大象版四年级科学下册全册教案3

1 / 39 大象版四年级科学下册全册教案 3 大象版四年级科学下册全册教案 3 3 我能撬起地球 【要点】利用杠杆尺、钩码等简单器材进行杠杆使用原理的研究，体验机械给生活带来的方便。 【目标】 （ 1）利用杠杆尺、钩码等简单器材进行观察实验，研究使用杠杆的原理，做好实验记录。 （ 2）利用杠杆尺的平衡，研究杠杆是否一定省力。 （ 3）培养学生重证据，愿意尝试的精神；使学生关注社会生活。 【怎样进行】 （ 1）猜想与思考活动引入。 “ 假如给我一个支点，我就能撬起地球。 ” 是阿基米德关于杠杆原理研 究后的 “ 大话 ” ，它能引起学生的多种猜想。想办法搬运石头和一个人提起两头牛的问题设计，意在引导学生了解杠杆的作用在古代就已被人们所认识和利用。在此基础上认识杠杆这个简单机械及三点的知识，从而使学生大胆猜想与思考： “ 用上杠杆会怎样呢？ ” 教学时，教师可以结合 “ 机械是什么 ” 一课中 “ 抱起老师 ” 、 “ 提起自己 ” 、 “ 撬开巧克力桶 ” 等活动随机安排，也可以将本环节与第二部分的 “ 能把书抬起来吗？ ” 活动2 / 39 整合在一起，让学生大胆猜想，充分思考，想出更多的办法。 （ 2）活动体验，感知杠杆的作用。 “ 能把书抬起来吗？ ”这个活动，使学生 初步体验杠杆的作用。它是对上一环节的延伸巩固，也是下一环节的铺垫。自由移动支点后，则会出现杠杆的支点在重点与力点的正中间，此时不省力也不费力；如支点至重点的距离大于支点至力点的距离，此时会出现费力状况。 教学时，教师一定要让每个学生试一试，亲自体验。至于实验的工具教师可以利用其他的替代。但一定要注意，支点的移动随学生自行实验而进行，教师可以提示 “ 移动支点 ” ，却不可告诉将支点移到某个位置。这个实验，还要求学生记住自己的各种感受，实验后谈出对杠杆是否省力的看法。 （ 3）实验验证，用实验数据说明杠杆的作用。 “ 杠杆省力吗？ ” 这一活动，引导学生验证自己的看法，在第二部分体验感知杠杆是否省力的基础上，利用杠杆、钩码这些实验仪器，准确记录杠杆省力与否的实验数据，分析找到杠杆省力、不省力也不费力、费力三种规律。表中的记录再次为学生提供了例证。 教学这一内容时，因学生已有了杠杆平衡的知识作基础，因此文中用 “ 给你提个醒 ” 的方法提示学生： “ 杠杆平衡时，左边钩码的重量可看作是提起重物所用的力 ” 这一点是学生不易理解的，教师可以点拨。另需要注意的是，杠杆尺本3 / 39 身这个装置的支点是不可以改变的，但为了研究支点距力点与重点的变化，可以移动 重物的位置（如右边第三格处移动到左边第四格处）。 “ 小科学家记录本 ” 中的记录表，不仅要求准确记录实验数据，而且加大了一定的难度，即要让学生在分析数据的基础上自行找出杠杆的规律。教学时，教师要充分放手让学生自己验证。 （ 4）阅读 “ 阿基米德的大话 ” 。在杠杆原理研究的基础上，理解科学家名言的道理，既可加深对杠杆作用的了解，同时对本文引入名言的猜想做了验证。教学时，教师可以将阿基米德大话的故事补充完整，把 “ 一只手推动三桅货船 ” 的故事穿插在其中，也可以让学生来讲述完成。 （ 5）观察思考，拓展交流。为了引导学生进一步 了解杠杆在生产生活中的广泛应用，促进知识与生活的横向联系与迁移。文中例举了钳子和起钉锤撬钉子两个省力杠杆；钓鱼竿钓鱼、裁缝剪刀两个费力杠杆和剪刀这个不省力也不费力的杠杆。查找身体中的杠杆、搜集机器人工作的原理是一项拓展活动，意在引导学生了解生活中处处有机械，人体工作、机器工作中都大量运用杠杆的原理。 教学时，可引导学生观察上述几种杠杆的不同特点，利用杠杆做一些实际的事情，然后引申到生活中的其它杠杆。关于查找人体中的杠杆，可先安排学生组内活动，让他们在说话或做动作的过程中查找杠杆，最后交流。 4 / 39 【应变参考】 （ 1）教学时应注意，学生对撬起石头（或重物）方法的思考会很多，可能想到支点在重物和力 点的一侧，即支点在杠杆的一端，此时用力方向不是向下，而是向上的。另外，探探对杠杆一定省力的看法只是一种表面现象，大部分学生也可能这样认为，但教师不必在此过多追究，必须让学生此刻产生相反的看法，待到第二部分内容进行后，学生自会体验到使用杠杆不一定省力的。 （ 2） “ 杠杆省力吗？ ” 的实验验证，要求全员参与，特别注意的是：规律的得出是建立在学生研 究的基础上，而不是教师强加给予的，学生研究出多少就可总结出多少；如果全体学 生研究的比较单一，教师可以适当地引导。 （ 3）教学时注意，生活中的杠杆有一大部分已变了形状，不是学生头脑中的 “ 三点一线 ” 的那一种，如剪子就是由两个简单杠杆组成，两个支点重合在轴上，同样起钉锤也变了形状。另外镊子、钓鱼竿等都属费力杠杆，支点在力点与重点的一侧，运动距离短，但费力。这种杠杆虽然费了力气，但操作方便，在生活中也是必要的。 （ 3）查找身体中的杠杆、搜集机器人工作的原理是一项拓展活动。如果课上教学时间不足，可 放在课下进行。至于机器人工作的原理，有趣的学生可以进5 / 39 行搜集，不必做统一的要求。另外，我 们的躯体就像机械一样的工作着，胳膊和腿的骨骼就是杠杆，关节就是支点。同样，人的颌、脚和肘是杠杆的范例。 人的手臂是一种杠杆。当它抬起的时候，负重在手上，作用力在肱二头肌上。此块肌肉附在后臂上，离肘不远，肘部的作用相当于一个支点。 当肱二头肌收缩时（变短、变粗），将前臂带起，负重也就跟着被带起。我们可以通过用力抱举起很重的东西，因为前臂越短作用力越大。试一试在手上放一些重书，接着把书放在肘部弯曲处，你会发现轻松多了。新课标第一网 （ 4）教学时，教师可根据本地区本校的教学条件进行。如对杠杆不感兴趣，可 直接将钳子、剪 子作为研究重点，组织一系列的比赛活动（折段粗铁丝、拔除木版上很结实的钉子等）通过三点的研究，达到训练的目的。 【参考询问点】在研究杠杆一定省力吗？这个环节时，如果学生研究的比较单一（只研究出省力情况，或费力情况），教师可引导学生 “ 你很聪明，已经研究出了杠杆省力的情况，能否再找到杠杆使用的其它情况呢？ ” 。或者这样引导“ 请你改变现在的实验方法再试一试，有什么新的发现吗？ ” 6 / 39 4 我的滑轮 【要点】利用滑轮等简单器材进行滑轮使用原理的研究，体验机械给生活带来的方便。 【目标】 （ 1）利用滑轮、钩码、测力计等简单器材进行观察实验，研究使用滑轮的原理，做好并分析实验记录。研究定滑轮、动滑轮、滑轮组是否省力。 （ 2）培养学生重证据，愿意尝试的精神；使学生关注社会生活。 【怎样进行】 （ 1）在猜想与验证活动中自制滑轮。游戏比赛 “ 自制滑轮提放重物，看谁方法多 ” ，意在激发学生兴趣，利用身边的材料自制滑轮，进行比赛。此环节较为重要。文中出示的材料有铁架台、曲别针或废旧的线轴，重物可用钩码也可用玩具或文具替代。在学生提升放下的过程中，找到不同的方法，可能是定滑轮，亦或动滑轮。本环节看似 游戏，实则让学生在组装过程中自行认识滑轮，初步体验，与下一环节有机衔接。 教学时，教师应当充分放手让学生自己组装，自己解决实际问题，初悟滑轮的作用，切忌一步步带着学生实验。活动时提醒学生注意安全，记住自己操作的方法，以便交流和验证活动时的再次利用。 7 / 39 （ 2）观察认识各种滑轮，猜想使用滑轮的意义。认识各种滑轮是建立在交流活动基础上的，其目的是将知识与生活实际紧密结合。文中出示了升旗的滑轮、提重物的两种滑轮，明确了滑轮的含义，引发了学生对滑轮使用的种种猜想。 教学时，可将这部分内容与第一部分整合在一起，在学 生动手组合后进行汇报，汇报方法的同时认识滑轮，列举生活中的现象，如起重机等处的滑轮。 （ 3）实验验证，使用滑轮省力吗？。 “ 使用滑轮能否真的省力 ” 的实验验证环节，使学生发现定、动滑轮提升物体在方向与用力等方面的各自特点。进一步训练他们利用滑轮、钩码、测力计等简单器材做简单实验，并做出记录的能力。 教学时，这个环节是重点，学生已经有了杠杆省力规律研究的经验，又学会了使用测力计，因此教师应充分相信学生，自行设计、解决问题，达到技能训练的目的。教学时注意：学生可能只总结出一点点规律 ,也可能找不到规律 ,需教师适时 引导 ,鼓励学生对每种情况多实验几次 ,多记录几次，便于分析和归纳。 （ 4）拓展活动，滑轮的组合。拓展活动 ,安排了定、动滑轮的优点重新组合。绕绳游戏与系鞋带活动分别是定、动滑轮的应用（鞋上的穿带孔就像是动滑轮，当用力拉鞋带时，穿带孔就从鞋的两边向鞋的中间移动）。在学生动手操作中体会滑轮的广泛应用，它给人们的生活带来极大的方便。 8 / 39 教学此环节时，滑轮组的组合、绕绳游戏可以分组进行，而系鞋带活动则可单人进行（我们系的鞋带一般是动滑轮的利用 ,绕绳游戏是滑轮组的应用）。 【应变参考】 （ 1）在 “ 自制滑轮提放重物， 看谁方法多 ” 的环节中，有的学生可能组装成定滑轮（将曲别针或线轴固定在某一位置），也可能组成动滑轮（让曲别针或线轴随重物移动）。聪明的孩子也可能组装成滑轮组。教学时注意，这几种组装都可能出现。如果这样，（ 1）教师应及时将对定滑轮、动滑轮、滑轮组的认识在学生的交流汇报中自然点出，并与下个环节合并，然后讨论 “ 你认为使用定滑轮、动滑轮会怎样呢？ ”猜想后进入实验验证阶段；（ 2）也可以让学生边汇报边穿插“ 在生活中你见到过这种滑轮的使用吗？使用它有什么好处？ ” 待认识与猜想完毕后进入实验验证阶段。 （ 2）关于滑轮、定滑轮 、动滑轮、滑轮组的概念不要求学生掌握，了解即可。 （ 3）注意对学生进行安全教育；研究活动开始前要让学生明确研究问题，有计划进行。 （ 5）教学时，教师可根据本地区本校的教学条件进行。如对滑轮不感兴趣，可自编轮轴、齿轮或斜面的内容进行教学。只要能达到技能训练目的，使学生充分认识利用机械可以提高工作效率即可。 9 / 39 简单机械 由人类最早使用的一些古老的简单工具经演变而成的机械，一般将简单机械按其特性划分为两类：一类是由杠杆原理发展而成的杠杆类简单机械，包括杠杆、滑轮、轮轴等。一类是由斜面原理发展而成的斜面类简单 机械，包括斜面、螺旋和劈等。利用简单机械可以改变力的大小，达到省力、省时的目的。此外，还能够改变用力的方向或作用点的位置，以满足某些要求。但从作功的角度看，作为工具使用的简单机械所作的功，都等于人力所作的功，就是说，任何机械，只能将功能转移，而不能省功。简单机械在现代的各种机械或仪器中仍被广泛采用，如打字机的按键、钢琴的琴键、汽车的刹车踏板等都是由杠杆演变而来的。在物资运输，提升设备中，滑轮、斜面和螺旋的应用更为普遍。 2杠杆 在外力作用下能绕杆上一个固定点转动的简单机械。在杠杆上，使杠杆转动的力叫做 动力，阻碍杠杆转动的力叫做阻力。动力的作用点叫做力点，阻力的作用点叫做重点，杠杆绕着转动的点叫做支点。从支点到动力作用线的垂直距离叫做力臂，从支点到阻力作用线的垂直距离叫做重臂。当力臂大于重臂时，省力，但费距离；当力臂小于重臂时，费力，但省距离；当力臂等于重臂时，不省力也不费力。 3杠杆的变化 10 / 39 剪子、钳子、起钉锤等工具在外形上与撬棍相比有了一定的变化。但它们都是根据杠杆的原理设计的。起钉锤的支点、力点、重点不在一条直线上，镊子的支点不在中间，剪子、钳子的支点在轴上。镊子是费力的，其余的都是省力的。有些 杠杆类的工具设计成费力的是为了省距离，使工作方便，如镊子，在力点（手指捏的那个地方）按下一个很小的距离，重点（镊子尖）就能移动较大的距离，很快把物体夹住，很灵活，很方便。同样，钓鱼竿的道理也是如此。 4定滑轮 滑轮是一种简单机械，是杠杆的变形，有定滑轮和动滑轮两种。转轴位置固定不动的滑轮，叫定滑轮。定滑轮实际上是一个等臂杠杆，支点 o 在滑轮中心，半径 oA、 oB 分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆原理，动力 F 与重力 G 的大小相等，F=G。因此，使用定滑轮不能省力，但能改变用力方向，使工作方便。 5动滑轮 转轴的位置随起吊重物一起移动的叫动滑轮。动滑轮可看成是不等臂的杠杆，绳索与滑轮边沿的接触点 o 为支点， oA为动力臂 ,oB 为阻力臂，根据杠杆原理，FoA=GoB,或 F=1/2G，即动力 F 等于重力 G 的11 / 39 一半，由此可见，使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变作用力的方向。 6滑轮组 动滑轮和定滑轮在一起可以组合成各种形状的滑轮组。滑轮组不但省力，又能改变作用力方向。例如起重机的起重臂到钓钩间通常用滑轮组。 7定滑轮和动滑轮的组合 8子贡推广桔槔的故事 孔 夫子有个学生叫子贡，他对有用的技术比较关心。有一次，他经过晋国，见到一个老头在浇菜。老头采用的是老办法：从地面开一条隧道通到井下，一次次由隧道下井，用瓦罐打满水抱上去浇水，既费劲，效率又低。子贡忍不住向老头推广起桔槔来。 桔槔是一种用来从井里打水的杠杆装置：在井边立一根直柱，上面悬一根杠杆；杠杆前端挂水桶，后端绑上石头或树段。不打水的时候，后边的力矩大于前边的力矩，使它的前端翘起挺高。打水的时候，将挂水桶的绳索往下拽。水桶一打满水，又变成前边的力矩大于后边的力矩，这时往上提水，人花的力气就小于一桶水的重量 ，相当省力。 子贡向老人推荐桔槔的好处，一天能浇 100畦菜，用力小，12 / 39 效率高。这个故事说明，早在两千多年前的春秋时代，我国已经有了桔槔了。 第六单元揭开燃烧的秘密 揭开燃烧的秘密属于综合探究活动单元。本单元承担的二级目标是 “ 能做控制变量的简单探究性实验，并做实验记录 ” 。由火与生活、蜡烛会熄灭吗？和探究燃烧之谜三组综合性探究活动组成。（见表 6 1） 科学探究注重观察实验，注重事实证据。利用简单的实验工具做控制变量的探究性实验，能帮学生获取事实证据，提高探究能力。为了有 效地实施此项二级目标，教材在设计和编写时，既遵循小学生的认知特点进行循序渐进地指导与训练，又考虑到各个探究活动之间的有机衔接。三个探究活动之间有着整体感知，具体引导，进行训练，巩固提高的逻辑关系。以一个大的探究活动为主线，辅之以拓展活动、科学自助餐等环节，使学生在亲历探究活动的同时，学会控制变量的实验设计。同时，渗透了 “ 尊重证据，与自然和谐相处 ”的情感态度价值观。 火与生活由联想热身引入，从学生们熟悉的火说起，在整体认知的基础上交流 “ 火与我们生活有着怎样的关系？ ” 并讨论 “ 中断燃烧该怎么办？ ” 从而引出对 燃烧秘密的探究。本课起到统领全局、贯穿始终的作用。 13 / 39 蜡烛会熄灭吗？是本单元探究的重点，以猜想与实验（两个杯中的蜡烛会熄灭吗？蜡烛燃烧时间的长短可能与什么有关？）作为探究活动的开始，然后安排了实验与记录（蜡烛燃烧时间的长短与杯口下垫棋子数量即空隙大小的关系，揭示了对比实验的实质）、设计实验（蜡烛高度的不同与燃烧时间长短的关系）、讨论（蜡烛熄灭的原因，引出燃烧与空气的关系）、补充阅读（空气的成分，按比例涂画）。蜡烛会熄灭吗这一活动力图引导学生学习做控制变量的简单探究性实验，并学习用表格、柱形统计图等方 法进行记录，最后达到初步设计控制变量实验的目的。 由于学生对控制变量探究实验有了基本了解，并初步作了尝试，探究燃烧之谜在教材呈现上对探究环节作了简化。首先创设情境，介绍两起真实的火灾事件，然后以此为切入点，引导学生自行探究燃烧的秘密，在猜想的前提下（两起真实的火灾，为什么烧毁了成片的树木、花草和野生动物，却留下了山石？燃烧的起因可能是什么？燃烧需要什么条件？），设计控制变量的实验（怎样利用纸片、煤、石头等设计对比实验？怎样灭火？）。探究燃烧之谜的二级目标的训练是在蜡烛会熄灭吗的基础上进行的，因 此起到进一步巩固技能训练的目的。 三个探究活动在二级目标的训练上有着由简单到复杂，由引导到放开的不同层面，并构成了观察与提问 猜想与假设14 / 39 计划与组织 简单实验并记录数据 交流与结论等相对完整的探究过程。（见表 6 1） 本单元与其他单元不同之处有两点：其一，燃烧需要氧气的知识是隐性的。首先让学生在探究蜡烛燃烧时间长短与杯口垫棋子数量多少（实际是进入空气的多少）的实验中充分体验，然后以阅读的形式作为补充资料巧妙揭示。阅读后的动手涂一涂，充分显示了支持燃烧的氧气在空气中所占的比例，为揭开燃烧之谜作了铺 垫。其二，为体现教材的综合性，本单元列举的火灾是真实事例，促使学生认识到人与自然和谐相处，才能保持可持续发展。 “ 科学自助餐 ” 中 “ 遇到了火灾怎么办 ” 这一活动内容的选取，结合学生生活实际，向他们展示了在火灾面前如何自救、如何逃生的种种办法，以利于学生综合素质的提高。 1 火与生活 【要点】了解火为人类生产生活带来的方便，同时了解火也会给人类带来极大的灾难。 【目标】 （ 1）正确认识火与人们生活之间的关系。 （ 2）了解火就是一种燃烧现象，燃烧是有条件、可以中断的。 （ 3）使学生关注 社会生活，认识到人与自然和谐相处，才能保持可持续性发展。 15 / 39 【怎样进行】 （ 1）活动引入。本单元的起始安排了 “ 由火想到什么 ” 的联想热身活动，以引导学生联系生活实际，结合已有的知识经验，谈论火与人们生活的密切关系。文中安排了 “ 火 ” 字形的网状图，力求引发学生学习的兴趣。图中的内容揭示了火给人类带来的益处及灾难。 教学中有关火的话题很多，因此可结合学生的实际，让其搜集有关的内容，述说所见所闻，利用所找的事例、图片等资料在全班进行交流。可以先在小组内进行，也可以直接面向全体学生展开活动。教学中注意，学生搜集 的有关资料，可能是单一方面的，教师应及时引导，从正反两方面讲述，这样便于下一环节的正常进行。 （ 2）交流：怎样看待火与我们生活的关系。教学中，这个环节应与第一部分内容自然衔接，也许在学生的谈论讲述中，已经阐明了自己对燃烧现象的看法，为此，教师应注意两部分合理整合。 （ 3）讨论与总结。待学生交流了火与人们生活的关系后，围绕 “ 中断燃烧怎么办？ ” 进行讨论，要引导学生大胆想象，用什么方法控制燃烧。这个环节的安排为后两篇课文的研究提出了探究性的问题。 【应变参考】火与生活为本单元引入课，教师可根据具体情况进 行时间安排，教学时间不拘于一节完整的课堂，教16 / 39 学方式也不局限于谈论、交流，还可用壁报、展览、主题班会的形式进行学习。 2 蜡烛会熄灭吗 【要点】利用控制变量的实验设计，了解蜡烛燃烧与空气的关系。 【目标】 （ 1）初步学习并设计简单的控制变量的探究性实验，学会记录。 （ 2）利用控制变量的实验设计，认识空气的气体形态及成分，了解人类对空气性质的利用。 （ 3）培养学生耐心、细致，尊重证据，善于反思的科学态度。 【怎样进行】 （ 1）猜想与实验引入。为了更好地突出事实与证据这个一级目 标的训练，激发学生研究的兴趣，课文的开始就安排了“ 几个杯中的蜡烛会熄灭吗？ ” 的猜想环节，将其作为探究活动的引子，旨在根据学生已有的生活经验，进行大胆的猜想，并加以记录，然后验证自己的猜想。文中安排了几种不同情况，首先出示了形状、高度都相同的两个杯子，但 1 号杯子无底， 2 号杯子有底。用两个杯子同时扣住高度相同的正在燃烧的蜡烛，结果会怎样？接着出示 3 号杯，杯子下垫1 个棋子，猜想里面的蜡烛会熄灭吗？记录下猜想的结果。17 / 39 然后又出示了在 3 号杯口垫 2 个棋子、 3 个棋子，里面的蜡烛又会怎样的情况，这个环节的安排，既渗透了变量控 制的实验主旨，又为引出 “ 蜡烛燃烧时间的长短可能与什么有关？ ” 的问题研究做了铺垫。 教学中，宜采用分组实验，具体的分工由学生自定。实验时，尽量选取透明度较好的玻璃杯，易于观察蜡烛燃烧的时间。由于 1 号杯无底，蜡烛不会熄灭，只有将燃烧物（蜡烛）本身燃尽时才会熄灭，而 2 号杯中有底倒扣，杯中存有一定量的空气，因此蜡烛也不会立即熄灭，待燃尽杯中的氧气后蜡烛才会熄灭。做完验证后，出示 3 号杯，在杯子口垫一枚棋子儿，会怎样呢？在学生猜想记录的前提下，动手一试，获得证据。至于杯子口下垫 2 枚、 3 枚甚至更多枚棋子会怎样，此刻只进 行猜测即可，因为它只是问题的引子，后面控制变量实验的设计还要具体地研究。（实验时， 3 号杯会有少量的空气从杯底补充进去，因此，蜡烛燃烧的时间比 2 号杯子要长些，同样杯口垫棋子的多少会与燃烧的时间成正比）。在这种猜测的基础上，自然引出对 “ 蜡烛燃烧时间的长短可能与什么有关？ ” 的进一步猜想，从而进行控制变量实验的教学与设计。 应注意： 1、先让学生大胆猜想各种情况的结果，然后在实验中取证，验证自己的猜想； 2、教师在课前对实验多做几次，掌握一定的数据； 3、蜡烛的高度一般在 5-8 厘米比较18 / 39 适宜。杯口下的棋子宜选取长方体形 状便于垫放，而且棋子应有一定的厚度（学生们玩的陆战棋子即可）。否则，垫一枚与垫两枚、三枚的燃烧时间没有明显变化（普通硬币的厚度不够，若用硬币则采取 2、 4、 6 枚进行）。 （ 2）变量控制的实验设计与记录。为了引导学生学习设计控制自变量的简单实验，并记录实验数据，课文安排了实验与记录环节，研究蜡烛燃烧的时间与杯口垫棋子的多少是否有关，从而较好地理解实验的本质。文中出示的 3 号、 4 号、5 号杯子相同，蜡烛的高度也相同，为保证实验的准确，需要控制的是：同时点燃蜡烛，同时扣下杯子，记录燃烧的时间，在此实验中，只有杯口垫的 棋子数量这个唯一的条件不同。 教学时，这部分是教学的重点，需教师引导学生设计并分析这个实验。教学过程中，如果教师认为三个杯子同时实验有一定的难度（分组实验时，需三人同时点燃蜡烛，同时扣下杯子，如果动作不在同一时间则影响准确度），可选择两两杯子进行，如 3 号杯和 4 号杯，或 3 号杯与 5 号杯，或 4 号杯与 5 号杯，这样便于操作，可比度极强。 教学时应注意： 1、实验几遍后，随蜡烛高度的变化，实验的数据将有变化，所以提醒学生，对比中的两个蜡烛或三个蜡烛的高度应保持一致，必要时用尺子量一量，用剪子剪一剪； 2、分组实验前，让 学生充分讨论，分工合作等操作要19 / 39 领。因这个分组实验关系到下边的自行设计实验质量的高低。 3、实验后的对比实验条件的分析很重要，不可忽视。 4、每次实验后，提醒学生将杯口提起晃动，放出杯口处沉积的二氧化碳，以免影响实验效果。 5、提醒学生注意安全。 （ 3）学生自行设计实验，研究蜡烛燃烧时间的长短还与哪些因素有关。待教师引领学生学习了变量控制的实验操作后，要求学生独立设计实验，自行利用柱形记录表的形式记录。文中先给予了 “ 蜡烛高度不同 ” 这个自变量，要求学生试一试，然后进一步提出了 蜡烛燃烧时间的长短还与哪些因素有关 ” 的研究问题，再次让学生独立设计控制变量的实验。 教学时，教师应采取开放的教学形式，让学生自由选取相同条件，自由组合实验小组，进行分工与合作。教师应适当点拨学生先进行实验前的组内讨论，方案制定后再进一步实施，记录实验数据。待全班实验完毕，再进行大型的汇报。汇报组需阐述本实验的相同条件和不同条件分别是什么，其它组可以进行合理的提问和补充。 需要注意的是： 1、由于蜡烛高度不同，其他条件都相同，所以学生设计的实验可能方法较多。如同时扣下相同的两个大杯子，或同时扣下相同的两个小杯子，或同时在两个杯子口下垫一个棋子 ，或同时在两个杯子口下垫两个棋子等，教师应注意把握。 2、时刻提醒学生注意安全。 20 / 39 （ 4）讨论：蜡烛熄灭的原因。蜡烛为什么会熄灭的讨论，实质在于引导学生理解蜡烛燃烧与空气的关系。 教学中，教师应让学生结合具体实验进行讨论。由于学生参与了实验，已了解到所扣杯子的不同，因而产生的结果不同，所以他们对此讨论会有一定的把握，也会有一定的兴趣。只要他们谈论到燃烧与空气的多少有关就可以。至于燃烧与空气中氧气的关系，文中没做重要的实验，教师可以补充，也可以将此环节与第五部分的阅读有机整合在一起。 （ 5）补充阅读。空气的 成分、性质以及人们对空气的利用等有关知识，是借助阅读资料来介绍的。在文字介绍的基础上，安排了学生动手涂一涂的活动，便于进一步了解空气中各种成分的比例。文中的卡通图，介绍了空气与二氧化碳，由于二氧化碳比空气重，所以它处在杯中的底部。 教学时，可以结合第四部分内容进行。教师应让学生读一读，说一说，涂一涂，以加深对空气的认识。如果教师认为有必要用实验加深对文字的理解，可以安排一些有兴趣的氧气支持燃烧、氧气约占空气体积的 21、二氧化碳不支持燃烧、溶于水、比空气重等小实验，这些实验的选择应考虑为第三课探究燃烧之谜 作铺垫。 【应变参考】 （ 1）应根据教学的实际情况，确定将杯口垫棋子的研究放在教学环节一或二中，因为它是问题研究 21 / 39 的过渡环节，是为引出下面的对比实验做铺垫的。 （ 2）教学时应注意，实验的现象和结果会各种各样。因为杯中蜡烛燃烧的时间与蜡烛本身的高度和 杯中空气的多少（杯子大，空气多）有关。也就是说，在材料准备时，若组与组之间准备的杯子大小不相同（或蜡烛高度不同），则燃烧时间的长短也会不同；但相对于同一组来说，蜡烛燃烧时间的长短是显而易见的，因此教师要充分考虑到材料与实验结果的关系。 （ 3）用相同杯 子同时扣住两个高度不同的正在燃烧的蜡烛，为什么高的先灭 ?因为二氧化碳具有灭火的性质，而蜡烛燃烧新产生的二氧化碳温度较高，密度低于空气，所以在上层，这样造成上层氧气较早地不足。当上层氧气不足时，较高的蜡烛就先灭了。 （ 4）提醒学生耐心、细致地观察，获取真实的数据。 3 探究燃烧之谜 【要点】利用变量的控制，设计实验，探究燃烧需要的条件。 【目标】 （ 1）独立设计简单的控制变量的探究性实验，学会记录并做简单的分析。 利用控制变量的实验设计认识燃烧需要的条件，进行防火安全教育。 22 / 39 （ 2） 培养学生尊重证据，善于反思的科学态度。 【怎样进行】 （ 1）阅读与思考引入：文中两起火灾事件的真实材料，创设了真实情境，为后面学生模拟实验的自行设计与研究提供了条件。虽然，燃烧给人们的生产生活带来极大的方便，但也有很大的负面作用。本课燃烧条件的研究就是从两起火灾事件的时间、地点及过火面积、给国家造成危害的负面切入，真实数字的后面出示了对起因猜想的一组问题。 教学时，教师可结合这两起火灾事件的阅读，引起学生对火因的猜想，也可利用其他方式、其他内容进行切入，如：本单元第一课学生自己补充的有关火灾的事例。注 意：火灾的起因可能是不一样的。 （ 2）猜想和实验设计与研究：火灾为什么烧毁树木、花草、房屋和各种动物，却留下漆黑的山石？猜想燃烧需要哪些条件？这部分内容的安排是本文的重要环节，旨在让学生根据真实情境独立进行控制变量的实验，在模拟中熟练掌握控制变量实验的要领。文中只提供了两个问题及实验的材料与要求，利用卡通人物的语言稍做了温度方面的提示，至于具体怎样设计，没有细致说明。同样，怎样灭火，也是开放研究的内容。 教学时，教师可根据学生对控制变量实验的掌握情况而进行，必要时先做组内的讨论。注意： 1、由于学生已有了 此23 / 39 类实验的基础，所以教师在原则上不要过多干预，只需在全班学生汇报时加以点拨。 2、学生设计的实验方法有很多，教师对各种方法应注意引导和肯定。 3、对燃烧需要三个条件（需要氧气、可燃物和一定的温度）同时具备、缺一不可的理解可用讨论的方法进行。 4、灭火方法的研究也不是唯一的，只要破坏了燃烧中三个条件之一即可达到目的。教学时应让学生大量列举方法。 （ 3）交流：遇到火灾怎么办？学生的生活中可能会遇到发生火灾的情况。 “ 遇到火灾怎么办 ” 这项内容虽然被安排在本单元科学自助餐里，但为引起学生的注意，从学生安全意识的角度出发， 教学时应有意将此环节提到重要的位置，结合学生的生活实际模拟表演如何拨打 “119” 火警、如何自救与逃生，以提高学生实际生活的能力。 （ 4）拓展活动：学生见过一些常见的灭火器，但亲自制作“ 灭火器 ” 也许是第一次。文中的拓展活动既激发学生的兴趣，又补充了灭火的方法，还对二氧化碳能灭火的知识介绍做了验证。 教学时，应亲自让学生动手尝试，验证二氧化碳灭火的作用。应注意的是：因教学时间有限，需教师另做安排。无论怎样，都要提醒学生注意安全。另外，产生二氧化碳的方法很多，教师可以适当补充。 【应变参考】学生设计控制自变 量实验的方法会有很多，教24 / 39 师对各种方法应给予关注。例如，关于需要一定温度的研究，最简单的研究方法是在一张铁片上放一根火柴，不用酒精灯加热也不在火柴盒上擦燃，无论放置多长时间火柴也不会自己燃烧，然后用酒精灯加热这块铁片，一会儿，这根火柴就会燃烧，这个实验操作简单且极易说明燃烧需要一定的温度。另外，也可将几根火柴（或同样物体）摆放在与焰火中心不同距离处，即书中铁片上不同的位置，观察处在哪个位置上的火柴先燃烧；也可将纸片、火柴、石头等不同物体放在与焰火中心等距处，观察哪些物体先燃烧。上述实验，说明燃烧需要一定的温度 ，不同物体的燃烧需要的温度也不同。 【参考询问要点】 （ 1）在阅读火灾事件，猜想起火原因后，要求学生设计控制变量的实验，研究燃烧需要什么条件。 因这个实验是模拟实验，需教师引导过渡： “ 同学们对起火的原因和燃烧需要的条件做了大量的猜想，那么怎样验证你们的猜想呢？今天我们不可能到大火现场去研究，但可以用身边的物体做模拟实验来揭开有关燃烧的秘密。看一看，实验桌上的材料有哪些？这些材料和火灾事件中的哪些材料有相象之处？你们将怎样设计对比实验？讨论分工后进行验证。 ” （ 2）在研究燃烧需要一定温度时，教师也可以 这样引导设25 / 39 计： “ 在一般情况下，纸片会自行燃烧吗？点火后会怎样？知道其中的道理吗？ ” 还可以这样引导： “ 人们在点燃煤炉时，常常是先点燃废纸或毛草，引燃木柴，最后引燃煤炭，这是为什么？ ” 第七单元飞上蓝天 本单元属于综合探究单元，二级目标是 “ 能够通过多种途径搜集事实与证据 ” 。 所谓 “ 多种途径 ” ，主要包括通过观察、调查、访问、实验、查阅、请教等方法获取有用资料。第七单元是综合探究单元的最后一个单元了，同学们在前几个单元的学习过程中，分别通过观察、调查等形式，体验了搜集事实与证据的过 程，知道搜集事实与证据的基本方法，并能借助测量工具和实验仪器开展测量和实验，以得到有用的数据和现象，验证自己的假设。这些，为本单元二级目标的达成奠定了良好的基础。本单元教学，要结合 “ 飞上蓝天 ” 这一主题，主要训练同学们综合运用以上途径来收集事实与证据的能力。（见图 7 1） 本单元由 “ 谁在天上飞 ” 、 “ 它们怎样飞行 ” 、 “ 飞行的秘密 ” 三组活动组成，它们构成了科学探究的完整过程：（见表 7 1） “ 谁在天上飞 ” 这一课的目标是了解学生对飞行物的认知26 / 39 程度。首先以游戏的形式轻松引入，回顾自己所知道的能飞行的物体。然后 ，以知识接龙的竞赛形式让学生进行交流，将集体的智慧吸纳进个人的认知结构中。再引导学生把知道的飞行物用各种方式表现出来，比如，图片、模型、文字等，丰富和巩固已有知识经验。最后，举行一个小小飞行展示会，把同学们的作品摆放整齐，配上说明和精彩的讲解，使学生的注意力引导到对飞行物的探究上来。通过这个活动，老师对学生的水平也能了解得比较深入了。 “ 它们怎样飞行 ” 则开始对飞行物进行探究了，但此时还在计划与组织阶段，主要内容是确定获取答案的途径。教材先以两个版的篇幅呈现了不同种类的飞行物图片，能飞的物体是很多的，可 以说举不胜举，教材能呈现的只能是极少的一部分，但力图能从多角度反映出飞行物的种类繁多。科学家爷爷的一句话是图片的核心： “ 把知道的知识与同学们互相交流 ” ，目的是让同学们自由表达，同时，又感到力不从心，有很多的现象他们不可能解释得清楚，会受到听众的怀疑或攻击。这时，他们会迫切地需要事实和证据来支撑自己的表达，教师适时地引导他们去搜集资料，来证明自己的观点， “ 有根据才有发言权！ ” 。搜集资料的主要途径也可以让学生讨论，老师最后做总结。 “ 飞行的秘密 ” 是实施阶段。不同的同学对事实与证据有不同的需要，其搜集途径也 会不一样。教材以飞机的飞行27 / 39 为例子，呈现了制作模型、做实验、请教他人、查阅资料等途径，这是一些 “ 引子 ” ，期望同学们能根据自己的课题，选择、确定合适的途径，并切实开展起来，他们的活动与教材所呈现的不可能完全一致。 最后，教材安排了一个飞行博览会，目的是以这种形式交流搜集到的资料，展示本单元的学习成果。 科学自助餐是帮助学生了解人类的飞行史，教材呈现了从 2400年前中国的风筝到 XX年哥伦比亚号航天飞机失事这几千年来人类实现自己飞翔之梦的探究历程，学生要体会到人类在科学探究中所付出的艰辛与代价，感受 到人类克服困难、不断前进的决心和行动，能预测未来飞行的发展趋势与目标。 1 谁在天上飞 【要点】尽可能多地展现飞行的物体。 【目标】 （ 1）说出已知的飞行物体； （ 2）能举办小小飞行展示会。 【怎样进行】 （ 1）游戏 让同学们平心静气，坐正、闭眼、放松，伸出拳头，然后在脑海里搜索能在天上飞行的物体，想出一个，就伸出一只手指。 28 / 39 然后进行小组交流，同样采取游戏的形式，组内每个同学轮流说一种能飞行的物体，不能重复，统计一下，在一定时间内（ 5 分钟），一共能说出多少个。 这 个活动的目的是以游戏的形式从数量上了解学生对飞行物的认识程度，同时，将学生的注意力引向关注 “ 飞行 ” 这一目标上来。 （ 2）小制作 同学们说出了许许多多地飞行物，对它们也有一定的了解，让学生用各种形式表现出来，比如：文字、图片、模型、绘画等，时间控制在 15 分钟之内，教师应提前考虑到学生可能的需要，准备好材料超市，为学生提供诸如剪刀、胶水、纸、彩笔、饮料瓶、塑料泡沫等常用材料，帮助学生完成作品。 （ 3）展示会 “ 展示会 ” 是科学研究中经常用到的一种表达交流方式，同学们将作品进行适当地布置，展示学习研究的成果 ，可能起到互相借鉴、拓展认识的作用。 【应变参考】 这个小型展示会的筹备、布置也只有 15 分钟时间，在教室里举办时，可以以小组为单位，把文字、图片、绘画等平面作品贴在墙上，立体模型放在课桌上，可配一张小的说明卡片，然后同学们在教室内自由参观其他小组的作品。 29 / 39 课后，可布置学生搜集关于飞行的资料。 2 它们怎样飞行 【要点】探讨搜集资料的途径 【目标】 （ 1）知道搜集资料的基本途径； （ 2）能表达有关飞行的知识，能将飞行物进行分类； （ 3）感受自然的神奇和科学技术 的作用。 【怎样进行】 （ 1） 表达 与上一节课不同的是，此时要表达的不是飞行物的数量，而是某些特征了。 教学时，可先让同学们回顾一下各种各样的飞行物，教师通过投影、挂图等媒体呈现一些飞行的景象，然后让学生说说某一种飞行物的知识。 如果仅仅采取讲述的方式，学生的兴趣可能会很快消失，为增强学生的参与程度，可采取灵活多样的形式，如： 评选飞行小博士，看谁知道得多！ 或者利用声音、肢体语言，表达出飞行物的形状、声响、动作特点、运动轨迹、结构等，让学生在做中 学、玩中学，不至于会感觉到枯燥乏味。 （ 2）分类 在充分的表达和交流的基础上，由学生根据自己的标准将所30 / 39 有的飞行物进行分类，无论用什么分类标准，都将使学生对飞行的认识更深入一步。 （ 3）思考 同学们的表达和分类，难免会有人反对或疑惑，教师要引导学生大胆提出自己的问题，将问题进行归纳整理，写进问题银行。同时思考：对于自己的疑惑和别人的反对，我们要用事实与证据来解决。如何才能得到想要的事实与证据呢？ 在讨论后，教师帮助学生总结出搜集事实与证据的基本途径，如查阅、调查、访问、实验等。 要让学生知道，搜集 事实与证据的途径应多样化，要能从不同角度证明的观点。事实与证据越充分，越能证明自己的观点正确。 最后，写出研究计划。教师要了解各组的研究计划的内容，并在课后为同学们准备相关的信息、工具与材料。 【参考询问要点】 “ 关于飞行，我们知道些什么？ ” 这是一个开放性的问题，尽量让学生说出他所知道的知识。 “ 你们说的这种飞行物飞行时发出什么样的声音（或是什么动作）？ ” 引导学生从不同角度表现飞行物的特点。 3 飞行的秘密 【要点】通过多种途径搜集自己所要的资料 【目标】 31 / 39 （ 1） 能通过多种途径搜集事实与证据； （ 2）能用小论文的形式总结研究成果； （ 3）了解一些浅显的飞行原理。 【怎样进行】 在明确了研究的问题和搜集事实与证据的途径之后，紧接着就要实实在在地进入搜集的环节了。 可能同学们对于各种途径的操作还不是很了解，这时，教师可以先带领全体学生开展引导式探究，经历一次 “ 搜集之旅 ” ：以教材中的 “ 飞机怎样飞行 ” 为例子，在老师的指导之下，综合运用实验、调查、请教等途径，找到需要的事实与证据。然后进行反思与评价，体验各种搜集途径的具体操作方法、流程和注意事项，为下面 的自主探究做好能力和经验上的准备。 在自主探究过程中，教师所扮演就主要是 “ 超市 ” 的角色了，学生可接触的资源毕竟有限，如果在不必要的环节浪费时间，将不利于活动的顺利进行。教师需要准备的有： 信息方面：书籍、声音、图像、影视、网络等； 工具与材料方面：剪刀、笔、纸、胶水、透明胶带、绳子、小刀、气球、木块（片）、饮料瓶、泡沫塑料等 如果平时有意识地收集一些废旧材料，这时便可以放在用场了。 最后，将搜集到的事实与证据进行整理，形成一篇小论32 / 39 文。 【应变参考】 教材上是采用了先扶再 放的思路，首先呈现了一个详细、完整的搜集过程。教师在教学过程中不一定非得这样。也可以根据学生实际情况，各自独立开展研究，搜集资料，最后互相交流。 第八单元青蛙的一千个朋友 教材说明： 这是事实与证据单元的结束课文，本课的教学目的是让学生通过一项科学调查的事例，学习科学探究的方法，尤其是搜集事实与证据的方法。 本课先由一件有关畸形青蛙的案例引入。学生首先要阅读课文，了解这件事情是怎样发生的，有哪些人参与，他们做了什么，是怎样做的。教师在学生阅读前应该提示他们参考课文旁边的问题，随时把答 案记在下面。在学生了解本课主要内容之后，教师要求他们将零散的答案进行系统地分析，整理出本课的线索和脉络。在此基础上进一步拓展和延伸，从“ 侦破 ” 经历中学会科学探究的方法和步骤。 其实，对本课课文内容的分析和概括，本身就是一种从文献和资料中搜集事实和证据的方法。这一单元是 “ 探究的探究 ” 单元，是对前面所学的科学探究方法和能力的综合训33 / 39 练，并为此后的探究活动打下基础。教材以一件生动翔实的科学探究案例作为探究内容，运用多种方法对探究活动的每一个步骤进行巩固，如观察、提问、猜想、假设等，使学生从生活情境中发现科学问题， 学会解决问题的方法，促使他们怀着更大的兴趣去关注周围事物，形成良好的科学素养。 “ 青蛙的一千个朋友 ” 单元安排了三项教学内容： “ 一千个小侦探找青蛙 ” 、 “ 科学小侦探通关记 ” 、 “ 做青蛙的朋友 ” 。 “ 一千个小侦探找青蛙 ” 从一个探究活动 “ 青蛙的一千个朋友 ” 入手，让学生在阅读中分析问题，自己找出答案，并整理出一个完整的探究活动的脉络。 “ 科学小侦探通关记 ” 是一个生动有趣的游戏，让学生在游戏中体会 “ 事实与证据 ” 在探究过程中的重要作用。 “ 做青蛙的朋友 ” 是前两课的拓展和延伸，不仅有动手制作、互联网活动，还要求学生写 出自己生活中经历的一件事，用探究的方法去分析。 本单元的教学内容，在本册中是一个综合能力训练，在今后的科学认知过程中，仅仅是一个开始。教师在引导学生观察和分析时，要关注更多的生活实例，让学生将学习从课堂延伸到课外，从学校、家庭延伸到社会，这是本单元的更高要求。 1、一千个小侦探找青蛙 34 / 39 目标： 让学生阅读并分析一个科学探究活动，从中找到搜集事实与证据的方法，学会有目的、有计划、按一定顺序进行探究活动。 准备： 彩笔，空白纸，青蛙的图片 怎样进行： 1、激发学生自主探究的兴趣 先出示青蛙的图片 ：这是我们都很熟悉的一种小动物。它就是人类的朋友，害虫的天敌 青蛙。 教师也可以准备一个与青蛙有关的小故事导入。 在我们的朋友 青蛙身上，出现了一种奇怪的现象。有些人发现了畸形的青蛙，这