过视频和阅读卡，帮助学生进一步在生物与仿生物品间建立联系，通过从仿生物品到生物的逆向分析，强化学生的仿生思维。联系生活实际，说明仿生物品具有广泛的用途，为后续的学生仿生设计打下基础。]
四、联系生活，自主仿生
1．讲述：刚好最近老师在打扫实验室时就遇到了这样一个小麻烦：在清洗各自瓶瓶罐罐时，像烧瓶这样口小体大的器皿用刷子清洗起来费时费力还常常洗不干净。你能带着这个问题从生物中找寻灵感设计个新型工具解决这个难题吗？
2．师生交流：目前刷子的弊端是什么？我们希望达到的效果是什么？ 3．学生小组讨论并展开设计。
4．提示：如果毫无头绪可以找老师拿个锦囊找找灵感哦！(锦囊内有河豚的介绍卡片) 5．各小组分享各自的仿生设计方案。
［设计意图：创设真实的生活情境，让学生尝试以解决实际问题入手，展开仿生设计，了解仿生的现实真正意义：仿生设计为生活服务，并引发学生思考和创新。]
五、拓展延伸
1．讲述：通过本课的学习，大家尝试从生物的特征入手思考如何运用于生活，设计出了迷彩服；又试着从生活问题入手在生物身上找寻灵感，完成烧瓶刷的改良。选择你喜欢的方式，试着自主设计一个仿生产品吧！
【板书设计】
8．我们来仿生
保护色 迷彩服
竹节虫 六足机器人 仿生产品 河豚 仿生刷 【知识要点】
本课通过用眼观察、动脑思考、动手制作等多种形式，从手臂模型模型的制作、迷彩服的设计结合六足机器人的分析、仿生刷的设计；引导学生学会从生物特性出发以及从解决问题出发，展开仿生设计。通过两种不同的思维方式，进一步强化学生的仿生意识，并为学生创建仿生设计的平台，在由浅入深的探索中学生的信心逐渐强化，对于仿生设计的兴趣进一步被激发。最终达到将本单元的知识吸收融合内化成自身的知识应用能力并运用于解决生活问题的教学目标。 【课堂流程图】
拓展延伸 联系生活，自主仿生 实例分析，巩固仿生 游戏体验，初历仿生视频导入，制作模型
9．昼夜交替
【课标落实】
1.本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年级的课程目标。 科学知识：
知道昼夜交替、四季变化分别与地球自转和公转有关。昼夜交替现象对动植物的影响。 科学探究：
在教师指导下，能用进行观察、调查、科学阅读等活动，并用简洁、科学、准确的语言进行表述。
在教师指导下，通过模拟实验和建构模型等方法，了解地球的自转和公转运动产生的结果。
科学态度：
表现出对事物的变化及相互关于进行科学探究的兴趣。 能从不同视角提出研究思路，用新方法、新材料完成探究。
愿意倾听、分享他人的信息；乐于表达、讲述自己的观点；能接受别人的建议。 科学、技术、社会与环境：
了解生活中常见的科技发展对人类探索宇宙带来的便利。
2.本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“地球和宇宙空间领域”学习内容13.1中的高年段要求。
《课标》在“地球和宇宙空间领域”明确指出，教师应帮助生形成的：“地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替变化等有规律的自然现象”的主要概念。学习内容13.1要求学生知道“地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替变化等有规律的自然现象”。其中对高年级学生的要求是：将自然现象与地球自转联系起来，即知道地球自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替现象，知道地球自转轴（地轴）及自转的周期和方向等。 【教材分析】
《昼夜交替》是苏教版科学五年级下册第3单元《地球的运动》的第一课时，是单元的起始课。应在对本课内容进行教授和学习的基础上，对后续的学习内容稍作铺垫，或是在教学过程中无痕融入与渗透，让学生在学习之初就对“地球的运动”有较为整体的认知，防止片面化、割裂化、碎片化的学习。
通过低年级“描述太阳每天在天空中东升西落的位置变化，并利用这一现象，描述怎样利用太阳的位置辨认方向”和中年级“知道地球的运动方法，知道它们与一些自然现象有规
律”等知识的学习，学生已经对于天体的运动和自然现象及形成规律有了一定的了解。
昼夜交替是生活中的常见现象，探索其成因是原始人类原始天文学研究的开始，本课围绕昼夜交替现象展开，通过科学史的阅读、简单易行的模拟实验等多种方式，带领学生在探究活动中将自然现象与地球的自转运动联系在一起，引导学生认识人类探索地球自转运动的历程，变抽象为直观，让他们能够从宏观角度形成“世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以认识的”的大概念，从学科角度形成“地球是运动的，地球有规律的自转产生了有规律的昼夜交替现象，地球的自转方向决定了地球以外天体的升落方向”的学科概念。
本课由四部分组成：第一部分是阅读活动，主要是认识昼夜交替现象及人类认识昼夜现象的历程。首先通过读图引发对昼夜交替现象的思考、认识昼夜现象。再通过阅读文字，了解古人对昼夜现象的解释历程。第二部分是一个探究活动，通过模拟实验，认识昼夜现象，探索昼夜交替现象形成的原因。第三部分进一步通过模拟实验，了解地球自转现象。第四部分通过读图和讨论，理解地球绕着地轴在自转。 【学情分析】
通过二年级上册第2单元《天空中的星体》的学习，知道了太阳能够发出光和热、月相变化有规律、夜空中星星闪烁的秘密。通过四年级下册第2单元《地球、月球与太阳》的学习，了解了地球的形状，认识了月球的运动以及太阳的运动规律，对于天体的运动和自然现象及形成规律有了一定的了解。
但对于小学生来说，他们的空间想象和思维能力较弱，虽然对于天体运动的知识有所了解，知道地球围绕着太阳转动，它在公转的同时也在自转，但对于地球的公转和自转会带来什么影响、分别会产生哪些自然现象却不够明晰，有的甚至存在错误认知，究其原因就是没有“知其然而知其所以然”，同时，学生难以通过直接探究的方法进行学习。
本课教学重点通过科学史的阅读和简单易行的模拟实验，帮助学生通过多个角度和多种方法突破迷思概念，建立起“太阳照射产生昼夜→地球自转产生昼夜交替→太阳东升西落，所以地球自西向东自转”的正确概念。
经过四年半的科学学习，学生已经具备了较完善的自主探究、自主思维与科学活动能力。在科学史阅读活动中，要引导学生思考与分析文本，注意抓取重点进行辨析；在模拟实验的过程中，应帮助学生通过思辨逐步建立正确的空间概念，通过分析现象，结合推断，得出正确结论。
从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的小学生对“地球和宇宙空间领域”的科学知识有天然的好奇心、较强的求知欲和一定的先前知识基础，但也有一些畏难情绪，在教学
过程中，应将任务细化、分化、多样化，借助结构化的教学材料帮助学生的理解与学习。同时，考虑将第一部分教学内容——科学史阅读融入实践活动各个环节，让学生在依次递进的模拟实验中感受与体悟古人观察自然现象并作出昼夜交替现象的猜想与解释的过程，在思辨与不断创生问题、解决问题中产生共情与更深刻的理解。 【教学目标】 科学知识：
1．通过阅读，了解人类由天动到地动的探索地球自转的过程。 2．通过模拟实验，知道昼夜交替与地球自转有关。
3．将昼夜变化的自然现象与地球自转联系起来，知道地球每天自西向东围绕地轴自转，形成了昼夜交替与天体东升西落的现象。
4．知道地球自转轴及自转的周期、方向等。 科学探究：
1．能进行自主科学阅读活动，并归纳与提取关键信息，用简洁的语言进行表述。 2．在教师指导下，通过模拟实验和建构模型等方法，了解地球的自转和公转运动产生的结果。
3．注重实验习惯和思维习惯的培养，引导学生规范活动、积极思考、及时记录、分析现象、得出并交流结论、及时反思等。 科学态度：
1．意识到要用实验证明关于“昼夜交替的成因”的猜想。 2．对昼夜的变化及与地球运动的关系充满探究兴趣。
3．乐于从不同视角提出研究思路，创新方法与材料完成模拟实验探究。
4．愿意倾听、分享获得的信息，乐于表达、讲述自己关于昼夜交替的观点，能接受别人的建议并对自己的观点做出修正。 科学、技术、社会与环境：
1．认识到科技的进步为人们认识天体运动和宇宙探索带来的便利。 2．认识科技的发展会带来人们科学观念的不断更新。 【教学重点】
通过模拟实验，了解由于地球的自转产生了昼夜交替现象和其规律。 【教学难点】
分析模拟实验和实际天体运动之间的联系。 【教学准备】
教师材料：课件和太阳东升西落的视频。
学生材料：手电筒、旋转支架、地球仪、铁丝、卡纸圆环、贴纸、方位卡（上北下南左西右东）、卡片（遮挡视线）、模型卡（太阳）、记号笔。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、故事导入，揭示主题
1．（出示白天和夜晚的校园图片）观察并思考：白天的校园与黑夜有什么不同？（明暗不同）
2．介绍：很早以前，人们就发现了白天与黑夜的光线不同，古代中国人做出了这样的解释：他们认为，太阳是住在东边海上的一只三足金乌，金乌从海上飞出，就迎来了白天，当它休息时就是黑夜。
3．提问：关于这个解释，你提取到哪些信息？
4．小结：古中国人意识到昼夜的形成与太阳有关，太阳出现就是白天，太阳消失就是黑夜。
［设计意图：利用学生熟悉的校园场景白天和黑夜的的图片，让学生联系实际生活，并将关注点聚焦到白天和黑夜光线的不同上，再适时提出古中国人对于昼夜现象做出的猜想与解释，让学生从古人的思考中链接自然现象，感知古人的想法，调动学习动机。]
二、模拟实验一：昼夜现象的形成
1．交流：当然，我们已经知道地球和太阳都是球体，我们用地球仪和手电筒来代替（师出示地球仪和手电筒）。
2．提问：太空中的环境是明亮还是黑暗？（关灯、拉上窗帘） 3．演示：打开手电-亮（白天），关闭手电-暗（黑夜）。
（师将圆环卡纸挂在挂钩上，作为区分昼和夜的虚拟分界线，在地球仪的中国位置贴上
贴纸）
4．思考：昼夜每天交替一次，好像没问题，这个神话传说似乎确实能够解释昼夜的形成？ 生：不对，太阳的照射是持续的，并不能像手电一样一开一关。 生：不对，按照这样的方法，地球的另一半永远都是黑夜。 生：不对，地球上还有其他的国家，我们有白天黑夜，他们也有。
5．小结：古中国人对于地球的形状没有概念，更不知道地球上还有许多其他的国家，所以他们只能从自己生活周围的自然现象进行推测，做出了片面的解释。
6．介绍：不可否认，地球上有昼有夜确实与太阳的照射有关。但仅仅只是照射，能解释这个现象吗？（视频：太阳东升西落。）
7．交流：你观察到了什么？（引导学生关注太阳的运动速度和光线的变化）
➢ 太阳从东边缓缓升起，又从西边慢慢落下。（追问：白天和黑夜的变换是突然发生的还是需要经历一定的过程？）
➢ 太阳升起，从黑夜变为白天，太阳落下，从白天变为黑夜。（追问：光线如何变化？）
8．介绍：我们地球上的人每天看到的是：清晨，太阳从东边缓缓升起，傍晚又从西边慢慢落下，昼夜交替，周而复始。所以，古希腊科学家提出了“地心说”，认为地球是宇宙的中心，日月星辰都围绕着地球旋转，从而产生了昼夜交替的现象。
9．思考：这个解释是否合理？
［设计意图：该模拟实验较简单，通过教师的简单演示让学生先形成“太阳照射形成昼夜”的概念，再通过问题“古中国人对于昼夜形成的猜想是否有无法解释的地方？”促使学生寻找到矛盾冲突点。接着，通过视频“太阳的东升西落”帮助学生进一步建立自然现象与科学原理的联系，让学生明确“太阳的移动是缓慢的→光线的变化也是缓慢的→昼夜变化是过程性的”。最后，通过交流“地心说”理论，引发学生的进一步思考：“地心说能够解释我们看到的昼夜交替现象，但真的合理吗？”，为下个环节的研究打下基础。]
三、模拟实验二：昼夜交替现象的形成 1．师生交流：
生：合理，这确实能够解释昼夜交替现象的形成。
生：不合理，如果太阳按照缓慢的速度绕着地球转，无法实现24小时转一圈。 2．思考：是否还有其他的可能？ （1）地球绕着太阳转； （2）地球自转；
3．介绍：是啊，有好几种可能，所以，波兰天文学家哥白尼在16世纪提出了“日心说”，认为不是太阳绕着地球转，而是地球绕着太阳转，昼夜交替现象是地球自转的结果。
4．引导：如何证明到底哪种解释是正确的？ 生：实验。
5．实验材料：地球仪、手电筒、支架、贴纸。 6．活动提示：
（1）创造黑暗环境，在地球仪上的中国位置贴上贴纸；
（2）将手电筒放在支架上，调节与地球仪之间的距离，让光斑大小与地球仪大小大致相同；
（3）观察并思考：
➢ 地球仪的向光面和背光面分别代表什么？ ➢ 白天和黑夜的交界处光线是什么样的？ ➢ 白天和黑夜的交界处是一天中的什么时刻？ ➢ 哪些国家和中国一样处于白天，哪些国家处于夜晚？ ➢ 这几种转动方式是否能够产生昼夜交替？ ➢ 如果可以，它们产生的昼夜交替有什么不同？ 7．分组活动：模拟不同转动方式产生昼夜交替的情况。 8．交流汇报：
➢ 地球仪的向光面和背光面分别代表白天与黑夜；（师介绍：昼半球和夜半球） ➢ 白天和黑夜的交界处光线较弱，缓慢过渡； ➢ 白天和黑夜的交界处是一天中的清晨和傍晚；
➢ 和中国一样处于昼半球的国家是白天，处于夜半球的国家是夜晚； ➢ 这几种转动方式都能够产生昼夜交替；
➢ 它们产生的昼夜交替，星体走过的路程长短不同、绕过的圈大小不同； 9．数据分析，寻找证据：无论是太阳绕地球转，还是地球绕太阳转，走过的路程都很长，但地球自转走过的路程短，昼夜交替的周期为一天（24小时），所以昼夜交替现象的产生应该与地球的公转无关，是地球自转的结果。
（师边讲解边演示）
10．评价：能够结合现象与思考，分析得出结论是非常了不起的科学品质！
11．讲解：当然，我们知道，地球在自转的同时也在围绕太阳公转，只不过昼夜交替现象的产生与地球自转有关。
12．互动：我们不仅知道了昼夜交替的真实原因，还能够针对昼夜交替的现象做出合理的解释，问题解决了。那么，请告诉我，这是一天中的什么时刻？（出示图片：清晨、傍晚……）
生：仅仅通过图片无法判断。
追问：那这里（出示地球仪和圆环卡纸，师手指白天和黑夜的分界线）是清晨还是傍晚呢？
生：还是无法判断？
13．提问：为什么还是无法判断？
生：地球要转起来才能够判断。 14：提问：往哪个方向转？
［设计意图：结合“日心说”理论，引导学生提出昼夜交替产生原因的不同猜想，并在尝试不同转动方式产生的昼夜交替现象的活动过程中，感知几种转动方式的不同，再由教师提供理论数据，师生共同分析，结合现象与思考寻找昼夜交替的真正成因。紧接着，通过反问“这是清晨还是傍晚？”让学生意识到应该进一步探究地球自转的方向，才能完整解释昼夜交替的自然现象。到本环节为止，学生完成了古人关于昼夜现象做出的一系列解释的学习，同时也能够在实践中加深理解，从形成正确科学观念的曲折与困难历程中，对科学研究充满敬畏之情。]
四、模拟实验三：模拟地球的自转
1．思考：我们既看不到地球的转动，也感觉不到，怎么办？
2．引导：我们能看到其他天体的运动，比如太阳，已知太阳东升西落。 3．提问：地球应该往哪个方向转，才能看到太阳的东升西落呢？ 4．分组活动：
（1）活动材料：转椅、“上北下南左西右东”方位卡、卡片*2、模型卡（太阳）； （2）一位同学坐在转椅上，将自己当做地球，手持“上北下南左西右东”方位卡，眼睛两侧贴上卡片，另一位同学手持太阳模型卡；
（3）第一次实验：坐着的同学保持不动，让太阳绕着他做“东升西落”运动； （4）第二次实验：太阳保持不动，坐着的同学顺时针或逆时针慢慢转动，仔细观察，哪一种转动方式和第一次实验时看到的“东升西落”现象一致；
5．小结：当逆时针转动时，能够看到太阳东升西落的现象，所以，地球自转的方向应该是逆时针。
6．提问：现在，你能够判断清晨和黄昏了吗？
7．交流：由夜晚逐渐过渡到白天的那段时间是清晨，由白天逐渐过渡到夜晚的那段时间是傍晚。
8．操作：将卡纸圆环对折，将代表黄昏一侧的分界线用记号笔画斜杠。 9.观看视频：太空中看晨昏变化。
10．出示描述一天的时间的词语：黎明、清晨、上午、正午、下午、傍晚、夜晚、午夜…… 11．追问：难度升级。你能够通过今天所学的知识，判断一天中的任意时刻吗？ 12．互动：
（1）教师选择一个国家，将地球仪转到某个位置，学生说出这个国家处于什么时刻。
例：师将中国转到昼半球的中间位置，学生说出“正午”。
（2）学生根据教师选择的国家和时间，将地球仪转动到合适的位置。（投屏展示） 例：师说“中国、傍晚”，生按照正确方向将地球仪转动到中国的傍晚时刻。 （3）学生根据活动手册的提示，完成相应记录。
例：当中国在白天时，处于清晨、傍晚、夜晚的国家分别有哪些（列举一个）？ 13．尝试解释：为什么会产生时差？ 14．观看视频：地球自转。 15．交流：你有什么发现？
生：地球绕着地轴在转动。（追问：地轴是真实存在的吗？它的方位是怎样的？） 生：从北极点往下看，地球逆时针转动，但从南极点看，地球顺时针转动。
16．小结：在四年级学习“物体的运动”时，我们就知道了陀螺是围绕一个轴心旋转的。地球的自转也是如此，科学家们将穿过地球南北极的轴称为地轴，地轴是一根假想的轴，一端始终指向北极星附近。地球像陀螺一样绕着地轴逆时针自转，约24小时转一圈，所以昼夜交替一次的时间约为24小时。
［设计意图：在前两个模拟实验的基础上，再次通过体验式的模拟实验，利用直观视角将天体的运动与自身运动相结合，弥补小学生在空间想象力方面的不足，准确感知由于地球自转方向不同而引起其他天体升落方向的不同，并通过自然现象判断出地球自转的正确方向。同时，再利用辅助互动活动：用多种方法正确判断一天中的任意时刻，以及视频“地球自转”最后再通过视频“地球自转”进行归纳的小结，形成地球在宇宙空间中绕着地轴转动的完整概念。]
五、知识应用，解释关于地球自转产生的自然现象
1．思考：人们最终意识到了地球的自转，但为什么我们感觉不到它的自转，反而觉得是太阳、月亮和星星在移动呢？
2．讲解：我们感觉不到地球的自转，是因为我们跟着地球一起转动。正因为如此，以前的人们才无法想象地球自身会转动，直到他们从生活的蛛丝马迹中找到了越来越多的证据，比如：这是一位摄影爱好者拍到的北极星及周围星星的运动轨迹，你能用今天所学的知识分析并作出地球自转的解释吗？
3.交流：因为地球在自转，所以用长时曝光拍摄后，星体的运动会留下轨迹。北极星几乎处于正北方位，在地轴的延长线上，所以看起来北极星看起来“不动”，而其他星体旋转。
［设计意图：通过对延时摄影的照片进行分析，让学生应用所学知识对现象进行解释与说明，学用结合。]
六、拓展与延伸：科学与生活 1．拓展思考：
（1）你能用今天所学的知识解释为什么地球的南北两极会出现极昼和极夜现象吗？ （2）请解释：为什么金星上看到的太阳是西升东落的？ （3）昼夜交替可能会对地球上的生物带来什么影响？ 2．延伸阅读：
随着科学技术的不断发展与进步，我们能够通过更多方式来证明地球的自转，请利用课后时间自行阅读活动手册第9页拓展资料，并留心观察生活中的各种现象，寻找更多地球自转的证据吧！
3．技术应用：
虽然，现在我们还不能到宇宙空间中去，但各种天文软件的使用，能够帮助大家更直观地了解宇宙中的各类天体是如何运动的，比如：（师介绍手机APP“地球运动”）。请各位小科学家利用课后的时间，应用新技术满足你们的“太空梦”，期待你们更多神奇的发现！
4．课后观察：
昼夜交替是否会对地球上的动物和植物产生影响呢？请利用课后时间，选择自己感兴趣的动物或植物进行观察与记录，通过多种不同的方式了解它们白天和夜晚的变化，下一节课一起来分享有趣的发现吧。
［设计意图：通过“拓展思考”，让学生联系所学知识解释相应自然现象，考查学生的知识掌握与内化迁移情况。通过“延伸阅读”与“技术应用”，让学生意识到技术的发展能够推动研究的进步，研究的进步又进一步推动技术的发展，同时能够将课堂延续到课后，将知识延伸到生活。最后，利用课后时间对动物和植物进行观察与记录，为后课的学习做好准备。] 【板书设计】
【知识要点】
1．了解人类由天动到地动的探索地球自转的历程；
2．将昼夜变化的自然现象与地球自转联系起来，知道地球每天有规律的自西向东围绕地轴自转，形成了有规律的昼夜交替与天体东升西落的现象；
3．知道地球自转轴及自转的周期、方向等；
4．能够应用所学知识对生活中的自然现象进行解释。 【课堂流程图】
图片导入，揭示主题 （融入科学史，揭示研究主题：昼夜交替）
模拟实验：昼夜现象的形成 （融入科学史，利用地球仪和手电筒模拟昼夜的成因）
模拟实验：昼夜交替现象的形成 （融入科学史，进一步探究昼夜交替的原因） 模拟实验：模拟地球的自转 （通过体验式模拟活动辨析地球自转的方向）
知识应用，解释关于地球自转产生的自然现象 （应用所学知识对现象进行解释与说明） 拓展与延伸：科学与生活 （理论联系实际，培养应用新技术辅助探究的意识）
10.昼夜对植物的影响
【课标落实】
1．本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年级的课程目标。 科学知识：
知道昼夜交替、四季变化分别与地球自转和公转有关。昼夜交替现象对动植物的影响。 科学探究：
在教师指导下，能进行观察、调查、科学阅读等活动，并用简洁的语言进行表述。 在教师指导下，通过模拟实验和建构模型等方法，了解地球的自转和公转运动产生的结果。
科学态度：
表现出对事物的变化及相互关系进行科学探究的兴趣。 能从不同视角提出研究思路，用新方法、新材料完成探究。
愿意倾听、分享他人的信息；乐于表达、讲述自己的观点；能接受别人的建议。 科学、技术、社会与环境：
了解生活中常见的科技发展对人类探索宇宙带来的便利。
2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“地球和宇宙科学领域”的高年段要求。 3．学习内容13.1要求学生知道“地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替变化等有规律的自然现象”。其中对高年级学生的要求是：将自然现象与地球自转联系起来，即知道地球自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替现象，知道地球自转轴（地轴）及自转的周期和方向，昼夜交替现象对动植物的影响等。 【教材分析】
《昼夜对植物的影响》是苏教版科学五年级下册第3单元《地球的运动》的第二课。通过第一课《昼夜交替》的学习，学生已经了解了地球自转引起的昼夜交替变化。本课侧重于分析昼夜交替现象对植物的影响。从身边的植物昼夜的不同入手，到进行观察，自主设计，编制花钟，再到记录一种夜晚开花的植物的开花过程，意识到昼夜交替对植物的影响。
本课教学内容分四个部分：第一部分，呈现学生课前对周围植物昼夜的不同样子的观察记录，让学生初步意识到昼夜会对植物产生影响。第二部分，课件出示更多植物随昼夜交替而产生的变化图片及视频，让学生进一步了解自然界中受昼夜影响的植物变化及其原因。第三部分，以设计制作花钟模型为项目，让学生拥有真实的问题解决经历，创造性地解决真实情境中的问题。第四部分选择一种夜晚开的花，观察并记录它的开花过程。
【学情分析】
本课是在学生在了解了昼夜现象产生的原因后的继续学习,使他们了解昼夜交替对植物产生的影响。五年级的学生对日常生活中常见的植物比较熟悉，但是对植物怎样随昼夜变化而变化的现象并不十分关注，对植物的生活习性方面的知识是零碎的，模糊的，肤浅的。由于学生在这方面的生活经验和知识储备比较少，因此课前要让学生查阅相关资料、观察记录植物一天中的变化，来帮助他们了解昼夜对植物的影响；课中要提供阅读素材及运用多媒体提供大量的相关资料，丰富学生的感性认识；课后还要鼓励学生利用所学的内容进行有关的探究。 【教学目标】
科学知识：
1．知道昼夜对植物产生的影响。 2．了解植物的开花时间。
3．了解可以根据不同植物的开花时间，编制花钟。 科学探究：
1．通过观察，知道昼夜对植物产生的影响。 2．通过观察与阅读，了解植物的开花时间。 3．根据不同植物的开花时间，编制花钟。
4．选择一种夜晚开的花，观察并记录它的开花过程。 科学态度：
1．乐于参与观察、调查等科学活动，并能在活动中克服困难，完成预定任务。 2．具有基于证据和推理发表自己见解的意识。 科学、技术、社会与环境：
了解所学的科学知识在日常生活中的运用。 【教学重点】
知道植物随昼夜交替产生的变化和开花的时间，编制花钟。 【教学难点】
观察记录夜晚开花植物的开花过程。 【教学准备】
课件、制作花钟模型的材料（卡纸、剪刀、植物图片）、资料卡。 【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
课前观察指导：请从以下表格中选择一种植物进行相应的观察，分别在白天、夜晚给它拍张照片，贴在相应的表格中，并查找资料介绍这种植物花的开合或叶片的张合情况。
观察部位 观察植物的花 观察植物的叶 ［设计意图：提供结构性的材料，让学生有针对性地进行观察。] 一、情境导入
1．黑板展示学生的观察记录，谈话：观察是科学探究的一种基本方法。课前老师已经布置每个同学选择一种植物,观察并记录植物昼夜不同的样子。这是一部分同学的观察记录（记录表见活动手册第10页 观察并记录周围植物昼夜的不同样子），请同学们来说说看你的发现。
2．学生交流。
3．揭题：看来呀，昼夜对植物会产生影响。今天我们就一起来学习昼夜对植物的影响。（板书：10.昼夜对植物的影响。）
［设计意图：通过呈现课前观察表让学生进行交流，使学生初步意识到昼夜会对植物产生影响。]
二、探究新知
（一）活动一：了解自然界中受昼夜影响的植物变化
1．课件出示更多植物随昼夜交替而产生的变化图片，引导：请同学们结合课前观察及这些图片，具体说说看，昼夜对植物的哪些行为产生影响呢？
预设生：昼夜变化会对植物产生影响：（1）影响花的开合；（2）影响叶片的张合。 预设生：通过课前的资料查阅，我还知道了昼夜变化还会影响植物的生长。
莉 花生叶、白三叶草、酢浆草 植物名称 芍药花、睡莲、荷花、太阳花、丝瓜花、夜来香、紫茉2．教师板书:
3．引导：同学们归纳出昼夜变化对植物产生的影响有这些。对此，你有什么疑问吗？
预设生1：昼夜变化为什么会对植物产生影响呢？ 预设生2：植物为什么要选择不同的开花时间呢？ ……
4．谈话：针对同学们提出的这些问题，谁来说说看你的想法？
5．引导：同学们都说出自己的想法，为了让同学们更加深入了解这些问题，请同学们阅读资料卡1。找出关键词句，用笔标出来，并用思维导图来归纳。
6．先个人活动（找出关键词句，并用笔标出来），再小组活动（用思维导图来归纳）。 7．小组交流汇报。
8．小结：由地球自转引起的昼夜变化会导致地球温度、光照、湿度等方面的变化，从而对植物的行为产生影响。
［设计意图：在问题的引领下，结合课前探究及资料阅读，给予学生探究的脚手架，让学生进一步了解自然界中受昼夜影响的植物变化及其原因。]
活动二：了解林奈花钟，并编制花钟
1．谈话：为了更加了解昼夜对植物产生的影响，上周末老师也再次到植物园对植物进行细致地观察，在这过程中，老师偶然遇到植物园项目负责任人——小李，这里为了便于称呼，同学们可以称呼他为李叔叔，于是两个人聊了起来，在聊天的过程中，李叔叔了解到这星期我们将学习《昼夜对植物的影响》这节课时，非常地兴奋，并委托我将这封信及录音带给大家。你们想知道信的内容吗？
2．课件呈现信的内容并播放录音。（大致内容：亲爱的同学们：你们好，我是植物园项目负责人——李叔叔，很高兴能用这样的方式与大家交流。200多年前，瑞典生物学家林奈编排出一个富有情趣的花钟，直到现在，人们仍然喜欢以钟的形式来装饰花坛。最近植物园也准备建设花钟，听你们老师说：“你们这周将学习《昼夜对植物产生的影响》这一节课，还听说你们平常乐于探究，喜欢设计制作东西。”听到这里我满是兴奋，想着终于找到小伙伴啦！想邀请同学们一起来设计花钟，并制作成模型。花钟在设计时需考虑以下两点：（1）通过花的开放较为准确地指示时间；（2）美观宜人，适合观赏。李叔叔等着你们的好消息，期待收
到你们设计并制作的模型。）
3．谈话：李叔叔交给大家什么项目？有什么要求？你们有信心完成这个项目吗？ 预设生：项目：设计制作花钟。要求：（1）通过花的开放较为准确地指示时间；（2）美观宜人，适合观赏。
4．谈话：看来大家自信心满满，为了完成这个项目，我们该怎么做呢？ 预设生：我们想要了解林奈花钟，在了解的基础上才能设计花钟。 任务一：阅读资料，了解林奈花钟。
1．谈话：思路清晰。接下来就请学生们阅读资料卡2，一起了解林奈花钟。 2．学生阅读资料。
3．提问：谁再来具体说说看林奈花钟是怎么指示时间的？ 任务二：设计花钟，并制作成模型。
1．谈话：了解完林奈花钟后，老师这里还为每一小组提供了一些植物具体的开花时间。接下来请小组完成以下活动：（1）完成花钟设计图。（2）小组根据设计图领取器材，制作花钟模型。
2．小组完成花钟设计图及模型制作。
3．谈话：待会请完成花钟模型制作的小组，将模型放到展板上进行固定，并确定一人负责讲解。其余同学进行参观，并把你们小组手中宝贵的一票投给你们认为是最佳花钟模型的小组。什么是最佳花钟模型呢？就是要满足这两点要求。最终，票数最多的小组将成为我们的“花钟设计能手”。
4．作品展评及颁奖。
5．引导：由于花钟可能有误差。因为植物开花除了有一定的时间外，还受地区、温差和气候的影响，同一种花，在我国南方开得早一些，而在北方就会迟一些。同学们还可以调查身边常见植物的开花时间，编制本地的花钟。
［设计意图：以设计制作花钟模型为项目，让学生拥有真实的问题解决经历，创造性地解决真实情境中的问题。]
三、拓展延伸
谈话：回去后，同学们可以选择一种夜晚开的花，观察并记录它的开花过程。昼夜对植物有影响，对动物是否也有影响呢？请同学们也可以观察身边的动物，并做好相应记录。
［设计意图：通过拓展延伸，让学生课后继续探究，培养学生持续观察的意识及能力。]
【板书设计】
10．昼夜对植物的影响
11．昼夜对动物的影响
【课标落实】
1．本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年级的课程目标。 科学知识：
昼夜交替现象对动物和人类的影响。 科学探究：
在教师引导下，能进行观察、调查、科学阅读等活动，并用简洁的语言进行表述。 科学态度：
乐于观察、愿意倾听、分享他人的信息；敢于表达、讲述自己的观点。 科学、技术、社会与环境：
了解生活中常见的科技发展对人类探索带来的便利。
2．本课学习内容是基于《课程标准》课程内容中“地球和宇宙空间领域”13.1的延伸。 在知道“地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替变化等有规律的自然现象”的基础上学会描述昼夜交替对动物和人类生活的影响。 【教材分析】
《昼夜对动物的影响》是苏教版科学五年级下册第3单元《地球的运动》的第3课时。与第2课时属于并列关系，它们与第1课时形成总分关系。在知道“地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替变化等有规律的自然现象”的基础上学会描述昼夜交替对动物和人类生活的影响。
本课教学内容分五个部分：第一部分是调查并分享常见动物（包括人类）的昼夜行为，建立“昼行性动物”和“夜行性动物”两个科学概念。第二部分是通过阅读和视频资料整理周围常见动物适合于白天或暗夜生活的生理特征，如超级敏感的感受器等，完善资料卡，了解动物昼夜生活多样性。第三部分是讨论改变昼夜，对生物生理习性变化的影响。第四部分是阅读生物钟的奥秘，了解身体与一天中不断变化的外部环境相适应。第五部分指导夜间观察，提升观察能力。 【学情分析】
通过低年级的学习，学生已经学会描述太阳每天在天空中东升西落的位置变化，并利用这一现象，描述怎样利用太阳的位置辨认方向。通过中年级的学习已经知道地球的运动方法，知道它们与一些自然现象有规律。通过本单元第一课的学习，学生已经知道地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替变化等有规律的自然现象。在第二课的学习中也已初步了解
到昼夜对植物有一定的影响，为本课学习建立了一定的知识基础。在四年半的科学探究中，学生已经掌握了一定的自主观察和调查能力，可在课前设置相应的观察、调查任务。但以五年级学生的总体水平来看，还需更为细致的调查指导，提升学生资料识别、筛选、整理能力。 【教学目标】
科学知识：
1．知道昼夜交替现象会对动物活动产生影响； 2．了解动物适应于白天或暗夜生活的生理特征。 3．了解改变昼夜长短，生物生理习性会随之变化； 4. 了解生物钟。 科学探究：
1. 采用不同方法调查几种动物的昼夜行为，交流并分析其中原因。 2. 学会借助工具观察。 科学态度：
1．乐于观察、愿意倾听、分享他人的信息； 2．敢于表达、讲述自己的观点； 3. 建立良好生物钟，珍爱生命。 科学、技术、社会与环境：
1．体会科技发展对调查动物昼夜行为带来的便利。 【教学重点】
调查动物昼夜的行为，知道动物有昼行性动物和夜行性动物之分； 了解动物适应于白天或暗夜生活的生理特征。 【教学难点】
夜间动物行为调查；了解动物适应于白天或暗夜生活的生理特征。 【教学准备】
教师材料：课件、视频、阅读资料。
学生材料：调查2-3种动物的昼夜行为资料。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】 一、谈话导入新课
1．同学们在之前的学习中我们知道了地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替，
它对植物有一定的影响，那么昼夜对动物有影响吗？课前老师让大家选择2-3种感兴趣的动物，通过不同的调查方法，了解它们昼夜的行为，有谁愿意来分享分享呢？
2．学生分享调查结果
3．小结：看来昼夜对动物有一定的影响！有的动物通常在白天活动，我们称为“昼行性动物”，有的动物通常在夜间活动，我们称为“夜行性动物”。
4．提问你还知道哪些“昼行性动物”或“夜行性动物”。 5．学生回答并巩固概念
6．为什么昼夜对不同的动物会产生不同的影响呢？今天让我们一起来分析分析。 7．揭示课题：昼夜对动物的影响
［设计意图：由前课导入，顺应学生思维；课前布置调查任务，了解学生现有调查水平，以此为起点展开后续调查指导；利用调查表格，根据动物昼夜行为直接分类，引出“昼行性动物”和“夜行性动物”的概念。]
二、了解动物适应于白天或暗夜生活的生理特征
1．仔细观看视频，在资料卡中记录猫头鹰在夜间活动的生理特征及特殊本领。 2．学生记录并在交流讨论中完善资料卡 动物采用的调白天的名称 查方式 行为 猫 视频资料 休息 头 鹰 夜晚的行为 飞行 捕食 配对 繁殖 属于昼行性动物夜间或白天活动的特殊本领还是夜行性动物 （及生理特征） 夜行性动物 1.视觉敏锐（瞳孔很大，光线易入眼，柱状眼球，可察觉极微弱的光） 2.听觉灵敏（左右耳收声时间差，能准确分辨声源方位，有耳羽，增强收声效果） 3.飞行无声不易被察觉（羽毛细密柔软） 3．为何猫头鹰不适应在白天生活呢？
4．教师引导学生讨论（如白天强光伤害眼睛、声音嘈杂干扰多）
5．看来昼夜对猫头鹰的影响很大，对其他动物也是如此吗？请阅读资料，模仿猫头鹰的知识卡片，制作昼夜对猫、蝙蝠、萤火虫、蜜蜂等动物影响的资料卡并分享。
6．提问：课前大部分同学观察的都是昼行性动物呢，为什么不观察夜行性动物呢？ 7. 交流并讨论人类在白天或暗夜的不同表现，了解人类适应于白天的生理特征。 ［设计意图：本环节采用视频与阅读相结合，提升学生资料识别、筛选、整理能力；在课前的调查任务中，学生根据自己的水平对调查的动物有一定的了解，但以五年级学生的总体水平来看，还需更为细致的指导和完善，因此本环节引导学生仔细观看视频，从中获得猫
头鹰夜间活动的生理特征及特殊本领，进而讨论为何猫头鹰不适应在白天生活，层层深入，全面了解昼夜对猫头鹰的影响，完善资料卡，为后续其他动物资料卡提供样本。通过学生课前观察样本引出昼夜对人类的影响，在讨论人类不适合夜间生活的同时进行生命教育，达到学科融合、五育并举。]
三、改变昼夜长短，生物生理习性的变化，强化昼夜对动物的影响
1．如果白天变成20小时，人类会如何呢？ 2．学生讨论，并分析利弊。
3．改变昼夜长短不仅会给人造成影响，对动物植物也有，请阅读下面的资料 4．小结：昼夜对动植物的影可真大！时长改变，影响也随之不同。有利有弊！ ［设计意图：通过昼夜长短改变对动植物包括人类的影响中强化昼夜对动植物的影响，同时引导学生学会辩证看待事物。] 四、生物钟的奥秘
1．生物体内有些基因通过指挥生物体的内分泌系统，调节生物的生理活动，使其与一天中不断变化的外部环境相适应，产生了内在的节律性，称为生物钟。
2.昼夜对动植物都有一定的影响，包括人类！良好的生物种对人体健康是有益的，反之则有害。请同学们一定要制定合理的作息安排，形成良好的“生物钟”，珍爱生命。
［设计意图：了解生物钟的概念，引导学生制定良好的作息时间，提高白天学习效率，保证夜晚充分休息，形成良性生物钟，珍爱生命。] 五、拓展任务
昼夜对动物的影响很大，包括人类。人类不适应夜间生活，但聪明的科学家们发明了很多工具、想到了很多方法来帮助我们在夜间开展各种研究。比如我们可以借助摄像机、撒石灰等进行夜间动物生活特征的观察，请同学们课后选择合适的方法，观察一只夜行性动物，完成资料卡。
［设计意图：进行夜间观察指导，引导学生继续观察身边的动物，提升学生观察的能力。体会科技发展给人类生活带来的便利。]
【板书设计】 11．昼夜对动物的影响
猫头鹰 夜行 生理特征
人类 昼行 生理特征
视觉敏锐听觉灵敏 飞行无声 夜间捕食竞争少 生 物 钟 白天视觉好 昼夜影响激素分泌使白天思维、感知等能力较好
【知识要点】
1. 知道昼夜交替现象会对动物活动产生影响； 2．了解动物适应于白天或暗夜生活的生理特征。 3．了解改变昼夜长短，生物生理习性会随之变化； 4. 了解生物钟。 【课堂流程图】
谈话导入新课
了解动物适应于白天或暗夜生活的生理特征
改变昼夜长短，生物生理习性的变化，强化昼夜对动物的影响
生物钟的奥秘
拓展任务：观察夜行性动物，提升观察能力
12．四季循环
【课标落实】
1．本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年段的课程目标。 科学知识：
地球每年自西向东围绕太阳公转，形成四季等有规律的自然现象。 知道四季的形成与地球围绕太阳公转有关。 知道四季变化对地球上一些现象的影响。 科学探究：
在教师指导下，能用进行观察、调查、科学阅读等活动，并用简洁的语言进行表述。 在教师指导下，通过模拟实验和建构模型等方法，了解四季的成因以及地球上与之有关的自然现象的成因。
科学态度：
表现出对事物的变化及相互关于进行科学探究的兴趣。 能从不同视角提出研究思路，用新方法、新材料完成探究。
愿意倾听、分享他人的信息；乐于表达、讲述自己的观点；能接受别人的建议。 科学、技术、社会与环境：
了解生活中常见的科技发展对人类探索宇宙带来的便利。
2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“地球和宇宙空间领域”的高年段13.2。 【教材分析】
《四季循环》是苏教版科学五年级下册第3单元《地球的运动》的第四课时。通过四年级下册第2单元《地球、月球与太阳》的学习，学生已经知道太阳、地球的运动特征，因此学生已经知道与它们有关的一些自然现象是有规律的。本课侧重于了解地球公转引起的四季循环现象。从一年四季中气温、降水、昼夜长短、太阳高度有一定变化规律入手，引导分析产生的原因，通过探究活动寻找答案，与公转和地轴倾斜有关，再进行模拟自转和公转实验，科学阅读极昼和极夜现象，从而了解季节变化对我们生活方方面面的影响。
本课教学内容分五个部分：第一部分是读图，从生活经验出发，体会一年四季中气温、降水、昼夜长短、太阳高度等变化都是有规律的，讨论导致地球上周而复始出现现象的因素是什么，进而初步与地球公转相关联。第二部分是探究实验，先探究地球倾斜与直射、斜射的关系，通过实验发现斜射时会出现影子长短的变化。再探究直射、斜射对温度的影响，发现斜射时才会出现温度变化。第三部分是讨论，通过讨论引出地轴倾斜，公转时太阳斜射引
起了地球温度变化，是四季的成因。第四部分是对全单元进行总结，通过读图了解地球的两种运动形式，化无形为有形，理解起来更形象，并通过模拟实验模拟地球的自转和公转，加深理解。第五部分是拓展阅读，通过阅读了解地球运动引起的极昼和极夜现象。 【学情分析】
从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的小学生对一切事物都充满好奇心，他们有很强的求知欲。由于学生在中年级已经在教师引导下，能够基于已有的经验和所学的知识进行科学实验探究，也掌握了一定的实验方法。
通过四年级下册第2单元《地球、月球与太阳》的学习，学生已经认识了地球、太阳，通过观察天体的运动以及一些相关自然现象的变化，总结出规律，认识了“世界是物质的，组成世界的物质是变化的”这一科学思想。通过本单元第1课的学习，学生了解了地球自转引起的昼夜交替变化现象。本课重点通过模拟实验和建构模型等活动，帮助学生探究地球公转引起了四季循环，以及四季循环带来的影响。本课与单元第1课是并列关系，学生经过第1课的模拟实验教学后，已经具有了一定的实验能力，在实验过程中，可以引导学生在明确关键点后让学生自己设计模拟实验，培养学生仔细观察、及时记录等实验习惯，并着重引导学生提炼现象的成因，总结规律，对实验中出现的问题要引导学生及时分析并解决问题。 【教学目标】
科学知识：
1．地球每年自西向东围绕太阳公转，形成四季等有规律的自然现象。 2．知道四季的形成与地球围绕太阳公转有关。 3．知道四季变化对地球上一些现象的影响。 科学探究：
1．在教师指导下，能用进行观察、调查、科学阅读等活动，并用简洁的语言进行表述。 2．在教师指导下，通过模拟实验和建构模型等方法，了解四季的成因以及地球上与之有关的自然现象的成因。
科学态度：
1．表现出对事物的变化及相互关于进行科学探究的兴趣。 2．能从不同视角提出研究思路，用新方法、新材料完成探究。
3．愿意倾听、分享他人的信息；乐于表达、讲述自己的观点；能接受别人的建议。 科学、技术、社会与环境：
1．了解生活中常见的科技发展对人类探索宇宙带来的便利。 【教学重点】
通过模拟实验和建构模型等方法，了解由于地球的公转运动产生四季变化等自然现象和规律。 【教学难点】
模拟地球围绕太阳公转的运动状态，并将影子变化与地球运动联系起来。 【教学准备】
教师材料：课件和视频。
学生材料：地球仪、牙签、橡皮泥、灯泡、两支温度计、两个信封。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、图表导入新课
1．教师出示四张不同时期天安门照片，请学生找出不同。学生汇报：这是天安门在四个不同季节的照片。第一张是冬季，第二章是秋季，第三张是夏季，第四张是春季。教师追问：为什么会造成景色的不同呢？学生汇报：与气温有关。
2．教师出示北京市月平均气温图，请学生寻找规律。学生汇报：结合图表中的气温信息、分析，在一年当中，北京市的温度的变化总是先低后高再低；分析气温极值出现的月份，并提出规律与“四季”有关。教师小结：刚才同学们发现了北京在一年四季当中气温变化是有规律的。
3．教师出示北京市日出日落和昼长时间表：大家再来看看这张图，一年四季中还有什么事物的变化是有规律的呢？学生观察、讨论、填表、汇报：北京市一年中的昼长时间总是从短到长再变短，昼最长及最短出现的月份。
4. 教师出示北京市正午太阳高度角变化图。学生观察、讨论、填表、汇报：北京地区正午太阳高度先低后高再低再高，正午太阳高度角最大及最小出现的月份。
5．教师提问：这些现象总是在北京周而复始地出现，其他地区是否也会出现这些规律？出示台湾省嘉义县正午太阳高度角变化图、云南省昆明市月平均气温和降水图。学生发现：在不同地区也存在相似的规律。
6．教师小结：这些现象总是在每一年周而复始地出现，你们还能说出哪些现象吗？学生举例、填表：动物迁移现象、植物生长变化、影子长短变化、人类着装变化等。
7. 揭示课题：这些现象在每一年的四季中周而复始地出现，规律的变化是如何产生的、而四季又是怎么来的呢？
［设计意图：阅读书本图，从生活经验出发，体会一年四季中气温、降水、昼夜长短、
太阳高度等变化都是有规律的。]
二、猜想四季的成因
1．提出问题：本节课，我们就来探究四季循环的成因。这些生活中常见的现象之间是否存在科学的联系？请小组内猜一猜、讨论并说出理由，记录在活动手册中。
2．教师巡视指导，收集学生猜想。
3．教师展示学生回答，学生汇报猜想。（注意，教师对于学生的猜测不武断否定和肯定） 4．教师提问：是不是像我们同学猜的这样呢，要如何证明你们的猜想？学生回答：通过实验取得证据。通过本单元第1课学会了利用光源和地球仪来模拟太阳和地球，可以设计模拟实验进行证明。
［设计意图：通过讨论活动，引发将生活中常见的现象与科学相联系，思考地球上周而复始出现现象的因素是什么，进而初步与地球公转相关联。]
三、探究地球倾斜与直射、斜射的关系，以及直射、斜射对温度的影响 （一）地球的倾斜与直射、斜射的关系
1．教师出示实验器材：我们依然可以选用光源和地球仪来模拟太阳和地球。它们之间的位置应当如何摆放呢？学生回答：地球会自转和围绕太阳公转。已知地球自转造成了昼夜的交替，猜测四季的变化可能与地球公转有关，地球每年围绕太阳公转一周。
2．教师提问：那么又要用哪些器材来模拟某地区周而复始地变化的现象呢？学生回答：影子长短比较容易模拟，可以通过在地球仪的不同位置上粘贴牙签来测量影子长度。要在公转轨道上取四个点进行测量，以区别四季的不同。
3．教师提供实验器材，引导学生进行实验：老师将牙签、橡皮泥及直立摆放的地球仪分发给学生，指导学生将牙签分别粘贴在赤道和北半球上，并按照椭圆形的公转轨道绕着灯泡旋转一周，进行实验并记录现象。学生汇报：虽然同一时间不同地区的影子长度不同（赤道地区影子短，而北半球的影子长），但是对于同一地区来说，当地球直立公转时一年只出现了两个季节（运行到远日点时影子长，运行到近日点时影子短）。学生猜想地球可能是倾斜着进行公转的。
4．教师鼓励学生更改模拟实验设计，将地球倾斜一定角度，而其他条件不变，进行对比实验。学生汇报：当地球是倾斜着围绕太阳进行公转时，一年会出现四个季节，影子的长短发生了周而复始的循环。
［设计意图：通过一组对比的模拟实验说明地球围绕着太阳公转，地轴是倾斜的，引起了太阳的直射、斜射。]
（二）直射、斜射对温度的影响。
1．教师提问：为什么你们认为影子的长短就能代表四个不同的季节？季节的标志还有什么？学生回答：气温、降水……
2．教师追问：影子的长度会影响气温或降水情况吗？要如何进行模拟？学生讨论、汇报：气温比较方便模拟和测量。可以把温度计放在地球仪上，让光源从不同角度进行照射，相同时间之后观察温度计示数的变化情况。
3. 教师引导进一步优化实验设计：把温度计放在信封里，分别直立及斜立于同一个热光源的等距离处。光线照到平放的信封上影子短，是直射；照到竖放的信封上影子长，是斜射。照射相同时长后观察温度计示数变化。学生实践操作、记录并汇报：发现光源直射的信封温度高于光源斜射的信封。
［设计意图：通过一组对比的模拟实验说明太阳的直射、斜射导致了各个地区热量吸收不同，引导学生迁移实际分析四季变化的成因。]
四、讨论四季的成因
1. 教师提问：请将模拟实验二的现象联系实际进行分析。光源以及信封分别在模拟什么呢？学生讨论、分析：光源模拟的是阳光，光线照到平放的信封上模拟的是阳光的直射，照到竖放的信封上模拟的是阳光的斜射。通过实验可以发现，阳光直射的地区接收到的热量多于阳光斜射的地区。
2. 教师提问：结合模拟实验一，是什么因素造成了阳光的直射和斜射？学生讨论、分析：地球是倾斜着围绕太阳进行公转的，导致地球在公转轨道上的不同位置时，太阳直射和斜射的情况不同，太阳直射时温度高，太阳斜射时温度低。学生补充：也发现有的地区一年中都不存在太阳直射的时候，太阳都是斜射，但有时倾斜角大，有时倾斜角小。
3. 教师提问：大家通过模拟实验发现了地轴倾斜的秘密，还有什么相关的关键信息想要了解吗？学生提问：地轴倾斜的角度、地球公转的方向、哪些地方永远不可能有太阳直射的时间……
4. 教师播放视频：地球绕着太阳逆时针运动，自西向东围绕太阳公转一周的时间为一年，地轴倾斜的角度大约为23°26′。
5. 教师提问：通过模拟实验和视频，阅读书本文字，你们学到了什么？学生总结：地球是倾斜着进行公转的，这造成了同一地区在不同季节里阳光的角度不同（即太阳高度角的不同），太阳直射时的气温高于太阳斜射时的气温，一年中温度不同引起了四季的变化。
［设计意图：通过讨论引出地轴倾斜，公转时太阳斜射引起了地球的温度变化，分析了四季的成因。]
五、读生活中的现象图，与地球的公转和自转相联系
1．教师出示生活中的现象图、视频：大家看看这些现象类似于公转还是自转？学生回答：溜冰绕一圈类似于公转，花样滑冰选手类似于自转。
2. 教师提问：生活中还有哪些现象类似于地球的公转和自转？学生举例回答，教师借机
检验学生对于公转和自转概念的理解情况。
［设计意图：将生活中的现象与地球的公转和自转相联系，通过读图形象理解地球的公转和自转。]
六、模拟地球的自转和公转
1．教师提问：地球同时进行自转和公转，应该是什么样子的？小组之间来模拟太阳和地球的运动关系。学生小组内部模拟，一人扮演太阳、一人扮演地球。太阳不动，地球围绕着太阳进行公转，同时也在进行自转。
2. 学生小组间展示，学生互评。学生可能注意到，地球应当是倾斜着进行自转的，以及地球公转一周的同时要自转365周等细节。
［设计意图：通过模拟实验，进一步理解地球的公转和自转，亲身参与，化无形为有形。] 七、科学阅读：极昼和极夜现象
1．教师提问：回忆之前在探究地球倾斜的秘密时，有同学提到，是否有些地区终年不能接收到直射的太阳光？学生回答：在地球的最北方和最南方，根据常识，南极与北极也是地球上最为寒冷的地区。
2. 教师进行演示实验：南北极极昼和极夜的现象。配合播放极昼极夜现象视频加深理解。 3. 指导学生阅读书本文字，并小结：南极和北极地区情况相反，其中一个地区极昼时，另外一个地区处于极夜。地轴倾斜着围绕太阳进行公转，不仅造成了地球上四季的变化，还会造成两极地区的极昼和极夜现象。
［设计意图：学生在前面实验中也意识到南北极地区的不同，通过阅读了解其中的奥秘。] 【板书设计】
气温、降水 昼夜长短
现象 正午太阳高度角
影子长短 四季循环 极昼与极夜 地球倾斜着进行公转
成因 太阳直射点温度高于太阳斜射点 地球每年自西向东围绕太阳公转一周
【知识要点】
通过模拟实验和建构模型等方法，了解由于地球的公转运动产生四季变化等自然现象和规律。
【课堂流程图】
图表导入新课 （通过四季循环的现象，激发探究成因的欲望）
猜想四季的成因
模拟实验探究
讨论四季的成因
联系生活实际
模拟自转与公转
拓展科学阅读
（学生有依据地猜想，教师不武断肯定或否定）（鼓励学生根据异常现象优化模拟实验方案）（根据实验现象有依据地分析成因）（读图、举例，联系生活实际加深理解）（通过趣味互动模拟，进一步理解地球的运动）（通过阅读拓展视野，了解极昼、极夜的奥秘）
13．撬重物的窍门
【课标落实】
1．本单元通过一系列实验操作、体验、设计等活动，落实《小学科学课程标准》高年段的课程目标。
科学知识：
了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。 科学探究：
能基于所学的知识，制定比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。
科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。 科学、技术、社会与环境：
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的阻力，技术的发展和应用深深影响着社会发展。
2．本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”高年段要求。 3．知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。知道完成某些任务需要特定的工具。知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等是常见的简单机械。使用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械解决生活中的实际问题。 【教材分析】
《撬重物的窍门》是苏教版小学科学五年级下册第4单元《简单机械》第一课时。二年级时学习过运用工具，拧过螺丝、做过小板凳，但对属于简单机械的这些工具省力的原理认识不足，尤其对生活现象背后的原因缺少认知和思考能力。本课要引导学生观察和思考生活中简单机械的应用及蕴含的科学原理。
本课围绕撬动重物为导引，递进式地安排了五个部分的学习内容。第一部分，认识杠杆的结构特点。从比较搬动重物的不同方法中，发现用用支撑物垫着的木棍容易撬动重物，引导学生认识什么是杠杆。然后，教材采用描述性的语言“像这种……叫作杠杆”“它包括……”来介绍杠杆特点，让学生获得直观的认识。第二部分，用平衡尺研究杠杆的秘密。用平衡尺来代表生活中常用的杠杆，通过研究平衡尺在什么情况下能够保持平衡，发现支点的位置对
所需用力大小的影响。第三部分，应用研究成果。此部分包括两个主要活动：一是解释现象和解决问题。解释现象的内容为辨析哪些是省力的杠杆，哪些是费力的杠杆。解决问题的内容为分析玩跷跷板时的具体情况，找出可行的平衡方法。第四部分，做小杆秤。教材出示了小杆秤的组成部分和怎样用小杆秤称重的图片，指导学生模仿样品进行制作，并解释其中的原理。第五部分，阅读介绍“阿基米德与杠杆”的资料，了解阿基米德在说明杠杆原理方面所作的贡献。 【学情分析】
对于学生而言，他们对机械的认识基本上集中于那些大型的机器，如挖土机、吊车等，而生活中的门把手、撬棍等工具，他们并不认为是机械；他们知道这些工具在生活中被广泛运用，但为什么在不同的场合要用不同的工具，其中都有什么科学原理，并没有基本的认识；在二年级时他们运用工具，拧过螺丝、做过小板凳，但对属于简单机械的这些工具省力的原理认识不足，尤其对生活现象背后的原因缺少认知和思考能力。本课要引导学生观察和思考生活中简单机械的应用及蕴含的科学原理。
五年级学生对于本学科的特点以及学习方法已经有所了解，已经具备了较高的抽象水平,可以离开具体事物进行抽象的思考。他们对于该学科的学习具有浓厚的兴趣，学会了小组之间、同桌之间合作学习，这都为本节课的教学做好了铺垫。 【教学目标】
科学知识：
1．通过比较和阅读，认识杠杆的结构，发现用杠杆撬起重物可以省力。 2．辨析生活中的杠杆，了解杠杆有省力的、费力的和为什么要用到费力的杠杆。 科学探究：
1．通过利用平衡尺研究如何才能平衡，了解利用杠杆撬起重物省力的原因。 2．会做小杆秤并知道道小杆秤称重物的原理。 科学态度：
1．喜欢进行科学探究活动，并从中体验和感受乐趣；留心周围事物，关注有关机械的使用和研究。
科学、技术、社会与环境：
1．在组装、制作杠杆的过程中，感受工具发展对社会和生活的影响。 【教学重点】
用平衡尺研究杠杆的秘密。 【教学难点】
将平衡尺平衡的秘密与用杠杆撬起重物建立对应关系。 【教学准备】
教师材料：课件和视频
学生材料：杠杆尺和钩码12套、杆秤制作材料12套 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、导入新课
1. 谈话：今天老师给大家带来了一个礼物，它在这奶粉罐里，谁愿意上来打开它？ 2. 请学生尝试开盒盖并说说自己的感受和体验。 3. 提问：谁能想个好办法很轻松地将盖子打开吗？ 4. 学生讨论并尝试用工具（螺丝刀）将盖子撬开。 5. 请学生撬开并再次说说自己的的感受和体验。
［设计意图：利用打开奶粉罐的活动，引入杠杆，让学生亲身体验杠杆的作用，激发学生对学习杠杆的兴趣。]
二、探究新知 （一）认识杠杆
1.（出示图片）提问：如果现在要移动一块你徒手无法搬不动的大石头,该怎么办？ 2. 学生结合自己的生活经验说一说。
3. 提问：同学们刚才想了很多方法，都很棒！结合前面打开奶粉罐的经验，我们可以用一根棍来撬，那么只用一根木棍就够了吗？
4. 学生回答。
5. 过渡：一根棍子，当在它下面垫一块石头或其他能支撑棍子的东西，用它撬重物时，就不再是一根普通的棍子，而成为一种简单的机械装置，像这种装置我们称之为杠杆。这些棍棒怎么会产生这么大的力量呢，这节课我们就一起来研究撬重物的窍门。
6. 谈话：要构成一个杠杆，必须有一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。
7. 教师画杠杆的示意图，引导学生结合示意图分析，认识杠杆的支点、用力点和阻力点。 8. 提问：杠杆到底是怎样省力的呢？让我们借助平衡尺来探究杠杆省力的秘密吧！ 9. 教师（出示平衡尺）追问：平衡尺的支点、用力点和阻力点在哪里呢？ 10. 学生回答。 11. 教师说明实验操作：
（1）调节平衡尺，使其在水平位置平衡。
（2）在支点左侧10 厘米处挂两个相同的钩码。（钩码需串起来挂）
（3）分别在支点右侧5 厘米、10 厘米、20 厘米处挂钩码，观察需要多少个钩码才能使平衡尺平衡。
（4）将左侧的钩码移到15 厘米处，在右侧怎么挂钩码才能使平衡尺平衡。 实验注意事项：
（1）每次平衡之前，都要先让平衡尺保持平衡。
（2）支点右侧每次只能挂一个位置，不能把钩码同时挂在右侧多个地方。 （3）小组分工合作，及时记录实验结果。 12. 学生实验，并将结果记录在活动手册13页。 13. 学生汇报实验数据。
14. 提问：你们发现了杠杆省力的秘密吗？
15. 生答。（距离支点越远，保持平衡需要的钩码越少，越省力。） 16. 讨论：
（1）杠杆是否都省力？杠杆在什么情况下省力？以前面的平衡尺实验为例，当支点左侧10厘米处挂两个钩码，右侧在什么情况下挂的钩码数少于两个？
学生回答。（支点到钩码的距离大于10厘米时）
杠杆在用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，用力小于阻力，属于省力。我们把这种杠杆称之为省力杠杆。
（2）杠杆在什么情况下费力？平衡尺右侧在什么情况下挂的钩码数少于两个？ 学生回答。（支点到钩码的距离小于10厘米时）
杠杆在用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离时，用力大于阻力，属于费力。我们把这种杠杆称之为费力杠杆。
（3）杠杆在什么情况下不省力也不费力？平衡尺右侧在什么情况下挂的钩码数等于两个？
学生回答。（支点到钩码的距离等于10厘米时）
杠杆在用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时，用力等于阻力，属于不省
力也不费力。我们把这种杠杆称之为不省力也不费力杠杆。
［设计意图：借助平衡尺平衡实验，引导学生学生自主探究杠杆省力的秘密，发现平衡尺距离支点越远，保持平衡需要的钩码越少，为知道杠杆省力的秘密构建脚手架，紧接着分析到支点的距离和钩码数量之间的关系，让学生了解杠杆省力的原因并认识杠杆的类型。]
（二）了解杠杆在生活中的运用
1. 提问：在生产生活中有许多地方用到了杠杆，你能说出哪些？ 2. 学生回答。
3. 图示各种运用了杠杆原理的物品，找出其中的支点，并分析属于省力、费力还是不省力也不费力。
4. 讨论：有些杠杆不省力，为什么我们还要用它呢？
5. 费力杠杆虽然费力，例如铁锹、扫帚、镊子、钓鱼杆等，但是使用它们可以使操作变得更加方便。
6. 提问：杠杆原理在我们生活中也有广泛的运用，瞧，这是生活中常见的跷跷板，小朋友如何才能翘起坐在另一端的成人呢？
7. 学生回答。（成人尽可能往支点靠近，小朋友越能轻松翘起大人。）
［设计意图：用生活中的物品引导学生用科学课堂上学到的知识来分析生活中的运用。] （三）制作小秤
1. 教师出示小秤，提问：这是什么？它是杠杆吗？
2. 学生回答。（它是杠杆，支点位于提纽与秤杆的接触点，用力点位于秤盘或秤钩的吊线与秤杆的接触点，阻力点位于秤砣吊线与秤杆的接触点。）
3. 提问：小秤如何使用呢？
4. 学生回答并演示如何操作。（在秤盘里放入要秤的物体，另一头挂上秤砣保持平衡） 5. 教师追问：小秤属于哪种杠杆？ 6. 学生分析并回答。（省力杠杆）
7. 谈话：其实早在700多年前，我国就开始使用杠秤了，我们今天也借助身边的材料制作一个小秤，我们看看具体怎么制作。（播放视频）
8. 提问：在做小秤的过程中有什么需要注意的地方？ 9. 学生动手制作。
10. 学生利用制作好的小秤，尝试秤身边的物品。 11. 提问：谁再来完整的说说看这其中蕴含的科学原理？ 12. 学生回答。
［设计意图：通过制作传统的测量工具杆秤，学会运用杠杆原理，在制作的过程中，手脑并用，提升学生的综合能力。]
三、拓展
1．提问：大科学家阿基米德曾经说过，如果在宇宙中找到一个支点，就能把整个地球撬
起来。他说得有道理吗？
2. 学生回答。
3. 讲述：阿基米德与杠杆有着很深的渊源，投石器就是他发明的，我们一起来了解一下。（播放视频）
4. 提问：投石器蕴含哪些科学原理呢？ 5. 学生回答。
［设计意图：通过这节课所学的科学原理，解释阿基米德的名言，并了解阿基米德与杠杆的故事。] 【板书设计】
13．撬重物的窍门
【知识要点】
1. 杠杆的定义和结构 2. 平衡尺实验 3. 杠杆的类型
4. 杠杆在生活中的运用
【课堂流程图】
“打开奶粉罐”活动导入新课（方
认识杠杆结构
“平衡尺实验”探究杠杆省力的秘密
借助“平衡尺实验”定义三种杠杆尺 分析生活中的杠杆 杠杆尺的运用——制作小秤 阿基米德与杠杆
14．拧螺丝的学问
【课标落实】
1．本单元通过一系列实验操作、体验、设计等活动，落实《小学科学课程标准》高年段的课程目标。
科学知识：
了解技术是人们改造周围环境的方法，是人类能力的延伸，工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动。
了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。 科学探究：
能基于所学的知识，从事物的结构功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题。 能基于所学的知识，从事物的结构功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设， 并能说明假设的依据。
能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。
能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。
科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。
在尊重证据的前提下，坚持正确的观点；当多人观察、实验结果出现不一致时，不急于下结论而是分析原因，再次观察、实验，以事实为依据作出判断。
能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法利用新的材料，完成探究、设计与制作培养创新精神。
能接受别人的批评意见，反思、调整自己的探究；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。
科学、技术、社会与环境：
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。
2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”高年段要求。 3．技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造。知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等是常见的简单机械。知道使用杠杆、滑轮等简单机械解决生活中的实际问题。
【教材分析】
《拧螺丝的学问》是苏教版科学五年级下册第4单元《简单机械》的第二课时。通过二年级下册第4单元《打开工具箱》的学习，学生已经使用过螺丝刀，因此拧螺丝对学生来讲是一种非常熟悉的工具，但是学生并不了解螺丝刀是轮轴的一个模型。本课带领学生认识轮轴的结构特点及其省力的原理。
本课前一课学习了杠杆，而轮轴从杠杆转化而来，内容的研究从剪刀、螺丝刀、跷跷板变成了用钥匙拧开的门锁、可转动的门把手、提水的辘轳、拧螺丝的扳手，具有了别样的形态和使用方法。本课将轮轴最为一种简单机械，指导学生从四个部分来认识它、了解它。
第一部分，介绍轮轴的结构。教材先选择生活中最常见的螺丝刀和方向盘，引导认识轮轴的结构，说明轮轴的存在，。在此基础上，通过具体事例辨析轮轴的两个部分，让学生寻找削笔器、门把手、水龙头哪部分是轮，哪部分是轴，将学生的视角从物体导向具体部位。
第二部分，研究轮轴在什么情况下更省力。引导学生分两个步骤进行实验，即：在轴上钩码不变的情况下，在轮上挂几个钩码可以使轮轴能够保持平衡； 换更大的轮后，所挂钩码的个数是否有变化，使学生懂得在轮上用力省力，还是在轴上用力省力。
第三部分，认识各种各样的轮轴。观察多种轮轴及其使用的相关图片，分析其使用原理，懂得如何使用这些轮轴。
第四部分，了解科学史。阅读介绍《天工开物》中关于轮轴的记载资料，了解使用轮轴工具的历史由来已久，且有些目前还在运用，说明这些发明创造推动了技术和社会的发展。 【学情分析】
通过二年级下册第4单元《打开工具箱》的学习，学生已经直观地认识了螺丝刀，了解螺丝刀的外观及其刀口分为“一”字型和“十”字型，，学生不会有意识地去观察和归纳螺丝刀的基本模型是轮轴，他们对轮轴的结构特点和原理是陌生的。本课教学中要重点通过实验活动帮助学生认识轮轴的结构特点及其省力的原理。五年级学生经过前面四年的实验教学，已经具有较强的实验能力，在实验过程中，引导学生自己设计实验方案和学生自己动手实验，并着重培养学生仔细观察、及时记录和数据处理等实验习惯，对实验中出现的问题要引导学生及时分析并解决问题。
从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的小学生对未知原理的事物都充满好奇心，他们有很强的求知欲。通过二年级下科学四单元《打开工具箱》的学习，在二年级时他们运用工具，拧过螺丝、做过小板凳，但对属于简单机械的这些工具省力的原理认识不足，尤其对生活现象背后的原因缺少认知和思考能力。本课的内容是对低年级学习内容的深化，并引导学生通过实验、观察和思考生活中轮轴的应用及蕴含的科学原理。
【教学目标】
科学知识：
1．通过观察，知道轮轴装置的结构特点及组成。 2．通过实验，知道轮轴是一种简单机械。
3．通过实验，知道轮轴在轮上用力时，轮轴是省力的。
4. 通过实验，保持轮轴的轴不变，且在轮上用力时，轮越大越省力。 5. 通过实验，知道轮轴在轴上用力时，轮轴是费力的。 科学探究：
1. 能通过观察，描述轮轴构造上的特点。 2. 能通过实验研究轮轴省力的原理。 3. 能寻找出与螺丝刀相同性质的轮轴用具。 4. 能够识别出轮轴，并区分轮与轴。 5. 能举例说明在轮上用力的好处。
6．能设计轮轴能省力的实验、仔细观察、及时记录、分析数据、得出并交流结论、及时反思等。
科学态度：
1．在科学探究中，能意识到要用实验证明自己的猜想。
2．在科学探究中，乐于尝试运用材料、多种方法证明轮轴可以省力。
3.在好奇心驱使下，对轮轴产生探究兴趣，在探究过程中愿意倾听、分享表达自己的观点。
科学、技术、社会与环境：
1．认识到机械能够省力，机械的发展给人们的生产、生活带来的便利。
2. 在生活中寻找常见的简单机械的应用实例，观察简单机械装置的结构和作用，运用轮轴装置的传递改变力的大小。 【教学重点】
研究轮轴在什么情况下更省力。 【教学难点】
分析在轴上用力的轮轴的好处。 【教学准备】
教师准备：两种大小不同螺丝刀把手、螺丝刀各12套，内六角螺丝、内六角扳手12套，木板12块（含配套内六角螺丝孔一个），轮轴实验装置12套、轮轴古代工具的图片或视频。
学生准备：竹蜻蜓。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、趣味比赛导入新课 1．PPT显示趣味比赛规则
班级里个头最大的同学和个头小的同学比赛转动桶装水瓶，比比谁能获胜。个头大的同学转动桶装水瓶口，个头小的同学转动桶装水瓶底部，两者朝着不同的方向转动。
2．谈话：同学们，猜一猜谁会获胜。
3．请个头最大的同学和个头小的同学上台比赛。
4．谈话：太出乎意料了吧！为什么个头小的同学反而获胜呢？ 5．学生尝试解释原理。
6．教师小结，揭示课题：看来这可包含着大学问呢！今天我们一起来学习拧螺丝的学问就知道其中的原理了。
［设计意图：通过个头最大的同学和个头小的同学比赛转动桶装水瓶，智造意想不到的结果，引起学生探究兴趣，为引出轮轴做铺垫。]
二、观察螺丝刀和图片认识轮轴
1．谈话：其实生活中应用这个原理的装置有很多，比如螺丝刀和方向盘。这些装置有什么共同特
点？（出示图片：桶装水瓶、螺丝刀、轮轴）
2．学生小组汇报：桶装水瓶、汽车方向盘和螺丝刀都分为两部分，一个大轮子和一根长轴。大轮子轮固定在长轴的一端，当我们转动轮时，长轴也跟着转动，并将运动传递给其他机械。
3．教师小结，添加观念：像螺丝刀、汽车方向盘这样，有一个轮固定在可以转动的轴上的机械叫做轮轴。（板书课题）
4．谈话：生活中还有哪一些轮轴装置呢？并说一说哪一部分是轮，哪部分是轴。为什么说它是轮？
5．学生思考并汇报。
［设计意图：学生虽然在生活中经常看到轮轴的实物模型，但是对轮轴这一科学概念是陌生的，所以通过大家熟悉的螺丝刀和方向盘入手，学生交流讨论后，教师引出轮轴这一概念。学生举例生活中的轮轴装置，教师不断追问学生，说它是轮轴，说一说哪一部分是轮，哪部分是轴？为什么说它是轮？从而强化学生对轮轴的理解，走出轮轴的轮一定是圆形轮子
的误区。]
三、比较使用两种螺丝刀拧螺丝时的用力情况
1. 谈话：感受使用两种螺丝刀的用力情况。大家依次用螺丝刀杆和套有螺丝刀把套的螺丝刀，分别拧两个型号相同的螺丝。亲身感受一下，看你们有没有新发现？开始动手吧。
2.学生动手实验，教师巡视指导。
3. 学生汇报并总结：使用手把大的螺丝刀感觉比较省力。
［设计意图：承上启下，总结了前面选择手把大的螺丝刀能快速把螺丝拧进木头可能是因为省力，也为下面探究轮轴省力的奥秘做铺垫。]
四、探究轮轴省力的奥秘
1. 谈话：使用手把大的螺丝刀感觉比较省力，也就说轮轴的轮越大感觉越省力。同学们，感觉一定准确吗？有没有什么办法证明轮轴的轮越大越省力？小组讨论一下。
2. 学生汇报。（做实验） 3．分组实验探究:
提出假设，设计对比实验。
分组实验，研究轮轴的作用。（用钩码的重量充当重物和施加的力） （1） 在轴上挂一定数量钩码的重物。
（2） 观察在轮上施加多少个钩码的力,才能使轮轴平衡，记录读数。 （3） 保持轴上钩码个数不变，换更大的轮，重复实验步骤 （2）。 4．教师巡视指导，指导学生作好实验记录。 5．汇报实验现象，交流实验收获。
6．教师小结：当重物作用在轴上，在轮上用力时，使用轮轴是省力的；且保持轴不变，轮越大越省力。
7. 提问：请同学们再次观察实验数据，如果在轮上用力，从这些实验数据你们能不能得出新的结论？
8. 学生观察数据，交流汇报。（提示：如果在轴上用力，轮轴依然还是省力的吗？） 9. 教师小结：使用轮轴不一定省力的，省力与否取决于力作用在轮上还是轴上。当重物作用在轴上，在轮上用力时，使用轮轴是省力的；当重物作用在轮上，在轴上用力时，使用轮轴是费力的。
［设计意图：提供给学生实践得机会，让其通过在轮和轴上挂不同数量的钩码，再将轮变得更大以后，如何使轮轴平衡的探究活动，发现轮轴省力的奥秘。通过再次观察实验数据，引导学生思维的转变，把挂在轮上的钩码充重物，挂在轴上的钩码充当力，轮轴是费力的。
启迪学生思维，多方面思考问题。]
五、知识应用和巩固
1. 谈话：上面我们已经知道了轮轴省力的奥秘，接下来观察图片，当使用图中的各种用具时，哪些是在轮上用力？哪些是在轴上用力？并举例说明在轴上用力的轮轴有什么好处。
2. 学生观察并回答问题。
3. 在我们的生产、生活中广泛地用到了轮轴，你能举例说一说吗？ 4. 学生交流汇报。
［设计意图：应用并巩固实践研究的成果，分辨轮与轴上的具体部位，了解生活中多种轮轴的妙处，增进对轮轴的理解。]
六、畅谈收获
1. 谈话：通过这节课的学习，你们有什么收获呢？ 2. 学生畅谈收获。
［设计意图：通过畅谈收获，总结所学的知识和方法，巩固学生这节课所学的内容。
七、拓展应用
1.出示内六角扳手，谈话：内六角扳手也是一种轮轴工具。课后思考一下，在拧内六角螺丝时，怎样做更省力？为什么？有内六角扳手的同学也可以动手体验一下。
［设计意图：通过拓展应用，使学习科学不受空间和时间的限制，扩宽学习的空间和时间。]
【板书设计】
14．拧螺丝的学问
轴 轮
轮轴
在轮上用力时，使用轮轴是省力的。 保持轴不变，轮轴的轮越大越省力。 在轴上用力时，使用轮轴是费力的。
【知识要点】
1. 像螺丝刀、汽车方向盘这样，有一个轮固定在可以转动的轴上的机械叫做轮轴。
2. 当重物作用在轴上，在轮上用力时，使用轮轴是省力的；保持轴不变，轮越大越省力。 当重物作用在轮上，在轴上用力时，使用轮轴是费力的。 【课堂流程图】 趣味比赛导入新课
观察螺丝刀和图片认识轮轴 比较使用两种螺丝刀拧螺丝时的用力情况 探究轮轴省力的奥秘 知识应用和巩固
畅谈收获
拓展应用
15.升旗的方法
【课标落实】
1.本单元通过一系列实验操作、体验、设计等活动，落实《小学科学课程标准》高年段的课程目标。
科学知识：
了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。 科学探究：
能基于所学的知识，制定比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。
能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。
科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。 科学、技术、社会与环境：
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用深深影响着社会发展。
2.本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域” 3.“工具是一种物化的技术”。其中对高年级的要求是： 知道完成某些任务需要特定的工具。
知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等是常见的简单机械。
使用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械解决生活中的实际问题。 【教材分析】
《升旗的方法》是苏教版科学五年级下册第1单元《简单机械》的第一课时。本课重在引导学生认识另一种简单机械——滑轮的结构及作用，并聚焦研究定滑轮与动滑轮的特点与作用。
本课教学内容分为三个部分：第一部分，通过升国旗活动，让学生思考为什么国旗能轻松地升上去，旗杆顶端会有一种什么样的构造，引发学生的探究兴趣。第二部分，出示滑轮实物，让学生在仔细观察的基础上，认识滑轮的组成部分及其作用； 通过两幅滑轮使用时的不同状态图，引出定滑轮与动滑轮的概念，指导学生了解定滑轮与动滑轮的特点及异同。第三部分，亲自动手组装定滑轮和动滑轮，并研究用它们提升物体时是否省力，发现定滑轮与
动滑轮的不同作用。 【学情分析】
在二年级时学生运用工具，拧过螺丝、做过小板凳，但对属于简单机械的这些工具省力的原理认识不足，尤其对生活现象背后的原因缺少认知和思考能力。本课内容是对低年级学习内容的深化，并引导学生观察和思考生活中简单机械的应用及蕴含的科学原理。
学生对于本课学习的滑轮虽未曾深入观察过，但是却也实实在在感受到滑轮给我们带来的便利。本课教学中要重点通过活动，引导学生动手组装定滑轮装置、动滑轮装置，并在深入的对比观察中，发现两者之间存在不同特点。
从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的小学生对一切事物都充满好奇心，他们有很强的求知欲。通过二年级下科学《打开工具箱》的学习，学生对工具给我们带来便利已经有了初步的认识，由于学生在一、二年级已经有了科学课的实验教学，学生也掌握了一定的实验方法，这也为本届课的学习打下坚实的基础。 【教学目标】
1．知道滑轮的结构特征和作用，知道滑轮有动滑轮和定滑轮之分。 2．能够在具体情境中识别动滑轮和定滑轮。
3．会做滑轮的实验，并通过实验探究滑轮工作特点：定滑轮不能省力，可以改变力的方向；动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向。
4．通过科学探究活动，体验和感受到科学可以服务于生活。 【教学重点】
知道定滑轮和动滑轮的区别及各自作用。 【教学难点】
组装滑轮装置进行探究实验，得出结论。 【教学准备】
教师材料：课件。
学生材料：滑轮、大沙袋、小沙袋、线、弹簧秤、铁架台（确定固定的高度，设计放置物资平台） 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、任务驱动 聚焦困难点
1. 视频：同学们上课前，先让我们一起看一则(早间)新闻。
2. 谈话：你这则新闻中获取哪些信息？（提物资，爬三楼）
3. 体验：现在在各组的桌面上就有一袋需要运输的物资，如果以底部为敬老院地面，将顶端比作敬老院三楼，你有办法运用弹簧测力计测试提升爱心物资所需要的拉力吗？都有办法，那待会儿就请试一试，并将数据记录在设计图这个位置，都清楚了吗？2分钟时间，开始行动吧！
4. 追问：都测完了，刚刚发现大家提起来似乎都很轻松，但是你知道吗？真实运送的物资却是这个的百倍、千倍。谁来体验一下？你的感受是？如果让你们提着它爬三楼的话，瞧 大家都面露难色了。
5. 启思：为此，社区计划借用简单机械，来进一步减轻志愿者们的工作量，并发布如上项目，请阅读，项目的要求是....，你们敢不敢接受项目挑战呢？
6. 过渡：看来大家都信心满满，那就让我们在边挑战、边思考中，设计机械，比一比谁加星最多，获得证书。
［设计意图：以设计敬老院运送物资装置为课程整体框架，以引发学生的在真实情景下的全身心参与学习。在课程伊始，有意而为之让学生先测试缩小比例1000倍爱心物资，以此引发学生的真实感知，激发学生参与设计积极性。]
二、对比观察 选择最佳滑轮
1. 质疑：首先迎接任务一的挑战，待会儿每组将从材料超市领取2个滑轮，请对比观察，选择其中一个最适合的滑轮，并在设计图纸上相应位置做好登记。都清楚要求了吗？1分钟挑选时间开始。
2. 观察
3. 启思：都选好了吗？快将你们选择的滑轮高高举起吧，哇，大家选择的结构都出奇的一致，你能说说另一个滑轮被淘汰的理由吗？
4. 互动：看来一个合格的滑轮需要....
［设计意图：对于小学生而言，对比观察可以让学生关注到重点部件。合适的滑轮对于项目的完成具有至关重要的作用。有意而为之设计两种不同的滑轮让学生进行选择，可帮助学生建立起对于滑轮结构的认识。]
三、初步组装 测试装置效果
1. 谈话:现在就让我们拿着滑轮继续接受第二关的挑战吧，想一想，如果让你尝试运用滑轮、绳子，将物资运送三楼即桌子旁的挂钩处，你能做到吗？待会儿尝试后，请将最终能运送的装置图绘制下来，并完成完成下方的装置介绍哟。4分钟时间，开始！
2. 巡视：动滑轮、定滑轮
3．谈话:大家通过自己的动手操作，都完成了任务，哪些小组愿意上台展示一番？ 4．展示：先请第X组展示，成功了吗？快和大家介绍介绍，是的，像这样固定在一处，不随重物移动的滑轮，称之为定滑轮。再请第X组展示，这次结果怎么样？随着重物上下移动的滑轮称之为动滑轮。
（在黑板上直接展示装置，一直固定在黑板上）
［设计意图：区别与以往直接介绍两种滑轮的方式，让学生基于生活经验，尝试运用指定材料提升重物，在绘制设计图，以形成从尝试→建模的过程，深化学生对于两种滑轮的认识，更实现本次项目的第一层次需要，即是利用滑轮将物资运送到三楼。]
四、两两对比 发现装置区别
1．启思：既然两种装置都可以将重物运到三楼，那么选择哪一种方案会更加符合我们实际需求呢？（学生猜测）发现了吗？大家都不约而同的聚焦到了是否省力上。
2．思考：我们手中已经有直接提升物资需要的力，要想对比发现是否省力，我们还需要测试那个数据呢？比如定滑轮？
3．讨论：你能按定滑轮的思路来设计动滑轮方案呢？1分钟时间小组互相说一说。明确方案后就请试一试，并完成设计单相应位置内容。7分钟开始。
4．汇报：那个小组说说，实验后你又有什么发现？（省力、不省力） 5．学生汇报结论
6．谈话：结合你们本组运送的物质，你们认为应该选择哪一种滑轮呢？说说你们的理由？ 定滑轮：改变力的方向，人无需上楼，但是不省力。 动滑轮：不改变力的方向，人需要上楼，但是省力。
7．谈话：我们借助滑轮成功社区解决问题，其实在生活冉冉升起的国旗，提升中国速度的吊塔等都离不开滑轮的助力。
8．小结：感谢你们的认真思考，课后老师会将你们的智慧成果发送给社区，由他们进行针对性选择。
9．颁奖：在咱们班这么多优秀设计团队中，有一组脱颖而出，你们知道是那一组吗？没错就是第X组，请上台接受证书。
10．结束：下课后，继续观察，你一定又会有更多新的发现。
［设计意图：学生基于实际需求，对于两种装置进行对比测试，以发现各个装置的特点。由于给各组的爱心物资存在轻/重两种类型，各组可以依据自己的实际需求选择，言之有理即可，更加体现装置的适切性要求。课程尾声更渗透滑轮的用途，以进一步打开学生的视野。] 【板书设计】
15．国旗怎样升上去
定滑轮：固定 作用：改变用力方向，不省力 动滑轮：移动 不改变用力方向，省力
【知识要点】
1．知道滑轮的结构特征和作用，知道滑轮有动滑轮和定滑轮之分。 2．能够在具体情境中识别动滑轮和定滑轮。
3．会做滑轮的实验，并通过实验探究滑轮工作特点：定滑轮不能省力，可以改变力的方向；动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向。
4．通过科学探究活动，体验和感受到科学可以服务于生活。 【课堂流程图】
任务驱动 聚焦困难点
对比观察 选择最佳滑轮
初步组装 测试装置效果 两两对比 发现装置区别
16．斜坡的启示
【课标落实】
1．本课通过创设真实情境激发问题、建构模型实验探究和综合分析作出解释等活动，落实《小学科学课程标准》高年段的课程目标。
科学知识：
了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。 科学探究：
能基于所学知识，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，设计实验方案。 能基于所学知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论。 科学态度：
表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。 科学、技术、社会与环境：
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用深深影响着社会发展。
2．本课的学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”的高年段要求： 学习内容16.2：知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。 学习内容17.3：工具是一种物化的技术。
知道完成某些任务需要特定的工具。 知道斜面是常见的简单机械。 使用斜面解决生活中的实际问题。
【教材分析】
《斜坡的启示》是苏教版科学五年级下册第4单元《简单机械》的最后一课。学生在二年级下册《认识工具》中操作和使用螺丝刀、老虎钳和羊角锤等简单工具时，对工具的便利已经有切身的体验和初步的认识。同时在本单元前三课的基础上，接着学习斜面这一简单机械，丰富对经典简单机械的认知、体会机械能够省力和便于工作的作用。在教材中还渗透了机械与生活的关联，在生活中寻找和发现斜面的应用实例，体会机械对生活的影响。
本课教学内容分四个部分：第一部分，认识斜面。教材首先针对两幅情境图片，引导学生思考解决搬动困难的问题，然后指引学生观察古人建造金字塔时搬运巨石的场景，对比发现斜面的存在价值，引出斜面及其作用。第二部分，探究拉力与斜面坡度的大小关系。通过用弹簧秤测量竖直提起小车的拉力，再测量沿着斜面拉小车的拉力，发现斜坡省力的奥秘，
加深对斜面作用的认识。第三部分，认识斜坡原理的应用。教材展现了斜面的两种变形：螺旋和盘山公路，并引导学生思考它们与斜面的关系。为了帮助学生理解斜面的变形，教材用直角三角形纸片缠绕铅笔，直观表现帮助学生理解变形斜面的来由。第四部分，找自行车上的简单机械。这一部分不仅与斜面有关，还是本单元的概括和总结。在此，教材首先说明杠杆、轮轴、滑轮、斜面都属于简单机械，都具有降低劳动强度的作用，然后引导学生分析自行车——集成多种简单机械的常见物体——所包含的简单机械，并说明其各自的作用。 【学情分析】
通过二年级下册《认识工具》的学习，学生初步认识并操作简单工具，体验工具的使用可以给工作带来便利。而在本单元前三课的基础上，学生认识了杠杆、轮轴和滑轮这三种简单机械的原理及其作用，所习得的科学方法可以为本课对斜面的认识奠定基础。
从学生的前概念来看，学生在日常生活中见过“搭建斜坡”运送东西的场景，已经初步建立“斜坡”能够省力的感性认识，本课以此为契机，创设了金字塔巨石如何搬运到塔顶的真实问题情境，引导学生在解决金字塔难题的同时，探究斜面省力的秘密。同时根据学生的年龄特点和认知规律，学生对于变形斜面的辨别和认知存在一定困难，需要教师启发学生发挥抽象思维能力，认识到“Z”形斜面和“螺旋”都是斜面的变形，而这个难点的突破同样涵盖在金字塔情境中。 【教学目标】
科学知识：
1．知道斜面是一种简单机械。
2．知道高度不变时，坡度越小（斜面越长）斜面越省力。
3．知道为了符合实际需求，有时需要将斜面“变形”，有“Z”字斜面和螺旋斜面。 科学探究：
1．能够对金字塔巨石搬运之谜作出猜想，并设计实验探究。
2．通过搜集证据和数据分析，发现斜面的省力程度与坡度大小之间的关系。 3．能够结合实际，对斜面的变形提出设想，能对巨石搬运之谜作出假设性解释。 科学态度：
1．积极表达与交流，体验和感受科学探究的乐趣。 2．乐于关注身边简单机械的应用。 科学、技术、社会与环境：
1．体会机械和技术促进人类文明的发展。 2．意识到斜面给人们生产生活带来的便利。
【教学重点】
发现斜面的省力程度与坡度大小之间的关系。 【教学难点】
理解“Z”字形和螺旋都是斜面的变形。 【教学准备】
教师材料：PPT、螺丝钉、三角形纸等。
学生材料：斜面装置、小车、弹簧测力计、钩码、记录单。 【教学时间】
1课时 【教学过程设计】
一、创设情境，探秘历史
1．出示图片和文字资料，讲述古埃及金字塔的神秘故事：同学们，你们喜欢解谜吗？今天我们解谜的对象来自遥远的古埃及——金字塔。它是一种方锥形建筑物，因为形似中文字“金”，所以被我们形象地翻译为“金字塔”。金字塔群已经有4500多年的历史，据考证，现存最大的胡夫金字塔建成时有146.59米高，相当于40层楼的高度！塔身由200多万块大小不一的巨石组成，平均重达2.5吨！为建成这个大金字塔，一共动用了10万人花费了20年的时间……2.5吨是什么概念？五年级的学生大约40千克，每块巨石相当于62个你们那么重！提出问题：金字塔的巨石是怎么从地面运送到金字塔高处的？（资料信息：受限于建造的时间要求、技术水平、人力资源等）
2．学生提出想法。
3．准备生活场景图片，学生猜测有困难时予以适当提示。（生活场景：搬运自行车上台阶、搬运钢琴上卡车等等）
4．引出斜坡的使用。
［设计意图：金字塔是人类文明的瑰宝，古埃及人建造金字塔时所运用的各种简单机械和巧妙方法是人类智慧的结晶。以“建造金字塔的巨石如何搬运到塔顶高处”这一问题的探秘为主线，创设了贯穿本课始终的情境，不仅引导学生认识斜面这一简单机械的应用，更返璞归真去探寻人类技术的发展，激发学生进行科学学习和科学探究的兴趣。]
二、建构模型，初探斜面
1．提出初步猜想：古埃及人利用斜坡运送巨石到高处。
2．提问：斜坡的使用能起到什么作用？（方便、轻松、省力……）
3．设计模拟实验验证猜想。出示装置，假设底座的高度就是金字塔的顶端高度，配重小
车模拟要运送的巨石，拉动小车模拟运输巨石，猜测古埃及人会怎么做。
4．生上台演示，搭斜面拉动小车。
5．提问：怎么知道使用斜面可以更省力？要比较什么？（竖直提升和沿斜面拉动比较） 6．播放视频，帮助回忆测力计使用方法。 7．出示记录单，生说明注意事项。 8．学生分组实验。
9．小组汇报，师在黑板上记录数据。（斜面可以省力）
10．小结：斜面可以省力，帮助减轻劳动强度。它被称为一种简单机械。
［设计意图：对于金字塔搬运巨石到高处提出初步猜想后，引导学生利用装置建立模型进行探究，发现斜面可以省力、减轻劳动强度的秘密，既认识斜面作用，又暗含建模思想，促进学生模型思维的发展。]
三、深入挖掘，再探斜面
1．提问：各个小组测出的斜面拉力有所差别，这意味着什么？可能跟什么因素有关？（搭建的斜面不同）出示不同斜面图片。提问：你认为古埃及人会选择哪一种斜面更省力？
2．生提出猜测，说明理由。
3．谈话：把从斜面起点到搬运高处的长度称为斜面长度；斜面和地面的夹角称为斜面坡度（斜面长度和板长区分开）。描画出斜面、地面、金字塔高的直角三角形，引导观察，思考：斜面长和坡度存在什么关系？
4．发现：当高度一样时，坡度越小，斜面越长；坡度越大，斜面越短。研究斜面时我们就以坡度来描述。
5．引导学生设计实验步骤。（大中小三种坡度对比） 6．出示记录单，生说明注意事项。 7．学生分组实验。 8．小组汇报：
当高度不变时，坡度小的斜面比坡度大的斜面省力； 虽然坡度越小越省力，但斜面会越长，行驶的距离变长； ……
［设计意图：引导学生设计对比实验，并利用数学思想和方法，引导学生发现斜面长度和坡度的关系，接着启发学生发挥空间想象力，对斜面坡度进行无限小和无限大的联想，与平行拉动和竖直提升建立关联。同时发现坡度越小越省力，但会造成斜面越长，为后续金字塔的斜面“变形”埋下伏笔。]
四、联系实际，斜面“变形”
1．谈话：我们知道了为了省力要搭建坡度小的斜面，那金字塔旁的斜坡要多少坡度比较合适？出示数据：据考证，金字塔旁斜坡坡度大概5°、也就是斜面长和金字塔高比例大约在10:1时，是保证运输方便和使用最少建筑斜坡材料的最佳比例。我们今天使用的模型高度大约是20厘米，按比例斜面长是高度的10倍，也就是2米；而最大的胡夫金字塔建成时的高度是146.59米，换算下来，通往塔顶的斜坡长度将达到惊人的1465米左右，斜坡起点距离金字塔将达1457米远！
2．提出问题：怎么解决以上难题？ 3．要求： ①能省力；
②不能把斜面建造得离金字塔太远。
4．学生思考，提出见解，互相质疑补充。邀请上台画一画想法。 5．出示生活场景图：人行天桥、盘山公路、螺旋滑梯。 ①学生有想到方法，图片用来与生活建立关联；
②学生没有想到方法，则用来启发思考：将直线斜面变形成“Z”形斜面或螺旋斜面。 6．思考：“Z”形或螺旋为什么能省力？，引导观察“Z”形或螺旋是由一段一段斜面组成的，每一段斜面的坡度比直线斜面的坡度小，所以比较省力。
7．出示卷在铅笔上的螺旋，提问螺旋旋开可能是什么形状，当众旋开是三角形，发现是斜面的变形。
8．生对金字塔巨石搬运的方法作出假设性解释。
9．师小结：你们都提出了很棒的想法，事实上，4500多年前的古埃及人究竟用什么方式建造成这项世界奇迹，现在的我们已无从得知，它留下的许多未解之谜，仍然吸引着许多考古学家们利用数学原理和科学技术不断去探寻和解释，希望你们也能如此。
［设计意图：斜面的“变形”是本课的难点，但在前面环节的层层推进上，这个“变形”变得势必为之，借助生活场景图和实物模型启发学生思考，对金字塔斜面的搭建作出假设性解释，不管这个假设是否符合实际，只要学生能想到对斜面进行“Z字折叠”或螺旋变换，都应该予以肯定，体现了学生空间思维想象力的发挥，以及对斜面的深度理解。最后的小结是对科学探究的态度和价值观的升华，科学探索是建立在前人智慧结晶的基础上，不断地向前发展。]
五、习题应用，加深理解
1．斜面是一种 机械，它可以 。 2．当高度一样时， 越 ，斜面就越省力。
3．古埃及金字塔可能是通过建造 将巨石搬运到高处的。 4．以下物品不是运用斜面原理的是（ ） 菜刀 B.楼梯 C.起钉器 D.盘山公路
5．观察下图，思考螺丝钉的螺纹为什么要这样设计？
［设计意图：课堂习题可以简单快速地检测出学生对本课内容的掌握程度。包括基础类和应用类，基础类考查对斜面概念和作用的掌握，应用类则通过斜面在生活中不同的运用，考查学生对斜面及其变形的理解是否深刻。] 【板书设计】
16．斜坡的启示
坡度 高度不变，坡度越小，斜面越省力
变形：“Z”字斜面、螺旋斜面
【知识要点】
1. 引导学生斜面虽然简单常见，但也是一种简单机械。
2. 利用建造金字塔时巨石搬运到高处的难题，探究斜面可以省力的秘密，且坡度越小越省力。
3. 引导学生意识到斜面长度与斜面坡度存在直接关系，当高度一样时，斜面越长，坡度也越小。
4. 启发学生思考过长的斜面会造成不便，就需要将斜面进行“变形”，可以是“Z”字形，也可以变成螺旋形。
【课堂流程图】
创设情境，探秘历史 （提出问题：建造金字塔时怎么把巨石搬运到高处；
作出假设：可以搭建斜面；）
建构模型，实验探究 （搜集证据：利用装置探究斜面是否省力；
处理信息：坡度越小越省力；）
联系实际，斜面变形 （表达交流：斜面太长不符合实际，需要变形；
习题应用，加深理解
得出结论：斜面可以省力，但有时为了符合实际需要，
要变形，如设计成“Z”字形或螺旋形；）
对斜面的认识是否深刻，是否有缺漏。）
（反思评价：课堂习题包括基础类和应用类，简单检测
专项学习 像科学家那样
【课标落实】
小学科学课程的总目标是培养学生的科学素养，并为他们继续学习、 成为合格公民和终身发展奠定良好的基础。这就意味着科学课程不能只教给学生科学知识，更重要的是让他们认识到科学是什么，科学家怎么做科学研究，小孩子怎么学着科学家的样子做科学研究。
课程标准明确指出，科学探究是获取科学知识的主要途径，是通过多种方法寻找证据、运用创造性思维和逻辑推理解决问题，并通过评价与交流 等方式达成共识的过程。在科学探究总目标中，要求学生知道科学探究需要 围绕已提出和聚焦的问题设计研究方案，通过收集和分析信息获取证据，经过推理得出结论，并通过有效表达与他人交流自己的探究结果和观点；能运用科学探究方法解决比较简单的日常生活问题。要在探究过程中，初步了解分析、综合、比较、分类、抽象、概括、推理、类比等思维方法，发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力，以及运用科学语言与他人交流和沟 通的能力。在科学探究活动的过程中，学生通过观察、实验等活动获取信息（证据），并通过思维活动处理加工，获得概念性知识。
专项学习“像科学家那样”以落实课程标准对科学探究能力发展的目标为指向，促进学生反思性思考，有助于学生对科学方法、步骤、程序有更完整的认识。在一二年级的该专项学习中，突出了提出问题、搜集证据和分享交流三个过程要素，并以适合一、二年级学生年龄特点的方式，表述为发现问题、寻找证据、分享交流。从三年级开始，进一步拓展到全部的探究过程环节，主要为：提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流几个方面。到了五年级，又将查阅文献这一通过资料探究的独特探究方式专门提出介绍。 【教材分析】
苏教版科学五年级下册的专项学习《像科学家那样》通过提出“什么原因导致了野外萤火虫数量减少甚至消失？”的问题，让学生自主分析讨论，并对问题进行探究。本专项学习主要分成两部分。
第一部分介绍了科学家在研究得到成果后分享成果的方式。科学家要把自己研究的过程、结果以及取得的证据，通过报告、论文、著作等形式发表出来，让他人分享成果或做重复性实验进行验证。当科学家的研究被认可之后，他的研究成果就会成为被大家接受的公共知识。
第二部分从萤火虫的现状入手，引发学生提出问题、作出假设、查阅文献、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流。在查阅文献阶段，引导学生合理利用各种资源与途径，依靠关键词预先了解与研究有关的知识。 【学情分析】
通过一、二、三、四年级下册专项学习《像科学家那样》的学习，学生已经掌握了科学探究的发现问题、寻找证据、分享交流等几个步骤，学生的科学探究能力已经有了很大的提高，在此基础上，进行本节课内容的学习，进一步促进学生科学探究能力螺旋式上升。 【教学目标】
1．通过自主阅读和交流介绍，了解科学家们向他人分享研究成果的方式。
2． 能够从问题情境中发现并提出问题，亲历科学探究的过程，并通过回顾这一探究过程，形成对科学探究活动要素的较为整体的认识。
3．着重培养学生根据问题自主查阅文献资料的能力，能够用合适的方式记录并整理分析信息。 【教学重点】
了解和掌握查阅文献的新要求。 【教学难点】
培养学生根据问题自主查阅文献资料的能力。 【教学准备】
教师材料：资料、课件。 学生材料：与萤火虫有关的资料。 【教学时间】
建议2～3课时 【教学过程设计】
一、阅读资料，了解科学家分享研究成果的方式
1．提问：科学家经过坚持不懈的研究，终于得到了研究成果。如果你是科学家，你会如何将你的研究成果分享给他人知晓呢？
2．学生思考，发言，提出自己的方法。
3．教师出示图片，讲解科学家分享研究成果的方式。
4．小结：科学家要把自己研究的过程、结果以及取得的证据，通过报告、论文、著作等形式发表出来，让他人分享成果或做重复性实验进行验证。当科学家的研究被认可之后，他的研究成果就会成为被大家接受的公共知识。
［设计意图：在四年级基础上，再认识科学家所具备的一些共同的专业素养，加深对科学家的认识，从而更好地像科学家那样进行研究。]
二、学习查阅资料
（一）了解萤火虫 1．出示萤火虫图片。
2．提问：你见过萤火虫吗？关于萤火虫，你都知道些什么？ 3．学生思考，讲述自己对萤火虫的认识。 4．提问：你是怎么知道这些的？ 5．学生讲述自己有关萤火虫的知识来源。
6．提问：我们可以通过什么方法，了解到更多关于萤火虫的知识？ 7．学生思考，提出更多获取知识的方法：看课外书、查百度……。 8．谈话：请同学们利用你们想到的方法，去收集更多有关萤火虫的知识。 9．教师组织学生到图书馆查阅资料。
10．教师在图书馆内现场组织“萤火虫知识分享会”，学生现场分享查到的有关萤火虫的知识。
［设计意图：通过学生的前知识，了解学生对萤火虫的理解及现阶段已掌握的查阅资料的方法，为后续进一步学习做铺垫。]
（二）探寻萤火虫的现状
1．提问：在美丽的厦门，有一处美丽的萤火虫公园。可在野外其他地方，我们已经很难找到野生萤火虫的身影了。你知道这是为什么吗？萤火虫现在的生存状况又是如何的呢？
2．学生小组讨论，发言，根据自己了解到的有关萤火虫的知识进行猜测。
3．谈话：要想知道这个问题的答案，我们还需要更多的有关萤火虫现状的资料。你会用什么方法寻找这个问题的答案？请同学们在小组内讨论一下。
4．学生思考，组内讨论，发言。
5．教师出示两份有关萤火虫的资料（一份来自专家学者，一份来自普通民众），提问：他们都对萤火虫的现状进行了研究，你认为谁的更具有参考价值？
6．学生思考，讨论，发表见解。
7．教师引导学生了解，我们可以通过专业杂志或专业机构的网站、学术期刊网站等处的文献，以及图书馆内的书籍资料等，了解专家学者对该问题的研究。
8．教师组织学生再次来到图书馆查阅相关资料，利用信息技术在专业网站上查阅资料。 9．教师组织“萤火虫生存现状汇报会”，学生分组汇报查阅到的资料。
10．谈话：相信查阅了文献之后，同学们对萤火虫的现状都有了更深入的了解。那么，如何针对我们提出的问题进行研究呢？研究过程中有什么需要注意的？请同学们小组讨论，制定出本小组的研究方案。
11．学生分组讨论，制定本组的研究方案。
12．分小组在班级汇报本组研究方案，共同讨论，提出改进建议，完善本组方案。 ［设计意图：要让学生了解到进行科学研究前需要进行资料的积累，可以使用多种方法查阅文献、收集资料。同时，让学生通过集体讨论、制定方案、交流修改等环节，明确研究内容与过程，更好地开展研究活动。]
（三）搜集证据与处理信息
1．教师组织学生汇报研究取得的阶段性成果。
2．提问：我们前期查阅的都是他人的资料，要想让我们的研究更加具有可信度，我们也要自己主动收集相关的证据，验证我们的猜想。我们可以用什么方法呢？
3．学生小组讨论，发言，提出搜集证据的方法：现场调查、采访专家……
4．提问：前期大家都查阅了相关的文献，但是在刚才的汇报中，不同小组的文献资料中的观点或证据出现了不一致。如果遇到这种情况，你该怎么办？
5．学生讨论，发言，教师引导：要进行区分辨别。运用交叉考证的方法，有助于提高证据的可信度。
6．谈话：接下来就请同学们结合我们课堂上学习的方法，根据本小组的研究方案开始进行研究吧。
7．教师鼓励学生利用课余时间及周末开展科学研究活动。
［设计意图：指导学生通过多种方法搜集证据，有助于学生多角度、全方位地对问题开展研究。研究过程中，要注意指导学生用合适的方法对收集到的信息进行处理与分析，以得出相对科学的结果。]
（四）得出结论、分享交流
1．提问：通过研究，你得到了什么结论？
2．学生分小组进行组内小结，在研究方案的末尾补充研究得到的结论。
3．教师组织学生自选形式进行汇报，汇报内容包括：研究的问题、提出的假设、研究方法、研究过程、研究结论等。
4．提问：你还有没有其他方法向别人分享你的发现？ 5．教师指导学生结合整个研究过程，尝试写研究论文。
［设计意图：回顾本课学生研究经历的科学研究的过程，指明学生经历了和科学家进行科学研究的过程相同。]
三、运用与拓展
1．提问：通过这段时间的研究活动，你有什么收获？
2．学生思考，发言，谈自己的收获。
3．谈话：希望同学们在今后的学习生活中，遇到自己感兴趣的问题，也能够像今天这样，像科学家一样，经历完整的研究过程，得到令人信服的结果。
［设计意图：体会自己的研究过程和科学家的探究过程相同。]
【板书设计】
像科学家那样
提出问题→作出假设→查阅文献→设计方案→搜集证据→处理信息→得出结论→分享交流
查阅文献：专业网站、 学术期刊网站、书籍资料……→区分、辨别 分享交流：报告、论文、著作……
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