单元教材分析

本单元在教材的科学探究过程技能学习与训练的内容、结构与安排顺序中的位置：提出问题 观察与测量 排序与分类 推理与预测 解释与建立模型 交流与质疑 假设与实验 拓展与应用本教材科学探究过程技能的定义提出问题：指提出与科学有关的问题，通过观察、调查、实验等探究活动可以获得答案的问题，不复杂（不需要丰富的知识、身边就能获得探究必需的材料）的问题，道德的问题。观察与测量 观察：是一种收集证据的方法，在我们想要了解身边的物体或者现象的时候，就运用我们自己的感官或借助仪器，来收集有关的证据。 测量：许多证据都是数据，测量就是将收集到的数据信息与有单位的标准进行比较。排序与分类 排序是科学探究者根据物体的同一种特征（如物体的轻重、软硬、厚薄、快慢）进行排列的活动。排序是一种整理资料（数据，证据）的方法。 分类是科学探究者把具有相同或相似特征的事物组合在一起。分类也是整理资料的一种方法。调查与预测 调查：是一种收集证据的方法，如果不是事物正在变化或者将要变化，而是已经发生了变化，就需要我们明确问题后制订专门的计划，从不同的途径来收集变化了的事实的证据。 预测：是我们根据现有证据和已有的经验对事物的未来变化做出的推论。解释与建立模型 解释：我们经过分析、比较等思考后，对事实发展变化的原因、事实之间的关系等情况做出的说明。 建立模型：是我们用来解释自己的思想和发现的方法。模型包括图画图表模型、物理模型、数学模型等。模型方便我们解释那些难以直接观察到的事物、事物的变化以及事物之间的联系。交流与质疑 交流：是我们用文字、口头语言或者其他方式发布自己的科学探究信息，与其他人交换看法、分享信息的过程。 质疑：包括接受别人质疑、质疑自己和质疑别人，在相互质疑中评判科学探究的成果是否合理，是否准确，是否有价值，能否改进。假设与实验 假设：是科学探究者根据已有的经验，对什么原因或条件产生什么样的结果和变化的猜测。假设有待收集证据加以验证。“如果那么”是假设的一般表达句式。 实验：是一种特别的收集证据的方法，它是通过我们自己“制造”的条件，收集事物如何变化的证据。实验通常有模拟实验和对比实验两种基本类型。拓展与应用 拓展：是运用我们的知识、经验和掌握的科学探究的技能，在问题之中，在结论之中发现彼此的关联，发现新的更深入更有价值的问题。应用：是把探究过程中习得的知识、过程与方法运用于新的情境，解决新的问题。单元概要分析本单元主要是根据课程标准以下内容的要求建构的：“知道在科学探究中问题的解决或结论的得出要以收集到的事实证据为基础证据的收集有观察、实验等多种方法”；“能针对问题，通过观察、实验等方法收集证据”。在科学探究过程中，广义的假设或假说是对问题因果关系验证前的猜测，而狭义的也即实验中的假设是将问题因果关系的猜想更加具体化地表达出来，期待控制条件的实验予以验证。与观察不同，实验是人为的收集证据的方法，更鲜明地体现了人在问题探究活动中的目的性、主动性、计划性，因而更复杂更精细，结果更有说服力。本单元首先是通过问题与探究方法的关联，引导出提出假设也是探究问题的一种常见的方式。其次通过对实验的定义介绍了实验的两种基本类型：模拟实验和对比实验。对于实验中的假设，学生不仅应该能够理解其表述方式，还应该进行模仿学习。由于实验是一种综合的探究技能，因而我们对学生的教学要求既包括体现实验自身特点的最基本的方面，即实验的类型、因果假设、实验中的条件与单变量控制，还希望学生能够按照实验的基本步骤从事实验活动。本单元的主要内容包括以下两个方面：、假设 需要学生通过对若干问题特点的思考选择出合适的探究方法，从而认同“问题不一样，探究的方法也就不一样”的表述。进而通过资料叙述和问题牵引，认同假设也是一种常见的关于问题因果关系的探究方式。、实验 什么是实验？实验是一种特别的收集证据的方法，它是通过我们自己“制造”的条件，收集事物如何变化的证据。模拟实验和对比实验是实验的两种基本类型。前者清楚地说明了事物变化的过程或者物体运动的机理。后者离不开因果假设，甚至可以说：对比实验就是提出假设和用变量控制的方式验证假设。所以，了解实验可以模拟或对比事物对于学生是十分必要的。学会如何假设也是学习如何实验的必要步骤。怎样做实验？通过雷迪的实验揭示了实验结论的双重意义，即支持或推翻假设。又通过雷迪的实验和巴斯德的实验探讨和领会三个知识要点，一是必须公平实验的条件，二是只改变一项影响结果的因素，三是明确实验中观察或测量的对象。有几点说明：一是相对于学生的前概念，“公平”或“均等”是比较合适的替代词，有助于学生理解实验条件的控制。二