新苏教版科学五年级上册第五单元教材分析

新苏教版科学五年级上册教材分析

第五单元人体“司令部”

一、单元设计意图

L本单元主题的提出

人的身体是具有复杂结构的有机整体，各系统互相联系、互相影响、密切配合、缺

一不可。其中，神经系统调节、维持、控制着其他各系统的功能与活动，让机体适应不

断变化的外界环境，并主动认识客观世界，改造客观世界。

人的大脑，作为神经系统的重要组成部分，不仅是调节与控制的最高中枢，而且是

思维活动的器官，在整个神经系统中居于主导地位。因此，掌握一些脑科学的知识，对

学习、工作、生活，甚至一生的发展都意义深远。

在生活中，学生一方而难以直接观察和感知隐臧在人体内的神经系统，另一方而又

对其有所耳闻，会不自觉运用一些相关词汇。但是，学生少有机会对神经系统进行系统

了解，甚至会有一些错误认识。因此，对学生而言，神经系统是神秘的、有趣的，他们

渴望了解其奥秘，渴望了解后的了然，这会有助于他们变得更有智慧、更会思考。

教材立足于认识神经系统的现实意义和学生的实际情况，遵循神经系统的工作方

式，从刺激与反应的关联性出发，以人体神经系统以及脑科学中最基础、最重要的内容

为核心，以促进学生的认知和思维发展为目的，提出了“人体'司令部'”这个学习主

题。

2.本单元对《课程标准》的落实

(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：

初步认识人体的主要生命活动和人体健康。

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，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。

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”的高年段要求。

10.1人体有感知各种环境刺激的器官。

举例说出人体对某些环境刺激的反应方式和作用。

列举保护这些器官的方法。

10.3人脑具有高级功能，能够指挥人的行动，产生思想和情感，进行认知和决策。

简要描述脑是认知、情感、意志和行为的生物基础。

10.4脑需要被保护。

举例说出为保护脑的健康需要采取的主要措施。比如，人需要充足的睡眠，需要避

免长期的精神压力，防止外界的激烈冲撞，保持愉快、积极的情绪等。

10.5生活习惯和生存环境会对人体产生一定影响。

列举睡眠、饮食、运动等影响健康的因素，养成良好生活习惯。

3.本单元在整套教材中与其他单元的关系

低对光的初步认对太阳光和热的初运用感官现察并描述石头观察并■描述水（一了解人体感官及

年识，（二年级上册步认识（二年级上和泥土的挣征（一年级下册年级下册《水》）说作用学会猜想

级

《寺妙的光》）册《天空中的星体》）《石头与泥土》）力可以使物察并定性描述天气的与脸证（一年圾

体的形状发生改变（二年级变化（二年级上奇上册相关单元）

上册《用力以后》）《天气变化》）

认识热空气与冷空气知道地球表而覆了解地球上的水资源认识人体的一些器官

中

年学会测量气温认识热盖着岩石知道地定量测量各气象要术及作用：（三年级上册

级对物质的影响（三、四球是一个球体（四认识水的三态变化《人的呼吸和消化》）

年级相关单元）年级相关单元）（三、四年级相关单元）了解人的繁故（四年

级下册《繁题》）

三、地球的表面1和内部

—,光和色彩-、热传递四、水在自然界的循环五、人体”司令部”

对先的现象与先认识热的三种传递描述地去.认识地球内了解并探究云、客、雨、了解人的大脑及神

的形成的认识方式及变化规律部和改变地表的力量啻、露、霜等天气现象，及系统.学会保护自

认识水在自然界的筑环己的大肺

地球运动对昼夜和日了解水资源状况，增强

手的影响（五年级下册节水意识（六年级下册

《地球的运动》）《自然资源》）身体力行

保护洁净的水源〉（六年

圾下册《理想家园》）

知道物体受热燃烧后产生新物质地壳运动伴随煤、石油以及化石

（六年级上册《物质的变化》认识热能的形成（六年级上册《化期的了解生物的迨传与变

与其他能量的转换（六年级下册《神奥秘》）忖立资源保护的意识异（六年级上册《遗

传与变异》）

寺的能量》）（六年级下册《自然资源》）

4.本单元次级主题的构成及逻辑关系

本单元由《刺激与反应》《从刺激到反应》《我们的大脑》《大脑的开发与利用》四

课组成，采用递进式的逻辑结构编排。本单元学习内容可分成两个层次：

第一个层次围绕人体神经系统的工作方式展开，揭示神经系统从接受刺激到做出反

应的过程，为第二个层次的展开做好铺垫。其中，第一课重在指导学生区分刺激与反应,

为第二课的学习奠定基础；第二课在第一课的基础上，介绍神经系统的组成以及各部分

的作用，指导学生了解神经系统的信息传递流程。

第二个层次以第一个层次为基础，围绕神经系统的重要组成部分，即作为人体“司

令部”的大脑展开。其中，第三课从介绍脑的组成入手，将学生的视角引向大脑，引导

学生认识大脑的轻重、模样、功能和分工，并为下一课内容的展开埋下伏笔；第四课紧

接第三课，展现脑科学的一些研究成果，指导学生爱护大脑和科学用脑，增进其智慧，

为其终身发展打下良好的基础。

二、单元教学目标

能通过体验，感受什么是刺激、什么是反应，以及大脑的轻重、模样和功能。

能提取阅读材料中的主要信息，了解人接受刺激并做出反应的过程，知道脑的组成、

大脑的分工和怎样保护大脑。

意识到学习需要讲究方法、好的学习方法能提高学习效率。

三、单元活动框架

四、课时建议

序号课题课时

17刺激与反应1

18从刺激到反应1

19我们的大脑1

20大脑的开发与利用1

总课时4

五、分课分析

17.刺激与反应

1.教学内容

本课以体验活动为主，以学生的生活经验为基础，围绕区分刺激与反应这个主题展

开四个活动。

活动一，认识刺激与反应。为了说明两者的区别，课文用图片的方式列举了四个场

景，通过让学生回答这些行为是在什么情况下发生的，引导学生懂得什么是刺激、什么

是反应以及反应是由刺激引起的。

活动二，感受刺激与反应。课文提供了两个小游戏，让学生在活动中感受自己接收

刺激后的反应行为并发现人的反应速度存在差异。

活动三，紧接活动二，以资料的形式介绍人的起跑反应时间以及个体之间的差异，

让学生进一步明确人的反应速度可以很快。

活动四，体验人的本能反应。课文首先带领学生回忆生活中的应急反应事例，并以

此为基础，组织学生做互相往对方脸上投棉球的游戏，通过观察被投者眨眼的次数，体

验本能的快速反应，并发现其往往不受自己的意志控制，深化对刺激与反应的理解。

2.教学目标

通过体验活动，知道什么是刺激、什么是反应，以及反应是由刺激导致的C

知道身体在刺激的作用下，可以做出快速的反应。

能在互相往对方脸上投棉球的游戏中感受到本能反应。

3.重点与难点

重点：懂得刺激与反应的区别和联系。

难点：在感受和体验活动中，区分什么是刺激、什么是反应。

4.教学准备

教师材料：电子秒表C

学生分组材料•：20厘米长的直尺、护目镜、小棉球。

18.从刺激到反应

1.教学内容

本课从学生生活实际出发，以神经系统的反应过程为主线，采用先总体后局部的逻

辑结构，分两部分展开五个活动。

第一部分总体介绍人的神经系统，即课文的第一、二两个活动。在第一个活动中，

课文首先出示一幅抗震救灾指挥部内部的情境图，包含发布命令的指挥员、收集信息的

气象报告员和部队情况报告员、传达命令的传令兵，以及他们各自的工作状态，以便与

神经系统进行比照，为学生了解神经系统做好铺垫；然后以图文结合的形式介绍了人神

经系统的组成，让学生了解神经系统的基本组成状况。在第二个活动中，课文组织学生

利用刚掌握的神经系统结构知识，模仿例子，画出足球守门员扑球的神经信息传递流程

图，在巩固知识的同时，知道神经系统信息传递的路径。

第二部分以第一部分为基础，指导学生分别开展测试、观察、阅读活动，了解神经

系统的一些特点，丰富学生对人神经系统的认识。其中，第一个活动是测试人体不同部

位的皮肤敏感性和测试身体不同部位反应的快慢，引导学生发现在神经系统中各部位的

敏感性和反应速度存在一些差异：第二个活动是分别观察、比较两幅图中两根线段的长

度，从而发现看起来长度不等的两根线段其实一样长，进而感受到大脑在处理信息时有

时也会出错；第三个活动采用图文结合的方法，介绍脊髓和怎样保护脊髓。

2.教学目标

通过提取阅读资料中的信息，知道人神经系统的组成以及各组成部分的作用，知道

一些有关脊髓的知识以及保护脊髓的注意事项。

能模仿例子，针对具体情况画出神经信息传递流程图。

通过测试活动，感受到身体不同部位在反应速度上存在一些差异，以及大脑在处理

信息时会出错。

3.重点与难点

重点：了解人神经系统的组成以及各部分的作用。

难点：用箭头画出神经信息传递的流程图。

4.教学准备

教师材料：脊髓的模型。

学生分组材料•：废报纸、铅笔、橡皮、刻度尺。

19.我们的大脑

1.教学内容

本课采用并列式结构，围绕人的大脑这个主题，分三个活动展开：第一个活动，在

课文说明脑所在的位置和组成部分的基础上，通过四个体验小活动认识大脑的轻重与模

样。第一个体验小活动是以1400克的苹果为参照，让学生在拎一拎的过程中感受成人

大脑的质量，并说明人大脑质量占整个脑质量的比例。第二个体验小活动是组织学生并

拢双拳并以此为参照，让学生在观察中体会大脑的大小和形状。第三个体验小活动是指

示学生观察核桃仁表面的凹凸情况，并以此为参照，说明大脑表面的形状及增加大脑皮

质表面积的作用。第四个体验小活动是让学生据豆腐，并以豆腐为参照，体会大脑的软

硬程度。

第二个活动，通过五个体验小活动认识大脑的功能。第一个体验小活动是凭记忆说

出图上的物品，让学生在记忆与表达中体会大脑产生记忆的功能。第二个体验小活动是

辨认图中展现的四种情绪，让学生在辨别中发现大脑识别物体的功能。第三个体验小活

动是弹棋子，让学生在控制棋子运动的过程中体会大脑控制力量的功能。第四个体验小

活动是根据前三个图形画出第四个图形，让学生体会大脑逻辑推理的功能。第五个体验

小活动是用七巧板拼图形，让学生在拼出不一样的图形的过程中，休会大脑进行创造的

功能。

第三个活动，阅读介绍大脑分工的资料，让学生知道大脑左右两边的功能各有侧重、

大脑皮层的分工情况。

2.教学目标

知道人脑由大脑、小脑、脑干三部分组成。

能在类比活动中，认识大脑的轻重、模样、功能。

了解大脑的分工情况「

3.重点与难点

重点：认识大脑的轻重、模样和功能。

难点：用七巧板拼出不一样的图形。

4.教学准备

教师材料：可拆分的人脑模型。

学生分组材料•：塑料袋、苹果、核桃仁、豆腐、约15种生活小物件、棋子、红色

圆纸片、七巧板。

20.大脑的开发与利用

1.教学内容

本课采用并列式的结构，围绕脑科学的运用，以四个活动为核心展开三个内容。

第一个内容，学习图形表征。其中，第一个活动紧接课文“脑科学的研究成果为学

习科学打下了基础”，借助大脑功能图，指导学生分析此图怎样将相关知识联系起来，

让学生了解气泡图的形式和作用；第二个活动用图片介绍鱼骨图，指导学生把卡片提供

的“人类在不同阶段对地球的认识”按照鱼骨图的要求填到相应的空框里，让学生在活

动中体会鱼骨图的作用并初步学会使用。

第二个内容，即本课的第三个活动，紧接课文关于人工智能的介绍，采用图文结合

的方式，引导学生想象人工智能的应用前景，开阔学生的视野，增进对未来科技的向往。

第三个内容，即本课的第四个活动，阅读介绍大脑保护的资料，辨别具体做法是否

合理。课文首先以资料的形式介绍大脑工作消耗能量的情况和保护大脑的知识，然后启

发学生依据上述资料对具体做法进行辨析，指导学生掌握一些保护大脑的知识C

2.教学目标

知道脑科学的研究成果为学习科学打下了基础。

知道什么是人工智能及其应用前景。

能利用资料，辨析一些做法是否有利于大脑的保护。

能用图形表示一些事物的联系。

3.重点与难点

重点；了解人们对脑科学知识的运用。

难点：用图形表示事物的联系。

4.教学准备：

教师材料：放大的鱼骨图。

学生分组材料•：鱼骨图。

六、参考资料

神经元

神经元又叫神经细胞，是神经系统结构与功能的基本单位。神经元包括细胞体和突

起两部分，突起又分为树突和轴突。树突和轴突末端还有许多细小分支，叫神经末梢，

分布在全身各处。细胞体是神经元的膨大部分，内含细胞核。树突是细胞体发田的树枝

状短突起，通常有多个，其与细胞体的表膜都能接受刺激。轴突是细胞体发出的长突起,

一般只有一个，它能将从树突和细胞体表膜传入的神经冲动传向其他神经元或效应落。

树突轴突末梢

神经系统

神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统两部分，中枢神经系统包括脑和脊髓，

周围神经系统包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经。从功能上划分，周围神经

系统又分为传入神经和传出神经，传出神经还可以细分为支配号骼运动的躯体神经系统

和调节内脏活动的自主神经系统。

中枢神经系统

中枢神经系统是人体的控制中心，是决策者，负责处理从身体其他部位接收的信息

并发出指令。中枢神经系统的轴突外没有神经膜，一旦被损坏，将无法再生。因此，脑

和脊髓被骨骼和三层膜保护着。颅骨保护大脑，脊柱保护脊髓。三层膜的最内层是软膜,

能防止细菌进入，中间层是蛛网膜，外层是硬膜。

周围神经系统

周围神经系统连接到身体各处，由43对神经组成。其中，脑神经有12对，主要控

制头部的肌肉和器官；脊神经有31对，其神经纤维分布至身体各处，感受各种刺激，

控制肌肉和器官的活动，所以当脚趾被撞或者手指被夹时，人会迅速做出反应C

反射

反射是指在中枢神经系统的参与下，机体对刺激所产生的规律性反应。它是神经系

统最基本的活动形式。当你赤脚踩到图钉时，你会迅速抬起脚。在明亮的地方，你的瞳

孔会收缩，控制光线的射入量，而在阴暗处，它们又会扩大，让更多的光线射入眼睛。

这两种反应都是反射，它们能使机体尽可能快地脱离危险，防止损害。

完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、效应器

四部分。反射弧的任何一个环节受损伤，反射都不能实现。

人体有特定的非条件反射，可以不用经过大脑，所以反应时也不需要有什么思想。

例如，当你光着脚在地板上走动的时候，如果不小心踩到一块碎玻璃，这时脚部的神经

就会把这种疼痛的感觉传递给脊髓。然后，脊髓发出指令，并沿着运动神经到达受损伤

部位的肌肉，告诉肌肉迅速离开危险之处。其他的非条件反射活动包括：当某些东西靠

近眼睛时，我们会眨眼；当食物到达咽喉后壁时，我们会吞咽；咽喉受刺激时，我们会

咳嗽；当猛烈的压力作用于膝盖时，它会痉挛；等等。

神经系统的相互影响

由于神经系统的相互作用，在一天之内，所有的人类活动和反应都可能会发生。当

身体活跃时，例如踢足球或打网球，躯体周围的神经系统参与四肢的移动。尽管你对此

毫无意识，但自主神经系统却正在控制呼吸，把更多的空气吸入肺里，且使心脏跳得更

快，再把更多的血液运送到肌肉中。运动结束时，自主神经系统将会放慢行动，使机体

恢复到稳定状态。

脑

脑位于颅腔内，是中枢神经系统的高级部分。脑可分为大脑、小脑、间脑、中脑、

脑桥和延髓。医学上一般常将间脑、中脑、脑桥和延髓称为脑干。人脑的平均质量为1.4

千克，约占身体质量的五十分之一到四十分之一，而大象的脑却只占身体质量的千分之

一。人脑有上千亿个神经元（神经细胞），这亿万个细胞与记忆有关，是认知过程的重要

组成部分。

营养与大脑

科学家研究发现，人脑的质量虽然只占人体质量的2%左右，但大脑消耗的能量却占

全身消耗能量的20机人体消耗的能量主要由膳食中的糖、脂肪和蛋白质提供。但人脑

在利用能源物质上与其他器官不同，它主要依靠血液中的葡萄糖（血糖）氧化供给能量。

大脑对血糖极为敏感，人脑每天大约需用116145克的血糖，当血糖浓度降低时，脑的

耗氧量也下降，轻者感到头昏、疲倦，重者则会发生昏迷。因此，一定的血糖浓度对保

证人脑复杂机能的完成是十分重要的。

蛋白质在大脑中含量最高。脑细胞在代谢过程中需要大量的蛋白质来补充更新。实

验证明，食入不同含量的蛋白质食物对大脑活动有显著影响。增加食物中的蛋白质含量,

能增强大脑皮层的兴奋和抑制作用。

人脑所需要的脂类主要是脑磷脂和卵磷脂(其中含有不饱和脂肪酸)，它们有补脑作

用，能使人精力充沛，使工作和学习的持久力增强，对神经衰弱有较好的疗效C另外，

科学家研究发现，人在长期从事紧张的脑力劳动时，机体可出现脂质代谢障碍，使血清

胆固醇含量增高，引起高血脂症和肥胖症。紧张的神经活动还会增加机体对维生素C、

尼克酸、B族维生素的需要量。总而言之，脑力劳动者的营养从其工作特点及其对营养

素的需要看，应以补充脑组织活动的能源、构成脑细胞的磷脂或不饱和脂肪酸以及参与

调节脑细胞兴奋或抑制的蛋白质、维生素A和微量元素等为重点。对辅助活动较少的，

尤其是中年以上的脑力劳动者，由于热能摄取量较少，应特别注意保证有足够的优质蛋

白质和维生素的摄入，减少纯糖、纯油脂食物的摄入量，增加蔬菜、水果的摄入量，科

学安排一日三餐。

脑力劳动者宜选用的食物：

(1)富含碳水化合物的食品，如大米、面粉、小米、玉米、红枣、桂圆、蜂蜜等。

(2)富含优质蛋白质的食物，如蛋类、乳类、鱼类、禽类、瘦肉及大豆类。

(3)富含不饱和脂肪酸的食物，如植物油、葵花子、南瓜子、花生、西瓜子、核桃、

鱼虾等。

(4)富含脑磷脂的食物，如猪脑、羊脑、鸡脑等；富含卵磷脂的食物主要存在于鸡

蛋黄、鸭蛋黄、鹤鹑蛋黄、大豆及其制品中。

(5)富含维生素A的食物，如动物肝脏、乳类、蛋类及胡萝卜、韭菜、海带和木耳。

睡眠对大脑的影响

睡眠是一种重要的生理现象，但目前对睡眠发生的原理还没有统一的认识。人和高

等动物都有周期性进入睡眠的需要。睡眠可以使人消除疲惫，使脑功能和体力得到恢复,

因此睡眠具有保护作用。睡眠障碍常会导致中枢神经系统，尤其是脑皮层活动失常。人

需要的睡眠时间随年龄、身体和工作情况而不同：新生儿每天大约需要16小时，儿童

需要12~14小时，成年人一般每天需要6~9小时。睡眠时，许多生理功能发生变化，如

感觉功能减退、骨骼肌紧张性减弱、血压下降、心率下降、瞳孔缩小、尿量减少、呼吸

变慢、体温下降、发汗功能增强，还会伴随脑电波的变化。

锻炼促进大脑发育

大脑是统领、指挥人体活动的司令部。大脑的发育与人体健康、智力发展密切相关。

要使大脑更好地发育、更发达，必须从小开始锻炼身体。大脑是神经活动的主体，需要

大量氧气和营养物质，但它本身没有相关储备，只能依靠血液循环获取。通过体育锻炼,

人体血液循环能力提高，运送到大脑的氧气和养料得到充分保证，从而促进脑细胞的发

育。特别是幼儿时期就进行科学的体育锻炼，效果会更为显著。例如，让婴幼儿参加体

操、游泳等体育活动，能使他们的大脑发育得更好。神经系统担负着向大脑皮层传递信

息和向身体各部分传导指令的任务。从小科学锻炼能及早地完善神经系统的传导功能，

这是因为肌肉活动促进运动传导神经纤维上髓鞘的形成。

错觉

错觉是在特定条件下产生的对客观事物的歪曲知觉，又叫错误知觉。错觉可以发生

在视觉方面，也可以发生在其他知觉方面，包括几何图形错觉（高估错觉、对比错觉、

线条干扰错觉）、时间错觉、运动错觉、空间错觉、光渗错觉、整体影响部分的错觉、

声音方位错觉、形重错觉、触觉错觉等。例如，当你掂量一千克棉花和一千克铁块时，

你会感到铁块重，这是形重错觉；当你坐在行进的火车上看车窗外的树木时，会以为树

木在移动，这是运动错觉；等等。

错觉图

鱼骨图

鱼骨图，顾名思义，像鱼的骨架。鱼尾表示问题或现状，鱼头代表目标，头尾间用

粗线连接，有如脊椎骨，脊椎上的鱼刺就是达成目标的所有步骤与影响因素。想到一个

因素，就用一根鱼刺表达，把能想到的有关项用不同的鱼刺标出，之后再细化，对每个

因素进行分析，用鱼刺分支表示每个主因相关的元素，还可以继续标三级、四级分又，

找出相关元素。经过反复推敲后，一张鱼骨图就有了大体框架。

鱼骨图模型

人工智能

人工智能智I,ArtificialIntel1igence)<>它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展

人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支，W要任务是了解智能的实质，并生产出以与人

类智能相似的方式做出反应的智能机器。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识

别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术口益成熟，应用领

域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品将会是人类智慧的“容器二

人