人教鄂教版《科学》六年级下册设计思路与主要内容

王海英

摘要人教鄂教版小学《科学》教材注重以儿童生活经验圈为线索，按照“家庭—学校—家乡（社区）与祖国—地球与宇宙”生活经验圈由近及远的原则，依据概念进阶的理论，逐步展开低、中、高年段的教学内容。在编写体例上，各单元、各課从学生的生活经验和已有认知出发，创设生活情境，引出探究问题，开展主题明确的科学实践活动，帮助学生逐步建构科学概念，实现知识的迁移和应用。

关键词 《科学》教材 设计思路 主要内容

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.007

Design Ideas and Main Contents of Science （Volume 2， Grade 6） Published by People’s Education Hubei Education Press

WANG Haiying

（Institute of Curriculum and Teaching Materials， People’s Education Press， Beijing 100081）

Abstract： According to the principle of "family - School - Hometown （community） and motherland - earth and universe" life experience circle from near to far， and based on the theory of concept advancement， the text？ book of "Science" for Primary School of people’s education Hubei Education Press focuses on the clue of chil？ dren’s life experience circle， and gradually unfolds the teaching content of low， middle and high years. In terms of writing style， each unit and lesson starts from students’ life experience and existing cognition， creates life sit？ uations， leads to inquiry questions， and carries out scientific practice activities with clear themes， so as to help students gradually construct scientific concepts and realize the transfer and application of knowledge.

Keywords： "Science" textbook； design ideas； main content

人教鄂教版小学《科学》教材注重以儿童生活经验圈为线索，按照“家庭—学校—家乡（社区）与祖国—地球与宇宙”生活经验圈由近及远的原则，依据概念进阶的理论，逐步展开低、中、高年段的教学内容。

六年级下册的内容主要围绕“地球与宇宙”领域编写，包含4个单元、14课。其中，第一单元“生物与环境”属于生命科学领域，第二单元“地表形态的变化”属于地球科学领域，第三单元“探索宇宙”属于宇宙科学领域，第四单元“‘飞向’太空”属于围绕宇宙科学、物质科学设计的技术与工程领域。各单元主要设计思路与内容如下：

“生物与环境”单元的设计思路与主要内容

“生物与环境”单元包括3课，分别是《生物的栖息地》《动物对环境的适应》《保护生物与环境》。在低、中年段的学习中，学生初步认识到生命世界包含动物和植物等多种生物，了解了动植物的生存都需要一定的条件，初步认识了植物能适应环境，动物也能适应季节变化以维持生存等内容。在此基础上，本单元的学习涉及的课程标准中的主要概念和学习内容见表1。

围绕这些学习内容和学习目标，本单元各课设计的主要内容如下：

第1课《生物的栖息地》

从企鹅、骆驼、莲等生物的生活环境引入，提出问题：生物的栖息地有什么不同？它们为生物的生存提供了哪些条件？教材选择池塘作为案例，围绕着“池塘为生物提供了哪些生存条件”这一科学实践活动，设计了三个教学环节：

环节一：观察池塘里的生物，思考池塘为它们的生存提供了哪些条件；

环节二：制作一个生态瓶，模拟研究改变生态瓶中一个因素会怎样影响生物的生存；

环节三：探讨生物与栖息地的关系。

拓展与应用环节介绍了在不同栖息地生活的不同生物。通过这几个环节，引导学生建构“栖息地”的基本概念，认识到栖息地能够为生物提供生存、生长发育与繁殖所需要的阳光、空气、水、食物等基本条件。

第2课《动物对环境的适应》

以蚯蚓为例，围绕探究“蚯蚓怎样适应环境的变化”这个科学实践活动，设计了四个教学环节：

环节一：观察蚯蚓生活的环境，初步认识蚯蚓喜欢生活在潮湿、阴暗的环境中；

环节二：观察蚯蚓的身体特征，思考蚯蚓的身体结构对它在土壤中生活有什么帮助和影响，建构“动物的身体结构与功能相联系”的概念；

环节三：通过设计明、暗和干、湿等不同的环境条件，研究蚯蚓适应环境变化的行为；

环节四：围绕观察和实验，进行交流和研讨，形成“动物的行为能够适应环境的变化”等科学认识。

围绕“其他动物怎样适应环境的变化”这个科学实践活动设计了两个教学环节：

环节一：分析其他動物是如何适应环境的；

环节二：查阅资料了解更多动物适应环境的案例。

拓展与应用环节介绍了一些动物在长期的发展过程中所形成的适应环境的特殊本领，如拟态、保护色、伪装、假死等。通过这些环节的教学，引导学生建构“动物为了生存，会自然地适应环境的变化；当气候、食物、空气和水源等环境发生变化时，动物会产生各种各样的适应性行为”等科学概念。

第3课《保护生物与环境》

在前面两课学习的基础上，提出“生物与环境之间有什么关系”这一问题，围绕“认识保护生物与环境的意义”这个科学实践活动，设计了三个教学环节：

环节一：以草原生物与环境为例（注重自然因素），观察草原上的生物之间、生物与非生物之间的关系，初步形成“在一定空间内，生物与环境之间相互影响、相互制约，构成一个统一的整体，叫作生态系统”的认识；

环节二：认识地球上各种类型的生态系统，探讨生态系统对生物生存与环境的作用；

环节三：探讨生态系统中一种因素变化（注重人为因素），会对其中的生物和整个环境产生什么影响，从而建构“在一定时间内，生态系统中的生物之间、生物与环境之间保持着一定的平衡，当其中的一种因素发生变化时，就会影响相对稳定的状态”的概念。

拓展与应用环节介绍了保护生物多样性的措施，引导学生对生物多样性形成初步认识。

单元回顾中的概念图围绕生态系统平衡、生物、人类与环境等，概括了“生物与环境”“人类与自然环境”的关系，以及作为生态系统组成部分的栖息地对生物生存的作用和多种多样的栖息地类型的内容。

在内容上，本单元3课从观察、认识栖息地对生物生存的基本作用，认识动物对环境的适应性，再到认识生物之间、生物与环境之间相互依存和相互影响，层层递进，逐步深入。在科学思维培养方面，学生运用观察、模拟实验、资料分析的方法，从具体到抽象，从典型到共性，从局部到整体，逐步认识栖息地、动物的适应性、生态系统结构和平衡的概念。在科学态度培养方面，重在帮助学生认识生物世界的丰富多彩，栖息地环境的多样性，以及生物与生物、生物与环境、人与自然环境的依存和共生关系，增强学生热爱大自然、爱护生物的情感和意识。

“地表形态的变化”单元的设计思路与主要内容

“地表形态的变化”单元包括4课，分别是《地表流水的力量》《地球的内部结构》《地震》《火山喷发》。在低、中年段的学习中，学生初步认识了地球被一层大气圈包围着，地球表面有由各种水体组成的水圈，地球上的水处于不间断的循环之中并产生云、雾、雨、雪等天气现象，以及地球表面大部分覆盖着土壤、岩石等。在此基础上，本单元主要涉及的课程标准中的主要概念和学习内容见表2。

围绕这些学习内容和学习目标，本单元各课设计的主要内容如下：

第4课《地表流水的力量》

从水在地球上的循环产生雨、雪等天气现象引出问题：降水形成的流水在流动过程中会改变地表形态吗？围绕探究“流水如何塑造地表形态”这个科学实践活动，设计了三个教学环节：

环节一：做模拟实验，研究降雨对地表产生的影响，初步知道降雨量的大小、地表坡度不同等都是影响地表形态发生变化的因素；

环节二：将自然界中的流水与地表形态改变的现象建立联系，探究降雨汇成河流后，在地表流动的过程中给不同部位的地表带来的影响，系统认识流水具有侵蚀、搬运和堆积作用，是形成不同地形景观的重要力量；

环节三：由流水推及海水、风、生物等其他自然力量，知道它们也具有和流水一样塑造地表形态的作用，从而建构科学概念：地表长时间受到流水等自然因素的作用，会形成不同的地形景观。

拓展与应用环节介绍了5种地表形态及其特点，引导学生对地球表面的形态形成整体的、综合的认识。

第5课《地球的内部结构》

本课由表及里，围绕“认识地球的内部结构”这个科学实践活动设计了五个教学环节：

环节一：从与地球内部信息紧密关联的地表现象，如由岩石组成的山脉、地下热水、火山喷发、地下蕴藏着油气等，引导学生推测地球内部的状态；

环节二：通过日常生活中间接获得物体内部信息的常用做法，探究一个未知物体的内部结构；

环节三：引导学生了解地质学家是怎样寻找证据（如钻探和分析地震波信息等）认识地球内部构造的，并阅读资料，了解地球的内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层；

环节四：查阅资料了解地球的内部构造；

环节五：通过制作一个地球内部结构模型的活动，对地球内部结构的认识进一步形象化、具体化。

围绕“认识岩石的成因和分类”这个科学实践活动，设计了三个教学环节：

环节一：查阅资料，交流对岩石的成因和分类的认识，知道按照形成岩石的地质作用，岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类；

环节二：通过模拟实验，了解从沉积岩到变质岩的形成过程，对岩石的成因形成更为具体的认识；

环节三：根据各类岩石的特征，辨别一些常见岩石是哪种类型的岩石。

通过这些环节，使学生对岩石的认识从模糊到清晰，从感性到具体，对岩石的多样性及其成因的规律性形成初步认识。

第6课《地震》

本课主要探究地震的成因，了解抗震防灾的措施。围绕“探究地震形成的原因”这个科学探究活动，设计了三个教学环节：

环节一：通过观察地震发生后地表产生的现象，如铁路弯曲、大地裂口、房屋倒塌等，推测地震发生的原因；

环节二：设计模拟实验，探究地震的力量来自哪里。教材中设计了通过挤压、折断纸板和木棍、拉抻塑料薄膜等，引导学生体验地球内部地壳运动力量的活动；

环节三：由模拟实验推测自然中的地球内部运动，想象当实验现象发生在地壳中的岩石层时，会带来哪些破坏性的结果，认识地壳运动是地震发生的原因，了解地震是形成或改变地表形态的重要因素。

围绕第二个科学实践活动“怎样避震”，让学生理解抗震防灾的一些做法，使他们不仅知道应当怎么做，还能明白为什么这样做。

拓展与应用环节介绍了张衡的地动仪及其复原研究的情况，引导学生认识古代科学家围绕地震所进行的科学探索，这一内容既是科学史教育，也渗透着中华优秀传统文化教育。

第7课《火山喷发》

本课围绕科学实践活动“探究火山喷发的原因”设计了四个教学环节：

环节一：通过观察火山喷发后出现的地表现象，结合对地球内部结构的认识，推测火山喷发的原因；

环节二：根据推测设计模拟实验，如挤压瓶中的水、加热土豆泥和番茄酱等，研究火山喷发的过程；

环节三：通过模拟实验及对地球内部的物质及其运动的认识，形成对火山喷发原因的基本认识；

环节四：了解火山喷发后对地表带来的变化，知道火山喷发是由于地壳运动引起的，可以形成或改变地表形态。

拓展与应用环节介绍了火山喷发后给地表带来的变化及给人类带来的不利影响和有益之处，培养学生的辩证思维，认识自然事物具有两面性。

单元回顾中的概念图围绕“地表形态”这一主要概念，分别从地表流水塑造着地表形态、地震及火山喷发形成和改变着地表形态两个方面展开。“地表形态”又指向“自然环境”，表明了基本观点，即地表形态是多种因素相互作用、相互影响形成的，各种各样的地表形态既是自然环境的组成部分，也影响着自然环境的形成和变化。概念图下半部分的地球内部结构，说明了地壳、地幔、地核构成了地球内部的圈层，其中地壳主要由岩石组成，地壳运动导致地震、火山喷发等自然现象。

在内容上，本单元4课按照由近及远、从表及里的顺序，先引导学生认识地表流水对地表形态形成的作用，再认识地球内部的结构，以及由于地壳运动导致地震和火山喷发现象等，形成和改变着地表形态。在科学思维培养方面，主要通过观察现象、模拟实验、资料分析等过程，引导学生认识地表形态形成的规律，在认识地表形态多样性的基础上，寻找其成因的综合性和统一性的规律。在科学态度培养方面，引导学生在联系中看待各种自然现象，认识自然世界的丰富多彩，形成可持续发展的观念。

“探索宇宙”单元的设计思路与主要内容

“探索宇宙”单元包括4课，分别是《太阳、地球和月球》《太阳系》《认识星空》《人类探索宇宙的历程》。在低、中年级，学生已经对太阳是一颗恒星，地球是太阳系中的一颗行星，月球是地球的卫星等概况有了一定了解。本单元涉及的课程标准中的主要概念和学习内容见表3。

围绕这些学习内容和学习目标，本单元各课设计的主要内容如下：

第8课《太阳、地球和月球》

从与人类关系最密切的日地月系统入手，围绕认识“日地之间的关系”这个科学实践活动，设计了三个教学环节：

环节一：梳理已有认知，提出日地月之间的关系；

环节二：模拟日地月之间的相对运动方式，对三球之间的运动关系以及形成的昼夜、月相、四季等自然现象建立系统性的认识；

环节三：根据三球之间大小、距离的数据，在数学计算的基础上或寻找相应的实物等方式，建立三球的模型关系，从而对三球的相对大小和相对距离，从宏大的抽象数据转变为具体的认识。

拓展与应用环节介绍了月食、日食现象，引导学生初步了解这些天文现象与地球、月球和太阳之间的运动关系是有联系的。

第9课《太阳系》

本课从日地月系统扩展到太阳系，围绕“认识太阳系”这个科学实践活动，设计了三个教学环节：

环节一：查阅资料，了解太阳系的组成；

环节二：了解太阳系8颗行星的有关信息；

环节三：根据8颗行星的大小、与太阳的距离等数据，在数学计算的基础上或寻找相应的实物模型等方式，建立太阳系行星的模型，从而对太阳系中天体的相对位置和相对大小形成更具体、形象的认识。

拓展与应用环节介绍了太阳系“家族”，帮助学生综合地认识太阳系天体组成的结构。

第10课《认识星空》

本课从太阳系扩展到目之所及的星空，围绕“观察星空”这个科学实践活动，设计了三个教学环节：

环节一：梳理关于星空的已有认知，提出有关星空进一步探究的问题；

环节二：学习观察星空的方法，包括观察地点和观察时间的选择，学习辨认星空中常见的几个星座，如大熊座、猎户座；

環节三：学习通过北斗七星辨认北极星，并利用北极星辨认方向。

拓展与应用环节介绍如何使用活动星图观察星空。

通过这些教学环节，帮助学生建构“地球是太阳系中的一颗行星，太阳是银河系中的一颗恒星”的概念。当然，银河中还有数量多得令人难以置信的恒星，观察星座能帮助学生认识宇宙的浩瀚广袤。

第11课《人类探索宇宙的历程》

本课的认识对象从人类能直接看到的星空扩展到人眼看不见但借助工具可以探测的更广阔的宇宙空间。围绕“了解人类探索宇宙的历程”科学实践活动，引导学生按照时间顺序，梳理有关人类探索宇宙的历程，主要包括四个教学环节：

环节一：了解古人对宇宙的认识，如天圆地方、地心说、日心说等；

环节二：认识17世纪到19世纪，人类对宇宙的探索，如人们开始借助望远镜观测星空，发现了更多的恒星、行星、卫星等；

环节三：了解现代科学家对宇宙的探索，如把探测宇宙的工具乃至科研人员送入太空，直接开展科学探测；

环节四：在了解人类探索宇宙的一些重要历史事件的基础上，引导学生办一期以“艰辛的探索”为主题的墙报，加深他们对人类探索宇宙的认识。

拓展与应用环节简要介绍了我国航天事业的发展。

通过这些环节，帮助学生了解人类探索宇宙的历史，关注我国及世界空间技术的发展，知道宇宙中还有无穷的奥秘等待着我们去探索。

单元回顾中的概念图围绕探索宇宙这一核心概念，呈现了人类探索宇宙的简要历程，概括了宇宙的基本组成结构。

本单元的4课层层递进、逐步深入地引导学生认识日地月系统、太阳系、银河系和宇宙的结构组成，了解人类探索宇宙的历程，关注空间技术的最新发展。在科学思维培养方面，主要运用查阅资料、实地观察、建构模型等方法，着重发展学生的空间想象、模型思维、逻辑推理等能力。在科学态度培养方面，帮助学生建立科学的宇宙观和自然观，认识到地球是目前人们认识到的唯一适合人类生存的星球，进一步激发学生探究地球和宇宙的愿望。

“‘飞向’太空”单元的设计思路与主要内容

“‘飞向’太空”单元是技术与工程领域的学习内容，包括3课：《认识飞行器》《制作“火箭”》《模拟探索：到火星上去》。前一单元认识了太阳系，了解了人类探索宇宙的历程，在此基础上，本单元引导学生认识飞行器，设计与制作“火箭”并模拟探索火星。本单元要落实的课程标准的内容标准有：16.3工程和技术产品改变了人们的生产和生活；17.1技术发明通常蕴含着一定的科学原理；18.1工程是以科学和技术为基础的系统性工作；18.2工程的关键是设计；18.3工程需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。

第12课《认识飞行器》

飞行器是人类飞离地面、飞向太空的重要工具。本课的第一个科学实践活动是认识“各种各样的飞行器”，包括三个教学环节：

环节一：了解飞向天空的飞行器；

环节二：了解一些能够飞离地球的飞行器；

环节三：观察并了解飞行器的动力。

拓展与应用环节介绍了航空器、航天器、航宇器分别是依靠什么动力飞上天的。通过这些环节，帮助学生建构“技术发明通常蕴含着一定的科学原理”的主要概念。

第二个科学实践活动是“了解飞行器中的仿生学”，包括三个教学环节：

环节一：了解飞行器中哪些发明受到了生物的启发，如飞机机翼的形态、雷达的原理等；

环节二：了解仿生学在技术发明和工程建造中的作用，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；

环节三：引导学生思考仿生学对设计和制作一种飞行器有什么启发。

通过这些环节的教学，使学生对飞行器有比较深入的认识，为后续设计和制作“火箭”做铺垫。

第13课《制作“火箭”》

本课围绕设计和制作火箭的技术与工程任务，安排的第一个科学实践活动是设计和制作“火箭”，包括四个教学环节：

环节一：通过实验探究反冲力（包括空气反冲力和水反冲力）的作用；

环节二：设计“火箭”，思考用什么作为升空动力，将前一环节对反冲力的认识运用到“火箭”的设计中；

环节三：画出“火箭”设计图，考虑制作“火箭”需要用到哪些材料和工具；

环节四：根据设计方案，小组分工合作制作火箭模型。

第二个科学实践活动是“测试和改进‘火箭’”，包括四个教学环节：

环节一：将自制的“火箭”发射升空，测试它能够飞多高；

环节二：调整“火箭”的发射角度，测试它能够飞多远；

环节三：根据测试结果，找出自制“火箭”存在的问题并进行改进；

环节四：举办一场“火箭”发射大赛，比一比谁的“火箭”射得又高又远。

学生通过经历完整的设计、制作、测试与改进“火箭”的工程实践过程，能够建构“工程是以科学和技术为基础的系统性工作，工程的关键是设计”“工程需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善”等概念。

第14课《模拟探索：到火星上去》

本课引导学生利用有关的科学知识模拟探索火星，围绕制订“火星定居计划”设计了三个教学环节：

环节一：查阅资料，了解火星的相关信息，并与地球上的环境进行比较，认识如果在火星上生存将面临哪些需要解决的问题；

环节二：设计能够在火星上安全着陆的“探测器”，重点结合火星表面的地质、地形情况，思考着陆装置应当怎样设计；

环节三：制订“火星定居计划”，系统地解决在火星上生存面临的居住、食物、用水、能源、交通、通信等问题。通过这些实践活动，帮助学生建构“工程是以科学和技术为基础的系统性工作”的概念。

单元回顾中的概念图呈现了围绕飞向太空、制作“火箭”和“定居”火星的技术与工程任务，表现了在技术与工程任务中，科学、技术、工程和数学之间的紧密关系。

本单元注重将科学、技术、工程和数学有机融合，培养学生的科学思维、工程思维和创新能力。在科学思维培养方面，要求学生不能光有天马行空的想象，更要有脚踏实地的科学计划来解决问题。在工程思维培养方面，要求学生围绕工程任务，运用科學知识进行设计和制作，寻找解决问题的方法。最后展示产品，并通过评价、改进来完善作品，培养学生的解决问题的能力，提高他们的创新能力。

综观本册内容，在概念进阶上，注重围绕现象、事物的结构与功能、适应与规律、多样性和系统性这些科学大概念，着重探究生物与环境之间的适应关系，人与自然的依存、共生关系，地表形态的变化及形成的原因，地球内部的结构，日地月系统、太阳系、银河系、宇宙的系统结构。最后通过“技术与工程”单元将这些科学内容与技术、工程和数学等有机融合，引导学生跨学科、综合性地学习。在编写体例上，各单元、各课从学生的生活经验和已有认知出发，创设生活情境，引出探究问题，开展主题明确的科学实践活动，帮助学生逐步建构科学概念，实现知识的迁移和应用。