2022春苏教版（2017）科学五年级下册全册教案、单元概要、知识点归纳

苏教版（2017）科学五年级下册全册教案、单元概要、知识点归纳目录第1单元显微镜下的生命世界第2单元仿生第3单元地球的运动第4单元简单机械STEM学习立体小菜园专项学习像科学家那样科学阅读科技发展历程全册教案第一单元教案第1课搭建生命体的“积木”1.教学内容本课遵从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状，展开两个部分的内容。2.教学目标比较用放大镜和显微镜观察所获得的信息，找到手背皮肤和洋葱鳞片内表皮的共同点。通过观察植物、动物以及人体各种细胞的图片，知道细胞的种类、形状、大小具有多样性。通过提取资料中的重要信息，知道胡克是第一位发现细胞的科学家。3.重点与难点重点：了解细胞是动物、植物、细菌的基本组成单位。难点：描绘不同细胞的形状。4.教学准备教师材料：传统显微镜、洋葱、镊子、载玻片、盖玻片、碘酒、滴管、介绍白细胞形状变化的视频。学生分组材料：放大镜、手持显微镜。教学过程一、单元导入出示课本第1页的小诗：牛奶因什么而变酸？面包因什么而变软？眼睛睁得再大也难以发现，显微镜下才能显出他们的容颜，橘子因什么而发霉？苹果因什么而腐烂？……像小棒，像圆球，像细线……形态各异，何止万千。学生自由朗读这首小诗，想一想这首小诗提出了哪些问题？预设这首小诗提出了4个问题：牛奶因为什么而变酸？面包为什么变软？橘子为什么会发霉？苹果为什么会腐烂？教师引导：同学们，牛奶变酸，面包变软，橘子发霉，苹果腐烂……都是因为微生物的影响，而微生物是我们用肉眼无法观察到的，只有使用显微镜才能看清楚他们的样子。从今天开始，我们就来学习第一单元，一起来探究显微镜下的生命世界。这节课，我们先来探究搭建生命体的积木。板书课题：1.搭建生命体的“积木”。二、学习新课活动1：借助不同的工具观察手背皮肤和洋葱鳞片内表皮教师引导：观察手背的皮肤和洋葱鳞片内表皮，我们都需要使用显微镜。下面，我们首先来复习一下显微镜的使用方法。出示显微镜的使用方法步骤图，引导学生了解显微镜的使用方法。显微镜的使用方法如下：（1）安放：右手握住显微镜的镜臂，左手托住镜座，将显微镜向着光摆放在平坦的桌面上，略偏左，离桌子边缘大约7厘米。（2）对光：转动转换器，使低倍物镜对准通光孔。调节载物台下的反光镜，从目镜往下看，能看见一个亮的光圈。（3）上片：将要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹夹住，使标本恰好在载物台通光孔的中央。（4）调焦：眼睛看着物镜，转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止。用左眼从目镜往下看，同时反方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，升到标本出现在视野里为止，再略微转动细准焦螺旋，直到看到清晰的图像。（5）观察：慢慢移动玻片标本，用左眼观察标本的各个部分，注意移动的方向和从目镜里看到的方向正好相反。一边观察一边将观察到的图像画在学习单上。学生分小组观察手背皮肤，先用放大镜观察手背皮肤,再用手持显微镜观察手背皮肤,这也是对人体细胞的初步认识。学生分小组观察洋葱鳞片内表皮，先用放大镜观察洋葱鳞片内表皮,再用手持显微镜观察洋葱鳞片内表皮,这也是对植物细胞的初步认识。全班交流，说一说手背的皮肤以及洋葱鳞片内表皮在显微镜下的样子。预设：都是由一个个“小格子”组成的。活动2：比较显微镜下的手背皮肤和洋葱鳞片内表皮有什么相同之处出示课本第2页下面的在显微镜下看到的手背皮肤图片和在显微镜下看到的洋葱鳞片内表皮图片，引导学生分别观察显微镜下的手背皮肤和显微镜下的洋葱鳞片内表皮的图片，并且说一说显微镜下的手背皮肤和洋葱鳞片内表皮有什么相同之处？预设：手背皮肤和洋葱鳞片内表皮在显微镜下都有像积木一样的小格子，这就是细胞，他们都具有细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体等等。出示课本第3页上面的知识点：这些在显微镜下像积木一样的小格子,就是组成生命体的细胞。动物、植物等都是由细胞组成的。学生认真读一读这段文字，初步了解有关细胞的概念。认识更多的细胞形态出示课本第3页的几幅图片，学生观察这些图片，初步认识叶表皮细胞、茎细胞、根尖细胞、肌肉细胞和骨细胞等等细胞的形态。全班交流，指生说一说叶表皮细胞、茎细胞、根尖细胞、肌肉细胞和骨细胞有什么相同和不同的地方。预设：不管是叶表皮细胞、茎细胞、根尖细胞，还是肌肉细胞、骨细胞，他们都是由像积木一样的小格子组成。不同之处在于这些细胞的形状是不一样的。上面一组图片表现植物由细胞组成，下面一组图片表现动物由细胞组成。动物细胞和植物细胞是不同的，虽然两者都有细胞核、细胞质、细胞膜等结构，但是动物细胞没有细胞壁、液泡和叶绿体。活动3：阅读资料《胡克的发现》出示课本第3页胡克用过的显微镜，以及胡克观察到的软木细胞的图片，引导学生看一看，并读一读旁边的这段文字，初步了解细胞发现的有关知识。教师介绍：世界上第1个发现细胞的人是英国科学家罗伯特˙胡克，他用显微镜观察一块软木片，发现木片上看上去像有一间间长方形的小房间，就把他们命名为细胞。因为胡克所用的显微镜不是太先进，因此胡克看到的细胞不是太清楚，但是这也是人类历史上一个巨大的进步。从此，人类走进了微观世界。活动4：观察各种人体细胞，说说他们形状上的不同之处教师引导：在我们人体上也有各种各样的细胞，有肝脏细胞、骨细胞、神经细胞、皮肤细胞等等，这些细胞在形状上又有哪些不同之处呢？出示课本第4页上面的肝脏细胞、神经细胞、皮肤细胞等几幅图片，学生观察这7幅人体细胞图片，比较这些人体细胞在形状上有什么不同之处？全班交流，指生说一说肝脏细胞、神经细胞、红细胞、肌细胞、皮肤细胞等等各种人体细胞的不同之处。教师引导：世界上有许许多多、各种各样的细胞，其中大多数细胞都非常小，需要借助显微镜才能够看清楚，但有些细胞却很大，比如说动物的卵黄。出示课本第4页蛋黄以及鱼卵的图片，引导学生明白蛋黄以及鱼卵都是由一个很大的细胞组成。蛋黄是一个细胞，在鸡蛋刚生下还没有孵化前，鸡蛋里面的确是只有一个完整的细胞，那就是蛋黄。追溯蛋黄的整个孵化过程，在没有受精前蛋黄只是一个卵细胞，当受精后它就是一个受精卵。而如果鸡蛋开始孵化，受精卵细胞要进行细胞分裂，那就不只有一个细胞了。受精后，胚盘在适宜的条件下就能孵化出雏鸡。单个鱼卵就是一个细胞，就像人类的卵细胞一样。三、课堂总结今天这节课，我们初步认识了搭建生命体的“积木”，知道在显微镜下像积木一样的小格子，就是组成生命体的细胞。动物、植物、细菌等都是由细胞组成的，不同的细胞它们的形状是不同的，大多数细胞都非常小，要借助显微镜才能看清楚，但是有些细胞却非常非常大，比如动物的卵黄、鱼卵等等。课后，大家可以查阅资料，了解更多的有关细胞的知识。第2课微小的生命体1.教学内容本课与上一课的编排方式相同，都遵从认识微小个体的主要进程，采用递进式的逻辑结构，展开两个部分的内容。所不同的是认识的对象不一样：上一课是细胞，而本课是微生物。2.教学目标通过阅读文字，知道微生物的共同特点和它们在大自然中分布极广。通过观察和比较微生物图片，知道微生物的种类、形状、大小具有多样性。通过提取资料中的重要信息，知道列文虎克是第一位发现微生物的科学家。3.重点与难点重点：了解微生物的共同特点。难点：描绘不同微生物的形状。4.教学准备教师材料：载玻片、盖玻片、滴管。学生分组材料：放大镜、传统显微镜、广口瓶、腐烂和新鲜的树叶、草。教学过程一、导入新课上一课，我们学习了搭建生命体的“积木”，请同学们回顾上节课学习的内容，想一想：搭建生命体的“积木”究竟是什么？是细胞。哪些东西是由细胞组成的呢？动物、植物、细菌等等都是由细胞组成的。历史上第1个发现细胞的科学家是谁？第1个发现细胞的科学家是英国的罗伯特˙胡克。今天这节课，我们继续观察微小的生命体。板书课题：2.微小的生命体二、学习新课活动1：制作小水塘，进行观察出示课本第5页上面两幅插图，学生观察这两幅插图，并且读一读下面的文字，初步了解制作小水糖的方法，并且对制作的小水塘进行观察。预设：制作小水塘的步骤：第1步：在一个干净的广口瓶中加入三分之二的池塘水。第2步：把一些腐烂的和新鲜的树叶、草撕碎后放入水中,再放进一把土。第3步：把瓶子放在有阳光的窗边。3周后,用放大镜观察水里的变化。学生分小组活动，准备材料，制作小水塘。教师巡视，了解学生小水塘的制作情况，并且个别的适当指导。全班交流，各小组展示本小组制作好的小水塘。设计目的：制作“小水塘”的目的是培养水中的微生物,让其大量繁殖,以便学生进行观察。在制作过程中,加池塘水的目的是提供微生物及其生活场所;加树叶、草、土的目的是给微生物提供食物;将瓶子放在有阳光的窗边的目的是给微生物的繁殖提供合适的温度;3周后再观察的目的是给微生物留足大量繁殖的时间。教师引导：刚刚我们制作好了小水塘，下面我们就要把制作好的小水塘瓶子放在有阳光的窗边，三周之后我们利用放大镜观察水里的变化。说明：制作小水塘需要三周时间才能够完成，因此课前教师可以动手制作一些小水塘的瓶子，以便学生上课的时候观察。观察小水塘教师将事先准备好的小水塘瓶子发放给每个小组，提出要求：在老师调好的显微镜下观察小水塘中的一滴水中有什么。出示显微镜的使用图片，再次回顾显微镜的使用方法。学生分小组活动，利用显微镜观察制作的小水塘中的一滴水中有些什么？全班交流讨论，说一说自己观察到的现象。预设：水蚤：是一种小型的甲壳动物。水蚤体小，长约2毫米，浅肉红色，生活在淡水中。钟形虫：钟形或圆筒形，口端有一圈明显的纤毛环，反口端有一根能伸缩而不分枝的柄，通常在口端与反口端间没有纤毛。以细菌和微小的原生动物为食。常附于淡水或咸水的水生植物、水面浮膜、淹没物或各种水生动物上。草履虫：是一种身体很小，圆筒形的原生动物，它只由一个细胞构成，是单细胞原生动物，雌雄同体。最常见的是尾草履虫。体长只有180至280微米。它和变形虫的寿命最短，以小时来计算，寿命时间为一昼夜左右。（大草履虫的寿命可达五昼夜以上。）因为它身体形状从平面角度看上去像一只倒放的草鞋底而叫做草履虫，观察它需要用显微镜才能观察仔细。变形虫（阿米巴）：顾名思义，变形虫是能变形的。不过这种变形也是有限度的。线虫：绝大多数体小呈圆柱形，又称圆虫。它们在淡水、海水、陆地上随处可见，不论是个体数或物种数都往往超越其他动物，并在极端的环境如南极和海沟都可发现。此外，有许多种的线虫是寄生性的。新月藻：新月藻是单细胞生物，是藻类。细胞为新月形，中央有一核，核两边各有一个叶绿体。叶绿体的表面有纵的条状突起，横切面呈芒状；叶绿体中有1列造粉核。衣藻：亦称“单衣藻”。藻体为单细胞，球形或卵形，前端有两条等长的鞭毛，能游动。鞭毛基部有伸缩泡两个；另在细胞的近前端，有红色眼点一个。在不利的生活条件下，细胞停止游动，并进行多次分裂，环境好转时，群体中的细胞产生鞭毛，破鞘逸出。广布于水沟、洼地和含微量有机质的小型水体中，早春晚秋最为繁盛。教师引导：刚刚我们从水中观察到的这些水中微小的物体就是微生物。出示课本第6页有关微生物的知识点：微生物是一类非常微小的生命体,它们没有头、足、眼睛,也没有根、茎、叶,通常要借助显微镜才能看清楚。学生读一读这段文字，进一步了解微生物的概念。教师引导：我们刚刚在制作的小水塘中，就观察到了一些水中的微生物，如草履虫、水藻、轮虫、钓钟虫、鼓藻、变形虫等等。教师出示这些微生物的图片，引导学生观察图片，初步了解这些微生物的样子，进一步加强学生对微生物的了解。微生物是一种非常微小的生命体，通常都要借助显微镜才能看清楚，那么微生物又是如何被人们发现的呢？微生物的发现与一个名叫列文·虎克的荷兰人有关。活动2：列文·虎克与微生物的发现学生自由读一读课本第6页《列文·虎克与微生物的发现》这段文字，初步了解微生物的发现历史。出示课本第6页列文·虎克和列文·虎克使用的显微镜的图片，以及列文·虎克画的细菌图片。列文·虎克不但用自制的显微镜观察研究树叶、花朵、纺织品的纤维、蜜蜂蜇人的针和蚊子叮人的嘴，还观察了井水、雨水、污水等等，从中他发现了能够游动的微生物为人类敲开了微生物世界的大门。出示课本第7页的有关微生物的知识点：微生物在大自然中分布极广,空气中、水中、泥土中、动植物的体内和体表都生活着微生物。有的微生物还能生活在其他生物无法生存的地方,如火山、岩石里。学生认真读一读这段文字，进一步了解微生物的分布及生活的环境。活动3：观察微生物，比较形状的不同教师引导：微生物在大自然中分布非常广泛，空气中、水中、泥土中、动植物的体内和体表，都有微生物生活着。这些不同地方的微生物，他们的形状有什么不同之处呢？下面我们来看一看。出示课本第7页中间的8幅图片，学生仔细观察这8幅图片，初步了解这些微生物的样子，比较这8种微生物的形状有什么不同之处。教师小结：同学们，虽然微生物分布非常广泛，但是不同的微生物，他们的形状往往是不相同的。活动4：微生物不微小教师引导：在我们的思维中，微生物一般都是非常小的，往往需要显微镜才能看清楚。不过凡事都有例外，有一些微生物其实并不微小。出示课本第7页蘑菇和木耳的图片，引导学生看一看。教师引导：你们相信吗？其实蘑菇和木耳也是微生物。为什么把木耳和蘑菇也归为微生物呢？那是因为他们的生存方式与某些微生物相似。蘑菇和木耳属于真菌,即真核微生物。从细胞结构、物质与能量代谢特征来讲,它们虽然体形较大,但还是和其他微生物具有诸多共同特征(比如有细胞壁但没有叶绿体),一般被视为微生物。三、课堂总结通过今天这节课的学习，我们制作了小水塘，并且用显微镜观察了小水塘中的微生物，懂得微生物是一类非常微小的生命体，他们没有头、脚、眼睛，也没有根、茎、叶,通常要借助显微镜才能看清楚，尽管微生物在大自然中分布很广，但是不同的微生物形状也不相同。课后，有兴趣的同学可以继续查阅资料，了解更多的有关微生物的知识。第3课发霉与防霉1.教学内容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。活动一，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。活动二，探究物品发霉的条件，是本课的主活动。在学生以往经历的科学探究的基础上，教材在此部分呈现了一个探究物品发霉条件的参考方案，并借卡通人之口给予提示，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。活动三，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。2.教学目标通过观察和比较，说出不同物品上霉斑的相同和不同之处。通过科学探究，发现物品发霉的条件。能运用探究结果，针对具体情况说明防霉方法的依据。3.重点与难点重点：探究物品发霉的条件。难点：在设计探究方案时，组合出不同的条件进行验证。4.教学准备教师材料：显微镜、霉菌切片、干净的小碟。学生分组材料：发霉的物品、放大镜、馒头或面包、自封口塑料袋、冰箱、水等。教学过程一、导入新课通过上节课的学习，我们认识了微生物，知道微生物是一类非常微小的生命体，他们没有头、脚、眼睛，也没有根、茎、叶，需要借助显微镜才能看清楚。微生物在大自然中分布极广，空气中、水中、泥土中、动植物的体内和体表都生活着微生物。这些微生物是什么样子的？他们在日常生活中又起着怎样的作用呢今天这节课我们就来探讨这个问题。板书课题：3.发霉与防霉二、学习新课活动1：用放大镜和显微镜观察物品上的霉，了解不同霉的异同之处教师出示一些物品上的霉的图片，引导学生用肉眼看一看，并说一说这些霉有什么异同之处？预设：这些物品上的霉看上去在颜色、大小、形状、厚薄程度都不一样。教师提出要求：不同物体上的霉我们用肉眼可以看出他们的不同和相同之处，这些霉在放大镜和显微镜下又有哪些相同和不同之处呢？下面请同学们依次用放大镜和显微镜仔细观察物品上的霉，说一说不同物品上的霉有什么相同和不同之处。再次复习使用放大镜和显微镜的方法。学生分小组活动，分别使用放大镜和显微镜仔细观察不同物体上的霉，了解不同物品上的霉有什么相同和不同之处。全班交流，预设：霉的相同之处：霉都呈丝状,由霉菌组成。霉的不同之处：霉的颜色、形状不同。活动2：探究物品发霉的条件教师引导：不同物品上的霉有相同的地方，也有不同的地方，那么这些霉是怎样形成的呢？下面我们就来探究物品发霉的条件。出示一个发霉的馒头图片，引导学生看一看，观察馒头上的斑点，明确这是一个发霉的馒头。教师提出问题：这是一个发霉的馒头，请大家想一想，馒头在什么情况下容易发霉呢？请同学们认真想一想并且提出自己的假设。全班交流：预设：假设1：馒头在温暖潮湿的环境中容易发霉。假设2：馒头在寒冷潮湿的环境中容易发霉。假设3：馒头在寒冷干燥的环境中容易发霉。假设4：馒头在温暖干燥的环境中容易发霉。假设5：馒头在空气中容易发霉。假设6：馒头在真空中容易发霉。假设7：馒头在烈日暴晒下容易发霉。假设8：馒头在阴暗的地方容易发霉。同学们针对馒头在什么情况下容易发霉这个问题提出了自己的假设。这些假设究竟正不正确呢？下面我们就要通过实验来验证自己的假设。首先，我们以馒头在寒冷潮湿的环境中，还是温暖潮湿的环境中容易发霉这个问题为例，设计一个对比实验。在这个对比实验中我们要考虑哪些问题？预设：我们要考虑清楚实验的问题、实验的假设、实验中不变的条件、变化的条件、实验方法，以及得出的实验结论。出示实验设计范例：实验问题馒头在什么情况下容易发霉？实验假设馒头放置在温暖潮湿的环境中容易发霉。实验中不变的条件馒头的大小、潮湿的环境、馒头放置的地点等等。实验中变化的条件一份馒头放置在寒冷的环境中，一份馒头放置在温暖的环境中。实验方法准备两份大小、潮湿等条件相同的馒头，把一个装有湿馒头片的塑料袋放在冰箱里，把另一个装有湿馒头片的塑料袋放在厨房里。实验结果学生分小组进行活动，按照实验设计的范例进行对比实验的操作。全班交流，各小组展示本小组的实验情况，教师引导：我们已经按照实验设计进行了实验操作，接下来的几天我们就要认真观察这两份馒头，看一看这两份馒头在不同的环境中会有怎样不同的变化，请同学们认真观察，填好实验记录。说明：观察馒头发霉，需要一周左右的时间，为了使课堂能够顺利进行，教师可以提前做好这个对比实验，以便学生能够在课堂中进行对比观察。教师出示两份馒头，告诉同学们，这两份馒头是老师一周之前按照对比实验准备好的，其中一份放在了冰箱里，另一份放在了厨房里。下面请同学们观察一下这两份馒头，看看它们分别发生了怎样的变化？学生仔细观察、对比两份馒头，说一说两份馒头分别发生的变化，从而得出实验结论，预设：放在冰箱里的那份湿馒头片变化不大，而放在厨房里的那份是馒头片的表面出现了一些黑色的斑点。由此可以得出实验结论：馒头在温暖潮湿的情况下更容易发霉。教师引导：刚刚我们设计了一个对比实验，探究了馒头在寒冷潮湿的情况下容易发霉，还是在温暖潮湿的情况下更容易发霉，通过实验我们发现馒头在温暖潮湿的情况下更容易发霉。馒头除了在温暖潮湿的情况下更容易发霉之外，还有在哪些情况下更容易发霉呢？下面请同学们再选择一种情况设计对比实验进行探究。学生分小组活动，选择其中的一种情况设计一个对比实验，探究馒头在什么情况下更容易发霉。预设：实验设计1：馒头在干燥的情况下，还是在潮湿的情况下更容易发霉。实验问题馒头在什么情况下容易发霉？实验假设馒头在潮湿的环境中更容易发霉。实验中不变的条件馒头的大小、馒头放置的地点等等。实验中变化的条件一份馒头放置在潮湿的环境中，一份馒头放置在干燥的环境中。实验方法准备两袋馒头，一袋里面装着潮湿的馒头片，另一代里面装有干燥的馒头片，两袋馒头都放在厨房里。实验结果实验设计2：馒头在有空气的情况下，还是在真空情况下更容易发霉。实验问题馒头在什么情况下容易发霉？实验假设馒头放置在有空气的情况下更容易发霉实验中不变的条件馒头的大小、潮湿程度、馒头放置的地点等等。实验中变化的条件一份馒头真空包装，一份馒头普通包装。实验方法准备两袋馒头片，一份馒头片是真空包装，另一份馒头片是普通包装，两份馒头都放在厨房里。实验结果全班交流，各小组展示本小组研究的问题以及设计的对比实验。各小组完善本小组的实验设计，并且按照自己本小组设计的对比实验进行实验操作，然后在接下来的几天里认真观察，做好实验记录。活动总结：通过这一系列的对比实验，我们发现馒头究竟在什么条件下更容易发霉呢？预设：馒头在温暖、潮湿的空气中更容易发霉，而寒冷、干燥、真空下的馒头更不容易发霉。活动3：探究防止发霉的方法教师引导：刚刚我们以馒头为例，探究了物品发霉的条件。出示课本第9页的6幅图片，学生观察这6幅图片，说一说在这6幅图片中，人们想出了什么方法来防止物体发霉？这些防霉方法的依据是什么？预设：图片1，采用真空包装的方法防止物体发霉。因为物品发霉需要空气，因此真空包装隔绝空气，是一种比较好的防霉方法。图片2，放干燥剂防止物体发霉。因为物品在潮湿的情况下更容易发霉，放干燥剂可以使物体更干燥，可以更好的防止物体发霉。图片3，采用烈日暴晒的方法防止物体发霉。因为物体在干燥的情况下更不容易发霉，因此把物体拿到烈日下暴晒，可以更大限度的减少物体中的水分，减少物体发霉的可能性。图片4，采用空调除湿的方法防止物体发霉。空调除湿可以除去房间里物体上的水分，使物体保持干燥，这样可以减小物体发霉的可能性。图片5，采用低温保存的方法防止物体发霉。因为物体在温度高的情况下更容易发霉，在温度低的情况下更不容易发霉，所以可以采用低温保存的方法防止物体发霉。图片6，采用消毒柜杀菌的方法防止物体发霉。物品发霉需要霉菌菌种,采用消毒柜杀菌的方法杀死了霉菌菌种，这样就可以有效的抑制物体发霉。除了课本中列举的这6种防止物体发霉的方法之外，大家还知道哪些方法可以防止物体发霉呢？这些方法又有哪些依据呢？可以采用让物体干净的方法（能洗的洗，不能洗的去污，让物体远离霉菌）防止物品发霉。防止木质家具发霉的方法：1、在处理时，首先要对表面进行清洁，可以使用专门的家具清洁剂进行擦拭，切勿使用肥皂水、洗洁精等清洗家具，否则容易造成家具表面损伤，使水分渗透到家具内。2、清洁完成后，如果是小件的木质家具，可以放在通风处进行自然干燥。3、在清洁的过程中，要检查平时看不到的位置，如家具的背面、底部或者内部的角落处是否已经产生霉变。如果已经产生霉变，可以在发霉位置上抹上一层家具蜡或者家具专用精油，还可以在加入一包放有干燥茶叶的纱布包。防止皮具发霉的方法：1、需要先使用软布沾上皮革清洁剂进行表面的擦拭，在完成清洁后，置于太阳无法直射的地方进行通风晾晒。2、要注意的是其中翻毛皮的材质，特别容易积聚脏东西，在清洁的时候可以使用软毛的刷子轻轻的进行擦拭，保证彻底清洁。三、课堂总结这节课，我们探究了馒头发霉的条件，知道物体在温暖潮湿有空气的情况下更容易发霉。因此在日常生活中，我们可以将物体放置在寒冷、干燥、真空包装的环境中，这样可以使物体更大程度的防止发霉。课后，请同学们观察日常生活中的物体发霉情况，想一想我们可以采用哪些方法防止这些物体发霉。第4课微生物的“功”与“过”1.教学内容本课围绕微生物的益处与害处这个中心，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”，指导学生认识微生物的“功”与“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”，然后安排学生讨论以图文结合的方式列举的五个事例，让学生具体分析微生物在每个事例当中的“功”与“过”；并通过观察苹果腐烂变质的过程，思考如果没有微生物，世界会怎么样，从中领会微生物对人类正反两个方面的影响。第二部分为“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：活动一，呈现弗莱明与青霉素的资料，让学生了解人类在医疗领域利用微生物“功”的具体事例；活动二，利用图文，组织学生交流人们消灭病菌的方法，让学生了解人们在生活中消除微生物“过”的具体事例。第三部分为“总”，组织学生自制酸奶并思考制作过程中的一些做法的原因。它由两个活动组成：活动一，组织学生自制酸奶。教材以图文并茂的方式，呈现了自制酸奶的四个步骤，给学生以具体指导；活动二，以问题为导引，启发学生思考在自制酸奶的过程中是怎样扬“功”抑“过”的，让学生在体验和思考中进一步了解微生物的“功”与“过”。2.教学目标通过阅读和分析，知道微生物对人类既有益也有害。通过集中呈现图文资料，了解人们利用微生物有益的一面、消除微生物有害的一面的一些方法。在自制酸奶的过程中，体验微生物的益处与害处。3.重点与难点重点：了解人们利用微生物有益的一面、消除微生物有害的一面的一些方法。难点：自制酸奶。4.教学准备教师材料：展现苹果腐烂过程的视频资料。学生分组材料：鲜牛奶、白糖、酸奶、勺子、锅、保温容器等。教学过程一、导入新课上一节课，我们探究了馒头发霉的条件，谁来说一说馒头在什么情况下更容易发霉？馒头在温暖潮湿有空气的情况下更容易发霉，而在寒冷干燥真空条件下不容易发霉。依据物体发霉的条件，人们想出了哪些防止物体发霉的方法？真空包装、放干燥剂、烈日暴晒、空调除湿、低温保存、消毒柜杀菌等方法防止物体发霉。微生物对于人们来说是不是只有坏处，没有好处呢？今天这节课我们就来探讨一下微生物对人类的“功”与“过”。板书课题：4.微生物的“功”与“过”。二、学习新课活动1：了解微生物的“功”与“过”微生物对人类既有功，也有过，那么微生物对人类的“功”与“过”分别体现在哪里呢？请大家根据生活经验以及我们学习的知识来回答这个问题。出示课本第7页上面的4幅图片，学生观察这4幅图片，初步了解微生物对人类的“功”与“过”。预设：制作馒头和面包离不开微生物，生产调味品也离不开微生物。微生物会导致食物变质，导致人们感冒。其实不仅仅制作面包和馒头，生产调味品离不开微生物，在食品工业中还有很多地方离不开微生物。生活中，我们直接和间接地使用了微生物生产很多食品。例如蘑菇、木耳是真菌，我们可直接食用；酿酒，制作酱油、醋、霉豆腐、泡菜、酸奶、面包、馒头、腊肉等也都要依靠微生物。其中利用酵母菌发面的原理是酵母菌分解面粉里的糖类，排出二氧化碳，二氧化碳在加热时体积急剧膨胀，从而使馒头、面包内部疏松多孔。酿酒则是利用微生物发酵生产含一定浓度酒类的过程。用于酿酒的微生物种类有很多，大体上可分为酒化菌（酵母菌）、糖化菌（丝状菌）和细菌3大类。酸奶则是以牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加乳酸菌（发酵剂），经发酵后，再冷却灌装的一种牛奶制品。出示课本第10页苹果腐烂的图片，学生观察这一组图片，初步了解苹果在自然界中是如何腐烂的？腐烂之后的苹果又有哪些作用？预设：长在枝头的苹果成熟了以后，如果没有采摘，就会在微生物的作用下变质腐烂，最后微生物彻底分解苹果，苹果就变成了腐殖质，变成植物生长所需要的肥料。教师引导：不仅是苹果，还有其他许多的植物，和苹果一样，在微生物的作用下腐烂变成腐殖质，最后成为植物生长的肥料。所以人们利用微生物的这一作用进行污水和垃圾的处理。在自然界中，很微生物还扮演着另个十分重要的角色污水和垃圾的处理者。几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的。污水和污物处理中既需要微生物分解和除掉各种有害物质，还要靠微生物除臭。污水与污物的处理速度、处理效果取决于微生物的种类和功能。生活垃圾的生物处理也是利用自然界中的微生物，将生活垃圾中的可降解有机物转化为稳定的产物、能源和其他有用物质的一种处理技术，实现了生活垃圾的减量化、无害化、资源化。其实微生物对人类的作用还体现在医药方面，出示课本11页弗莱明的图片，引导学生观察这幅图片，并读一读旁边的文字，了解弗莱明和青霉素。弗莱明发现青霉菌分泌出的某种物质能杀灭一些细菌，为人类的健康做出了巨大的贡献。除了青霉素之外，这些年来，人们不断发明和研制药物，以抵抗和制服各种疾病的危害。1928年，亚历山大·弗莱明发现了青霉素，从而使千万人免于受肺炎等疾病的侵染致死。这些年来人们不断发明和研制药物，以抵抗和制服各种疾病的危害。鼠疫、结核病、败血症、霍乱、痢疾、伤寒、天花等传染病慢慢被征服了。然而，细菌也有抗药性，直到今天，人和细菌还在进行着一场你死我活、我进你退的斗争。疫苗是指以死亡或减毒的病原体制成的生物制品。疫苗被注人人体后，可刺激人体免疫系统产生抗体，达到预防传染病的目的。18世纪英国医生爱德华·琴纳发现接种牛痘能让人获得对天花的免疫力，发明了世界上第一支疫苗。到了19世纪，巴斯德的研究发现，传染病的微菌在特殊的培养之下可以减轻毒力，从而变成防病的疫苗。巴斯德成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗，发展了一项对人类进行预防接种的技术。据估计，免疫接种每年能避免200万至300万例因白喉、破伤风、百日咳和麻疹导致的死亡。活动2：讨论交流：如果没有微生物，世界会怎么样？如果没有微生物,世界将会垃圾成山,难以分解；植物难以存活和生长；动物难以生存；人类没有食物,没有某些药品,等等。活动3：探讨消灭病菌的方法教师引导：病菌对人类的身体健康产生了严重的影响，医学界想出了许许多多与病菌对抗的方法，极大程度上减少了病菌对人体健康的侵害。出示课本11页下面4幅插图，学生仔细观察这4幅插图，初步了解人们消灭病菌的4种常用方法。预设：高温煮沸、紫外线照射、喷洒消毒液、涂碘酒。除了这4种常见的方法可以消灭病菌之外，你还知道在日常生活中，人们采用哪些方法消灭病菌呢？预设：腌制食物,阳光暴晒,涂抹酒精,醋熏焚烧,用消毒液浸泡和擦拭……教师总结：病菌对人类的身体健康会产生很大的影响，所以在日常生活中，我们要注意时刻提防病菌对我们身体的侵害。同时还要加强锻炼，以提高抵御病菌侵害的能力，这样我们的身体才会更加健康。活动4：做酸奶教师引导：在日常生活中，微生物除了对人类有一些不好的影响之外，当然也有对人类生活有益的一面。利用微生物做酸奶就是其中的一个。下面我们就来学习做一做酸奶。出示课本12页上面4幅插图，学生观察这4幅插图，并读一读相关的文字说明，想一想，做酸奶所需的材料、方法、步骤以及注意点。全班交流，预设：做酸奶所需的材料：鲜牛奶、勺子、白糖、奶锅、液化气、消毒柜、保温容器等等。做酸奶的方法步骤：1.在鲜牛奶里加入1~2勺白糖,加热至60°C左右。待温度降到37°C左右,往鲜牛奶中加入2勺酸奶,并搅拌均匀。2.倒进消毒过的保温容器里,盖上盖子。保温8~10小时后,酸奶就做成了。做酸奶的注意点：要把自制的酸奶放入冰箱冷藏。不可吃变质的酸奶等食物,否则会出现腹泻、呕吐等症状,易患肠道疾病。在做酸奶的过程中要注意安全。讨论问题：为什么在做酸奶的过程中要用消毒过的容器装加热过的鲜牛奶？预设：防止其他微生物的滋生。为什么要往鲜牛奶中加酸奶并保温？预设：加酸奶是为了注入乳酸菌菌种;保温是为了给乳酸菌的存活和繁殖提供适宜的温度。教师小结：我们学习了做酸奶的方法，回家之后大家可以在家长的帮助和指导下，动手做一做酸奶，相信自制的酸奶吃起来会更加甜美。三、课堂总结今天这节课，我们初步了解了微生物在人类生活中的功与过，知道微生物在食品工业、污水和垃圾处理、医药方面起着非常大的作用。可以这样说，微生物与人类的生活息息相关，没有微生物，就没有我们这个美丽可爱的世界。课后，同学们可以查阅资料，了解更多的有关微生物的知识。四、学生活动手册写出你对微生物的了解。有“功”的事例：制作馒头、面包、生产调味品有“过”的事例：导致感冒、导致食物变质有“功”也有“过”的事例：熟透的苹果掉在地上，微生物就会分解苹果，使苹果变成腐殖质我认为：如果没有微生物，世界将会垃圾成山，难以分解；植物难以存活和生长；动物难以生存；人类没有食物，没有某些药品，等等。第5课生物的启示教学目标认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明创造可以在自然界找到原型。能多角度探究蜂巢结构的特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。对仿生设计产生探究的兴趣。教学重点与难点重点：认识不同的仿生现象。难点：多角度探究蜂巢结构的特点。教学准备教师材料：各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频。学生分组材料：A4纸、记录单。教学过程一、单元导入出示课本13页的一首小诗：蔚蓝的天空中火箭升腾靠什么定位它的方向？辽阔的大海中巨轮穿梭为什么他能乘风破浪？原来是因为大自然给了人类发明创造的灵感。学生自由读一读这首小诗，想一想：火箭升空靠什么定位方向？轮船在辽阔的大海中为什么能够乘风破浪？教师引导：火箭升空能够定位方向，轮船在大海中航行能够乘风破浪，都是人类向自然界的动物学习的结果。生物具有的功能，迄今比任何人工制造的机械都优越的多。仿生学，就是要在工程上实现并有效的应用生物功能的一门学科。从今天这节课开始，我们就来学习第二单元，了解探索有关仿生的知识。二、新课导入教师引导：自然界的生物有许许多多，人们又从这些生物得到哪些启示，进而运用到工程技术中呢？今天这节课，我们就来学习第5课——生物的启示。板书课题：5.生物的启示三、学习新课活动1：人们从动植物的形态结构中获得的启示生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生物生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。下面请同学们看一看日常生活中的一些物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处？出示课本第14页第1组图片，引导学生观察左边荆棘上的刺和右边铁丝网上的尖刺，想一想铁丝网的设计与荆棘在形态结构上有什么相似之处？预设：铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用。荆棘上的刺很尖，分布均匀，扎人很疼，可以很好的保护植物本身；铁丝网上用铁丝布置了一些尖刺，这样可以加强铁丝网的有效性，外来人员很难穿过这样的铁丝网，从而起到防护的作用。按照同样的方法分别出示课本14页的其他3组图片，引导学生仔细观察，想一想这三组图片中物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处。预设：塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状,具有吸附功能。由章鱼的身体完全吸附在轮船底上发明出塑料吸盘。塑料吸盘可以吸附在平整的墙面上不容易脱落。尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力。苍耳的果实表面上全是倒刺，可以附着在人的衣物或者动物的身上，达到传播植物种子的目的。人们根据苍耳的这一特点发明出了鞋子上的魔术贴。魔术贴分子母两面，一面是细软的纤维，另一面是带有勾刺的弹性纤维。公母相扣，在受到一定横力的情况下，富有弹性的勾被拉直，从绒圈上松掉而打开，然后又恢复原有的勾型，如此反复开合可达一万次之多。这样的魔术贴广泛运用于服装、鞋子、帽子、手套、皮包、沙发、车船坐垫、航空用品、雨披、窗帘、玩具、睡袋、体育运动器材、音响器材、医疗器械、帐篷、小轮车的护套、各类军工产品、电子电线、充电器、陈列用具等等。降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。蒲公英的种子成熟之后，受到风力的影响，会漂浮在半空中，在风力的作用下飘到很远很远的地方，这样实现了种子的传播。人们根据蒲公英的这一特点发明了降落伞。降落伞就是利用空气阻力原理，依靠相对于空气运动充气展开的可展式气动力减速器。广泛的运用于航天航空领域。除了以上四种物体是受到不同动植物的启发而发明出来的，你还知道哪些物品的设计是受了某些动植物的启示？锯子与锯齿草、大跨度建筑屋顶架构与王莲叶、人工冷光与萤火虫的光、风暴预测仪与水母耳、电子蛙眼与蛙眼等。活动2：有关蜂窝的猜想出示蜂窝的图片，引导学生观察蜂窝，并读一读旁边的有关“蜂窝猜想”的文字，想一想蜂窝的特点。预设：蜂窝的横截面呈正六边形的形状.不留空隙，也不互相重叠，是密铺而成。而且蜂窝的巢房是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造而成的。蜂窝还有哪些特点？人们又能够从蜂窝的特点中获得哪些启示呢？下面我们继续来讨论交流。活动2：研究蜂巢形状的奥秘研究一：蜂窝正六边形的密铺问题奥秘教师提出问题：大家都知道蜂窝是正六边形的形状，假如蜜蜂不用正六边形，而用正五边形的形状建造蜂巢，结果会怎样呢？出示课本15页正五边形的蜂窝和正六边形的蜂窝图片，引导学生观察这两幅图片，想一想正五边形的蜂窝有什么弊端？预设：如果蜜蜂用正五边形来建造蜂窝，那么在蜂巢中就会出现缝隙，不但影响蜂巢的美观，而且影响蜂巢的作用。用正五边形建造蜂窝行不通，那我们不用正五边形建造蜂巢，用正四边形或者正三角形建造蜂巢行不行呢？预设：在同种正多边形中,能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形。研究二：蜂窝正六边形的用料最少奥秘假设蜜蜂用下面三种面积相等的图形建造蜂巢，一种是正三边形，一种是正四边形，一种是正六边形，请大家来计算每种图形的内切圆直径以及蜂巢壁的总长度并进行排序。出示课本15页正三边形、正四边形、正六边形蜂巢的图片，学生观察这三幅图片并且通过计算，得出每种图形的内切圆直径以及蜂巢壁的总长度，并将结果进行排序。全班交流，讨论得出结论：这其实是一个很简单的几何问题。假设我们想用相同形状和大小的图形密铺一个平面（使图形不留空隙、也不互相重叠地铺满整个平面），那么只有3种正多边形可以做到：正三边形、正四边形和正六边形。（这里指规则镶嵌）在铺满同等面积的情况下，使用正六边形所需要的周长之和最小。这就不难理解蜜蜂为什么会选择六边形了，因为蜂巢是用蜂蜡做的，而蜜蜂产出蜂蜡是消耗能量的，它们当然希望省些力气——这点小心思就跟打工人想少搬几块砖一样。研究三：蜂窝正六边形的抗压能力最强奥秘将A4纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱三种形状，比较哪种形状抗压能力最强。学生分小组活动，分别用A4纸折成正三棱柱形、正四棱柱形、正六棱柱形三种形状。全班交流，各小组展示本小组折成的三种形状的棱柱，教师引导：同学们，三种形状的棱柱已经折成，下面我们来比较一下，哪种形状的棱柱抗压能力最强？学生分小组活动，比较三种形状的棱柱，哪种形状抗压能力最强。教师巡视，了解学生活动情况，并提醒学生比较三种形状的棱柱的抗压能力的时候所加的要压力有循序渐进，不能一下子加太大的压力。全班交流，各小组汇报本小组的实验情况以及得出的实验结论。预设：在相同条件下三种形状的棱柱中，以正六边形的棱柱形状抗压能力最强。虽然圆柱体抗压能力最强,但在平面密铺的基础上,圆形最终会被挤压成六边形。比较正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱,正六棱柱的抗压能力最强。教师小结：通过刚才的研究我们发现蜜蜂简直就是一个天然的数学家，他巧妙的规避了其他形状蜂巢的弊端，充分的运用了正六边形蜂巢的优点。全班交流假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状的蜂巢？为什么？预设：假如我是蜜蜂，我会选择建造正六边形的蜂巢。因为正六边形的蜂巢有三大优点：第一，每个蜂房都是密铺的，既不留空隙,也不相互重叠；第二，正六边形的蜂巢用料最少，可以采用最少量的蜂蜡建成最大的蜂巢；第三，正六边形的蜂巢抗压能力最强。虽然圆柱体抗压能力最强,但在平面密铺的基础上,圆形最终会被挤压成六边形。比较正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱,正六棱柱的抗压能力最强。你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？生活中具有蜂巢结构的物体还有:蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站的蜂窝状排列,等等。这种设计的好处是:六边形排列没有缝隙,有效空间最大,所用材料少等。活动4：人们从鱼的身上得到的启示出示各种各样的鱼类，引导学生看一看，认识各种形状的鱼。教师引导：尽管鱼的形状不一，大小不同，种类不同，但是鱼都有一些共同的特点。鱼类主要靠按节排列于身体两侧的肌肉交替收缩，使体躯与尾鳍左右摆动而前进，其他鳍起平衡与转向作用。鱼类终生生活在海水或淡水中，大都具有适于游泳的体形和鳍。用鳃呼吸，以上下颌捕食。人们就是从鱼的这些特点中获得启发，发明出了许许多多的物品。出示课本16页上面的一组图片，学生观察这组图片，找一找他们的对应关系，并且想一想人类从鱼的身上获得什么启发？又发明出了怎样的物品？预设：它们的对应关系是:鱼的鳍对应船的桨和橹,提供前进和转弯的动力。鱼的流线型身体对应潜艇的外形,减少水的阻力,行进更快更省力。鱼的骨架在水下能够承受很大的压力,提供整个身体的支撑，人们根据这一特点设计出了船的龙骨。鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱,通过充气和注水,调节上浮和下沉。活动5：人类从鸟的身上获得的启示人类除了从蜜蜂、鱼儿身上获得了很多启示之外，从鸟儿的身上也获得了很多的启发。出示课本16页的下面两幅图片，学生仔细观察这两幅图片，并且想一想：人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示？人类从鸟类的身上得到了启示，发明了滑翔机。人类从蝙蝠的身上得到了启示发明了雷达。鸟类可以在空中自由飞行，这对人类是多么大的吸引和激励啊！400多年以前，意大利人达·芬奇根据对鸟类的观察和研究，设计了扑翼机，试图用脚蹬的动来扑动飞行。后来，经过许多科学家的试验，终于在1903年发明了飞机，实现了几千年来人类渴望飞上天空的理想。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”，制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机，已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。还有科学家从鸽子的视觉发达得到启示，发明了“电子鸽眼”；从猫头鹰眼睛的特殊构造，发明了“夜视仪”；利用鹰的眼睛发明了“电子鹰眼”；从啄木鸟觅食中受到启发，发明了“防震头盔”活动6：了解仿生学出示课本16页有关仿生学的概念：人类模仿生物的结构和功能,创造出各种人造物。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。学生读一读这段文字，初步了解什么是仿生学。教师引导：有关仿生学是一个新兴的科学，仿生学的内容非常广泛。课后，大家可以查阅资料，了解有关仿生学的知识。第6课蛋壳与薄壳结构教学目标1.尝试用握、戳、承重等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。2.对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关联。3.通过承重对比实验，知道拱桥的承重能力大于平桥。4.了解拱结构、薄壳结构在建筑等领域的应用。重点与难点重点：研究蛋壳和拱的承重能力。难点：研究拱的承重能力。教学准备教师材料：拱形建筑、薄壳建筑的视频或图片等。学生分组材料：完好的鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶盖、A4卡纸等。教学过程一、导入新课同学们，通过上一课的学习我们知道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，人们从中获得很多启示。这些做法逐渐发展成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。今天这节课，我们继续探究仿生学的有关知识，探究人们从蛋壳中获得怎样的启示？板书课题：6.蛋壳与薄壳结构二、教学新课活动1：观察并描述鸡蛋壳的特点出示一枚鸡蛋，引导学生看一看鸡蛋，从鸡蛋的形状、组成部分等各方面描述鸡蛋。预设：鸡蛋是椭圆形结构，从外到内分成三个部分，分别是蛋壳、蛋白、蛋黄。从颜色上来看，鸡蛋一般红、茶色居多,也有白皮鸡蛋。从大小上来看，鸡蛋一般比鸭蛋小从形状上来看，鸡蛋稍圆些，鸭蛋椭圆的程度大些。再出示蛋壳的图片，引导学生仔细观察蛋壳，并且通过用眼睛看，用耳朵听，用鼻子闻，用手敲一敲等各种方法观察鸡蛋壳的特点。学生分小组活动，使用各种方法探究鸡蛋壳的特点。预设：鸡蛋呈椭球形,外表光滑,表面有细微的气孔,内部有一层薄膜。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,并不坚硬致密，很容易磕破，只要轻轻一磕鸡蛋就破了。活动2：研究蛋壳结构的精妙之处教师激发学生的兴趣：如此普通、司空见惯的鸡蛋壳又有哪些精妙之处呢？问题一：我们能用手把一枚鸡蛋握碎吗？教师引导：蛋壳这么薄，平时我们轻轻一磕鸡蛋就破了。那么我们用手握住鸡蛋，使劲的用力，能够把一枚鸡蛋握碎吗？下面请同学们来试一试。全班分小组活动，每个同学体验用力握住鸡蛋，看能不能把鸡蛋握碎。全班交流，说一说本小组的活动结果，想一想这是为什么呢？因为鸡蛋是椭球形的,用手握鸡蛋时,手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散,所以鸡蛋不易握碎。问题二：哪种情况下的蛋壳不容易被戳破？出示课本第17页右下方的一组图片，引导学生仔细观察，想一想哪种情况下的蛋壳不容易被戳破呢？学生分小组活动按照图片提示的方法进行实验，并且仔细观察实验结果。教师巡视，了解学生活动情况，并提醒学生注意要比较这个实验结果，就要让铅笔从同一个高度落下。全班交流，各小组汇报本小组的活动结果，并且想一想为什么？因为蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力,能拉紧整个蛋壳,增加了蛋壳的抗压能力。问题三：4枚鸡蛋能支撑多重的物体？教师引导：鸡蛋究竟能承受多大的压力呢？下面我们通过实验来探究。出示课本18页上面的一组图片，学生仔细观察想一想本次实验所需的材料、方法以及注意点。全班交流，先请学生做出自己的预测，预测一下，4枚鸡蛋究竟可以承受多少本书的压力，并且把自己的预测结果填写在书上。实验材料：4枚鸡蛋、固定鸡蛋的小圆盘、一小块木板、书本若干。实验方法：将4枚鸡蛋立在桌面上(每枚鸡蛋的上下两端用塑料瓶盖固定),在上面放一块平板,然后在木板上依次一本一本的放上书本，看看当放到第几本书的时候，鸡蛋会出现破碎的情况。实验注意点：在放书本的时候，动作一定要轻，要缓慢，不能用力一扔，更不能使劲的往上一拍。全班分小组活动，动手操作这个实验，仔细观察4枚鸡蛋究竟可以承受多少本书的压力。全班交流，各小组汇报本小组的实验结果，想一想我们得出的实际结果和自己事先猜测的一样吗？自己是估计多了还估计少了？为什么？教师小结：刚刚我们通过自己的实验了解了4枚鸡蛋究竟能够承受多大的压力，可能大部分同学都没有预料到4枚小小的鸡蛋竟然可以承受那么大的压力。活动3：蛋壳结构与拱形结构出示课本18页中间的两幅图片，请学生在蛋壳上画一条线,看一看这条线是什么形状的?预设：这条线像拱桥。这条线是拱形的,蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成。活动4：测试拱形结构的承重能力鸡蛋之所以能够承受那么大的压力，与鸡蛋本身的拱形结构是有关系的，那么拱形结构的承重能力究竟怎样呢？下面我们继续通过实验来进行比较。出示课本19页下方的一幅图片，学生观察这幅图片，并读一读旁边的文字，了解本次活动所需的材料、方法以及注意点。全班交流实验材料：两张A4纸、两个文具盒、签字笔若干等。实验方法：用2张A4卡纸分别做成平桥和拱桥的桥面,分别在平桥和拱桥的桥面上摆放签字笔，看哪一种形状的桥面上摆放的签字笔更多，比较两者的承重能力。学生分小组活动，按照实验方法进行操作，仔细观察实验现象，得出实验结论。全班交流，预设：相比较平桥的桥面而言，拱桥的桥面能够承受的压力更大。因此拱形结构的承重能力比平面结构的承重能力大。因为拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分,如果能抵住外推力,拱就能承受巨大的压力。活动5：日常生活中的拱形结构建筑物教师引导：因为拱形结构的承重能力比较大，因此在日常生活中我们可以看到很多的拱形结构的建筑物。出示课本18页上面的2幅图片，学生观察这2幅图片找一找这2幅图片中的拱形结构。预设：图片1，桥梁桥洞是拱形的，可以承受更大的压力。图片2，南京紫金山下灵谷寺景区内有一座无梁殿也是利用拱形结构建造而成的。除了书上列举的拱形结构的建筑物之外，你还见过哪些拱形建筑或建筑上的拱结构?预设：常见的拱形有:拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名的建筑有法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。活动6：认识薄壳结构学生自由读一读课本19页的“薄壳结构”这段文字资料，初步了解薄壳结构的特点及应用。薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力,是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的,能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。人们从蛋壳中得到启示,发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能,且轻便省料,因此在建筑中被广泛使用。出示课本19页的国家大剧院、悉尼歌剧院两幅图片，学生观察这两幅图片，了解这两幅图片中的“薄壳结构”。预设：中国国家大剧院，是新“北京十六景”之一的地标性建筑，位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，由主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成。中国国家大剧院由法国建筑师保罗·安德鲁主持设计，国家大剧院外观呈半椭球形，东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，占地11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方米，其中主体建筑10.5万平方米。悉尼歌剧院的外型犹如即将乘风出海的白色风帆由10块大“海贝”组成，与周围景色相互呼应，最高的那一块高达67米。高低不一的尖顶壳，外表用白格子釉瓷铺盖，在阳光照映下，既像竖立着的贝壳，又像两艘巨型白色帆船，飘扬在蔚蓝色的海面上，故有“船帆屋顶剧院”之称。那贝壳形尖屋顶，是由2194块每块重15.3吨的弯曲形混凝土预制件，用钢缆拉紧拼成的，外表覆盖着105万块白色或奶油色的瓷砖。据设计者晚年时说，他当年的创意其实是来源于橙子。正是那些剥去了一半皮的橙子启发了他。歌剧院白色屋顶是由一百多万片瑞典陶瓦铺成，并经过特殊处理，因此不怕海风的侵袭，屋顶下方就是悉尼歌剧院的两大表演场所：音乐厅和歌剧厅。除了建筑,你还见过哪些薄壳结构的物品?预设：安全帽也是有拱形结构构成的，如果有重物从上面掉下来，安全帽就可以承受重物的压力，从而避免人的头部受伤。野营的帐篷是圆顶形的，支搭简单，携带方便，重量轻，承重大，适合一般的休闲旅行使用。三、课堂总结今天这节课，我们探究了鸡蛋的作用，了解了薄壳结构的特点，知道蛋壳结构也是一种拱形结构，拱形结构能够承受很大的压力，古今中外很多的建筑物都是由拱形结构建造而成的。课后，请同学们继续观察我们周围的物品，看看哪些建筑物或者物品中使用到了拱形结构。第7课海豚与声呐教学目标知道什么是超声波，了解超声波回声定位和无线电波反射定位的原理。通过阅读和对比，发现海豚探路、声呐、B超、雷达的工作原理。在“海豚捉鱼”的游戏活动中，进一步认识模拟活动的特点。分工合作，提升团队合作意识。重点与难点重点：了解海豚活动以及捕食的工作原理。难点：团队合作，完成游戏。教学准备教师材料：相关视频和图片。学生分组材料：游戏头饰。教学过程一、导入新课通过上节课的学习，我们了解了蛋壳与拱形建筑，知道人类从蛋壳结构中获得启发，建造出了各种各样的拱形结构的建筑物，比如拱桥、澳大利亚悉尼歌剧院、紫金山脚下灵谷寺内的无梁殿。今天这节课，我们来探讨人类从海豚身上获得的启发。板书课题：7.海豚与声呐二、学习新课活动1：海豚畅游无阻的奥秘出示课本20页上面的两幅图片，教师引导：人们在水池里插上金属棒,海豚游动时绝不会碰到;即使被蒙上眼睛,照样畅游无阻,还能准确捕捉猎物。这是什么原因？说明了什么？科学家的实验是让海豚在插满金属棒的水池中游动。从左图上看,海豚能够在插满金属棒的水池中自如游动;从右图中看,海豚即使被蒙上眼睛,仍然能够在水池中自如游动。这个实验说明,海豚探路不是依靠视觉。提出疑问：海豚探路不是依靠视觉，那是靠什么呢？活动2：模仿海豚用嘴巴和耳朵相配合捕捉小鱼教师引导：海豚是依靠嘴巴和耳朵相互配合，才能在插满金属棒的水池中游动，绝不会碰到金属棒，还能准确捕捉猎物。下面我们来做一个游戏，模仿海豚怎样用嘴巴和耳朵相配合捕捉小鱼的。出示课本20页下面一幅插图，学生观察这幅插图并读一读上面的文字，初步了解游戏的内容与方法。游戏方法：1.在一块空地上画一个大圈,4~5人一组,一人蒙上眼睛扮演海豚,其余同学扮演小鱼。2.“海豚”一边快速移动一边说“小鱼”,“小鱼”们只能在圈内脚跟碰脚尖地移动,并且都要发声回应。3.“海豚”捉到“小鱼”后,互换角色,继续游戏。游戏设计说明：在这个游戏中,蒙上扮演海豚同学的眼睛是为了避免学生看见“小鱼”的位置,也是模拟在海中游动的海豚;扮演海豚的同学说“小鱼”模拟的是海豚发出超声波;扮演“小鱼”的同学发出回应声模拟的是反射回的超声波;扮演海豚同学的快速移动和扮演小鱼同学的慢速移动模拟的是海豚与小鱼的游动速度差别。学生分小组活动，按照活动方法及要求进行游戏，边游戏边体会海豚是怎样用嘴巴和耳朵相配合捕捉小鱼的。教师小结：通过刚才这个游戏，我们初步了解了海豚在夜间飞行，依靠尾巴和耳朵相配合来捕捉小鱼的。那么人类根据海豚这一特点，从中获得什么启发呢？活动3：海豚探路的启示出示课本21页“海豚探路”的图片，学生观察这幅图片，进一步体会海豚的耳朵和嘴巴是如何相配合捕捉小钱鱼的。学生自由读一读课本21页“海豚探路的启示”这段文字，学生认真的读一读，进一步了解海豚的耳朵和嘴巴是怎样相互配合探路的。海豚在水里能够发出一种人耳听不见的声波,声波遇到物体后会反射回来,被海豚的耳朵接收,海豚就能确定物体的形状、大小和位置。海豚采用的这种方法叫回声定位。出示课本21页雷达和潜水艇以及B超诊断仪的图片，学生观察这几幅图片并读一读对应的文字，进一步了解这三种物体工作的原理是怎样的？预设：雷达，通过天线发出无线电波，无线电波遇到障碍物后就会反射回来，显示在荧光屏上，这样就可以测定目标的方向、距离、大小等等。因为无线电波不受天气等条件的影响，所以雷达广泛应用于军事、地形测绘、气象观测、航行保障等领域。潜水艇的声呐系统，利用声波对水下目标进行探测、定位、识别、导航等等。B超诊断仪，利用回声定位原理,通过发射超声波射入人体,通过分析体内组织产生的回声，探测人体内部是否健康。讨论问题：雷达、声呐、B超诊断仪的工作原理和海豚探路有什么相似之处呢？相同之处：海豚、声呐、B超、海豚都属于回声定位的工作原理。某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部发出超声波,利用反射回的声波来定向,这种空间定向的方法称为回声定位。声呐是利用水中声波进行探测、定位和通信的电子设备。雷达将电磁波以定向方式发射至空间,借由接收空间内存在物体所反射的电磁波,可以计算出该物体的方向、高度及速度.并且可以探测物体的形状,以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。不同之处：海豚发出的是超声波，超声波碰到物体后反射回来被海豚的耳朵接收。雷达发出的是无线电波，无线电波遇到障碍物后反射回来显示在荧光屏上。声呐发出的是声波，声波碰到障碍物会反射回来，显示在荧光屏上。B超诊断仪发出的是超声波，超声波反射回来，显示在荧光屏上。三、课堂总结今天这节课，我们探索了海豚探路的秘密，知道人类根据海豚探路的秘密发明了雷达、声呐和B超诊断仪等物体，他们的工作原理都与海豚探路的原理相似。课后，同学们可以查阅资料，了解更多的有关海豚探路的秘密。第8课我们来仿生教学目标1.能按要求制作手臂的结构模型。2.通过阅读资料和分析，了解一些生活中的仿生产品。3.发挥团队合作意识，共同完成游戏任务。4.尝试进行仿生设计。重点与难点重点：通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。难点：设计仿生产品。教学准备教师材料：课件。学生分组材料：制作手臂的宽窄卡纸、铆钉、线、胶带、小动物卡片。教学过程一、导入新课通过前几节课的学习，我们了解了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，人们从这些动植物的形态结构和生理特点中获得很多启示，如根据鸟类飞行的特点发明了飞机，根据蛋壳的结构造出了拱形结构的建筑，根据海豚探路的特点发明了雷达，可以这样说，日常生活中我们有许多发明的灵感都来源于自然界的动植物。今天这节课，我们也来试一试仿生。板书课题：8.我们来仿生一、教学过程活动1：模仿手臂的结构和功能观察肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的提出要求：做手臂伸直和弯曲的动作，仔细观察肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的。学生分小组活动，按照要求做手臂伸直和弯曲的动作，并且观察在手臂伸直和弯曲的过程中，右上肢是怎样运动的，并且在运动时，用左手按住右上肢的不同部位，感受右上肢不同部位的变化，思考肌肉、骨骼、关节是怎样配合工作的。全班交流，预设：人或动物任何一个动作的产生，都不是一块骨骼肌收缩、舒张完成的，而是多组肌群在神经系统的调解下，骨、关节和肌肉的协调配合完成的：骨骼肌接受神经传来的刺激，会收缩，牵引着它所附着的骨，绕着关节运动，从而产生各种动作。屈肘时，肱二头肌收缩，肱三头肌舒张。伸肘时，肱三头肌收缩，肱二头肌舒张。通过弯曲和伸直手臂活动，我们知道人体各种活动都是由肌肉收缩带动骨骼运动而实现的，附着在骨头上的肌肉总是成对的在一起工作，一个收缩，另一个就舒张。由此可见，在运动中骨骼、关节和肌肉是互相配合完成运动的。教师小结：通过右手的弯曲和伸直这两个动作，我们可以发现，一个简单的动作，需要我们的骨骼、肌肉和关节三者相互配合才能完成，缺少其中的任何一个，都不能完成伸直和弯曲手臂这一简单的动作。活动2：观察假肢手臂的结构出示课本22页的假肢手臂的结构图，引导学生看一看，了解假肢手臂的结构。讨论：我们的手臂由哪些部分组成？我们的手臂由骨头、关节、肌肉、神经、血管、筋腱等组成，他们之间有一定的联系。假肢，也称“义肢”，是供截肢者使用以代偿缺损肢体部分功能的人造肢体，有上肢假肢和下肢假肢。多用铝板、木材、皮革、塑料等材料制作，其关节采用金属部件，现在假肢界主流是钛合金和碳素纤维材料。义肢指人造肢体，用来取代肢体的功能障碍(不论暂时性或永久性)，或是用来掩饰肢体伤残。与义体(如假鼻子、假发)最大的不同，在于义肢的功能性较强，且单指上下肢而言。活动3：做一只手臂模型，研究手臂是怎样工作的教师引导：我们的手臂究竟是怎样工作的呢？下面我们来做一只手臂模型，研究手臂是怎样工作的。出示课本22页下面4幅插图，学生观察这4幅插图，并且读一读制作手臂模型的步骤文字，初步了解制作手臂模型所需的材料、方法、步骤以及注意点。全班交流制作所需材料：硬纸板、剪刀、铆钉、胶带、绳子等等。制作方法步骤：1.剪两块硬纸板,其中一块是另一块的两倍宽。将宽纸板沿长边对折,将窄纸板的一端剪圆。2.把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧,用铆钉连接,再把“手”固定在对折纸板的另一侧。3.用胶带将两根等长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上。4.拉动绳子,带动整个“手臂”运动。学生分小组活动，小组成员合作完成手臂模型的制作活动。全班交流，各小组展示本小组制作完成的手臂模型，看看还有什么需要改进的地方，各小组继续改进完善本小组制作的手臂模型。模型各部分分别代表的是什么？预设：硬纸板代表长骨；对折的硬纸板代表前臂的桡骨和尺骨；铆钉代表关节；绳子代表连接上臂与前臂的骨骼肌肉。教师引导：我们的手臂模型已经做好，下面我们就通过手臂模型的活动来探究手臂是怎样工作的？学生分小组活动，引导手臂模型做各种各样的活动，仔细观察手臂是怎样工作的。全班交流，指生说一说手臂是怎样工作的？预设：通过手臂模型的活动，我们发现骨骼、关节和肌肉在活动中是互相配合，协同作用的。教师小结：骨骼、关节和肌肉组成了人体的运动系统，他们互相配合，使身体进行各种运动。其中骨骼支持人体的运动，是人体运动的基础；关节是骨与骨之间能够活动的连接，使骨骼的运动更加灵活；肌肉附着在骨骼上，通过收缩带动骨骼，产生运动，为人体运动提供了动力。活动4：做“保护色”游戏出示军人的迷彩服，引导学生看一看，想一想迷彩服在军事活动中有哪些作用？迷彩服是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则保护色图案用于伪装的服装。迷彩服要求它的反射光波与周围景物反射的光波大致相同，不仅能迷惑敌人的目力侦察，还能对付红外侦察，使敌人现代化侦视仪器难以捕捉目标。教师引导：下面，我们就来做一做“保护色”游戏。出示“保护色”游戏的要求：1.分组给蚂蚱、蝴蝶、菜青虫、青蛙等小动物卡片涂上颜色,并剪下来。2.选一条树丛边的小路,各组将小动物卡片沿途放在其中。3.以正常速度走过这条小路,比一比哪个小组做的卡片被发现得最少。4.重走一遍这条小路,你能发现更多的小动物卡片吗?学生读一读具体的游戏要求，并且观察下面的两幅图片，初步了解本次游戏的要求以及方法。教师详细讲解游戏要求：小动物卡片代表生活在树丛中的小动物;以正常速度走过这条小路代表不经意的观察状态;重走一遍小路,代表仔细的观察状态。学生分小组活动，制作小动物卡片并且沿途放在小路的各个地方，引导同学们去寻找这些小动物，看一看哪个小组做的卡片被发现的最少。全班交流，说一说活动的收获，比一比哪个小组做的卡片被发现的最少，想一想这是为什么？预设：小动物卡片跟周围环境颜色最相近的，不容易被发现。小动物卡片颜色跟周围环境颜色相差太大的，很容易被发现。出示课本23页下面的一幅环境图片以及三种迷彩服的图片，引导学生看一看，想一想这三种迷彩服分别在什么环境中不易被发现。预设：左上方黄绿色的迷彩服是丛林迷彩,用于陆军夏作训服。中间的是荒漠迷彩,用于陆军冬作训服。右上方蓝色的迷彩服是海洋迷彩,用于海军陆战队。教师小结：迷彩服是作训服的一种基本类型。“迷彩”是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则图案的一种新式保护色。迷彩服要求它的反射光波与周围景物反射的光波大致相同，不仅能迷惑敌人的肉眼侦察，还能对付红外侦察，使敌人现代化侦视仪器难以捕捉目标。迷彩服最早是作为伪装服出现的，第二次世界大战末期首先出现了迷彩服，大多为“三色迷彩服”。战后，以美国为首的一些国家装备了“四色迷彩服”。活动5：认识六足机器人教师引导：科学家们发现像蚂蚁、竹节虫等一些昆虫有三对足，在爬行的时候总是以三条足为一组，以三角形支架结构交替前行，他们可以轻松的跨过障碍物，也可以随时随地的停下来。出示课本24页竹节虫的图片，引导学生看一看竹节虫，了解竹节虫身体结构的特点和爬行的特点。科学家们又从中获得什么启发呢？又有什么发明呢？出示课本24页的六足仿生机器人图片，引导学生观察，并且读一读旁边的文字，了解六足仿生机器人的特点以及作用。全班交流，预设：工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势，设计并制造了六足仿生机器人，这种机器人可以轻松跨越森林、沙地、沼泽等特殊路面，因此可以从事工程勘测、反恐防爆、军事侦察等人类难以完成的或危险性较大的工作。六足仿生机器人借鉴了竹节虫的什么优点？借鉴的是昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势。活动6：清洗锥形瓶和烧瓶的刷子出示实验室中常用的锥形瓶和烧瓶，引导学生看一看，了解锥形瓶和烧瓶的特点。预设：锥形瓶和烧瓶的特点是肚子大，口小，并且瓶颈较长。这种形状的锥形瓶和烧瓶有什么缺点和优点？优点：里面存放的液体不容易洒出来。缺点：很难清洗。这样的锥形瓶和烧瓶用普通的刷子清洗他们时，会有什么不方便呢？用普通的刷子很难将它们清洗干净。人们又是怎样解决这一问题的呢？出示课本24页资料卡片“河豚的启示”，学生读一读这张卡片上的内容，并且观察河豚鱼的形状和烧瓶的刷子，想一想刷烧瓶的刷子和河豚鱼有什么相似之处？预设：河鲀又叫气鼓鱼,它有又叫气鼓鱼,它有一个本领:一遇到惊吓,身体就会迅速胀大好几倍,以吓退天敌。技术人员从中受到启示,发明了一种像河鲀那样形状可变的试管刷子。清洗烧瓶的刷子的形状类似于身体迅速膨胀的河豚鱼，这样在使用时，可以挤压手柄,使刷头膨大，就可以清洗烧瓶或锥形瓶下面用普通刷子难以清洗的角落。教师引导：刚刚我们了解了六足机器人和烧瓶的刷子，在日常生活中，除了这些之外，我们周围的生物还有很多很多，想一想这些周围的生物给你什么启示？试着模仿一种生物的形态结构或者功能，设计一种产品。学生分小组活动，讨论问题并且设计一种产品。全班交流，各小组展示本小组设计的产品，并且说一说这种产品是从什么动物身上的什么地方受到的启发？预设：猫的耳朵可以改变朝向,以便接收不同方向传来的声音。鸭子的蹼有助于它划水，模仿鸭蹼的形态和功能设计脚蹼，可以为人们游泳、潜水提供前进动力。翠鸟的嘴呈锥形，前小后大，在快速入水捕鱼时可减小阻力，高速列车的车头设计成锥形，在列车高速行驶时可减小空气阻力。野猪利用泥土细粒对氯气的吸附作用，过滤空气，猪鼻子防毒面具前端进气口填充有类似细土吸附功能的活性炭。龙虾——气味探测仪蝴蝶上的鳞片——变色衣服荷叶——防水衣服树叶的排列——悉尼大剧院鱼的沉浮——潜艇响尾蛇——空对空响尾蛇导弹教师小结：通过六足机器人和烧瓶的刷子，我们发现自然界中普普通通的现象有时候也会给我们很大的启发，帮助我们解决生活和工作上的难题。由此可见，我们要善于观察，善于思考，勤于动手，这样更有利于解决问题。9．昼夜交替【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）Ø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？）Ø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：Ø地球仪的向光面和背光面分别代表什么？Ø白天和黑夜的交界处光线是什么样的？Ø白天和黑夜的交界处是一天中的什么时刻？Ø哪些国家和中国一样处于白天，哪些国家处于夜晚？Ø这几种转动方式是否能够产生昼夜交替？Ø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：Ø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）Ø白天和黑夜的交界处光线较弱，缓慢过渡；Ø白天和黑夜的交界处是一天中的清晨和傍晚；Ø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；Ø这几种转动方式都能够产生昼夜交替；Ø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。]10.《昼夜对植物的影响》【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。4．通过观察，知道昼夜对植物产生的影响。5．通过观察与阅读，了解植物的开花时间。6．根据不同植物的开花时间，编制花钟。7．选择一种夜晚开的花，观察并记录它的开花过程。8．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。9．具有基于证据和推理发表自己见解的意识。10.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。观察部位植物名称观察植物的花芍药花、睡莲、荷花、太阳花、丝瓜花、夜来香、紫茉莉观察植物的叶花生叶、白三叶草、酢浆草［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。]板块二、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。2．教师板书:2．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？……3．谈话：针对同学们提出的这些问题，谁来说说看你的想法？4．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。5．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）。6．小组交流汇报。7．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。]板块三、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。]10.昼夜对动物的影响教学目标了解昼夜交替现象会对动物活动产生影响。阅读生物钟的奥秘，了解我们身体与一定的外部环境相适应。了解人为改变昼夜长短会引起生物习性的变化。重点与难点重点：调查动物的作息时间，探究身边小动物的夜间活动。难点：探究身边小动物的夜间活动。教学准备教师材料：相关视频和相关动物图片。学生分组材料：动物卡片、石灰、摄像机或摄像头。教学过程一、导入新课上一课，通过学习，我们了解到昼夜交替现象对很多的植物都有一定的影响。那么昼夜交替现象对动物有影响吗？又有哪些影响呢？今天这节课我们就来探讨这个方面的问题。板书课题：11.昼夜对动物的影响二、学习新课活动1：了解动物的作息时间教师引导：在地球上，生活着许许多多的动物，这些动物有些是在白天活动，夜晚休息，而有些则白天休息，夜晚活动。出示课本31页上面的6幅图片，学生观察这6幅图片，了解这6幅图片上的动物分别是什么，并且想一想这些动物的作息时间是怎样的？全班交流，预设：白天睡觉,夜里活动:刺猬、蛾子、猫头鹰。白天活动,夜里睡觉:宠物狗、蝴蝶、公鸡。除了这些，大家还知道哪些动物是在白天活动，夜晚休息？哪些动物是在白天休息，夜晚活动呢？预设：白天休息，夜晚活动的动物有：蝙蝠、蛇类、蜥蜴类、龟类、贝类动物、蜗牛、猫头鹰、老鼠白天活动，夜晚休息的动物有：狗、鸡、蜜蜂、蝴蝶、老虎、非洲狮、大象、牛、羊、鸭、鱼、猪、鹿等很多，大多数鸟类和许多灵长类动物都是这一类。出示蜜蜂和蝙蝠的图片，引导学生看一看，了解这两个动物的作息时间，并且想一想蜜蜂和蝙蝠会相遇吗？为什么？预设：正常情况下，蜜蜂和蝙蝠是不会相遇的，因为他们活动的作息时间是不一样的，蜜蜂一般在白天活动，夜晚休息，而蝙蝠则正好相反，是夜晚活动，白天休息。活动2：了解动物夜晚在干什么教师引导：在我们的周围，生活着各种各样的小动物，他们通常在夜晚会干些什么呢？让我们想办法去了解一下吧。教师引导：我们可以通过什么方法来了解动物们在夜晚会干些什么呢？全班交流，预设：方法一：在花园里架上摄像机，记录有哪些小动物来过。方法二：在角落里撒一点石灰，观察留下了哪些小动物的脚印。方法三：晚上八九点钟的时候，用手电筒到花园里找一找，看一看。方法四：查阅资料，了解小动物们在夜晚通常会干些什么。说明：这个活动可以布置学生在课前完成并且做好记录，便于上课的时候交流讨论。教师注意提醒学生在观察小动物的时候不要伤害小动物。全班交流，讨论小动物们在夜间会干些什么。活动3：夜行性动物有哪些适应夜间活动的特殊本领教师引导：我们周围有很多的动物都在夜间活动，白天休息，那么这些夜行性的动物又有哪些特殊的本领让自己适应夜间活动的呢？让我们来了解一下，并且为他们做一张卡片。出示课本32页“猫头鹰的特殊本领”卡片范例，学生自由读一读，初步了解猫头鹰适应夜间活动的特殊本领，并且了解制作动物卡片的方法和形式。全班交流，预设：猫头鹰的特殊本领它的视觉敏锐,能够察觉极微弱的光亮;它的听觉灵敏,能够准确分辨声源的方位;它飞行时几乎没有声音,不容易被发觉。除了猫头鹰之外，大家还知道哪些夜行性动物有适应夜间活动的特殊本领，让我们学着猫头鹰的样子来为他们做一张卡片。出示课本32页蝙蝠、蚊子、黄鼠狼、萤火虫等动物的图片，引导学生看一看，想一想这些动物有哪些适应夜间活动的特殊本领？让我们来为他们做一张卡片。学生分小组活动，选择一种自己感兴趣的动物，了解这种动物有哪些适应夜间活动的特殊本领，做一张动物卡片。全班交流，预设：蝙蝠的特殊本领蝙蝠善于在夜间飞行,它喉内能够产生超声波,超声波通过口腔发射出来。当超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用超凡的大耳郭接收,并用它们小小的大脑进行分析,判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它有多远。蚊子的特殊本领蚊子的眼睛有“热感应”能力;大多数蚊子身体呈黑色,在黑夜有利于藏躲逃生。黄鼠狼的特殊本领善于奔走,嗅觉十分灵敏,但视觉较差。能放出臭气御敌。萤火虫的特殊本领雌、雄萤火虫腹端均有发光器,靠发光器发光互相联系,找到对方,然后进行交配、繁殖。活动4：了解生物钟的奥秘教师引导：为什么有些植物白天开花，夜晚闭合？为什么有些动物白天活动，夜晚休息？大家知道这是为什么吗？是的，是因为生物钟。生物钟究竟是什么呢？下面我们来进一步了解一下。出示课本33页“生物钟的奥秘”这段文字，学生读一读，初步了解什么是生物钟，生物钟又有哪些奥秘。全班交流，预设：科学家经过一系列的研究,发现了生物钟的奥秘。他们找到了数对对人起作用的基因,这些基因通过指挥人的内分泌系统,调节人的生理活动,使我们的身体与一天中不断变化的外部环境相适应。生物钟又称生理钟。生物钟是生物体内的一种无形的“时钟”,实际上是生物体生命活动的内在节律性,由生物体内的时间结构序所决定。杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴殊、迈克尔·杨这三位诺贝尔奖得主的重大发现,奠定了生物钟关键的机制基础。受到他们的鼓舞和启发,更多人投身其中,大量的生物钟基因被发现。良好的生物钟对人的身体健康有益,不良的生物钟对身体健康不利。出示课本33页人的生物钟一组图片，学生观察这组图片，并且读一读相关的文字，初步了解人的生物钟是怎样的？预设：早上6:00~7:00，适合记忆性学习和工作。上午10:00~11:00，工作学习效率最高。中午12点到下午1点，吃午餐休息。下午4:00~6:00，适合锻炼。晚上10点，睡觉。教师引导：这是一般人的生物钟，不过在细节方面，每个人的生物钟不完全一样，有的同学晚上8点就要睡觉，有的同学就晚上11:00还不想睡觉，这就是每个人生物钟的不同之处。活动5：人为改变生物的生物钟会有什么影响教师引导：在某些情况下，人类会特意改变某些生物的白天和夜晚的长短。出示课本33页下面两幅图片，学生观察这两幅图片，了解图片内容。预设：图片1，在养殖场，工人们会延长蛋鸡的光照时间，目的是为了增加鸡的产蛋量。图片2，种植菊花的时候，工人们会减少光照的时间，目的是为了使菊花提前开放。讨论交流：当人为的改变这些生物的白天和黑夜的长短时，这些生物的生理习性是不是会发生变化呢？延长光照时间可以增加产蛋量。光线刺激鸡的脑垂体前叶,使之分泌更多的促性腺激素,促进卵泡的发育和排卵。菊花是短日照植物,当秋季来临,白昼缩短到一定程度时就会开花。如果减少光照时间,菊花会提前开放。教师小结：一般来讲，人为改变白天和黑夜的长短生物的生理习性会发生一定的变化，不过一般情况下，我们不主张采用这种方法。三、课堂总结这节课，我们主要学习了昼夜交替现象对动物的影响，知道在地球上的动物中，有的是白天活动，有的是夜晚活动，他们都有各自的生物钟。课后，请同学们查阅资料，了解更多的有关昼夜交替现象对动物的影响这方面的知识。10.四季循环【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。4．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。5．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。6．表现出对事物的变化及相互关于进行科学探究的兴趣。7．能从不同视角提出研究思路，用新方法、新材料完成探究。8．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。9．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13．撬重物的窍门【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。]13．拧螺丝的学问教学目标在比较中认识轮轴装置的结构特点。通过实验，发现施加在轮上和轴上的力的不同作用效果。了解轮轴在生活中的应用并能分析出其原理。知道轮轴的应用对生产发展的价值。重点与难点重点：研究轮轴在什么情况下更省力。难点：分析在轴上用力的轮轴的好处。教学准备教师材料：使用轮轴的图片或视频。学生分组材料：螺丝刀手柄、螺丝刀、内六角螺丝、内六角扳手、木板(含配套内六角螺丝孔一个)、轮轴实验装置、竹蜻蜓。教学过程一、导入新课上一课通过学习，我们认识了简单的机械——杠杆，知道杠杆是一种用来撬动重物的装置，它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。出示课本38页杠杆的组成示意图，引导学生回顾上节课的学习内容。今天这节课，我们来学习第14课。板书课题：14.拧螺丝的学问二、学习新课活动1：认识轮轴出示汽车方向盘，引导学生观察汽车方向盘，想一想司机开车的时候是怎样操作方向盘的？预设：司机开车的时候只要转动方向盘的轮子，方向盘轮子的转动就会带动方向盘中间轴的转动。出示课本41有关轮轴的概念文字：像螺丝刀、汽车方向盘这样,轮和轴固定在一起,轮转动时轴也跟着转动的装置叫作轮轴。学生认真朗读这段文字，初步了解轮轴的概念和轮轴的特点。教师讲解：轮轴的概念涉及三个要素:1轮大轴小;2轮与轴固定在一起,两者同时转动;3有外力作用在轮或轴上,使其转动,从而克服对应轴或轮的旋转阻力转动。出示课本41上面两幅图片，学生观察这两幅图片，了解螺丝刀和方向盘上的轮和轴分别是什么？预设：螺丝刀把手是轮，插在螺丝刀的中间部分是轴。方向盘外面的大圆是轮，中间的是轴。除了螺丝刀和方向盘之外，生活中还有哪些具有轮轴装置的物品呢？出示课本41页中间的三幅插图，学生认真观察削笔器、门把手、水龙头这三种生活中常见的物品，想一想这些物品中哪一部分是轮？哪一部分是轴？预设：图片1，削笔器。摇柄是轮,铅笔对面的螺母是轴。图片2，球型把手是轮,锁芯是轴。图片3，水龙头。兰花龙头是轮,阀门芯是轴。除了书上列举的这些含有轮轴装置的物品之外，同学们还知道生活中还有哪些含有轮轴装置的物品呢？在这些物品中，哪一部分是轮？哪一部分是轴？全班交流讨论，预设：辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、扳手、手摇卷扬机、自来水龙头的扭柄、学校教室门的旋转把手、自行车车把等。活动2：探讨轮轴的作用出示课本41页下面两幅图，教师引导：在日常生活中，我们有时候像图1一样去拧螺丝，有时候我们像图2一样去拧螺丝，请大家比较这两种拧螺丝的方法，用力情况有什么不一样呢？学生观察这两种图片，思考用这两种螺丝刀拧螺丝时的用力情况。全班交流，预设：图片1,用无柄螺丝刀,是在轴上用力,费力。图片2,用有柄螺丝刀,是在轮上用力,省力。教师引导：由此看来，轮轴有的时候是省力的，有的时候是不省力的。那么轮轴在什么情况下更省力呢？下面我们来探讨一下。活动3：研究轮轴在什么情况下更省力出示课本42页上面的两幅图片，学生观察这两幅图片，并读一读旁边的文字，初步了解本次实验所需的材料、方法步骤及注意点。全班交流实验材料：轮轴装置、钩码。实验方法：1.在轴上挂一定数量的钩码。2.观察在轮上挂多少个钩码,才能使轮轴平衡。3.保持轴上钩码个数不变,换更大的轮,重复实验步骤2。学生分小组活动，小组成员互相协作，完成实验，并且思考实验结论。全班交流当轮轴平衡时，在轴和轮上所挂钩码的个数相同吗？轮轴平衡时,在轮上悬挂的钩码少,在轴上悬挂的钩码多。换一个更大的轮后，所挂钩码的个数有变化吗？轮越大,悬挂的钩码越少,轮轴也越省力。省力表现为在大轮上以数量较少的钩码来平衡小轮上数量较多的钩码。想一想是在轮上用力省力，还是在轴上用力省力？钩码数量的多少,表示用力的大小。在轮上用力更省力。轮轴在什么情况下更省力呢？我们可以得出什么实验结论？轮轴的基本组成是轮和轴,大轮为轮,小轮为轴。一般动力作用在轮上时省力；动力作用在轴上时费力。活动4：探究内六角扳手的省力方法出示内六角扳手，引导学生观察内六角扳手，了解内六角扳手的作用。内六角扳手通过扭矩施加对螺丝的作用力，大大降低了使用者的用力强度，是工业制造业中不可或缺的得力工具。内六角扳手也是一种轮轴工具，出示课本42页右下方的一幅图片，观察这幅图片，想一想内六角扳手哪一部分是轮？哪一部分是轴？预设：内六角扳手有长柄和短柄，长柄和短柄都可以作为轮，也都可以作为轴。把长柄作为轮,短柄就是轴，反过来，把短柄作为轮,长柄就是轴。我们平时在使用内六角扳手的时候，怎样做才能更省力呢？为什么？预设：把长柄作为轮,把短柄作为轴,转动长柄拧螺丝,更省力。因为手柄好比轮轴上的轮,扳手与螺丝的接触面好比轴,由于轴不变,轮越大就越省力。活动4：轮上用力的轮轴和轴上用力的轮轴出示课本43页上面的4幅插图，学生观察这4幅插图，想一想在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？预设：图片1，竹蜻蜓,在轴上用力,可利用其在手心连续滚动多圈,使叶片快速转动。图片2，擀面杖,在轴上用力,使轮转动的距离远。图片3，用石磨磨豆子,是在轮上用力。图片4，套筒扳手,在轮上用力。日常生活中的轮轴工具，有的是在轮上用力，有的是在轴上用力，想一想在轴上用力的轮轴有什么好处呢？在轴上用力的轮轴虽然不省力，但是可以省距离。在日常生活中还有哪些在轴上用力的轮轴装置？螺旋桨、电风扇、自行车飞轮带动后轮等。活动5：轮轴的用途教师引导：轮轴有在轮上用力和在轴上用力两种，在轮上用力可以省力，但是费距离，在轴上用力，虽然不省力，但是省距离。这两种轮轴各有特点，也各有其优点和缺点。早在很多年前，人们就已经把轮轴原理运用于生产生活中了。出示课本43页下面的三幅图片，学生观察这三幅图片，思考这三幅图片中的轮轴装置哪一部分是轮？哪一部分是轴？他们是在轮上用力还是在轴上用力？全班交流，预设：图片1,筒车，是一种以水流作动力的取水工具。筒车外面的圆周就是轮，中间的是轴，运用筒车送水时可以省力，但不省距离。图片2,辘轳，是一种提取井水的装置。摇动的把手是轮，绕绳子的部分是轴。用辘轳打水可以省力，但不省距离。图片3，飏扇，是古代的一种风力扬谷器,可用来扬除糠秕。外面的风轮是轮，人们操作的地方是轴。这是一种在轴上用力的轮轴装置，不省力但是可以省距离。教师小结：古代的人们发明了这些轮轴装置，给农业生产带来了极大的便利，这些发明也极大的提高了生产劳动的效率，一直到现在有些工具仍然在使用。三、课堂总结今天这节课，我们认识了轮轴，知道像螺丝刀、汽车方向盘一样，轮和轴固定在一起，轮转动时，轴也跟着转动的装置叫做轮轴。轮轴有两种，一种是在轮上用力，可以省力，但不可以省距离，另一种是在轴上用力，不省力，但可以省距离。在日常生活中，我们可以根据需要选择哪一种轮轴装置。课后，有兴趣的同学可以观察周围的物品，看看生活中还有哪些轮轴装置的物品。15.升旗的方法【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？1.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13．斜坡的启示教学目标知道斜面是简单机械，斜面可以省力。借助对比实验发现斜面的省力程度与斜面坡度大小之间的关系。能够发现生活中的斜面，能够借助斜面解决生活中的问题。知道哪些属于简单机械及简单机械的作用在于减轻劳动强度，提高工作效率。重点与难点重点：发现斜面的省力程度与斜面坡度大小之间的关系。难点：理解斜面的教学准备教师材料：使用斜面的视频。学生分组材料：小车、弹簧测力计、斜面木板、书本、三角形的纸、螺丝、剪刀、铅笔。教学过程一、导入新课通过上几节课的学习，我们初步了解了杠杆、轮轴以及滑轮这三种简单的机械，了解了这三种机械的使用方法以及在日常生产生活中所起的作用。今天这节课，我们探讨另一种简单的机械——斜面。板书课题：16.斜坡的启示二、教学新课活动1：认识斜面出示课本46页上面两幅图片，学生观察图片，说一说这两幅图片上的内容。预设：图片1，一个人搬着自行车在上台阶。图片2，四五个人合作用力,把一个沉重的大箱子搬上卡车。搬自行车上台阶，把沉重的箱子搬上卡车，这两件事都非常费力气。如果让你想办法，你有更好的办法帮助他们吗？预设：在台阶边上放一块木板搭成一个斜面，把自行车沿着斜面推上去，可以省很多力气。在卡车的后面搭一块厚木板，把重物沿着木板推上卡车，这样不仅可以安全的把重物搬上卡车，还可以省力。教师引导：其实早在很多年前，聪明的古代人就开始有斜坡搬运重物。出示课本46页下面的这幅图片，学生观察这幅图片，了解这幅图片中的人们在建造金字塔时，是怎样利用斜面把重物拖上去的？古代的人在建造建筑物时为什么利用斜面搬运重物呢？你能从这幅图中得到启示吗？预设：因为利用斜面搬运重物可以省力，古人正是利用了斜面的这一特点实现省力的目的。古代的人在金字塔的旁边用泥土堆建了Z形斜坡,可以运送大型石块到金字塔的任何位置。工程结束,拆掉斜坡即露出金字塔。出示课本47页最上面的一幅图片，学生观察这幅图片，了解卡车司机把一块木板搭在卡车上，这样就形成了一个斜面，然后很轻松的将几个圆柱形的铁桶沿着斜面装上了卡车。出示课本47页有关斜面的概念知识点：像搭在车厢与地面之间的长硬板这样,与地面有一定的夹角(坡度)的面,叫作斜面。它能帮助人们抬升重物,减轻劳动强度。教师讲解：斜面的概念包含三个要点:1板材为硬质;2板材与地面成一定的夹角;3板材一端高,一端低。活动2：研究拉小车的力与斜面坡度大小的关系斜面具有省力的作用，可以减轻劳动强度，那么斜面斜坡的大小与所需要的拉力究竟是一个怎样的关系呢？下面我们通过实验来探讨。出示课本47页的实验图片，学生观察这幅图片并读一读下面的实验记录表，初步了解本次实验研究的问题、所需的材料、实验方法步骤以及得出的实验结论。全班交流实验问题：斜面坡度大小会影响拉小车的力吗？实验材料：书本若干、长木板条、钩码若干、弹簧测力计等等。实验方法：1.搭好实验装置。2.先测出直接提升小车需要的力,再测出沿斜面拉小车的力。3.改变斜面坡度,测出沿不同坡度拉小车的力。出示实验记录表。斜面坡度(书的本数)123456拉小车的力/牛学生分小组活动，各小组成员协作，做好实验，记好实验记录，讨论实验的结论。教师巡视，了解学生实验情况，并适当的加以指导。全班交流，各小组展示本小组的实验记录。斜面坡度(书的本数)123456拉小车的1.051.31.51.852.12.4力/牛通过这个实验，我们可以得出什么结论呢？斜面斜坡的大小一定会影响拉小车的力。斜面坡度越小，拉小车需要的力越小，斜面坡度越大，拉小车需要的力越大。教师小结：通过这个实验，我们知道了斜面坡度的大小会直接影响拉小车的力。总的来说斜面的坡度越小越省力，坡度越大越费力。活动3：斜面的应用教师引导：斜面在我们日常生活中运用比较广泛，下面我们来了解一下。斜面的运用一教师提出要求：将一张三角形的纸绕在一枝铅笔上，观察三角形的纸绕在铅笔上的样子，并且把绕上三角形纸的铅笔与螺丝相比较，看看二者有什么相同之处。预设：将一张三角形的纸紧紧的缠绕在一支铅笔上，形成的螺旋与螺丝的螺纹很相似。螺丝上的螺旋与斜面有什么关系吗？其实螺旋也是斜面的一种应用。不过螺旋是缠绕在圆柱形物体上的一种斜面。教师小结：如果我们把缠绕在铅笔上的三角形的纸再展开来，就会发现，这纸张是一张三角形的，换句话说，如果我们把螺丝的螺纹一层一层的展开来，他也会跟这张三角形的纸一样是一个斜面，因此螺旋其实也是斜面的一种应用。在螺丝上有了螺旋之后会有什么作用呢？因为螺丝上的螺纹也是一种斜面，根据斜面省力的作用，我们可以得出含有螺纹的螺丝往木板上拧动的时候可以更容易一些，更省力一些。斜面的运用二出示课本48页两条上山的道路的图片，学生观察图片，想一想我们要从山脚到达山顶，有几种方法？两种方法，一种是沿着直线从山脚到达山顶，另一种是沿着盘曲的山路从山脚到达山顶。如果让你从这两条上山的道路中选择一条，你会选择哪一条上山呢？请运用我们今天学到的知识解释原因。如果让我选择，我会选择沿着盘曲的山路从山脚到达山顶，因为选择直线型的道路会很费力,距离近。选择盘山公路会很省力,但是距离远。想省力,上山一般选择盘山公路,因为盘山公路是变形的斜面。斜面在生活中的运用三除了我们书上提到的这些斜面的运用之外，我们还知道生活中哪些有关斜面运用的例子？预设：滑梯，飞机跑道，跑步的起步器，盘山公路，卡车斜面装货，楼梯，登机桥，钉子钉尖，房顶，河床等。活动4：简单的机械总结出示课本48页中间的一段文字知识点：杠杆、轮轴、滑轮、斜面等装置构造简单,既能减轻人们的劳动强度,又能提高工作效率,被称为简单机械。学生读一读这段文字，初步了解4种简单的机械的名称。预设：杠杆、轮轴、滑轮、斜面是4种简单的机械。这4种简单机械有什么作用？这4种简单的机械既能减轻人们的劳动强度，又能提高工作效率。教师小结：这4种简单的机械，运用简单，既能减轻人们的劳动强度，又能提高工作效率，因此在日常生活中，这4种简单机械被人们长期而广泛的运用。我们以后再遇到一些活动时，也可以运用这4种简单的机械。活动5：自行车上的简单机械出示一辆自行车，教师引导：自行车在我们日常生活中是司空见惯的，自行车是一种轻便又环保的交通工具。大家想一想，在自行车上用到了哪些简单机械？分别又起怎样的作用？简单机械杠杆轮轴滑轮斜面序号21.354.6坐垫下面螺旋式套管是斜面。斜面还有：螺母、螺栓。三、课堂总结今天这节课，我们了解了斜面这种简单的机械，知道斜面能够帮助人们抬升重物，减轻劳动强度，并且斜面坡度越大，抬升重物所需的力量越大，斜面坡度越小，抬升重物所需的力量越小。课后，请同学们观察周围的生活，了解更多的斜面在生活中运用的事例。单元概要第1单元《显微镜下的世界》单元概要分析一、单元整体解读与学情分析虽然在很多情况下我们的肉眼难以直接看到微小的生命，但微小的生命客观存在，它们也是生命世界的一个重要组成部分。微生物无时无刻不存在于我们的体内和周围世界，直接或间接地影响着我们。因此，从生命科学的知识体系出发，微生物的一些基础内容理应成为小学生学习和了解的对象。学生在生活中或多或少听说过微生物，也许还不经意地说过这个词，但由于微生物通常要借助显微镜才能看清，学生还未真正亲眼见过，更没有见识过它们的多姿多彩与变化多端。因而，学生渴望撩开它们神秘的面纱，去观察它们、认识它们，进入他们从未领略的微观世界。从用显微镜发现细胞、微生物开始，人类对微小生命体的认识、研究和利用都离不开相应的技术手段，并随着技术手段的不断进步而逐渐加深认识和深化利用。因此，小学科学教育应该借此将科学与技术有机地结合起来，从科学史、正确认识与实际应用几个方面，呈现科学发现与技术发展相辅相成、相互促进的关系，为学生进一步学科学与用科学奠定基础。教材立足于对微观世界的认识，从关联性的角度出发，将科学与技术融合在一起，针对小学生的认知水平和兴趣指向，选取适合小学生学习的基础内容，提出“显微镜下的生命世界”这个学习主题。同时，还借助研讨微生物“功”与“过”的活动，引导学生分析微生物对人类的益处和害处，渗透辩证法的思想，为学生的终身学习与发展打下基础。二、单元目标解读与概念分析（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：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“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。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。三、单元构成与逻辑分析本单元由《搭建生命体的“积木”》《微小的生命体》《发霉与防霉》《微生物的“功”与“过”》四课组成，采用先总后分的逻辑结构编排。本单元学习内容可分为两个层次。第一个层次为“总”，介绍细胞及其作用，即本单元的第一课《搭建生命体的“积木”》。此课指导学生用显微镜观察细胞，认识细胞的大小和多种形状，让学生知道动物、植物、细菌等都是由细胞组成的，为下一个层次的展开奠定基础。第二个层次为“分”，指导学生认识微生物，它由本单元的第二到第四课组成，其内在的逻辑结构为总—分—总。其中，第二课为“总”，以制作“小水塘”并观察其中的微生物为切入点，介绍什么是微生物、微生物的发现过程以及微生物的广泛存在，引导学生了解微生物的特点、形状及其存在的广泛性，为下一课的展开做好铺垫；第三课为“分”，以微生物中的一种——霉作为认识对象，重点指导学生探究物品发霉的条件，并以此为依据讨论防霉方法；第四课又为“总”，通过启发学生思考微生物的益处与害处、交流消灭病菌的方法、利用乳酸菌自制酸奶等活动，让学生懂得微生物对人类既有有益的一面，也有有害的一面。四、单元教学目标（1）能通过找出观察对象的共同点，说出细胞是组成生命体的基本单位。（2）将实作和阅读结合起来，知道微生物的广泛存在以及它们具有不同的种类和形状。（3）在探究活动中了解物品发霉的条件和怎样防霉的知识，增进科学探究的能力。（4）通过自制酸奶的活动及反思，获取有效信息，了解微生物的益处与害处。五、单元活动导图六、课时安排序号课题课时1搭建生命体的“积木”12微小的生命体13发霉与防霉14微生物的“功”与“过”1总课时4第2单元《仿生》单元概要分析一、单元整体解读与学情分析人们发现，植物和动物在几百万年的自然进化当中不仅适应了自然，而且其程度接近完美。仿生学就是试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能和行为，创造出一系列满足人类需求的产品，它是科学与技术相结合的一个重要领域。尤其是在各科学领域和技术快速发展的今天，仿生学的研究和应用得到了极大的关注和蓬勃的发展。它理应成为学生学习的内容。学生虽然并不了解仿生的概念，但对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，对这一领域充满好奇。本单元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。对儿童来说，仿生概念的建立是一个渐进的过程。本单元所设计的学习内容，是学生在整个小学阶段科学课程中对工程和机械设计的再一次体验和更深入的研究，意在加强学生对工程和机械领域的认知和应用能力，为接下来更高层次的理解和应用打下基础。二、单元目标解读与概念分析（1）本单元通过一系列观察、探究、设计等活动，落实《课程标准》高年段的课程目标。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。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。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。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发明创造的实例。18.2工程的关键是设计。利用摄影、录像、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。三、单元构成与逻辑分析本单元由《生物的启示》《蛋壳与薄壳结构》《海豚与声呐》《我们来仿生》四课组成，这四课之间是总—分—总的逻辑关系。第一课是“总”，向学生介绍仿生的概念；第二、三课是“分”，从具体案例探究中体会仿生的方法和价值，其中，第二课是蛋壳与薄壳结构的案例探究，第三课是海豚与声呐的案例探究；第四课是“总”，为学生创建仿生设计的平台，让学生在吸收本单元知识的基础上融合内化成自身的知识应用能力。四、单元教学目标（1）通过案例分析仿生现象，了解仿生的含义，认识常见的仿生制品。（2）能借助阅读、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。（3）知道很多发明的原型来自自然界，对仿生设计产生兴趣。五、单元活动导图六、课时安排序号课题课时1生物的启示12蛋壳与薄壳结构13海豚与声呐14我们来仿生1总课时4第3单元《地球的运动》单元概要分析一、单元整体解读与学情分析地球的运动分为自转和公转。地球自转是指地球绕地轴自西向东转动，从北极点上空看呈逆时针旋转，从南极点上空看呈顺时针旋转。地球公转就是地球按一定轨道围绕太阳转动。地球的运动是地球上的一些自然现象（如昼夜交替、四季循环）发生的根本原因。昼夜交替对动植物产生了影响，四季循环对动植物、天气、人文也产生了影响。地球的运动与人类生活息息相关，对于地球上的现象小学生是非常感兴趣，也应当了解的。探索宇宙和自然现象的奥秘，是人类千百年以来孜孜以求的目标，在探索的过程中，人类对地球已经有了很多了解。对于小学生来说，地球与宇宙科学领域的大多内容是宏观的，他们的空间想象能力和思维能力较弱，虽然在日常生活中对于地球知识有所了解，但没有掌握，有的甚至存在错误。同时，学生难以通过直接探究的方法学习本单元的内容。本单元整合了地球和宇宙单元关于地球自转与昼夜交替的变化，公转和四季变化的一系列活动的内容，同时可以结合生命科学领域进行昼夜交替现象对动植物影响的学习。模拟实验简单易行，有利于学生掌握和理解，化抽象为直观。二、单元目标解读与概念分析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：知道昼夜交替、四季变化分别与地球自转和公转有关。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，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，用科学语言、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，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。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）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“地球与宇宙科学领域”的高年段要求。13.1地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替等有规律的自然现象。知道地球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。知道地球自转轴（地轴）及自转的周期、方向等。13.2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。知道正午时物体影子在不同季节的有规律的变化。知道四季的形成与地球围绕太阳公转有关。三、单元构成与逻辑分析本单元由四个次级主题组成：《昼夜交替》《昼夜对植物的影响》《昼夜对动物的影响》《四季循环》。本单元四课从地球的自转和公转两个角度引导学生认识所产生的现象。本单元第一课与第二、第三课是总分关系，前三课与第四课是并列关系。第一课侧重于了解地球自转引起昼夜交替，引导学生模拟昼夜现象、昼夜交替现象和地球的自转。第二课侧重于分析昼夜交替现象对植物的影响。从身边的植物昼夜表现的不同入手，到进行调查，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。第三课侧重于分析昼夜交替现象对动物的影响。从不同动物的作息时间入手，对身边的小动物夜间活动展开调查，制作夜行性动物卡片，科学阅读了解生物钟的奥秘，调查改变昼夜长短对生物生理习性的影响。第四课则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、太阳高度角有一定变化规律入手，引导分析产生的原因，通过探究活动发现与公转和地轴倾斜有关，再进行模拟自转和公转实验，了解极昼和极夜现象，从而了解季节变化对我们生活方方面面的影响。四、单元教学目标（1）能通过模拟实验掌握昼夜交替和四季循环产生的原因。（2）能通过阅读了解古人和现代人对昼夜交替的解释、地球的自转和公转的相关解释及带来的影响。（3）知道昼夜交替对动植物的影响，四季循环对人们生产生活、动植物、天气等多方面的影响。（4）描述生活中昼夜交替和四季循环带来的影响。五、单元活动导图六、课时安排序号课题课时1昼夜交替12昼夜对植物的影响13昼夜对动物的影响14四季循环1总课时4第4单元《简单机械》单元概要分析一、单元整体解读与学情分析在工业化社会中，大到国家重大工程，小到家庭生活用品，机械无处不在。机械产品是科技不断进步的成果，也是人类智慧的结晶。理解简单机械的工作原理，学会使用简单机械，甚至创造性使用身边的材料制造简单机械，都是现代公民应该具有的素养。学习简单机械单元的内容，就是为学生们未来的生活奠定基础，让他们成为未来生活的改善者和创造者。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，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。本单元的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。此外，本单元的教学主题的设立与安排，不仅是教材内容螺旋式上升的一个重要组成部分，还是学生知识建构与能力培养的有机载体。学生参与这一主题内容的学习，特别是本单元的系列研究活动，如探究杠杆的秘密、研究轮轴在什么情况下更省力、研究用定滑轮和动滑轮提升物体时是否省力、研究拉小车的力与斜面坡度大小的关系，将为中学的物理学习奠定基础，同时提升学生的探究能力和思维水平。二、单元目标解读与概念分析（1）本单元通过一系列实验操作、体验、设计等活动，落实《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，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”的高年段要求。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。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。三、单元构成与逻辑分析本单元围绕简单机械展开，选取了生活中比较常见且应用广泛的四种简单机械——杠杆、轮轴、滑轮、斜面为次级主题，设置了《撬重物的窍门》《拧螺丝的学问》《升旗的方法》《斜坡的启示》四课。从杠杆、轮轴、滑轮、斜面的特征来看，轮轴、滑轮属于杠杆类机械，其本质为杠杆的变形，可将这四种简单机械划分为两组，即杠杆、轮轴、滑轮为一组，斜面为一组。因此，本单元的四课也可分为并列的两个部分，其中，《撬重物的窍门》《拧螺丝的学问》《升旗的方法》为第一部分，《斜坡的启示》为第二部分。在第一部分中，《拧螺丝的学问》和《升旗的方法》分别与第一课《撬重物的窍门》成递进关系。从教材内容的编排来看，由于《课程标准》没有要求落实杠杆类机械之间的关联，且将杠杆、滑轮、轮轴、斜面作为并列的简单机械，故遵照《课程标准》要求，从小学科学的教学出发，也可将本单元的四课视作并列关系。四、单元教学目标（1）认识常见的简单机械——杠杆、滑轮、轮轴、斜面的结构特征。（2）通过探究实验，了解不同的简单机械在什么情况下省力。（3）能够辨别生活中的简单机械，会使用一些简单机械。（4）在组装、制作简单机械的过程中，感受技术发展对社会和生活的影响。五、单元活动导图六、课时安排序号课题课时1撬动物的窍门12拧螺丝的学问13升旗的方法14斜坡的启示1总课时4知识点归纳第一单元知识点归纳第一单元《显微镜下的生命世界》知识点梳理第1课搭建生命体的“积木”一、知识点梳理：1、在显微镜下观察到的手背皮肤和洋葱鳞片内表皮都是由一个个“小格子”组成的。2、这些在显微镜下像积木一样的小格子，就是组成生命体的细胞。动物、植物、细菌等都是由细胞组成的。3、1665年，英国科学家胡克用显微镜观察软木薄片，发现上面有许多小孔，看上去像一个个规则的小室。他把这些小孔画下来，并把它们称为细胞。胡克是第一位发现细胞的科学家。4、随着显微镜的不断改进和科学家的长期观察研究，证明细胞是构成生命体的基本单位。5、大多数细胞都非常小，要借助显微镜才能看清。但有些细胞却很大，如动物的卵黄。6、植物、动物不同部位的细胞的形状和大小各不相同。不同的人体细胞也有不同的形状和大小。二、教材中问题解答：1、在显微镜下看到的手背皮肤和洋葱鳞片内表皮有什么相同之处？（P2）答：都是由一个个“小格子”组成的。2、观察下面的人体细胞，说说它们的形状有什么不同。（P4）第2课微小的生命体一、知识点梳理：1、在老师调好的显微镜下，观察“小水塘”的一滴水中有：鼓藻、草履虫、水蛋、轮虫、钓钟虫等。2、微生物是一类非常微小的生命体，它们没有头、脚、眼睛，也没有根、茎、叶，通常要借助显微镜才能看清楚。3、1675年，荷兰人列文虎克第一次发现了微生物的存在。4、微生物在大自然中分布极广，空气中、水中、泥土中、动植物的体内和体表都生活着微生物。有的微生物还能生活在其他生物无法生存的地方，如火山、岩石里。二、教材中问题解答：1、在老师调好的显微镜下，观察“小水塘”的一滴水中有什么。（P5）2、观察下面的微生物，说说它们的形状有什么不同。（P7）三、实验探究：制作“小水塘”进行观察。1.在一个干净的广口瓶中加入三分之二的冷水。2.把一些腐烂的和新鲜的树叶、草撕碎后放入水中，再放进一把土。3.把瓶子放在有阳光的窗边。3周后，用放大镜观察水里的变化。第3课发霉与防霉一、知识点梳理：1、不同物品上的霉的相同之处是呈丝状，由霉菌组成，不同之处是颜色、形状各异。2、物品在温暖、潮湿的条件下容易发霉。3、防霉方法的方法有：真空包装、放干燥剂、烈日暴晒、空调除湿、低温保存、消毒柜杀菌等。二、教材中问题解答：1、依次用放大镜和显微镜仔细观察物品上的霉。说说不同物品上的霉有什么相同和不同之处。（P8）答：霉的相同之处：呈丝状，由霉菌组成。霉的不同之处：颜色、形状。2、这些防霉方法的依据是什么？（P9）答：放干燥剂：物品发霉需要潮湿的环境，此方法减小了湿度。烈日暴晒：物品发霉需要潮湿的环境，此方法减小了湿度。空调除湿：物品发霉需要潮湿的环境，此方法减小了湿度。低温保存：物品发霉需要温暖的环境，此方法降低了温度。消毒柜杀菌：物品发霉需要霉菌菌种，此方法杀死了霉菌菌种。三、实验探究：探究物品发霉的条件。问题：馒头在什么情况下容易发霉？假设：慢头放置在温暖、潮湿的环境中容易发霉。实验设计：序号条件实验方法实验结果1寒冷潮湿把装有湿馒头片的塑料袋放在冰箱里不发霉2温暖潮湿把装有湿馒头片的塑料袋放在阳台上发霉3寒冷干燥把装有干馒头片的塑料袋放在冰箱里不发霉4温暖干燥把装有干馒头片的塑料袋放在阳台上不发霉实验结论：慢头在温暖、潮湿的条件下容易发霉第4课微生物的“功“与“过”一、知识点梳理：1、微生物对人类既有“功”，也有“过"。利用微生物生产新的食物、生产调味品等，微生物能产生腐殖质，增加土壤肥力。微生物会导致食物变质，有的微生物会引起疾病。2、如果没有微生物，世界将会垃圾成山，难以分解；植物难以存活和生长；动物难以生存；人类没有食物，没有某些药品，等等。3、人们采用高温煮沸、紫外线照射、喷洒消毒液、涂碘酒等多种方法消灭病菌。4、英国细菌学家弗莱明首先发现青霉素能杀灭一些细菌。之后，人们又利用其他微生物生产出多种治疗细菌性疾病的抗生素。5、将疫苗注射到人体内，使人体产生免疫力，是预防病毒性疾病强有力的科技手段。我国新冠病毒疫苗研发处于世界领先水平，为全球抗击疫情提供强大助力。6、滥用抗生素，会导致有些病菌不再“害怕”抗生素而产生耐药性，所以使用抗生素要遵照医嘱，防止过量使用抗生素，不能乱用、滥用。许多传染病由细菌或病毒引起，如新冠肺炎。7、要把自制的酸奶放入冰箱冷藏。不可吃变质的酸奶等食物，否则会出现腹泻、呕吐等症状，易患肠道疾病。二、教材中问题解答：1、微生物对人类既有“功”，也有“过”。它的“功”体现在哪里？“过”又体现在哪里？（P10）答：（1）可以利用微生物生产新的食物：例如，制作馒头和面包，离不开酵母菌；制作泡菜和酸奶，离不开乳酸菌。（2）可以利用微生物生产调味品：例如，酿酒离不开一些曲霉和酵母菌，制醋要用醋酸菌，制酱要用多种霉菌。（3）微生物会导致食物变质：如食物发霉是因为霉菌的生长和繁殖。（4）有的微生物会引起疾病：如流感病毒会导致人感冒。（5）微生物能产生腐殖质，增加土壤肥力。2、如果没有微生物，世界会怎么样？（P10）答：如果没有微生物，世界将会垃圾成山，难以分解；植物难以存活和生长；动物难以生存；人类没有食物，没有某些药品，等等。3、你还知道哪些消灭细菌和病毒的方法？（P11）答：脆制食物，阳光暴晒，涂抹酒精，醋熏焚烧，用消毒液浸泡和擦拭……4、在传染病流行期间，我们应该做好哪些防护措施？（P12）答：室内常通风，饭前便后勤洗手，加强体育锻炼，注意身体保暖，减少聚集、接种疫苗等5、为什么要用消毒过的容器装加热过的鲜牛奶？（P12）答：防止其他微生物的滋生。6、为什么要往鲜牛奶中加酸奶并保温？（P12）答：加酸奶是为了注入乳酸菌菌种；保温是为了给乳酸菌的存活和繁殖提供适宜的温度。三、实验探究：做酸奶。1.在鲜牛奶里加入1~2勺白糖，加热至60℃左右。待温度降到37C左右，往鲜牛奶中加入2勺酸奶，并搅拌均匀。2.倒进消毒过的保温容器里，盖上盖子。保温8~10小时后，酸奶就做成了。5.生物的启示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，人们从中获得很多启示。课本14页的四种物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处？铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用；塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状，具有吸附功能；尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力；降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。除此之外，还有锯子与锯齿草、大跨度建筑屋顶架构与王莲叶、人工冷光与萤火虫的光、风暴预测仪与水母耳、电子蛙眼与蛙眼等。公元4世纪，古希腊数学家佩波斯提出猜想：截面呈正六边形的密铺(不留空隙，也不相互重叠)的蜂窝巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的。这一猜想被称为“蜂窝猜想”。在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形。虽然圆柱体抗压能力最强，但在平面密铺的基础上，圆形最终会被挤压成六边形。所以在正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱三种之中，正六棱柱的抗压能力最强。蜂窝的横截面呈正六边形的形状.不留空隙，也不互相重叠，是密铺而成。而且蜂窝的巢房是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造而成的。假设我们想用相同形状和大小的图形密铺一个平面（使图形不留空隙、也不互相重叠地铺满整个平面），那么只有3种正多边形可以做到：正三边形、正四边形和正六边形。（这里指规则镶嵌）在铺满同等面积的情况下，使用正六边形所需要的周长之和最小。这就不难理解蜜蜂为什么会选择六边形了，因为蜂巢是用蜂蜡做的，而蜜蜂产出蜂蜡是消耗能量的，它们当然希望省些力气——这点小心思就跟打工人想少搬几块砖一样。假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状的蜂巢？为什么？假如我是蜜蜂，我会选择建造正六边形的蜂巢。因为正六边形的蜂巢有三大优点：第一，每个蜂房都是密铺的，既不留空隙，也不相互重叠；第二，正六边形的蜂巢用料最少，可以采用最少量的蜂蜡建成最大的蜂巢；第三，正六边形的蜂巢抗压能力最强。虽然圆柱体抗压能力最强，但在平面密铺的基础上，圆形最终会被挤压成六边形。比较正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，正六棱柱的抗压能力最强。你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？生活中具有蜂巢结构的物体还有：蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站的蜂窝状排列，等等。这种设计的好处是：六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少等。人们在造船时，从鱼的身上得到了哪些启示？它们的对应关系是：鱼的鳍对应船的桨和橹，提供前进和转弯的动力；鱼的流线型身体对应潜艇的外形，减少水的阻力，行进更快更省力；鱼的骨架对应船的龙骨，提供整个身体的支撑；鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱，通过充气和注水，调节上浮和下沉。查资料，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示。人类从鸟类的身上得到了启示，发明了滑翔机。人类从蝙蝠的身上得到了启示发明了雷达。鸟类可以在空中自由飞行，这对人类是多么大的吸引和激励啊！400多年以前，意大利人达·芬奇根据对鸟类的观察和研究，设计了扑翼机，试图用脚蹬的动来扑动飞行。后来，经过许多科学家的试验，终于在1903年发明了飞机，实现了几千年来人类渴望飞上天空的理想。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”，制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机，已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。还有科学家从鸽子的视觉发达得到启示，发明了“电子鸽眼”；从猫头鹰眼睛的特殊构造，发明了“夜视仪”；利用鹰的眼睛发明了“电子鹰眼”；从啄木鸟觅食中受到启发，发明了“防震头盔”人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。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。学生活动手册研究蜂巢形状的奥秘。蜂巢截面形状壁长/厘米内切圆直径/厘米4个密铺后有几道壁4个密铺后壁的总长度/厘米抗压能力(书本数)正三角形4.562.64941.044正方形3312363正六边形1.863.221935.345我的结论：许多动物具有与生俱来的特殊本领，你认为可以从它们身上获得什么启示？进行哪些发明创造？秃鹫飞得高，能飞上9000米的高空发明飞机游泳冠军旗鱼的时速高达113千米发明火箭抹香鲸是潜水冠军，能潜入海洋2200米深处发明潜水艇尖尾雨燕是飞行冠军，时速可达350千米发明飞机6.蛋壳与薄壳结构观察并描述鸡蛋壳的特点。鸡蛋呈椭球形，外表光滑，表面有细微的气孔，内部有一层薄膜。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并不坚硬致密。用手能把1枚鸡蛋握碎吗？因为鸡蛋是椭球形的，用手握鸡蛋时，手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散，所以鸡蛋不易握碎。此外，蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力，能拉紧整个蛋壳，增加了蛋壳的抗压能力。蛋壳为什么能承受这么大的压力？薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力，是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成，而拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，所以拱形能承受巨大的压力。外形为弧形的建筑结构被称为拱。常见的拱形有：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名的建筑有法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。拱桥的承重能力大于平桥。拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用。薄壳结构的建筑有：国家大剧院、悉尼歌剧院薄壳结构的物体有：野营的帐篷、各种各样的灯泡、工地上的安全帽等。7.海豚与声呐人们在水池里插上金属棒，海豚游动时绝不会碰到；即使被蒙上眼睛，照样畅游无阻，还能准确捕捉猎物。这个实验说明，海豚探路不是依靠视觉。海豚在水里能够发出一种人耳听不见的声波，声波遇到物体后会反射回来，被海豚的耳朵接收，海豚就能确定物体的形状、大小和位置。海豚采用的这种方法叫回声定位。根据回声定位原理，科学家发明了声呐。现在，声呐已被广泛应用于各种舰艇、水下作业及渔业勘测等。潜艇的声呐系统利用声波对水下目标进行探测、定位、识别等。B超诊断仪同样利用回声定位原理，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。雷达则利用类似的原理进行工作。雷达发出的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。B超、雷达的工作原理和海豚探路有什么相似之处？海豚、声呐、B超、蝙蝠都属于回声定位的工作原理。某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部发出超声波，利用反射回的声波来定向，这种空间定向的方法称为回声定位。声呐是利用水中声波进行探测、定位和通信的电子设备。雷达将电磁波以定向方式发射至空间，借由接收空间内存在物体所反射的电磁波，可以计算出该物体的方向、高度及速度，并且可以探测物体的形状，以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。8.我们来仿生人或动物任何一个动作的产生，都不是一块骨骼肌收缩、舒张完成的，而是多组肌群在神经系统的调解下，骨、关节和肌肉的协调配合完成的：骨骼肌接受神经传来的刺激，会收缩，牵引着它所附着的骨，绕着关节运动，从而产生各种动作。在手臂模型中，硬纸板代表长骨；对折的硬纸板代表前臂的桡骨和尺骨；铆钉代表关节；绳子代表连接上臂与前臂的骨骼肌肉。在“保护色”游戏中，小动物卡片代表生活在树丛中的小动物；以正常速度走过这条小路代表不经意的观察状态；重走一遍小路，代表仔细的观察状态。迷彩服是作训服的一种基本类型。“迷彩”是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则图案的一种新式保护色。迷彩服的种类和作用。黄绿色的迷彩服是丛林迷彩，用于陆军夏作训服。荒漠迷彩，用于陆军冬作训服。蓝色的迷彩服是海洋迷彩，用于海军陆战队。蚂蚁、竹节虫等昆虫都有三对足，在爬行时总是以三条足为一组，以三角形支架结构交替前行。它们可以轻松跨过障碍物，也可以随时随地停下来。工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势,设计并制造了六足仿生机器人。这种机器人可以轻松跨越森林、沙地、沼泽等特殊路面,能够从事工程勘测、反恐防暴、军事侦察等难度较大或具有危险性的工作。锥形瓶和烧瓶内大口小，普通刷子无法将其内部清洗干净。河鲀又叫气鼓鱼，它有又叫气鼓鱼，它有个本领：一遇到惊吓，身体就会迅速胀大好几倍，以吓退天敌。技术人员从中受到启示，发明了一种像河鲀那样形状可变的试管刷子。仔细观察周围的生物，思考它们能给你什么启示。试着模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品。猫的耳朵可以改变朝向，以便接收不同方向传来的声音。鸭子划水十分轻松，模仿鸭蹼发明脚蹼，可以为人们游泳、潜水提供前进动力。翠鸟的锥形喙前小后大，在快速入水捕鱼时可减小阻力，锥形列车车头在列车高速行驶时可减小空气阻力。野猪利用泥土细粒对氯气的吸附作用过滤空气，猪鼻子防毒面具前端进气口填充有类似细土吸附功能的活性炭。9.昼夜交替清晨，太阳缓缓升起；傍晚，太阳慢慢落下。昼夜交替，周而复始。这是地球上的昼夜交替现象，是由地球的自转引导起的。古人对昼夜现象的解释古代中国人认为，太阳是住在东海上的一只三足金乌，于是就把金乌出来时看作白天，把金乌休息时看作夜晚。一些古希腊学者认为，地球是宇宙的中心，日月星辰都围绕地球转动，这样就形成了白天和夜晚。16世纪，波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”——不是太阳在绕地球转，而是地球绕着太阳转，昼夜的变化是地球自转的结果。地球上的昼夜现象：被太阳光照亮的地方是白天，没有照亮的地方是夜晚，明暗过渡的地方就是清晨与黄昏。根据运动的相对性原理，依据太阳东升西落的视运动，推理地球自转的运动方向是自西向东。在地球上，被阳光照射到的地区是白天，没有被阳光照射到的地区是夜晚；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。在模拟地球自转的实验中，地球上的人可以看到周围的物体从左眼帘出现，从右眼帘消失，呈顺时针旋转，这与我们平时观察到日月星辰东升西落相一致。这个实验模拟的是地球自转。坐在转椅上的人模拟的是地球上的人；逆时针旋转的转椅模拟的是地球自转；站在一旁的同学模拟的是周围物体，如太阳、星星、月球。限制视野的目的是为了减少无关信息的干扰。穿过地球南北极的轴叫作地轴。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。为什么地球上的人感觉不到地球在转动，反而觉得是太阳、月亮和星星在移动呢？地球对所有物体产生了吸引力，而且地球上的人、房屋、山川、河流等一切都在跟着转动，所以我们感觉不到地球的转动。而日月星辰离得比较遥远，所以我们能够观察到它们的运动。能够证明地球自转的证据有哪些？能够证明地球自转的证据有很多，南北半球植物自然缠绕方向，地球上的台风、龙卷风，傅科摆、水流旋涡现象都是地球自转的有力证据。水面上漂浮的物体最终都会漂向岸边。假如我们在北半球，就会因为受到地球自转偏向力，最终会被冲刷到右岸，而在南半球则会相反。如果你观察地球南北半球的台风和飓风，会发现它们的旋转方向相反，其中北半球为逆时针旋转，南半球为顺时针旋转。10.昼夜对植物的影响在自然界中，有些花和叶子白天张开，夜晚收拢；有些花和叶子夜晚张开，白天收拢。太阳花白天开花、晚上闭合，这样的花还有大王莲、牵牛花、荷花、睡莲等。夜来香的花朵白天是闭合的，只有在傍晚才会慢慢开放，到深夜的时候，香气也是最浓的时候，故名夜来香。夜晚开花的还有丝瓜花、野蔷薇、菊苣、火龙果花、月光花(夕颜)、月见草、忘忧草、烟草花、晚饭花(傍晚时分开花)、紫茉莉、昙花、香水百合、驱蚊草等。夜晚张开，白天收拢的花草不喜欢强烈的阳光照射，白天花朵闭合是一种自我保护，可以防止因为暴晒而损失过多的水分。开花植物不仅有一定的花期，有的花还会在一天中的固定时间开放或闭合。200多年前，瑞典生物学家林奈根据这一现象编排出一个富有情趣的“花钟”周围植物的开花时间：蛇麻花凌晨(约3点钟)首先开花，大约4点钟，牵牛花的大喇叭也跟着张开了；然后野蔷薇花开(大约5点钟)，龙葵花开放(大约6点钟)；接下去是美丽幽雅的郁金香(大约7点30分钟)和半枝莲(约10点钟)。昙花一般在夏季的晚上开花，需要一定的温湿度条件才能开放。在开花之前，枝条上的花苞顶端会朝上延伸，做好开花的准备。晚上九点左右会开花，花柄会将昙花举起来，然后花瓣会慢慢打开，花丝从中间伸出来，香气浓郁迷人，等开花2~3小时之后，花朵会逐渐地枯萎，持续时间很短。11.昼夜对动物的影响有些动物白天活动，夜晚休息；有些动物白天休息，夜晚活动。白天睡觉，夜里活动：刺猬、蛾子、猫头鹰。白天活动，夜里睡觉：宠物狗、蝴蝶、公鸡。白天休息，夜晚活动的动物有：蝙蝠、蛇类、蜥蜴类、龟类、贝类动物、蜗牛、猫头鹰、老鼠白天活动，夜晚休息的动物有：狗、鸡、蜜蜂、蝴蝶、老虎、非洲狮、大象、牛、羊、鸭、鱼、猪、鹿等很多，大多数鸟类和许多灵长类动物都是这一类。蜜蜂和蝙蝠会相遇吗？为什么？不会相遇，因为蜜蜂是昼行性动物，蝙蝠是夜行性动物。观察夜行性动物活动的方法：方法一：在花园里架上摄像机，记录有哪些小动物来过。方法二：在角落里撒一点石灰，观察留下了哪些小动物的脚印。方法三：晚上八九点钟的时候，用手电筒到花园里找一找，看一看。夜行性动物的特殊本领猫头鹰的特殊本领它的视觉敏锐，能够察觉极微弱的光亮；它的听觉灵敏，能够准确分辨声源的方位；它飞行时几乎没有声音，不容易被发觉。蝙蝠的特殊本领蝙蝠善于在夜间飞行，它喉内能够产生超声波，超声波通过口腔发射出来。当超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时，蝙蝠能够用超凡的大耳郭接收，并用它们小小的大脑进行分析，判断探测目标是昆虫还是障碍物，以及距离它有多远。蚊子的特殊本领蚊子的眼睛有“热感应”能力；大多数蚊子身体呈黑色，在黑夜有利于藏躲逃生。黄鼠狼的特殊本领善于奔走，嗅觉十分灵敏，但视觉较差。能放出臭气御敌。萤火虫的特殊本领雌、雄萤火虫腹端均有发光器，靠发光器发光互相联系，找到对方，然后进行交配、繁殖。为什么有些植物白天开花，夜晚闭合？为什么有些动物白天活动，夜晚休息？这都是由生物体内的生物钟所控制的。生物钟又称生理钟。生物钟是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性，由生物体内的时间结构序所决定。良好的生物钟对人的身体健康有益，不良的生物钟对身体健康不利。查资料，了解人为改变白天和黑夜的长短，生物的生理习性是否会发生变化？延长光照时间可以增加产蛋量。光线刺激鸡的脑垂体前叶，使之分泌更多的促性腺激素，促进卵泡的发育和排卵。菊花是短日照植物，当秋季来临，白昼缩短到一定程度时就会开花。如果减少光照时间，菊花会提前开放。12.四季循环每个地方，一年四季中的气温、降水、昼夜长短、太阳高度角的变化，都有一定的规律。动物的迁徙现象，如燕子春天回南方，冬天回北方；植物四季的生长变化，如很多植物春天发芽，秋季落叶；影子长短的变化，冬季影子长，夏季影子短……这些现象都具有季节性变化。是什么因素导致这些现象周而复始地出现？这些因素之间是否存在一定的相关性？地球自西向东绕着太阳公转，因地轴是倾斜的，使得太阳有时直射某地区，有时则是斜射该地区，导致该地区热量吸收不同，温度也不同。实验：研究地球倾斜与直射、斜射的关系实验方法：1.用一个皮球代表地球，在两端各粘一根牙签，代表地轴，再在“地球”的“赤道”和“北半球”上各粘一根牙签。2.在桌子上点亮一个灯泡代表太阳，先让“地球”直立着绕“太阳”转动一圈，再让“地球”倾斜着绕“太阳”转动一圈，观察“赤道”和“北半球”上牙签影长的情况。实验现象：直立的地球仪实验中，赤道上的牙签的影子短，北半球牙签的影子长，此时太阳光直射赤道地区。绕着灯泡旋转一周，发现赤道和北半球影子的长短没有发生变化。阳光没有直射和斜射的变化。地球倾斜，即地轴倾斜。赤道上牙签的影子长，北半球牙签的影子短，此时太阳直射北半球。随着地球仪绕灯泡转动，发现北半球牙签影子的长短发生了变化，太阳产生了直射和斜射的变化。赤道地区影长变化不大。实验结论：两个对比实验说明地球绕着太阳公转，地轴是倾斜的，引起了太阳的直射、斜射，导致各个地区热量吸收不同，最终产生了四季的变化。实验：研究直射、斜射对温度的影响实验方法：1.将温度计分别插入两个信封里。2.一个信封竖放，另一个信封平放，用强光照射两个信封。3.观察相同时间内两支温度计的读数有什么不同。实验现象：强光照到竖放的信封上是直射，照到平放的信封上是斜射，发现直射温度高，斜射温度低。实验结论：阳光直射，地球上的温度高，阳光斜射，地球上的温度低。太阳直射和斜射与地球上的温度变化有什么关系？对于地球上的地区而言，当阳光直射时温度高，阳光斜射时温度低。由于地轴倾斜，地球在围绕太阳公转时，各地每天的正午太阳高度角各不相同。太阳高度角大时，单位面积接收到的太阳辐射就多，反之就少，因而形成了四季。地球绕着太阳逆时针转动，就是地球的公转，地球公转一周的时间为一年。地球在公转的同时还绕地轴自转，地球自转一周的时间为一天。模拟地球的自转和公转中间的女生举着一个球，模拟的是太阳，是不动的；男生模拟的是地球，既在绕着中间的“太阳”公转，同时也在自转。极昼和极夜是地球两极地区奇特的自然现象。在一年中的某段时间，白天越来越长，直至太阳全天不落下，即全天24小时都是白天，这种现象叫作极昼；而在一年中的另一段时间，夜晚变得越来越长，直至太阳不再升起，即全天24小时都是夜晚，这种现象叫作极夜。南极地区和北极地区，极昼和极夜情况是相反的：当北极地区出现极昼时，南极地区就出现极夜；反之也一样。13.撬重物的窍门像这种用来撬动重物的装置叫作杠杆，它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。杠杆的组成结构：这里的撬棍为杠杆的“杆”，短圆木与“杆”的接触点为杠杆的支点。这种方法很省力，只要一个同学就能撬动讲台。实验：用平衡尺研究杠杆问题：平衡尺在什么情况下能够保持平衡？实验设计：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。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？实验记录：钩码支点左侧支点右侧位置/厘米1051020数量/个2421实验结论：距离支点越远，保持平衡需要的钩码越少，即越省力。省力杠杆和费力杠杆省力杠杆：花剪、开罐头的螺丝刀、杆秤。费力杠杆：扫帚、镊子、理发剪刀费力杠杆不省力，为什么还要用它？生活中的不省力杠杆，即费力杠杆，并非真正“费力”，用它是为了省距离。下图中，成人坐在哪里，跷跷板另一端的小朋友才能翘起他？成人应尽能往支点近，小朋才能轻松起大人。小杆秤的支点、用力点、阻力点分别在哪里？小杆秤称重物的原理是什么？小杆秤的支点为提纽与秤杆的接触点，用力点为秤盘或秤钩的吊线与秤杆的接触点，阻力点为秤砣吊线与秤杆的接触点。人可调节阻力点的位置使杆秤平衡，根据此刻阻力点的位置读出物重。在称重时，杆秤实为一个省力杠杆。公元前3世纪，古希腊学者阿基米德在前人使用吊杆和撬棍的经验的基础上，提出了杠杆原理。阿基米德根据杠杆原理，完成了一系列发明创造。如投石器，可以将各种飞弹和巨石投得很远，在城市防御战中发挥了巨大作用。为了说明杠杆原理的威力，阿基米德曾经说过：“假如给我一个支点，我就能推动地球。”14.拧螺丝的学问像螺丝刀、汽车方向盘这样，轮和轴固定在一起，轮转动时轴也跟着转动的装置叫作轮轴。找一找，这些物品中哪一部分是轮，哪一部分是轴。摇柄是轮，铅笔对面的螺母是轴。球型把手是轮，锁芯是轴。兰花龙头是轮，阀门芯是轴。比较用两种螺丝刀拧螺丝时的用力情况。用无柄螺丝刀，是在轴上用力，费力。用有柄螺丝刀，是在轮上用力，省力。实验：研究轮轴在什么情况下更省力。实验方法：1.在轴上挂一定数量的钩码。2.观察在轮上挂多少个钩码，才能使轮轴平衡。3.保持轴上钩码个数不变，换更大的轮，重复实验步骤2。实验问题：当轮轴平衡时，在轴和轮上所挂钩码的个数相同吗？轮轴平衡时，在轮上悬挂的钩码少，在轴上悬挂的钩码多。换更大的轮后，所挂钩码的个数有变化吗？轮越大，悬挂的钩码越少，轮轴也越省力。省力表现为在大轮上以数量较少的钩码来平衡小轮上数量较多的钩码。想一想：是在轮上用力省力，还是在轴上用力省力？钩码数量的多少，表示用力的大小。在轮上用力更省力。实验结论：轮轴是在轮上用力更省力，而且轮越大，轮轴也越省力。内六角扳手也是一种轮轴工具。在拧内六角螺丝时，怎样做更省力？为什么？把长柄作为轮，把短柄作为轴，转动长柄拧螺丝，更省力。因为手柄好比轮轴上的轮，扳手与螺丝的接触面好比轴，由于轴不变，轮越大就越省力。生活中，哪些物品是在轮上用力？哪些是在轴上用力？竹蜻蜓，在轴上用力，可利用其在手心连续滚动多圈，使叶片快速转动。擀面杖，在轴上用力，使轮转动的距离远。石磨，在轮上用力。套筒扳手，在轮上用力。在明代科学家宋应星所著的《天工开物》中，记载了我国古代使用轮轴的许多发明创造，如筒车、辘轳(lùlu)、飏(yáng)扇、翻车等工具，这些发明创造极大地提高了生产劳动的效率。直到现在，有些工具仍然在使用。学生活动手册记录研究轮轴在什么情况下更省力的实验。在轴的右侧细绳上挂4个钩码，要使轮轴保持平衡，轮的左侧细绳上应挂几个钩码？把实验结果记录在表格里。钩码位置轴轮A轮(小)B轮(大)钩码数量/个4钩码数量根据实验器材的规格略有不同，总的来说，B轮比A轮数量少。我的结论：1.换了更大的轮后，所挂钩码数量(C)。A.没有变化B.增加了C.减少了2.在轮上用力省力，还是在轴上用力省力？在轮上用力省力。分析下面轮轴类工具，在轮上用力的画“√”，在轴上用力的画“○”。√√√○15.升旗的方法为什么向下拉绳子就能轻松地把国旗升上去？因为旗杆顶端有一种简单机械装置——滑轮，利用它可以把物体轻松地拉向高处。仔细观察滑轮，说说它的结构以及各部分所起的作用。结构：连有挂钩、轮边带有槽沟的可转动轮。各部分的作用：滑轮槽沟——供线绳环绕；挂钩——挂重物，将重物的重力作用在滑轮上；滑轮轴——让轮子能够自由转动。如果滑轮工作时只是转动，位置固定不变，这样的滑轮叫作定滑轮。如果滑轮随着被拉的物体一起移动位置，这样的滑轮叫作动滑轮。比较定滑轮和动滑轮定滑轮动滑轮定滑轮能够改变用力方向，使用方便，但不省力。动滑轮不能改变用力方向，但能省力。用定滑轮和动滑轮分别提升同一个物体，用力的方向一样吗？用力的大小一样吗？用定滑轮时，将弹簧测力计向下拉动，用力的大小与重物的重力基本相同。用动滑轮时，将弹簧测力计向上拉动，用力的大小明显小于重物的重力。学生活动手册在下图中用红色箭头表示人用力的方向，用蓝色箭头表示重物运动的方向。研究用定滑轮和动滑轮提升物体，把测力计读数填写在表格里。钩码质量/克测力计读数/牛直接垂直提升用定滑轮提升用动滑轮提升500.490.490.241000.980.980.491501.471.470.74（拉力与竖直提起钩码拉力相等。拉力约是竖直提起钩码拉力的一半。）我的结论：拉动同一个物体，动滑轮比定滑轮省力。16.斜坡的启示搬自行车上台阶，把重物搬上卡车，都比较费力。你有好的解决办法吗？可以借助坡道搬运自行车上台阶。可以借助斜坡踏板搬运重物上卡车。古人利用斜坡建造金字塔，在金字塔的旁边用泥土堆建了Z形斜坡，可以运送大型石块到金字塔的任何位置。工程结束，拆掉斜坡即露出金字塔。像搭在车厢与地面之间的长硬板这样，与地面有一定的夹角(坡度)的面，叫作斜面。它能帮助人们抬升重物，减轻劳动强度。实验：研究拉小车的力与斜面坡度大小的关系。问题：斜面坡度大小会影响拉小车的力吗？实验设计：1.搭好实验装置。2.先测出直接提升小车需要的力，再测出沿斜面拉小车的力。3.改变斜面坡度，测出沿不同坡度拉小车的力。实验记录：斜面坡度(书的本数)123456拉小车的力/牛1.051.31.51.852.12.4实验结论：随着斜面坡度的增大，所需拉力越来越大。将一张三角形的纸绕在一支铅笔上，很像螺丝的螺纹。螺丝上的螺旋与斜面有什么关系？把螺旋展开就是三角形的斜边，螺旋使得钉钉子更容易。螺旋其实也是斜面的一种应用。如果有这样两条上山的路，你会选哪一条？用你学到的知识解释原因。选择直线型的道路会很费力，距离近。选择盘山公路会很省力，但是距离远。想省力，上山一般选择盘山公路，因为盘山公路是变形的斜面。杠杆、轮轴、滑轮、斜面等装置构造简单，既能减轻人们的劳动强度，又能提高工作效率，被称为简单机械。自行车是一种既轻便又环保的交通工具。找一找：自行车上用到了哪些简单机械？车把是轮轴，车闸是杠杆，脚踏板是轮轴，坐垫高低调节旋转时是轮轴……