人教鄂教版《科学》五年级上册内容简析及教学建议
2021-01-13张军霞
张军霞
摘要人教鄂教版《科学》五年级上册设计了5个单元,分别是“烧水过程中的热传递”“后代和亲代”“显微镜下的生物世界”“光”“太阳能热水器”,这些学习内容分别属于物质科学、生命科学、技术与工程三个领域,可归入材料、能量、不同种类生物、遗传、人工世界、技术、工程7个相关的主要概念范畴。科学实践活动按照设计的活动,一环扣一环推进,这种推进也是教学流程的递进、思维的递进和学生认知的深化。
关键词 科学 内容 简析 教学建议
中图分类号:G424文献标识码:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.007
Brief Analysis and Teaching Suggestions of the First Volume of Grade 5 of Science Published by People’s Education Hubei Education Edition
ZHANG Junxia
(Institute of Curriculum and Teaching Materials, People’s Education Press, Beijing 100081)
Abstract: The first volume of the fifth grade of Science published by people’s education Hubei Education Edition designed five units, namely "heat transfer in the process of boiling water", "offspring and parents", "bio? logical world under the microscope", "light" and "solar water heater". These learning contents belong to the three fields of material science, life science, technology and engineering, which can be classified into materials, energy, different kinds of organisms, genetics artificial world, technology and engineering. Scientific practice activ? ities are promoted step by step according to the designed activities. This promotion is also the progressive teach? ing process, the progressive thinking and the deepening of students’ cognition.
Keywords: science; content; analysis; teaching suggestions
学习内容分布及特点
人教鄂教版《科学》五年级上册设计了5个单元,分别是“烧水过程中的热传递”“后代和亲代”“显微镜下的生物世界”“光”“太阳能热水器”,这些学习内容分别属于物质科学、生命科学、技术与工程三个领域,可归入材料、能量、不同种类生物、遗传、人工世界、技术、工程7个相关的主要概念范畴。
1.物質科学领域
本册属于物质科学领域的有两个单元,即“烧水过程中的热传递”“光”,主要落实物质科学领域的材料、能量两个相关主要概念的5条学习内容、9个学习目标。其中“烧水过程中的热传递”单元落实的学习目标有3个:要求学生能够认识生活中的热传递现象,了解影响热传递的主要因素,了解材料的导热性能。“光”单元落实的学习目标有6个:要求学生能识别光源,识别来自物体反射的光,知道眼睛为什么能看到光源或物体,知道光的直线传播,知道光的反射现象,知道太阳光中包含有不同颜色的光。
2.生命科学领域
本册属于生命科学领域的有两个单元,即“后代与亲代”“显微镜下的生物世界”,主要落实生命科学领域4条学习内容、6个学习目标。“后代与亲代”单元落实的学习目标有3个:要求学生能够描述和比较动物、植物后代与亲代形态特征(性状)的异同,描述已灭绝的生物,描述和比较灭绝生物和当今某些生物的相似之处。“显微镜下的生物世界”单元落实的学习目标有3个:要求学生观察和认识细胞,知道生活中常见的微生物,知道一些疾病是由微生物引起的。
3.技术与工程领域
“太阳能热水器”单元属于技术与工程领域,属于综合性学习主题,主要落实课程标准3条学习内容,6个学习目标,要求学生认识重大的发明和技术对人类社会的影响;知道一些发明中的科学原理;知道完成某些任务需要特定的工具;能根据设计意图,分析可利用的资源;简单评估完成一个产品或系统的可行性;从多方面评价某个工程设计,并提出改进和完善建议。
4.生命安全与健康教育(新增)
2020年底,根据教育部颁布的《关于在教材中充实生命安全与健康教育内容的通知》,本册教材新增和补充了生命安全与健康教育的内容,主要新增了生命科学领域防御传染病的内容,以及其他领域的科学实践活动的安全提示,由于这些内容渗透在各个领域的学习中,这里不一一列举。
单元内容简介及教学准备
按照整套教材“家庭—学校—家乡与祖国—地球与宇宙”四个经验圈的螺旋进阶设计,五年级上册属于“家庭”经验圈。本册教材的科学实践活动有两类:科学探究实践活动、技术与工程实践活动。技术与工程实践活动有的偏工程,如制作太阳能热水器;有的偏技术,如制作细胞模型、制作小孔成像装置和制作潜望镜等拓展活动。其余的科学实践活动为科学探究实践活动。科学实践活动按照设计的活动,一环扣一环推进,这种推进也是教学流程的递进、思维的递进和学生认知的深化。因此,教师不应将每一个环节视为一个孤立的“活动”,否则会割裂一堂课教学环节的整体性。拓展活动是课堂科学实践活动的延伸和拓展,可以由学生在课外完成。
1.烧水过程中的热传递
本单元首先引导学生观察家庭生活中常见的烧水现象,聚焦研究问题,如壶身是怎样变热的?壶中的水是怎样变热的?在炉火周围为什么能感受到热?从而在前三课中分别研究热传导、热对流、热辐射,比较材料的导热性能。第四课利用前三课的知识研究保温与散热。
热传导、热对流和热辐射实验,需要使用酒精灯。虽然在中年级已经使用过酒精灯,这里仍然要再次介绍酒精灯的使用方法,强调安全注意事项,学习一些应急处理方法,包括记住急救电话。这些实验还需要铁架台、三脚架、烧杯、玻璃棒、水槽等实验仪器。
本单元与热有关,因此温度计是必须准备的实验仪器,也可以用温度传感器来替代。在教学前,教师需要检查温度计或温度传感器,保证对比实验的数据变化明显且有效。
2.后代和亲代
本单元第一课先引导学生比较自己与家庭成员的性状,初步建构性状概念,接着让学生自己描述和比较动物后代与亲代的异同。第二课引导学生比较植物的后代与亲代,让他们知道可以比较植物的哪些性状,建立“生物体的后代与亲代非常相似,但也有一些细微的不同”的概念。在此基础上,第三课引导学生了解科学家怎样通过化石等资料研究灭绝的远古生物,比较灭绝动物与当今动物的相似之处,为他们中学阶段学习进化奠定基础。
本单元教学前,教师最好准备一些化石标本实物。为了增加学生的科学体验,可参照教师用书中的参考资料,准备“恐龙化石”套装。
3.显微镜下的生物世界
本单元借助显微镜观察细胞与微生物。第一课从观察一滴水中的生物入手,学习使用显微镜,初步建构微生物的概念。第二课用显微镜观察洋葱等细胞,初步建构细胞概念,让学生知道除病毒外,生物都是由细胞构成的。第三课引导学生认识多种多样的微生物。微生物包括单细胞的、多细胞的,还有在长成后肉眼可见的蘑菇、木耳等,有的对人类有益,有的具有致病性。在介绍致病微生物的基础上,第四课探讨由致病微生物引起的一些传染病,让学生知道致病元凶(包括寄生虫)是病原体。学生活动手册设计了传染源、传播途径和易感人群的记录表格,引导学生逐步分析预防传染病的一些基本方法。
本单元要观察细胞和微生物,显微镜是必备的教学仪器,与显微镜配套的还有载玻片、盖玻片、镊子、烧杯、吸管、碘酒或酚酞(为细胞着色)等实验仪器和药品。
4.光
本单元从认识身边的光源入手,研究光的直线传播、光的反射现象,使学生初步了解人眼是怎样看到光源或物体的;引导学生观察彩虹现象,将太阳光分解,认识白光是由多种颜色的光组成的,认识物体为什么有不同的颜色。
本单元观察光的传播和反射,观察不同顏色光的混合,要用到手电筒,将白光分解为多种颜色的光,会用到三棱镜。
5.太阳能热水器
本单元的工程任务是设计和制作一种简易太阳能热水器。学生在第一单元和第二单元学习的基础上,综合利用这些知识设计和制作简易太阳能热水器,理解太阳能热水器的基本原理,完成工程任务。本单元需要测量温度的仪器,因此教师应准备足够的温度计或温度传感器。
为了便于开展科学实践活动,教师还应该鼓励学生在生活中收集一些废旧物品开展实验,如金属棒、木棒、塑料棒、塑料片、木片、瓷片、小塑料袋、蜡烛、颜料、彩笔、超轻黏土、镜子、激光笔、硬纸板、线绳、喷水壶、纸盒、纸筒、锡箔纸、胶带、小塑料瓶等。有条件的学校,可以购买小孔成像套装、潜望镜套装、牛顿盘、不同颜色的纸、不同颜色的透明塑料片、黑胶带等。还可以利用人教鄂教版公众号、人教网小学科学栏目、国家中小学网络云平台上的课件、微课、录像资料作为教学参考。
教学建议
1.按照教材环节推进教学过程
探究实践活动主要遵循“提出问题或探究主题、搜寻事实、捕获信息、立论解释”的科学思维过程。技术与工程实践活动主要遵循“明确工程问题或工程任务、设计工程解决方案、创设模型、评估改进模型”的思维过程。
2.利用单元教学评价量表,将学习性评价融入教学过程
教师用书的单元介绍中有单元评价建议,单元评价建议逐条将单元教学目标列出了三级评价标准,形成单元教学目标达成情况测评量表。在每课教学开始之前,建议将与这一课相对应的量表条目挑选出来,在课堂上对学生的学习水平进行观察,以便恰当地进行教学干预,使学习性评价融入教学过程,提高课堂教学的有效性。例如,《认识太阳能热水器》一课,可以根据科学探究能力发展评价要点,观察学生“通过实验比较不同颜色、不同光照角度等的吸热效果”的表现水平,以能在教师或同学帮助下进行实验和理解实验结果为基本要求。在教学中教师先让学生独立思考,再进行一般性指导,发现探究能力发展良好的学生,让他们带动其他学生进行实验并获得合理的结论。
3.利用学生活动手册和科学记录本,促进个性化学习
例如,《炉火周围的热现象》一课的学生活动手册上有两项记录要求:第一项,记录一支温度计在常温下的温度、在蜡烛火焰周围稳定后的温度;第二项,研究哪些因素影响蜡烛火焰传递热的效果,记录实验现象和发现。此时,以第一项中的温度计为对照,在相同距离再放一支温度计,记录两支温度计稳定后的温度;将第二支遮挡,记录稳定后的温度;改变第二支温度计与火焰的距离,记录稳定后的温度。最后,学生比较这些实验数据,记录自己的发现:热源向周围传递热量,而且传递的热量是均匀的;热源向外传递热量的方式既不是热传导,也不是热对流,由此帮助学生建构热辐射的概念。
受到页码限制,学生活动手册可能不够使用,教师可以自行设计科学记录单。建议科学记录单的设计包括问题与目的、预测、计划、观察与实验现象、观点与证据、得出结论、下一步的研究或新的问题,以及科学词汇等要素,体现科学内容、科学方法和科学思维,帮助学生理解科学概念。
学生活动手册和科学记录本不仅记录了学生的研究过程、思维发展过程、获得的科学认识,而且呈现个性化的学习路径。因此,学生可以利用它们复习、巩固,加深印象。
4.利用单元回顾,升华学生的认知水平
每个单元最后的单元回顾梳理了本单元科学概念的关系,总结了本单元的科学方法和主要概念。每个单元学习结束时,应当鼓励学生阅读这些内容,以单元概念图的形式,在科学记录本上画出自己的概念图或思维导图,展示自己本单元的学习成果。单元回顾可以促使学生养成良好的学习习惯,提高概括和表达能力,升华认知水平。