新教科版五年級(jí)上冊(cè)科學(xué)教材分析

新教科版五年級(jí)上冊(cè)科學(xué)教材分析第一單元光一、單元概述從教師的角度而言，本單元首先要弄清楚的問題應(yīng)該是“光是什歷史上，對(duì)光的研究曾經(jīng)推動(dòng)了科學(xué)和技術(shù)的長足發(fā)展，改變了人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，打通了宏觀世界和微觀世界的通道。今天我們對(duì)“光”的認(rèn)識(shí)，看似是對(duì)知識(shí)本體的認(rèn)知實(shí)則是對(duì)光，抑或是對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。光是一種電磁波，按照波長可以將光分為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等幾個(gè)波譜區(qū)。其中，可見光區(qū)又可細(xì)分為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光。光具有波動(dòng)和粒子的雙重性質(zhì)，凡是與光的干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象有關(guān)的均是波動(dòng)性的表現(xiàn)，凡是與光的碰撞、散射、疊加等有關(guān)的都是粒子性的表現(xiàn)。波粒二象性可以用愛因斯坦公式得到解釋：E=hy，P=h。這里能量E和動(dòng)量p都是表征光的粒子性的量，而頻率v和波長A都是表征光的波動(dòng)性的量，波動(dòng)性和粒子性通過普朗克常數(shù)h聯(lián)系起來了，這也可以解釋“光是能量的表現(xiàn)形式”這一概念的出處。如此，我們對(duì)光的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)可以幫助教師準(zhǔn)確把握“光”單元教學(xué)的概念發(fā)展。對(duì)于五年級(jí)的學(xué)生而言，教師沒有必要指導(dǎo)學(xué)生從光的本質(zhì)去認(rèn)識(shí)光。教學(xué)中應(yīng)該遵循課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，完成關(guān)于光的課程內(nèi)容。本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)來自課程標(biāo)準(zhǔn)中5-6年級(jí)的下列相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容。621.1識(shí)別來自光源的光，如太陽光、燈光；識(shí)別來自物體反射的光，如月光。6.2.1.2知道來自光源的光或來自物體的反射光進(jìn)入眼睛，都能使我們看到光源或該物體。6.22.1知道光在空氣中沿直線傳播。6.2.2.2知道行進(jìn)中的光遇到物體時(shí)，會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，光的傳播方向會(huì)發(fā)生。6.2.3描述太陽光穿過三棱鏡后形成的彩色光帶，知道太陽光中包含有不同顏色的光。18.2.2將自己簡單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為模型或?qū)嵨铩Ｔ谡n程標(biāo)準(zhǔn)中，這三方面的課程內(nèi)容要求，都是光在傳播過程中發(fā)生的現(xiàn)象和對(duì)這些現(xiàn)象的解釋，由此形成對(duì)光的一些基本認(rèn)知。本單元希望幫助學(xué)生形成以下認(rèn)知。1.光在受到一個(gè)物體或物質(zhì)的影響前能一直保持原方向傳播。2.光能夠被吸收；能被改變傳播方向，產(chǎn)生反射或折射現(xiàn)象。3.盡管太陽光用肉眼看上去幾乎是白色的，但它是由不同顏色的光組成的。其他物體發(fā)出的光或反射的光也是由不同顏色的光混合而成的。4.有些物體折射或反射出的光波進(jìn)入人的眼睛后，可以被“看到”，就如同某些聲波進(jìn)入人的耳朵后可以被“聽到”一樣。沿著上述概念發(fā)展線索，教科書對(duì)本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容做了如下安排：第1課“有關(guān)光的思考”，主要了解學(xué)生有關(guān)光的前概念。通過思考和解釋“在暗中你能否看到紅蘋果”的問題，了解學(xué)生對(duì)于光有哪些認(rèn)識(shí)，以及能做出哪些推測和解釋。第2課“光是怎樣傳播的”，主要研究光在空氣中是如何沿直線傳播的。光穿過小孔的實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生觀察到光的行進(jìn)路線，初步理解并建立光沿直線傳播的概念。第3課“光的傳播會(huì)遇到阻礙嗎”，是對(duì)光沿直線傳播的進(jìn)一步深入研究。當(dāng)光遇到遮擋物時(shí)，會(huì)因遮擋物的不同，出現(xiàn)通過、部分通過、不能通過三種情況。對(duì)本課所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋，最終都將成為“光沿直線傳播”的證據(jù)。第4課“光的傳播方向會(huì)發(fā)生改變嗎”，主要探討當(dāng)光從空氣進(jìn)入水中時(shí)，傳播路徑發(fā)生了怎樣的改變。對(duì)于光而言，空氣和水是不同的傳播介質(zhì)，因此光的傳播方向(傳播路徑)也會(huì)隨之發(fā)生改變，其結(jié)果是產(chǎn)生了折射現(xiàn)象。第5課“認(rèn)識(shí)棱鏡”，主要建立光與顏色的關(guān)系。我們看到的“白光”通過三棱鏡后，會(huì)發(fā)生折射，出現(xiàn)紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等各種顏色的光。棱鏡實(shí)驗(yàn)可幫助學(xué)生觀察到因光的折射而產(chǎn)生的彩虹顏色，初步將光和顏色建立聯(lián)系。第6課“光的反射現(xiàn)象”，主要探討光的反射現(xiàn)象。通過觀察光的鏡面反射現(xiàn)象，了解什么是光的反射；通過光的反射實(shí)驗(yàn)，對(duì)反射光的路徑做出預(yù)設(shè)，初步建立入射光與反射光的關(guān)系；對(duì)光的傳播特點(diǎn)做進(jìn)一步探討，即光遇到物體會(huì)發(fā)生反射，反射光也是沿直線傳播的。第7課“制作一個(gè)潛望鏡”，主要利用光的反射特點(diǎn)，制作一個(gè)簡易潛望鏡。潛望鏡的制作，需要綜合運(yùn)用和理解本單元的核心概念，并與工程技術(shù)相結(jié)合。首先需要觀察、了解潛望鏡的結(jié)構(gòu)以及工作過程和原理，其次需要設(shè)計(jì)、制作簡易的潛望鏡。最后通過展示、實(shí)踐、評(píng)價(jià)、交流來進(jìn)一步理解本單元的知識(shí)和技能。二、單元教學(xué)目標(biāo)科學(xué)概念目標(biāo)有的光直接來自發(fā)光的物體，有的光來自反射光的物體。能發(fā)光的物體叫作光源。光在空氣中沿直線傳播。當(dāng)衍進(jìn)中的光遇到物體時(shí)會(huì)發(fā)生反射或折射，會(huì)改變光的傳播方向，會(huì)形成陰影。太陽光包含不同顏色的光。光的反射原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，汽車反光鏡、潛望鏡等都是對(duì)光反射原理的運(yùn)用。科學(xué)探究目標(biāo)能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的傳播方式。會(huì)觀察光的折射現(xiàn)象。能利用鏡面反射實(shí)驗(yàn)，推測反射光規(guī)律，并預(yù)測反射光位置。會(huì)做棱鏡分光實(shí)驗(yàn)，能推測彩虹的顏色序列并制作彩色輪。能自制潛望鏡并進(jìn)行觀察?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)形成對(duì)光研究的興趣。認(rèn)識(shí)到認(rèn)真觀察、實(shí)驗(yàn)和實(shí)事求是地記錄觀察數(shù)據(jù)的重要性。在實(shí)驗(yàn)觀察中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、實(shí)事求是的態(tài)度?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)意識(shí)到光與我們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。單元詞匯光源：通常把那些自身能發(fā)光的物體稱為光源。光的傳播規(guī)律：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。日食、月食及影子的形成都證明了這一事實(shí)。光的折射：光從一種介質(zhì)斜射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變，從而使光線在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生偏折。光的組成：白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等各種色光組成的復(fù)色光。橙、黃、綠等色光叫作單色光。光的反射：光傳播到不同物質(zhì)時(shí)，在分界面上改變傳播方向又返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象。材料清單(視學(xué)生人數(shù)和分組情況而定)手電筒、鏡子、黑色的箱子、蘋果、矩形卡紙、屏、能直立的夾子、薄紙片、塑料杯、玻璃片、水槽、線香、激光筆、玻璃杯、鉛筆、魚缸、金魚、三棱鏡、白紙、硬紙板、水彩筆、火柴、細(xì)線、黑卡紙、膠帶、紙盒、平面鏡、三角板、直尺、鉛筆、剪刀、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。三、分課時(shí)教材分析第1課有關(guān)光的思考(一)背景和教學(xué)目標(biāo)作為本單元的起始課，首先需要了解學(xué)生的原有認(rèn)知，知道學(xué)生關(guān)于光的認(rèn)知水平如何，這是本單元教學(xué)的認(rèn)知起點(diǎn)。本課的觀察活動(dòng)是從認(rèn)識(shí)光源開始的。五年級(jí)的學(xué)生對(duì)于光源和光的特點(diǎn)已經(jīng)積累了不少經(jīng)驗(yàn)，他們知道太陽是光源，電燈是光源，等等，但是他們的認(rèn)識(shí)還比較模糊，因此有必要通過教師的引導(dǎo)，實(shí)際地去觀察、去發(fā)現(xiàn)光源和光之間的聯(lián)系和規(guī)律。本課的教學(xué)思路：首先，聚焦學(xué)生的已有認(rèn)知，了解學(xué)生對(duì)光“已經(jīng)知道的和還想知道的”，“研討”中的第2個(gè)問題，關(guān)于黑暗中的紅蘋果案例可以幫助教師了解學(xué)生有關(guān)光的認(rèn)知水平；其次，從生活現(xiàn)象出發(fā)，引出光源的概念，通過發(fā)光物體的比較，知道光源有什么特點(diǎn)；最后，通過研討，拓寬學(xué)生的視野，感悟光對(duì)人類、對(duì)所有的生命體、對(duì)世間萬物都是不可或缺的。本課教學(xué)可分為兩部分。第一部分是了解學(xué)生有關(guān)光的前概念，教師可用具體情境或事實(shí)來構(gòu)造問題，用“頭腦風(fēng)暴”式的討論將學(xué)生的思維快速聚集到本課要研究的內(nèi)容上。第二部分是研討光和我們生活的關(guān)系—如果沒有光，會(huì)發(fā)生什么?在研討過程中引出光源的概念，讓學(xué)生通過比較各種發(fā)光體，區(qū)別光源和非光源。科學(xué)概念目標(biāo)通常把那些自身能發(fā)光的物體稱為光源。科學(xué)探究目標(biāo)能識(shí)別來自光源的光，如太陽光、燈光。能識(shí)別來自物體反射的光，如月光。能在實(shí)驗(yàn)中感悟到，來自光源的光或來自物體的反射光進(jìn)入眼睛，都能使我們看到光源或該物體?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)認(rèn)識(shí)到事物之間的變化是有聯(lián)系的，也是有規(guī)律的。在實(shí)驗(yàn)觀察中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、實(shí)事求是的態(tài)度。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)意識(shí)到光對(duì)人類生產(chǎn)生活的重要性。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：手電筒、鏡子。教師準(zhǔn)備：有窗簾的教室(本課的活動(dòng)最好能用窗簾遮擋光線，以保證實(shí)驗(yàn)效果)、黑色的箱子、紅蘋果、教學(xué)課件等。第2課光是怎樣傳播的(一)背景和教學(xué)目標(biāo)本課的重點(diǎn)是探究光是如何傳播的。這個(gè)問題對(duì)于成年人來說已不是什么秘密。人們很早之前就通過對(duì)光照射下的物體和影子的觀察，提出光是沿直線傳播的。北宋的沈括在《夢溪筆談》中就已經(jīng)記述了光的直線傳播和小孔成像的實(shí)驗(yàn)。他首先觀察到鳶在空中飛動(dòng)，地面上的影子也跟著移動(dòng)，移動(dòng)的方向與鳶飛的方向一致。沈括又在紙窗上開一小孔，使窗外飛鳶的影子呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上。沈括用光的直進(jìn)道理來解釋所觀察到的結(jié)果：“鳶東則影西，鳶西則影東”。本課也是基于這樣的思路，先讓學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)的角度出發(fā)，推測光的傳播特點(diǎn)，再通過實(shí)驗(yàn)觀察光行進(jìn)的路線，并初步建立“光是直線傳播的”這一核心概念?？茖W(xué)概念目標(biāo)光是沿直線傳播的?？茖W(xué)探究目標(biāo)能與聲音的傳播對(duì)比，發(fā)現(xiàn)光的傳播特點(diǎn)。能有依據(jù)地推測光的傳播路徑。會(huì)設(shè)計(jì)驗(yàn)證光是沿直線傳播的實(shí)驗(yàn)。能用實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象分析，推理得出光是沿直線傳播的?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生愛思考的習(xí)慣以及善于思考的能力。知道推測要有依據(jù)。在實(shí)驗(yàn)中能認(rèn)真觀察、勤于思考，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)事求是地進(jìn)行?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)了解利用光沿直線傳播給人類生產(chǎn)生活帶來的便利。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：手電筒、4張矩形卡紙、4個(gè)能直立的夾子。教師準(zhǔn)備：有關(guān)光是直線傳播的圖片和教學(xué)課件。第3課光的傳播會(huì)遇到阻礙嗎(一)背景和教學(xué)目標(biāo)本課是光沿直線傳播概念的延續(xù)，與前一課的內(nèi)容有著密切的聯(lián)系。本課研究的重點(diǎn)是光在傳播過程中遇到阻礙時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象，這些現(xiàn)象與光的直線傳播有什么關(guān)系。所以，本課也是前一課探究活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)的光的傳播特點(diǎn)在自然環(huán)境中的驗(yàn)證、拓展和進(jìn)一步理解。本課不僅是前一課的延續(xù)，也是為學(xué)生后續(xù)概念建構(gòu)打基礎(chǔ)的課。本課的教學(xué)思路：從生活現(xiàn)象出發(fā)，引出相關(guān)概念，然后通過活動(dòng)探究規(guī)律，最后用規(guī)律解釋現(xiàn)象，同時(shí)深化對(duì)規(guī)律的理解和掌握?？茖W(xué)概念目標(biāo)光在受到一個(gè)物體或一種物質(zhì)的影響前能一直保持原方向傳播。在空氣中沿直線傳播的光遇到不同物體時(shí)，會(huì)發(fā)生通過、部分通過和不通過等現(xiàn)象?？茖W(xué)探究目標(biāo)能推測光照射到不同物體時(shí)光傳播路徑的變化。能運(yùn)用陽光下物體影子變化的規(guī)律來解釋日食和月食現(xiàn)象。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)認(rèn)識(shí)到自然事物是在不斷變化的，事物的變化之間是有聯(lián)系和有規(guī)律的。能夠按活動(dòng)要求堅(jiān)持觀察和如實(shí)記錄數(shù)據(jù)。能夠根據(jù)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象實(shí)事求是地進(jìn)行分析和推理科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)知道人們很早就利用陽光下物體影子的變化規(guī)律來測定時(shí)間。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：手電筒、薄紙片、塑料杯、玻璃。教師準(zhǔn)備：水槽、線香、激光筆、教學(xué)課件等。第4課光的傳播方向會(huì)發(fā)生改變嗎(一)背景和教學(xué)目標(biāo)本課教學(xué)是上一課的延續(xù)，同樣是研究光的傳播特點(diǎn)。不同的是，本課是研究光在傳播途中遇到透明或半透明的物體時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生什么變化。學(xué)生雖然不是很熟悉光的折射現(xiàn)象，但當(dāng)說到將一根筷子放入水中時(shí)會(huì)看到一根“彎折”了的筷子，學(xué)生便會(huì)有所理解?？茖W(xué)概念目標(biāo)光從一種介質(zhì)斜射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變，從而使光線在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生偏折?？茖W(xué)探究目標(biāo)能通過實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象，自行分析、歸納規(guī)律。能用對(duì)比的方法觀察光從空氣到水中發(fā)生的光線變化。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)在小組合作探究活動(dòng)中提升合作意識(shí)、培養(yǎng)合作能力?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)認(rèn)識(shí)到自然界事物的變化是有規(guī)律的。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：玻璃杯、激光筆、鉛筆、魚缸、金魚、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)等。教師準(zhǔn)備：學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料、班級(jí)記錄表、教學(xué)課件等。第5課認(rèn)識(shí)棱鏡(一)背景和教學(xué)目標(biāo)本課內(nèi)容緊接著上一課的內(nèi)容，繼續(xù)讓學(xué)生探索光由空氣斜射入玻璃等其他透明物體時(shí)，是否也能發(fā)生折射；通過觀察白光通過三棱鏡后發(fā)生的變化，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)折射概念進(jìn)行深層次的理解，并結(jié)合生活中常見的光，發(fā)現(xiàn)太陽光是五顏六色的。科學(xué)概念目標(biāo)棱鏡可以改變光的傳播方向。棱鏡是利用光的折射定律控制光的傳播線路的光學(xué)元件。太陽光包含不同顏色的光?？茖W(xué)探究目標(biāo)能通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各種色光在不同介質(zhì)中發(fā)生折射的程度不一樣?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)在實(shí)驗(yàn)觀察中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、實(shí)事求是的態(tài)度?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)意識(shí)到人類的好奇心和社會(huì)的需求是科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：三棱鏡、白紙、硬紙板、水彩筆、火柴、細(xì)線、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)等。教師準(zhǔn)備：學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料、班級(jí)記錄表、教學(xué)課件等。第6課光的反射現(xiàn)象(一)背景和教學(xué)目標(biāo)本課教學(xué)同樣是研究光的傳播特點(diǎn)，即探究光在傳播過程中碰到障礙物會(huì)有怎樣的變化。對(duì)于光的反射，學(xué)生不一定能理解其含義，但對(duì)于光的反射現(xiàn)象，學(xué)生是熟悉的。學(xué)生經(jīng)常玩這樣的游戲，用一塊小鏡子或者金屬的文具盒在太陽下晃動(dòng)，把反射光投射到天花板上或其他物體上。本課教學(xué)活動(dòng)就是在學(xué)生的這種生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上展開的?？茖W(xué)概念目標(biāo)光碰到鏡面會(huì)改變傳播方向，形成反射現(xiàn)象。反射光也是沿直線傳播的。我們之所以能看到物體，是因?yàn)槲矬w上有光反射到眼睛里?？茖W(xué)探究目標(biāo)能根據(jù)陰影、晃眼睛等生活情境發(fā)現(xiàn)光的反射現(xiàn)象，并提出探究冋題及假設(shè)。能通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光的反射規(guī)律。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)善于觀察生活中光的反射現(xiàn)象，并產(chǎn)生探究的欲望?？茖W(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中得出光的反射規(guī)律?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)人們利用光反射原理發(fā)明了很多有用的器具。認(rèn)識(shí)到自然事物的變化是有規(guī)律的。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：手電筒、黑卡紙、膠帶、鏡子、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)等。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、班級(jí)記錄表。第7課制作一個(gè)潛望鏡(一)背景和教學(xué)目標(biāo)潛望鏡的制作是本單元知識(shí)的綜合應(yīng)用，用來考查學(xué)生對(duì)光的理解程度，所以可在單元總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本課的制作活動(dòng)。本課以軍事上常用的潛望鏡為硏究對(duì)象，通過分析、表達(dá)與交流使學(xué)生了解潛望鏡內(nèi)部構(gòu)造及作用，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到平面鏡在軍事及生活中的應(yīng)用，使學(xué)生意識(shí)到科學(xué)技術(shù)的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的熱情。有了上一課的知識(shí)作為基礎(chǔ)，再來研究潛望鏡的基本原理，應(yīng)該沒有難度。本課是讓學(xué)生通過動(dòng)手操作，總結(jié)得出潛望鏡的原理并自己制作一個(gè)潛望鏡?？茖W(xué)概念目標(biāo)潛望鏡利用了光的反射規(guī)律?？茖W(xué)探究目標(biāo)能通過對(duì)潛望鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究，探究潛望鏡的基本原理。通過親自制作潛望鏡，加深對(duì)光的反射原理的理解?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)通過制作潛望鏡的活動(dòng)，使學(xué)生學(xué)會(huì)欣賞、評(píng)價(jià)他人的作品，尊重他人勞動(dòng)成果愿意合作交流?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)能根據(jù)潛望鏡的工作原理，利用生活中的材料，模擬制作潛望鏡。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：紙盒、平面鏡、三角板、直尺、鉛筆、剪刀、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)等。教師準(zhǔn)備：制作好的簡易潛望鏡、教學(xué)課件、圖片、班級(jí)記錄表。四、參考資料無影燈任何物體受到光照都會(huì)投下影子，這是由光線的直線傳播造成的。無影燈其實(shí)并不能“無影”，它只是減淡本影，使本影不明顯。影子是光照射物體形成的，地球上各處的影子是不同的。仔細(xì)觀察電燈光下的影子，還會(huì)發(fā)現(xiàn)影子中部特別黑但四周稍淺。影子中部特別黑的部分叫本影，四周稍淺的部分叫半影。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生都和光的直線傳播有密切關(guān)系。假如把一個(gè)柱形茶葉筒放在桌上，旁邊點(diǎn)燃一支蠟燭，茶葉筒就會(huì)投下清晰的影子。如果在茶葉筒旁點(diǎn)燃兩支蠟燭，就會(huì)形成兩個(gè)相疊而不重合的影子。兩影相疊部分完全沒有光線射到，是全黑的，這就是本影。本影旁邊只有一支蠟燭可照到的地方，就是半明半暗的半影。如果點(diǎn)燃三支甚至四支蠟燭，本影部分就會(huì)逐漸縮小，半影部分會(huì)出現(xiàn)很多層次。物體在燈光下能生成由本影和半影組成的影子，也是這個(gè)道理。很顯然，發(fā)光物體的面積越大，本影就越小。如果我們?cè)谏鲜霾枞~筒周圍點(diǎn)上一圈蠟燭，這時(shí)本影完全消失，半影也淡得看不見了?？茖W(xué)家根據(jù)上述原理制成了手術(shù)用的無影燈。它將發(fā)光強(qiáng)度很大的燈在燈盤上排列成圓形，合成一個(gè)大面積的光源。這樣，就能從不同角度把光線照射到手術(shù)臺(tái)上，既保證手術(shù)視野有足夠的亮度，同時(shí)又不會(huì)產(chǎn)生明顯的本影。手術(shù)無影燈一般由單個(gè)或多個(gè)燈頭組成，系定在懸臂上，能做垂直或循環(huán)移動(dòng)懸臂通常連接在固定的結(jié)合器上，并能圍著它旋轉(zhuǎn)。無影燈采用可消毒的手柄或可消毒的箍(曲軌)作靈活定位，并具有自動(dòng)剎車和停止功能以操縱其定位，在手術(shù)部位的上面和周圍，保持相宜的空間。無影燈的固定裝置可安置在天花板或墻壁的固定點(diǎn)上，也可安置在天花板的軌道上。哈哈鏡如果你靠近光亮的紐扣、電鍍的小勺、燈泡、罐頭盒等物品，會(huì)發(fā)現(xiàn)你的面部可能被照得很大，也可能被照得很小，讓你不禁捧腹大笑。哈哈鏡就是這樣一種使物像變形產(chǎn)生奇異效果或幻象的光學(xué)裝置，利用曲面鏡引起的不規(guī)則光線反射與聚焦，形成散亂的影像。哈哈鏡由凸凹不平的玻璃制成，有的部分是凸鏡，有的部分是凹鏡，因而物體的像有的放大，有的縮小，看上去奇形怪狀，非?；?。鏡面扭曲的情況不同，成像的效果也會(huì)不同，常見的變換效果有高矮胖瘦四種效果。根據(jù)鏡面材質(zhì)的不同，哈哈鏡分為金屬哈哈鏡、玻璃哈哈鏡等。哈哈鏡的鏡面不是平的，有的部分是凸面鏡，有的部分是凹面鏡。當(dāng)你對(duì)著一個(gè)上部是凹面鏡的哈哈鏡時(shí)，你的頭就會(huì)被放大，而且因?yàn)楸亲釉谀槻客怀?，離鏡面更近，鼻子的像放大的倍數(shù)比臉上其他任何部分都大，結(jié)果就照出大鼻子。如果你對(duì)著一個(gè)上部是凸柱面鏡的哈哈鏡，因?yàn)殓R子在豎直方向上并沒有彎曲，所以在豎直方向上像與物長度相同；但在水平方向士由于是凸面鏡，像是縮小的，因此，臉在鏡中的像就變成細(xì)長的了。同樣道理，如果用凹柱面鏡照你的臉，你會(huì)看到一個(gè)短胖的臉。如果把鏡面做成上凸下凹，照出來的人就是頭小身體大的了；鏡面做成上凹下凸，照出來的人就是頭大身體小的。要是將鏡面做成各部分凹凸不平的，照出的像就是歪七扭八的“丑八怪”。目前，大型哈哈鏡主要應(yīng)用于兒童游樂場、酒店裝飾和心理咨詢室等，小型哈哈鏡主要用于家庭裝飾，用來活躍氣氛。第二單元地球表面的變化一、單元概述本單元中的“地球表面”主要指地球表面的形態(tài)，簡稱地形，又稱為地貌。地球表面的地形復(fù)雜多樣、不斷變化。本單元學(xué)習(xí)的重點(diǎn)指向“變化”一詞，即地形地貌的變化。是什么原因引起地球表面形態(tài)的變化呢？教科書通過指導(dǎo)學(xué)生親歷觀察、假設(shè)、模擬實(shí)驗(yàn)、形成解釋等一系列的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，幫助學(xué)生逐步建構(gòu)起“地球現(xiàn)今的面貌不是本來就有的，而是經(jīng)過地球內(nèi)因和外因的共同作用而形成的”這一基本認(rèn)知。本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)來自課程標(biāo)準(zhǔn)中5-6年級(jí)的下列相關(guān)課程內(nèi)容。14.2.1描述地球上的水在陸地、海洋及大氣之間處于不間斷的循環(huán)之中。14.2.3舉例說明水在地表流動(dòng)的過程中，塑造著地表形態(tài)。14.5.1描述地球內(nèi)部有地殼、地幔和地核三個(gè)圈層。14.52知道地殼運(yùn)動(dòng)是地震、火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象形成的原因。14.53說出地殼主要由巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類巖石構(gòu)成。15.3.1了解地震、火山噴發(fā)等自然災(zāi)害對(duì)人類的影響，知道抗震防災(zāi)的基本。3.2說出人類不合理活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響，樹立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。15.3.3舉例說出人類保護(hù)環(huán)境的舉措，能夠針對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境問題提出適當(dāng)建議。為幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念，本單元在設(shè)計(jì)上順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知與心理特點(diǎn)，采用了總一分一總的模式。在單元的起始課，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)主要地形的成因進(jìn)行假設(shè)，埋下探索的伏筆，引發(fā)探究的興趣；在后續(xù)各課的學(xué)習(xí)中，引導(dǎo)學(xué)生親歷相應(yīng)的一系列科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，完善或修正已有認(rèn)知，逐步形成對(duì)地形變化成因的科學(xué)解釋，在單元最后一課，帶領(lǐng)學(xué)生回顧、反思學(xué)習(xí)過程，建構(gòu)起關(guān)于地球表面變化原因的新認(rèn)知。本單元共安排了7節(jié)課。第1課“地球的表面”，作為單元起始課，除擔(dān)負(fù)明確學(xué)習(xí)主題的任務(wù)外，主要是為學(xué)生提供一個(gè)亮明“影響地形變化因素”這一觀點(diǎn)的機(jī)會(huì)，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)提供反思、建構(gòu)相關(guān)科學(xué)概念的基礎(chǔ)。本課的設(shè)計(jì)線索：對(duì)地球全貌的觀察——陸地內(nèi)部主要地形的觀察——每一個(gè)典型地形地貌的觀察。初步讓學(xué)生建立一個(gè)地球尺度的概念。知道我們所看到的平原、高原、山地、丘陵和盆地這些地形只是地球整體面貌的冰山一角，是地形變遷到現(xiàn)今的具體呈現(xiàn)。對(duì)地球全貌的觀察，能夠使學(xué)生在建立與以往學(xué)習(xí)內(nèi)容關(guān)聯(lián)的同時(shí)，為今后更深入學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)埋下一顆探索的種子。第2課“地球的結(jié)構(gòu)”，在前后課之間起著橋梁與紐帶的作用。本課主要承載兩個(gè)任務(wù)：一是第1課學(xué)習(xí)內(nèi)容的延續(xù)，由地球外部形態(tài)的認(rèn)識(shí)延伸到對(duì)地球的內(nèi)部構(gòu)造的學(xué)習(xí)，包括地球的結(jié)構(gòu)、地殼的組成、地殼的運(yùn)動(dòng)等，豐富和完善對(duì)地球的整體認(rèn)知，二是為第3、第4課學(xué)習(xí)地震、火山噴發(fā)形成原因奠定知識(shí)基礎(chǔ)，知道地球內(nèi)部是不斷運(yùn)動(dòng)的。本課最后安排一個(gè)制作地球模型的活動(dòng)，旨在增強(qiáng)學(xué)生對(duì)地球結(jié)構(gòu)的感知，進(jìn)一步激發(fā)興趣與培養(yǎng)實(shí)踐能力。第3課“地震的成因及作用”和第4課“火山噴發(fā)的成因及作用”，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)，知道地震和火山噴發(fā)是引發(fā)地表變化的內(nèi)在因素，相對(duì)于風(fēng)、水等很緩慢的外力作用，是一種劇烈變化。兩課在整體安排上較為相似，均通過模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自觀察，感受地震和火山噴發(fā)時(shí)的現(xiàn)象，了解其形成原因。教科書中分別提供了地震和火山噴發(fā)的資料，通過閱讀與研討，讓學(xué)生了解地震和火山噴發(fā)時(shí)的真實(shí)情景以及給地表帶來的改變。兩課的學(xué)習(xí)是針對(duì)第1課呈現(xiàn)的彎曲巖層和長白山天池兩幅圖片，引導(dǎo)學(xué)生探索其形成的原因，形成科學(xué)解釋。第5課“風(fēng)的作用”和第6課“水的作用”，主要研究的是引發(fā)地表變化的外在因素。第5課，研究風(fēng)的作用對(duì)地表的影響。本課主要通過風(fēng)卷起沙子刮蹭巖石的模擬實(shí)驗(yàn)以及對(duì)沙漠、戈壁、蘑菇巖和雅丹地貌等的觀察活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到風(fēng)的作用是可以使地球表面的地形、地貌發(fā)生改變的。通過與地震和火山噴發(fā)對(duì)地表影響力的比較，知道風(fēng)對(duì)地形地貌的改變是極為緩慢的過程。本課學(xué)習(xí)是對(duì)第1課呈現(xiàn)的敦煌雅丹地貌形成原因猜測的回應(yīng)，學(xué)生由此認(rèn)識(shí)到風(fēng)的作用是巨大的。第6課，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)水對(duì)地表改變所起的作用。本課關(guān)于水的作用主要指地表流水對(duì)地球表面形態(tài)的影響，主要涉及兩個(gè)方面：一是降雨，二是河流。降雨對(duì)地表的侵蝕現(xiàn)象是通過模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感知的，而河流對(duì)地表的影響與重塑作用是通過觀察圖片和閱讀資料使學(xué)生了解的。本課學(xué)習(xí)是對(duì)第1課中黃土高原上的溝壑和黃河入?？诘纳持扌纬稍虿聹y的回應(yīng)，學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)和閱讀資料等學(xué)習(xí)方式，最終形成對(duì)兩種典型地形地貌形成原因的科學(xué)解釋。第7課“總結(jié)我們的認(rèn)識(shí)”，是作為本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié)和學(xué)生認(rèn)識(shí)的提升來設(shè)計(jì)的。主要安排兩個(gè)內(nèi)容：一是回顧本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容，針對(duì)第1課填寫的班級(jí)記錄表中的“猜測主要形成原因”進(jìn)行反思，比較學(xué)習(xí)前后認(rèn)識(shí)的不同，感受自己在“地球表面的變化”單元的學(xué)習(xí)中獲得的成長；二是探索植物對(duì)侵蝕的影響。作為大自然的主要成員，人類的活動(dòng)也影響著地表的變化。本課通過模擬實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到植被覆蓋可以減少外力對(duì)土地的侵蝕，由此可以增強(qiáng)學(xué)生愛護(hù)樹木、保護(hù)土地的意識(shí)一提高他們的自覺性。二、單元教學(xué)目標(biāo)科學(xué)概念目標(biāo)地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)和外力作用是形成和重塑地球表面多種地形地貌的原因。地球表面的地形地貌在不斷地發(fā)生變化，有的變化是在緩慢的過程中進(jìn)行的，如風(fēng)、水等自然作用對(duì)地形的改變；有的卻是一個(gè)比較迅猛的瞬間，如地震和火山噴發(fā)對(duì)地球表面的改變。地球上的水在陸地、海洋及大氣之間不間斷地循環(huán)。地球表面是崎嶇不平的，有平原、高原、山地、丘陵、盆地等多種多樣的地形。地球內(nèi)部有地殼、地幔和地核三個(gè)圈層。地殼主要由巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類巖石構(gòu)成。地殼運(yùn)動(dòng)是地震、火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象形成的原因。地震、火山噴發(fā)等自然災(zāi)害會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生一定的影響，抗震防災(zāi)是有方法可循的。人類的活動(dòng)也會(huì)改變地表形態(tài)，有些活動(dòng)對(duì)地球有積極的影響，有些則是消極影響?？茖W(xué)探究目標(biāo)能通過觀察世界地形圖，描述地球表面的整體樣貌。能描述典型地形地貌特點(diǎn)，并對(duì)其形成原因做出猜測。會(huì)做地震、火山噴發(fā)、風(fēng)蝕巖石、降雨侵蝕土地以及植被對(duì)侵蝕的影響等模擬實(shí)驗(yàn)。會(huì)通過觀察圖片和閱讀資料來搜集信息，作為科學(xué)解釋的證據(jù)。能基于搜集到的證據(jù)，運(yùn)用科學(xué)思維，進(jìn)行科學(xué)解釋并展開科學(xué)論證，最終形成科學(xué)結(jié)論。能反思學(xué)習(xí)過程，不斷調(diào)整、完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，感知自己的進(jìn)步與成長。會(huì)用科學(xué)記錄單的方式表達(dá)想法，作為學(xué)習(xí)反思、形成科學(xué)解釋的重要依據(jù)?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)具有不斷探索地球表面形態(tài)變化原因真諦的興趣與愿望。敢于提出猜想，并嘗試通過實(shí)證的方式證明猜想的正誤。具有尊重證據(jù)、樂于與同學(xué)基于證據(jù)展開科學(xué)論證的品質(zhì)。愿意交流與反思，感受集體智慧的優(yōu)勢。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)感受科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對(duì)人類探索、了解自然帶來的可能與便利。認(rèn)識(shí)到人類與環(huán)境是相互影響的，應(yīng)自覺保護(hù)環(huán)境。單元詞匯地殼：地殼是地球固體圈層的最外層，它以莫霍面與地幔相分隔，具有明顯的橫向不均這一特征。地幔：地殼底部至地表以下大約2900千米處的古登堡面的地球內(nèi)部圈層。地幔約占地球總體積的83%，總質(zhì)量的2/3。地幔又可分為上地幔和下地幔兩個(gè)次一級(jí)圈層。地核：地球內(nèi)部構(gòu)造的中心層圈。指地幔以下到地球中心的部分。推測可能是高壓狀態(tài)下鐵、鎳成分的物質(zhì)。地核又可分為內(nèi)核和外核兩部分，外核深度為2900千米-5100千米，推測為液態(tài)；內(nèi)核深度為約5100千米以下至地心。地震：地面的震動(dòng)，是地殼快速釋放能量過程中造成的，其間會(huì)產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。火山噴發(fā)：是一種奇特的地質(zhì)現(xiàn)象，是地殼運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式，也是地球內(nèi)部熱能在地表的一種最強(qiáng)烈的顯示，是巖漿等噴出物在短時(shí)間內(nèi)從火山口向地表的釋放。侵蝕作用：指風(fēng)力、流水、冰川、波浪等外力在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下改變地面巖石及其風(fēng)化物的過程。侵蝕作用可分為機(jī)械剝蝕作用和化學(xué)剝蝕作用。搬運(yùn)作用：是指地表和近地表的巖屑和溶解質(zhì)等風(fēng)化物被外營力搬往他處的過程。是自然界塑造地球表面的重要作用之一。其中，外營力包括水流、波浪、潮汐流和海流、冰川、地下水、風(fēng)和生物作用等。沉積作用：是指被運(yùn)動(dòng)介質(zhì)搬運(yùn)的物質(zhì)到達(dá)適宜的場所后，由于條件發(fā)生沉淀、堆積的過程的作用。堆積作用：被搬運(yùn)的物質(zhì)因外營力減弱或失去搬運(yùn)能力，以及含溶解質(zhì)的水溶液受蒸發(fā)或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后出現(xiàn)的積聚過程。其含義比沉積作用更廣，但兩詞經(jīng)常通用。材料清單地形圖(世界和中國)、橡皮泥(紅、黃、藍(lán)三種顏色)、泡沫小盒、保鮮膜、土豆泥、番茄醬、罐頭盒(或不銹鋼小盆)、鐵架臺(tái)、酒精燈、護(hù)目鏡、巖石(砂巖)、砂紙、泥土、有顏色的沙子、報(bào)紙、小桶、自制噴壺、塑料盒、混有少量沙石的濕潤土、有植物生長的土、一側(cè)有孔的長方形塑料水槽、降雨器、水、圖片、視頻及教學(xué)課件等。三、分課時(shí)教材分析第1課地球的表面(一)背景和教學(xué)目標(biāo)本課題目“地球的表面”主要指地球表面的形態(tài)，簡稱“地形”，又稱“地貌”。常見的陸地地形有平原、高原、山地、丘陵和盆地等。地球表面的地形不僅復(fù)雜多樣，而且在不斷地發(fā)生著變化。其變化的原因也很復(fù)雜，不僅與地球內(nèi)部構(gòu)造有關(guān)，還與空氣、水、動(dòng)植物、人類活動(dòng)等外部因素有關(guān)。作為單元起始課，本課為整個(gè)單元的學(xué)習(xí)起到“奠定知識(shí)基礎(chǔ)，提供思維線索的作用。首先，提供“世界地形圖”“我國的地形圖”以及各種典型地形地貌的圖片，引導(dǎo)學(xué)生按照“從整體到局部”的順序進(jìn)行觀察，學(xué)習(xí)描述地形的特點(diǎn)，對(duì)地表的各種形態(tài)進(jìn)行初步的認(rèn)知。學(xué)生在感嘆大自然的神奇造化的同時(shí)，會(huì)進(jìn)一步思考：這些奇妙的地形地貌是如何形成的呢？五年級(jí)的學(xué)生對(duì)于地形地貌雖然沒有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，但是他們也有著豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，旅途中、網(wǎng)絡(luò)中、電視中的見聞都會(huì)使他們對(duì)地形地貌有一些淺顯的認(rèn)識(shí)。因此他們可以嘗試對(duì)各種地形地貌的成因進(jìn)行猜測，不僅可以為整個(gè)單元的學(xué)習(xí)提供思維線索，而且也將學(xué)生心中的疑惑與教學(xué)目標(biāo)相融合，激發(fā)他們進(jìn)一步探究地形地貌特點(diǎn)及其變化原因的興趣?？茖W(xué)概念目標(biāo)地球表面的地形地貌是復(fù)雜多樣的，也是不斷變化的。常見的陸地地形有平原、高原、山地、丘陵和盆地等。科學(xué)探究目標(biāo)能夠通過觀察、分析圖片等資料獲得關(guān)于地形地貌特點(diǎn)的信息。能夠用恰當(dāng)?shù)脑~語描述常見地形地貌的特點(diǎn)。能夠?qū)Φ匦蔚孛沧兓脑蜻M(jìn)行有依據(jù)的猜測。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)愿意交流、表達(dá)自己的觀點(diǎn)。發(fā)展探究地形地貌變化原因的興趣?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)意識(shí)到各種各樣的地形地貌是大自然賜予我們?nèi)祟惖膶氋F自然遺產(chǎn)。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：世界地形圖或地形地球儀、中國地形圖或地形地球儀、典型地形地貌的圖片、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。教師準(zhǔn)備：典型地形地貌的視頻、世界地形圖、中國地形圖、班級(jí)記錄大表、教學(xué)課件。第2課地球的結(jié)構(gòu)(一)背景和教學(xué)目標(biāo)從本課開始，學(xué)生將研究地球表面形態(tài)形成的原因。影響地表形態(tài)變化的因素有很多，按照其能量的來源可歸納為兩個(gè)原因：內(nèi)力作用和外力作用。內(nèi)力作用的能量來源于地球本身，表現(xiàn)為地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)及變質(zhì)作用。外力作用的能量來源于地球外部，主要是太陽輻射能和重力勢能，主要表現(xiàn)形式為風(fēng)化和流水的侵蝕、搬運(yùn)沉積作用等第2課以及后面的第3、第4課，研究地球內(nèi)部力量對(duì)地形地貌的影響。第2課研究“地球的結(jié)構(gòu)”，而第3、第4課主要研究地球內(nèi)力作用的兩種表現(xiàn)形式：地震和火山噴發(fā)。地球內(nèi)部力量的產(chǎn)生與地球內(nèi)部構(gòu)造有著緊密的關(guān)系。地球由外向內(nèi)大致可分為地殼、地幔和地核三層。在地球的內(nèi)部圈層中，地殼與上地幔頂部的固體圈層稱為巖石圈。巖石圈保持在具有黏彈性、高溫可流動(dòng)的軟流層之上。巖石圈不是一個(gè)單一的完整的塊體，而是由板塊構(gòu)成。全球的板塊共分六大板塊，分別是亞歐板塊、太平洋板塊、美洲板塊、非洲板塊、印度洋板塊和南極洲板塊。這些板塊在不停地運(yùn)動(dòng)，是造成地球表面形態(tài)變化的重要原因。板塊之間相互滑動(dòng)、碰撞、俯沖，它們的邊緣構(gòu)成地球表面的活動(dòng)帶，是地震、火山的高發(fā)區(qū)。在本課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將了解地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)地殼的組成，了解地殼運(yùn)動(dòng)并通過制作“地球結(jié)構(gòu)的模型”了解地球內(nèi)部圈層的結(jié)構(gòu)。本課的學(xué)習(xí)為后面進(jìn)一步研究地震和火山噴發(fā)奠定了知識(shí)基礎(chǔ)?？茖W(xué)概念目標(biāo)地球從表面到地心分為地殼、地幔、地核三個(gè)圈層，地殼在不斷運(yùn)動(dòng)著。組成地殼的巖石可分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類?？茖W(xué)探究目標(biāo)能夠通過閱讀資料、觀察圖片來了解地殼運(yùn)動(dòng)如何引起地形變化。能夠制作地球結(jié)構(gòu)的模型，了解地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)保持對(duì)探究地球內(nèi)部構(gòu)造的好奇心和探究熱情。樂于參與地球結(jié)構(gòu)模型的制作活動(dòng)，能夠與他人合作、克服困難、積極地完成制作任務(wù)?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境目標(biāo)感受科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為人類探索自然、認(rèn)識(shí)自然帶來了可能與便利。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：橡皮泥(紅、黃、藍(lán)三種顏色)、地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相關(guān)資料、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、視頻資料、班級(jí)記錄表。第3課地震的成因及作用(一)背景和教學(xué)目標(biāo)在第2課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生認(rèn)識(shí)了地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解了地殼的組成及運(yùn)動(dòng)。本課和第4課，將指導(dǎo)學(xué)生通過研究地震和火山噴發(fā)兩種自然現(xiàn)象來認(rèn)識(shí)地球內(nèi)部的力量是如何改變地形地貌的。地面的震動(dòng)簡稱為地震，是巖石圈內(nèi)能量積累到一定時(shí)候釋放的一種形式，是自然界經(jīng)常發(fā)生的一種地質(zhì)作用。地震可分為天然地震和人工地震兩大類。天然地震有兩種：一種是“構(gòu)造地震”，是由地下巖石的構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的地震；另一種是由火山噴發(fā)而產(chǎn)生的“火山地震”。人工地震是用大為方法產(chǎn)生的地震，如工業(yè)爆破或地下核爆炸等。本課主要研究的是“構(gòu)造地震”。構(gòu)造地震又稱斷裂地震，是由地下巖石發(fā)生快速錯(cuò)斷引起的。地下巖石由于地殼的運(yùn)動(dòng)會(huì)長期受到力的作用而發(fā)生形變。一旦這種作用力的強(qiáng)度超過了巖石的承受強(qiáng)度，巖石就要破裂或錯(cuò)開，同時(shí)將積累的能量迅速釋放出來從而發(fā)生地震。構(gòu)造地震分布廣、危害巨大，強(qiáng)烈的地震能導(dǎo)致山崩地裂、地面沉降與隆升、地表錯(cuò)位、河道堵塞、房屋倒塌等。大多數(shù)地震都屬于構(gòu)造地震。中國是多地震的國家之一學(xué)生對(duì)于地震現(xiàn)象并不是一無所知，電視中、網(wǎng)絡(luò)中都經(jīng)常會(huì)有關(guān)于地震的報(bào)道。他們知道地震是一種災(zāi)害性地質(zhì)現(xiàn)象，一地震發(fā)生時(shí)會(huì)對(duì)地表形態(tài)產(chǎn)生巨大的影響。而且通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生也了解了地殼運(yùn)動(dòng)對(duì)巖層的影響。但是，學(xué)生對(duì)于地震產(chǎn)生的具體原因還比較模糊，地震的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致地形地貌的哪些具體變化也不是非常清楚。因此，在本課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將通過模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)地震的成因建構(gòu)自己的解釋，通過分析文字、圖片等資料了解地震發(fā)生時(shí)對(duì)地表產(chǎn)生的影響，搜集地震發(fā)生時(shí)如何自救的方法并且制成宣傳海報(bào)。通過以上的活動(dòng)，幫助學(xué)生建立關(guān)于“地震”這一自然現(xiàn)象比較完整的知識(shí)體系：從“原因”到“產(chǎn)生的影響”再到“如何自救”。同時(shí)加深了學(xué)生對(duì)于“地殼運(yùn)動(dòng)”的理解，為解釋“彎曲巖石”的現(xiàn)象找到更為充分的依據(jù)?？茖W(xué)概念目標(biāo)地殼運(yùn)動(dòng)是地震發(fā)生的原因。地震的發(fā)生會(huì)使地表形態(tài)發(fā)生巨大變化?？茖W(xué)探究目標(biāo)能夠通過模擬實(shí)驗(yàn)，探究地震形成的原因。能夠通過閱讀資料、觀察圖片，分析地震后給地表帶來的改變。能夠制作關(guān)于抗震防災(zāi)的手抄報(bào)，宣傳抗震防災(zāi)的常識(shí)?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)保持對(duì)地震現(xiàn)象的探究熱情，樂于參加模擬實(shí)驗(yàn)。能基于證據(jù)大膽表達(dá)自己的見解，認(rèn)真傾聽他人意見，形成集體觀點(diǎn)?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)了解科學(xué)技術(shù)可以減少自然災(zāi)害對(duì)人類生活的影響。知道抗震防災(zāi)的基本常識(shí)。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：泡沫小盒、保鮮膜、泥土、水、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、班級(jí)記錄表。第4課火山噴發(fā)的成因及作用(一)背景和教學(xué)目標(biāo)在上一課研究地震成因之后，本課將研究地球內(nèi)部力量改變地形地貌的另外一種表現(xiàn)形式——火山噴發(fā)?；鹕绞怯傻厍騼?nèi)部的熾熱巖漿及伴生的氣體和碎屑物質(zhì)噴出至地表后冷凝、堆積而成的山體。典型的火山地貌表現(xiàn)為頂部有漏斗狀洼地的椎體孤立山峰，如日本富士山?；鹕絿姲l(fā)是火山作用的表現(xiàn)形式，是巖漿活動(dòng)的一種。巖漿活動(dòng)可分為兩種方式：①侵入作用，巖漿從深部發(fā)源地上升但沒有到達(dá)地表就冷凝形成巖石的過程；②噴出作用或火山作用，巖漿從深部發(fā)源地上升直接溢出地表，甚至噴至天空的作用過程。巖漿發(fā)源于上地幔軟流層或下地殼深處，其溫度很高，一般在700-1200℃，內(nèi)壓力很大，可以順著地殼薄弱地帶侵入上部地殼，或沿著構(gòu)造裂隙噴出地面。火山噴發(fā)多具有間歇性。正在噴發(fā)的和人類有史以來常作周期性噴發(fā)的火山稱為“活火山”，其周期可為數(shù)十年或數(shù)百年；人類歷史上無噴發(fā)記錄且已遭嚴(yán)重破壞的火出稱為“死火出”；雖長期無噴發(fā)活動(dòng)，但是還會(huì)再噴發(fā)的年輕且完好的火出稱為“休眠火山”。火山主要分布于板塊之間的構(gòu)造活動(dòng)帶，如環(huán)太平洋大陸邊緣帶、地中?！柴R拉雅山脈帶和洋中脊裂谷帶等學(xué)生對(duì)于火山噴發(fā)的自然現(xiàn)象并不陌生。但是，他們對(duì)于這一自然現(xiàn)象更多停留在文字、圖片以及視頻等感性認(rèn)識(shí)的水平上，并沒有深入去了解這種地質(zhì)作用對(duì)地形地貌產(chǎn)生的影響，更沒有通過模擬實(shí)驗(yàn)來探究其發(fā)生的原因。因此，本課將引導(dǎo)學(xué)生對(duì)火山噴發(fā)的成因及其對(duì)地形地貌的影響進(jìn)行深入探究。學(xué)生將通過對(duì)文字、圖片等資料的分析整理來了解火山噴發(fā)給地表帶來的改變，通過模擬實(shí)驗(yàn)探究火山噴發(fā)的成因，了解火山噴發(fā)對(duì)環(huán)境的影響。科學(xué)概念目標(biāo)地殼運(yùn)動(dòng)是火山噴發(fā)的原因?；鹕絿姲l(fā)會(huì)改變地球表面的地形，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響?？茖W(xué)探究目標(biāo)能夠通過閱讀資料、觀察圖片，分析火山噴發(fā)給地形地貌帶來的改變。能夠通過模擬實(shí)驗(yàn)獲得證據(jù)，探究火山噴發(fā)的原因?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)對(duì)探究火山噴發(fā)現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情。積極參加模擬實(shí)驗(yàn)，具有基于證據(jù)發(fā)表自己見解的意識(shí)。斗學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境目標(biāo)認(rèn)識(shí)到人類、動(dòng)植物與環(huán)境之間相互影響和相互依存關(guān)系。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：火山噴發(fā)的文字及圖片資料、土豆泥、番茄醬、罐頭盒(或不銹鋼小盆)、鐵架臺(tái)、酒精燈、護(hù)目鏡、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、視頻資料、班級(jí)記錄表。第5課風(fēng)的作用(一)背景和教學(xué)目標(biāo)在前面2-4課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生研究了內(nèi)部力量對(duì)地球表面形態(tài)的影響。本課和第課開始研究外力作用對(duì)地形地貌的改變。外力作用的能量來源于地球外部——以太陽能為主。外力作用主要作用于地球的外部圈層和表層系統(tǒng)，主要形式是地球外圈的力量對(duì)地殼的風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、沉積過程，并對(duì)地球的表面形態(tài)進(jìn)行改造。地球的外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈。大氣圈是地球外部圈層最主要的組成部分，大氣圈本身進(jìn)行著各種各樣復(fù)雜的物理化學(xué)過程，同時(shí)還與地球表面的巖石圈發(fā)生著各種復(fù)雜的地質(zhì)過程，即風(fēng)的地質(zhì)作用?？諝獾倪\(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，絕對(duì)水平運(yùn)動(dòng)的空氣是不存在的，因此可以把近水平運(yùn)動(dòng)的空氣稱為風(fēng)。風(fēng)的地質(zhì)作用是指氣流對(duì)地球表面物質(zhì)的動(dòng)力作用及其相關(guān)的過程，主要形式有風(fēng)蝕作用、風(fēng)的搬運(yùn)作用及風(fēng)的堆積作用。五年級(jí)的學(xué)生對(duì)于由“風(fēng)的作用”形成的地貌并不陌生，他們會(huì)從電視、網(wǎng)絡(luò)中獲得一些相關(guān)的信息，甚至可能去某些地區(qū)旅游過。但是，他們對(duì)于這種地貌的形成的具體原因及過程并不清楚。在本課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將通過模擬實(shí)驗(yàn)初步探究風(fēng)蝕作用對(duì)巖石的影響，通過閱讀分析圖片、文字等資料了解風(fēng)蝕作用、風(fēng)的搬運(yùn)及堆積作用對(duì)地球表面的影響，以及了解相關(guān)地形地貌的形成過程?？茖W(xué)概念目標(biāo)風(fēng)的力量會(huì)磨蝕巖石并且搬運(yùn)巖石破碎物，對(duì)地形變化起著重要作用，而且這種作用和變化是緩慢進(jìn)行的。科學(xué)探究目標(biāo)能根據(jù)已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)“風(fēng)對(duì)地形的作用”提出自己的看法和根據(jù)，并且與其他同學(xué)進(jìn)行交流和分享。會(huì)做“模擬風(fēng)卷起沙子對(duì)巖石的影響”的實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)體會(huì)到大自然的神奇力量。意識(shí)到探究成果對(duì)解答問題的重要價(jià)值?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境目標(biāo)認(rèn)識(shí)到由于風(fēng)的作用形成的地形地貌是大自然賜予我們?nèi)祟惖膶氋F自然遺產(chǎn)。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：巖石(砂巖)、砂紙、實(shí)驗(yàn)記錄單。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、風(fēng)蝕地貌(戈壁、沙漠)照片、雅丹地貌的視頻資料、班級(jí)記錄表。第6課水的作用(一)背景和教學(xué)目標(biāo)水圈作為地球外部圈層之一，包括海洋、湖泊、河流、冰川、沼澤和地下水等形成連續(xù)的封閉圈層。在太陽能的作用下，水在不斷地循環(huán)，循環(huán)所產(chǎn)生的作用力對(duì)地表不斷地進(jìn)行著改造，是外力作用的重要組成部分。本課研究“水的作用”，主要指地面流水對(duì)地球表面形態(tài)的影響。地面流水是指流動(dòng)于陸地表面的水，包括大氣降水、融雪、經(jīng)由地下重新返回地表的暫時(shí)的或常年的徑流水。因此，地面流水包括暫時(shí)性地面流水和長期性地面流水。本課的學(xué)習(xí)也將從這兩方面入手，引導(dǎo)學(xué)生了解水的地質(zhì)作用。暫時(shí)性地面流水，是在大氣降水(比如降雨)的同時(shí)，山體斜坡上向下流動(dòng)的薄水層及由此形成的無數(shù)細(xì)流，隨降雨結(jié)東而停止流動(dòng)。降雨時(shí)，會(huì)產(chǎn)生無固定水道的細(xì)小水流沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)風(fēng)化作用所產(chǎn)生的松散物質(zhì)向斜坡下搬運(yùn)。雨點(diǎn)沖擊地面的機(jī)械作用，加強(qiáng)了斜坡面的侵蝕和搬運(yùn)能力，產(chǎn)生斜坡的侵蝕作用。在起伏不平的斜坡上，有各種低洼地處，當(dāng)徑流水匯入低洼地區(qū)后便形成了較強(qiáng)水流，擴(kuò)大了侵蝕作用，在土壤中形成切溝，切溝相互匯集形成沖溝。沖溝是加速水流的侵蝕而切入地表的溝。沖溝侵蝕是水力侵蝕的形式之一，它切割土地，使土地支離破碎而造成水土嚴(yán)重流失。河流是具有一定河道的長期性地面流水，是地球外力作用中最主要的形式，在河流的侵蝕、搬運(yùn)和沉積過程中，地球表面的形態(tài)不斷地被改造。河水的侵蝕作用分為下蝕作用和側(cè)蝕作用。下蝕作用使谷底、河床加深，側(cè)蝕作用使河道加寬。河水的沉積作用會(huì)形成三角洲、沖積平原等地形地貌。降雨、河流都是學(xué)生非常熟悉的自然景象，但是他們并不清楚地面流水也是改變地形地貌的重要因素。在本課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將通過模擬實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)降雨給地表帶來的變化；通過觀察圖片、閱讀資料認(rèn)識(shí)河流對(duì)地表的改變；用掌握的科學(xué)知識(shí)解釋自然現(xiàn)象，加深他們對(duì)“流水”這一外力作用如何影響地形變化的認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)概念目標(biāo)地球上的水在陸地、海洋及大氣之間不間斷地循環(huán)。雨水降落到地面會(huì)侵蝕土地。河流會(huì)侵蝕河床和兩岸，這些被侵蝕的泥土在水流緩慢的地方又會(huì)沉積下來。河流的侵蝕和沉積作用，形成了許多不同的地形地貌?？茖W(xué)探究目標(biāo)能通過模擬實(shí)驗(yàn)探究降雨給土地帶來的變化。能夠通過分析、閱讀資料了解河流的侵蝕和沉積作用形成了許多不同的地形地貌?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)積極參與模擬實(shí)驗(yàn)，尊重事實(shí)，愿意溝通交流自己的觀點(diǎn)與發(fā)現(xiàn)。提升自覺保護(hù)環(huán)境的意識(shí)?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境目標(biāo)認(rèn)識(shí)到水土流失的危害和減少雨水對(duì)土地侵蝕的重要性。認(rèn)識(shí)到人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：泥土、有顏色的沙子、報(bào)紙、小桶、自制噴壺、塑料盒。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件，河流侵蝕、沉積作用形成地形地貌的圖片及資料，班級(jí)記錄表。第7課總結(jié)我們的認(rèn)識(shí)(一)背景和教學(xué)目標(biāo)經(jīng)歷了前面6課的學(xué)習(xí)，學(xué)生分別從內(nèi)力作用和外力作用兩個(gè)方面探究了影響地球表面變化的原因，認(rèn)識(shí)了各種因素影響下形成的典型地形地貌。本課是對(duì)前面所學(xué)內(nèi)容的回顧與梳理，意在幫助學(xué)生對(duì)地形地貌的形成及其演變形成更加完整的認(rèn)知。同時(shí)，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究植被對(duì)侵蝕作用的影響，拓展學(xué)生對(duì)侵蝕作用的認(rèn)識(shí)，并將學(xué)到的科學(xué)知識(shí)與自然界及其生態(tài)環(huán)境的保護(hù)聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)植物、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)?？茖W(xué)概念目標(biāo)地球內(nèi)部力量如地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力，與外部因素如風(fēng)、水等，都會(huì)影響地球表面的形態(tài)。斜坡上有無植被會(huì)影響土地被侵蝕的程度?？茖W(xué)探究目標(biāo)能回顧并梳理出影響地球表面變化的因素。能夠通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究植被對(duì)侵蝕的影響?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)愿意交流、表達(dá)自己的觀點(diǎn)。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)意識(shí)到各種自然力量在重塑地表形態(tài)的過程中也會(huì)影響人類的生產(chǎn)生活，人類自身的活動(dòng)也在改變著地表的形態(tài)，我們要盡量減少對(duì)土地的侵蝕。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：濕潤且混有少量沙石的土、有植物覆蓋的土、一側(cè)有孔的長方形塑料水槽、降雨器、水、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、班級(jí)記錄大表。四、參考資料地形地貌類型地表形態(tài)簡稱地形，又稱為地貌。從形態(tài)分，主要分為陸地地貌形態(tài)和海底地貌形態(tài)；從成因分，可分為內(nèi)力為主和外力為主形成的地貌形態(tài)。陸地地貌形態(tài)陸地表面是起伏不平的，形態(tài)是多種多樣的。陸地地貌主要有平原、高原、山地、丘陵、盆地等，但基本上可以歸納為山地和平原兩種類型。丘陵和山地的形態(tài)無大區(qū)別，海拔高度小于500米，相對(duì)廣度小于100米的山地就是丘陵。高原和平原也沒有嚴(yán)格界限。盆地實(shí)質(zhì)上是山地和平原兩種類型的組合山地地貌包括山嶺和谷地兩種類型。高出平地之上具有頂、坡、麓三個(gè)部分組成的地表形態(tài)叫作山，山頂叫作峰；呈長條狀延伸的山叫作嶺，山嶺的頂部叫作山脊向一個(gè)方向延伸的山嶺系統(tǒng)叫作山脈。一條山脈可以包括許多條大致平行的山嶺及其間的谷地。平原又可分為低平原和高平原兩類。通常把絕對(duì)高度小于200米的沿海平原和盆地底部平原叫作低平原；地面切割較淺的高原叫作高平原，如我國的內(nèi)蒙古高原。海底地貌形態(tài)海底地貌也是多樣的，總的說來，海底地貌可劃分成大陸架、大陸坡和大洋底三大陸架是大陸地殼被海水淹沒的部分，在構(gòu)造上是大陸的組成部分。大陸坡是大陸架外緣向深海盆地過渡的一個(gè)很陡的斜坡。大洋底是海洋底部的主體部分，約占海底總面積的80%。大洋底的地形起伏也是很大的，在大洋底部有綿延數(shù)千千米的海底山脈(也叫海嶺)，把洋底分隔成數(shù)個(gè)面積廣大的海盆。海底也有火山，火山露出水面就是火山島。此外，在太平洋的邊緣還有數(shù)千米深的海溝和一系列島弧，海溝和島弧分布的地區(qū)是海底坡度最大、高差極為懸殊的地方。地球的圈層構(gòu)造地球的物質(zhì)成分及性質(zhì)不是均一的，具有圈層結(jié)構(gòu)的特征。地面以上的圈層為外部圈層，地面以下的圈層為內(nèi)部圈層。一、外部圈層構(gòu)造地球的外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈。二、內(nèi)部圈層構(gòu)造地球的內(nèi)部以兩個(gè)重要的間斷面—一莫霍面和古登堡面為界，分為地殼、地幔和地殼是地球固體圈層的最外層，由巖石組成，其底界為莫霍洛維契奇界面。1.地殼地殼的厚度各處不一。大陸地殼平均厚度為35千米，大洋地殼平均厚度為7千米。地殼的體積占全球的1%，質(zhì)量為全球的0.2%。地殼的表層因受大氣、水、生物的作用，可形成土壤層、風(fēng)化殼和沉積層，厚度在10千米以內(nèi)。2.地幔地殼底部至地表以下約2900千米處的古登堡面的地球內(nèi)部圈層為地幔。地幔約占地球總體積的83%，總質(zhì)量的2/3，可分為上地幔與下地幔。上地幔的物質(zhì)成分一般認(rèn)為是由橄欖石、輝石和石榴子石按不同的比例組成的。上地幔100千米200千米處的物質(zhì)具有較強(qiáng)的塑性變形能力，在動(dòng)力的作用下可以發(fā)生緩慢的流動(dòng)，稱為軟流層。軟流層以上的地幔部分和地殼合在一起統(tǒng)稱為巖石圈。3.地核地核是地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的中心層圈，指地幔以下到地球中心的部分?？茖W(xué)家推測地核中的物質(zhì)可能是高壓狀態(tài)下鐵、鎳成分。地核又可分為內(nèi)核和外核兩部分，外核深度為2900千米-5100千米，推測為液態(tài)；內(nèi)核深度為約5100千米以下至地心。地質(zhì)作用地質(zhì)作用是指改變地球表面形態(tài)、改變組成地殼的物質(zhì)(巖石)成分與構(gòu)造、破壞原來的巖石以及形成新的巖石等的自然作用。一切地質(zhì)作用都是以能量為基礎(chǔ)的地球的能量系統(tǒng)由太陽能、放射能、物理能和其他能量等構(gòu)成。沒有能量，地質(zhì)作用就不可能發(fā)生，但并不是地球的所有能量都會(huì)轉(zhuǎn)化成地質(zhì)作用的形式。由能量轉(zhuǎn)化而成的、能夠?qū)е碌刭|(zhì)作用發(fā)生的力稱為營力。按來源分，營力可分為內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用。像放射能、動(dòng)能、重力能、化學(xué)能、結(jié)晶能等來源于地球內(nèi)部的能量稱為地球的內(nèi)能，以內(nèi)能作為營力的地質(zhì)作用稱為內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用，內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用主要發(fā)生在固體地球的內(nèi)部，部分發(fā)生在固體地球的表層。來源于地球外部的能量稱為外能，其相應(yīng)的地質(zhì)作用稱為外動(dòng)力地質(zhì)作用，外動(dòng)力地質(zhì)作用則主要作用于地球的外圈和地球的表層系統(tǒng)。內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用的形式主要有構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地震作用、巖漿作用和變質(zhì)作用等方式；外動(dòng)力地質(zhì)作用的主要形式是地球外圈對(duì)地殼的風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、堆積過程，并對(duì)地球的表層系統(tǒng)進(jìn)行改造。地表形態(tài)的形成和發(fā)展是內(nèi)力和外力相互作用的結(jié)果。內(nèi)力創(chuàng)造了地表形態(tài)的基本輪廓，即海陸的分異和大的地形起伏，外力則進(jìn)行雕塑加工；內(nèi)力作用造成高山盆地，使地面崎嶇不平，外力作用則破壞高山、填平低地，使地面趨于平夷。二者在地形發(fā)展方向上是對(duì)立的，但又是相互聯(lián)系的統(tǒng)一過程。內(nèi)力作用可歸結(jié)為隆起和沉降的對(duì)立統(tǒng)一。外力作用可歸結(jié)為侵蝕和沉積的對(duì)立統(tǒng)一。但外力的侵蝕和沉降卻與內(nèi)力的隆起和沉降相互依存。侵蝕作用主要在隆起的山地高原上進(jìn)行，沉積作用主要在沉降的平原和盆地內(nèi)進(jìn)行，這就是外力和內(nèi)力的對(duì)立統(tǒng)一。內(nèi)、外力相互斗爭彼此消長的過程，就是地表形態(tài)發(fā)展和演化的過程。著名的長江三峽就是內(nèi)力和外力共同作用的結(jié)果。長江三峽以雄偉險(xiǎn)峻聞名中外它是地殼不斷抬升、流水不斷侵蝕切割形成的，也就是說是內(nèi)力和外力的共同作用形成的。地震地震的成因地震是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式，也是地球內(nèi)部存在巨大能量的證明。地震的成因相當(dāng)復(fù)雜，各種成因假說也很多，但不管何種成因假說，幾乎所有科學(xué)家都認(rèn)為地震是由于震源區(qū)物質(zhì)發(fā)生瞬時(shí)位移所形成的彈性波到達(dá)地表所引起的震動(dòng)。一般認(rèn)為，地震是因?yàn)榈厍騼?nèi)部巖石所承受的應(yīng)力超過了巖石的強(qiáng)度發(fā)生破裂產(chǎn)生的。地殼上部的巖石是一種彈性物質(zhì)，容易發(fā)生彈性變形。原始狀態(tài)中的巖石在應(yīng)力作用下不斷發(fā)生變形，在巖石的彈性應(yīng)變范圍內(nèi)，這種變形并沒有釋放能量，而是轉(zhuǎn)化成應(yīng)變的形式，并隨著能量的積累使應(yīng)力和應(yīng)變不斷加大。每一種巖石都有自己的強(qiáng)度，也有一定的彈性應(yīng)變范圍，當(dāng)?shù)厍騼?nèi)部巖石所承受的應(yīng)力超過了巖石所能承受的彈性應(yīng)變范圍時(shí)，巖石便發(fā)生破裂，同時(shí)由于彈性回跳而發(fā)生震動(dòng)，地震就發(fā)生了。地震過后，地球內(nèi)部的能量得到了釋放，但巖石的斷裂變形卻無法再恢復(fù)。震源即地震發(fā)生的地點(diǎn)。震源實(shí)際上并不是地球內(nèi)部發(fā)生地震的一個(gè)點(diǎn)，通常是一定范圍內(nèi)遭到破壞的巖石。震中震中是地震震源在地表的垂直投影點(diǎn)，也是震源與地表最近的距離，通常在震中附近地區(qū)地震的破壞程度最大。震級(jí)震級(jí)是按照地震本身強(qiáng)度而定的等級(jí)標(biāo)度，與地震釋放大量的能量大小相關(guān)，常用M表示。地震釋放出來的能量越多，震級(jí)就越大。烈度烈度是指地震對(duì)地表的破壞程度，它是根據(jù)地面的破壞程度來確定的，一般分為12級(jí)，12級(jí)烈度是毀滅性的。地震作用地震作用有許多不同的表現(xiàn)形式，形成許多地質(zhì)現(xiàn)象。地面變形是地震作用最常見的結(jié)果，除了隆起、錯(cuò)動(dòng)、旋扭等各種變形外，還可能引起地裂縫、地面陷落等變形。震區(qū)及其周圍地區(qū)，出現(xiàn)大量的裂縫帶、重力崩塌、滾石、邊坡崩塌、地滑、地基沉陷等。由地震引發(fā)的山崩和滑坡規(guī)模往往很大，造成次生災(zāi)害。地震中由于山崩或滑坡所形成的垮塌物經(jīng)常會(huì)堵塞河道，形成湖泊——堰塞湖。風(fēng)化作用在溫度、空氣、水和生物共同的作用下，形成巖石的破壞變化過程叫作風(fēng)化作用風(fēng)化作用使堅(jiān)硬的巖石變成碎小的石塊、沙子和黏土。風(fēng)化作用可分為物理風(fēng)化作用(也叫機(jī)械風(fēng)化作用)和化學(xué)風(fēng)化作用(包括生物化學(xué)風(fēng)化作用)。一、物理風(fēng)化作用堅(jiān)固的巖石機(jī)械地崩解為各種大小不同的碎塊和微粒，而組成巖石的各種礦物的化學(xué)成分沒有發(fā)生變化，巖石的這種被破壞過程叫作物理風(fēng)化作用。溫度變化是引起物理風(fēng)化的主要因素，巖石受熱體積膨脹，冷卻時(shí)體積收縮。由于巖石表層和內(nèi)部受熱不均，因而產(chǎn)生巖石表層不均勻的膨脹與收縮，膨脹時(shí)產(chǎn)生平行于巖石表面的裂隙，收縮時(shí)又產(chǎn)生垂直于巖石表面的裂隙，這樣巖石便慢慢被剝離破碎了。當(dāng)有水滲入巖石的裂隙縫里并在那里凍結(jié)的時(shí)候，水體積膨脹，對(duì)巖石的縫壁產(chǎn)生巨大的壓力，能使堅(jiān)固的巖石發(fā)生劈裂，這種現(xiàn)象叫作冰劈作用。生長在巖石裂縫中的植物的根所發(fā)生的機(jī)械破壞作用，也是物理風(fēng)化作用的一種因素。二、化學(xué)風(fēng)化作用組成巖石的礦物成分在水、空氣和生物活動(dòng)的作用下，發(fā)生化學(xué)分解作用，形成新的礦物，改變了原來巖石的化學(xué)成分，巖石的這種變化過程叫作化學(xué)風(fēng)化作用。引起化學(xué)風(fēng)化作用的主要因素是水和空氣中的氧氣及二氧化碳。巖石的礦物成分遇到空氣和水中的游離氧便發(fā)生氧化作用，形成新的礦物，比如黃鐵礦經(jīng)氧化后變成褐鐵礦水對(duì)巖石能起水解作用，例如正長石被水解變成高嶺土。水對(duì)巖石還能起溶解作用，特別是水中的二氧化碳，對(duì)巖石的破壞作用最為普遍，例如石灰?guī)r被溶蝕形成巖溶地貌。生物的活動(dòng)也能引起巖石的化學(xué)分解，比如定居在巖石表面的苔蘚、地衣和細(xì)菌常分泌出的有機(jī)酸，以及植物死亡后分解形成的腐殖酸，都對(duì)巖石有分解作用?？傊?，各種巖石在化學(xué)風(fēng)化作用下，逐漸遭到分解破壞，一方面形成不溶性黏土礦物，殘留在原地；另一方面還可形成一些可溶性物質(zhì)隨水流走，被搬運(yùn)到其他地方。風(fēng)的地質(zhì)作用大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，大氣圈本身進(jìn)行著各種各樣復(fù)雜的物理化學(xué)過程，同時(shí)還與地球表面附近的巖石圈發(fā)生著各種復(fù)雜的地質(zhì)過程，即風(fēng)的地質(zhì)作用。風(fēng)的地質(zhì)作用是指氣流對(duì)地球表面物質(zhì)的動(dòng)力作用及其相關(guān)的過程。主要表現(xiàn)在破壞地表巖石，使之破裂、粉碎、磨蝕，并把地表的松散物質(zhì)搬運(yùn)到其他地方沉積下來，形成特殊的地貌景觀。風(fēng)的這些作用過程統(tǒng)稱風(fēng)成作用。一、吹蝕作用和磨蝕作用吹蝕作用是由氣流壓力的直接作用，使地面松散巖石遭到破壞、粉碎或被吹走的作用。實(shí)際上，風(fēng)的吹蝕作用很少單獨(dú)進(jìn)行，通常是與磨蝕作用一起發(fā)生的。風(fēng)夾雜著一些硬顆粒對(duì)地面巖石的破壞過程稱為磨蝕作用。磨蝕作用在狹窄的山谷、大裂縫帶以及被烘熱的沙漠盆地最為強(qiáng)烈，因?yàn)檫@些地區(qū)經(jīng)常產(chǎn)生粉塵渦流，這種渦流裹挾地表由物理風(fēng)化形成的松散物質(zhì)，并向上拋起、打碎，這種作用反復(fù)進(jìn)行可使地面逐漸變深，形成盆地，長期作用的結(jié)果會(huì)使盆地越來越深。新疆的吐魯番盆地就是這種作用形成的。風(fēng)力吹蝕和磨蝕，會(huì)形成戈壁、風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕柱、風(fēng)蝕蘑菇、風(fēng)蝕城堡等。二、風(fēng)的搬運(yùn)作用風(fēng)的搬運(yùn)作用具有很大的意義。風(fēng)從地表揚(yáng)起的松散碎屑物，可以長時(shí)間懸浮在大氣中，并隨著大氣環(huán)流漂浮到世界各地。風(fēng)的搬運(yùn)能力極其強(qiáng)大，持續(xù)強(qiáng)勁的優(yōu)勢，風(fēng)可以使碎屑物翻山越嶺，進(jìn)行長距離的搬運(yùn)，搬運(yùn)距離與風(fēng)力和碎屑物的粒度有關(guān)。三、風(fēng)成堆積由風(fēng)的沉積作用所形成的堆積物稱為風(fēng)成堆積。風(fēng)在運(yùn)動(dòng)過程中能量將逐漸減弱，其搬運(yùn)能力也逐漸減小，各種不同粒度的碎屑物也逐漸沉積下來。風(fēng)的沉積作用會(huì)形成沙丘。新月形沙丘是沙漠中常見的地貌，迎風(fēng)坡凸而平緩，背風(fēng)坡凹而較陡。地面流水的地質(zhì)作用地面流水是指所有流動(dòng)于大陸地表的水，包括大氣降水、融雪，經(jīng)由地下重新返回地表的暫時(shí)的(或常年的)徑流水。地面流水是大陸表面最主要的外動(dòng)力地質(zhì)作用形式，也是改造大陸地表形態(tài)的主要?jiǎng)恿?。地面流水在山區(qū)通過侵蝕作用，形成深切地貌，使地面逐漸降低；在平原或低洼的盆地地區(qū)則通過沉積作用，使地面上升，其結(jié)果是不斷地夷平地球陸地表面。地面流水的地質(zhì)作用包括對(duì)地表巖石的侵蝕、搬運(yùn)和沉積等作用，這些作用的總和稱為水流作用，其作用的產(chǎn)物稱為沉積物。地面流水作用的強(qiáng)度取決于水流的流量和流速。一、河流的剝蝕作用河流是地面流水的主要類型，河流剝蝕作用又稱河流的侵蝕作用。河流的侵蝕作用以機(jī)械侵蝕作用為主，化學(xué)溶蝕作用占次要地位。按侵蝕作用的方向不同，河流侵蝕作用可分為下蝕作用和側(cè)蝕作用。河流的下蝕作用是指河水及其所攜帶的碎屑物侵蝕河床底部巖石使河床降低、河谷加深的作用。在河流下蝕作用強(qiáng)烈的地區(qū)，河谷不斷加深，其加深的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于拓寬的速度，結(jié)果造成谷坡的高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于谷底的寬度，河谷橫剖面呈V字形，故稱V形谷。河水及其攜帶的碎屑物質(zhì)對(duì)河床兩側(cè)和谷坡產(chǎn)生的破壞作用稱為側(cè)蝕作用。側(cè)蝕作用的持續(xù)進(jìn)行會(huì)使河谷不斷展寬、河床變得越發(fā)彎曲。河流側(cè)蝕作用的原因是河流進(jìn)入彎曲河段后，主流先偏向凹岸，河水的運(yùn)動(dòng)進(jìn)入單向環(huán)流狀態(tài)，河水及其中的碎屑不斷沖擊凹岸使得凹岸節(jié)節(jié)后退。由于受河水向下游運(yùn)動(dòng)的慣性影響，側(cè)蝕作用最強(qiáng)烈的地點(diǎn)不是河道彎曲最大的彎頂，而是彎頂稍偏下游。凹岸被侵蝕下來的碎屑物質(zhì)，較粗的沉積在河床底部，較細(xì)的則由環(huán)流的底流帶至凸岸沉積下來，因此凸岸不斷前伸。隨著凹岸侵蝕、凸岸堆積的發(fā)展，河床越來越彎曲，由此形成了連續(xù)彎曲的河流，也稱曲流二、河流的搬運(yùn)作用與其他搬運(yùn)介質(zhì)相比，河流的搬運(yùn)能力最強(qiáng)。以黃河為例，每年黃河搬運(yùn)入海的泥沙量約為12×10°噸，使其下游的河床每年平均抬高10厘米，人?？诖罅磕嗌扯逊e起來，形成面積約5450平方千米的黃河三角洲，并且黃河三角洲的頂點(diǎn)正以每年2-3千米的速度向海延伸。三、河流的沉積作用河流沉積以機(jī)械沉積作用為主。沉積作用的主要場所：①河流入海、人湖以及支流入主流處，由于河水受到相對(duì)平靜的寬水體頂托，流速減小，河流所攜帶的碎屑物質(zhì)便會(huì)大量沉積下來。②山區(qū)河流進(jìn)入平原區(qū)的山前地帶。③彎曲河段，由于環(huán)流作用，底流從凹岸流向凸岸時(shí)流速減小，部分碎屑物質(zhì)在凸岸發(fā)生沉積。河流的沉積物叫沖積物。河口是河流最主要的沉積場所，河口沉積物常形成三角洲。巖石的成因和分類地質(zhì)學(xué)家根據(jù)巖石的成因，把巖石分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三類。巖漿巖：指由巖漿冷卻凝固形成的巖石。在地表的深層，溫度很高，足以將巖石熔化成巖漿。當(dāng)火山噴發(fā)時(shí)，熾熱的巖漿沖出地表冷卻后形成熔巖。玄武巖、浮石、繩狀巖、流紋巖、氣泡石都是火山噴發(fā)后巖漿冷卻形成的巖石?；鹕缴系膸r石并不完全相同。有些看起來像玻璃，很光滑，因?yàn)樗鼈儺?dāng)初冷卻得很快。有些在巖漿噴發(fā)時(shí)冷卻得很慢，使得氣體在內(nèi)部沸騰，形成許多小洞，因此表面很粗糙。花崗巖是地殼深處的巖漿在沿著地殼的裂隙向上滲透，但還未到達(dá)地表就已冷卻變硬形成的巖石。沉積巖：指在水中形成的巖石。流水沖擊和攜帶者碎石、泥沙、動(dòng)植物遺體，并把它們帶到平緩的地方沉積下來。經(jīng)過漫長的時(shí)間和無數(shù)次的沉積，沉積物越堆越厚，在壓力和水中膠結(jié)物的作用下，沉積物逐漸形成巖石，其中被泥沙掩埋的動(dòng)植物遺體變成了化石。砂巖、頁巖、礫巖都屬于沉積巖。石灰?guī)r也是一種沉積巖，是由生物骨骼或它們?nèi)芙庠谒锏奈镔|(zhì)沉積而形成的。變質(zhì)巖：巖石受到一定的壓力和高溫而發(fā)生變化，礦物會(huì)重新排列，性質(zhì)也發(fā)生變化，這樣形成的巖石叫作變質(zhì)巖。比如，石灰?guī)r變質(zhì)形成大理巖，頁巖變質(zhì)形成板巖。由于巖石的成分及形成原因不同，形成了不同形態(tài)和性質(zhì)的各種巖石。因此石的特征為我們提供了它們是如何形成的線索，可以幫助我們探索地球運(yùn)動(dòng)的秘密。第三單元計(jì)量時(shí)間一、單元概述自具有“時(shí)間”概念以來，人們便不斷地尋求著準(zhǔn)確計(jì)量時(shí)間的方法。古人經(jīng)過長時(shí)間的觀測和日常生活經(jīng)驗(yàn)的積累，發(fā)現(xiàn)太陽等天體在天空有規(guī)律地改變著位置，并且呈現(xiàn)出周期性的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)太陽東升西落固有的周期性，人們制定了歷法并用此描述時(shí)間，這是我們能夠追溯到的較早的劃分時(shí)間的方法?！疤臁背闪俗钤绲臅r(shí)間單位。那么，一天內(nèi)的時(shí)間進(jìn)程又如何把握呢？古人發(fā)明了日晷，還研究制作出了沙漏、水鐘等計(jì)量時(shí)間的裝置。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們逐漸意識(shí)到精確計(jì)量時(shí)間的必要性和重要性。17世紀(jì)以后，鐘表工藝迅猛發(fā)展，在時(shí)間計(jì)量史上具有劃時(shí)代的意義。根據(jù)伽利略發(fā)現(xiàn)的單擺的等時(shí)性，惠更斯制造了歷史上第一個(gè)擺鐘，使時(shí)鐘的誤差從每天15分鐘減少到5分鐘。后來惠更斯又首次造出了第一個(gè)依靠發(fā)條驅(qū)動(dòng)的機(jī)械表，并由此推動(dòng)了18世紀(jì)高精度航海鐘的發(fā)明，從而解決了困擾人類近兩個(gè)世紀(jì)的經(jīng)度測定問題，大大推動(dòng)了航海事業(yè)的發(fā)展。不僅如此，機(jī)械鐘的出現(xiàn)還促進(jìn)了當(dāng)時(shí)整個(gè)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，使以鐘表、羅盤、槍炮、印刷術(shù)等為代表的技術(shù)革命成為近代科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的動(dòng)力之一。回顧整個(gè)科學(xué)發(fā)展史，我們可以清楚地看到，計(jì)時(shí)工具的發(fā)展史是與整個(gè)人類文明發(fā)展史同步的。學(xué)生在本單元的學(xué)習(xí)中，要大致了解人類計(jì)時(shí)工具發(fā)展的幾個(gè)比較典型的階段：燃香鐘→水鐘→擺鐘。學(xué)生要學(xué)會(huì)觀察、研究這些不同計(jì)時(shí)工具的差異性，以及保障計(jì)時(shí)準(zhǔn)確的科學(xué)原理。在此基礎(chǔ)上模擬設(shè)計(jì)和制作水鐘、鐘擺等計(jì)時(shí)工具。如同古人一樣，學(xué)生通過親歷科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)會(huì)發(fā)現(xiàn)一些計(jì)時(shí)方法的局限和不足，于是便會(huì)產(chǎn)生改進(jìn)計(jì)時(shí)工具的內(nèi)在需求。由于燃香鐘受外界因素影響較大，因此，計(jì)時(shí)方法直接進(jìn)階到水鐘。水鐘可以說是時(shí)鐘發(fā)展史上比較典型的機(jī)械計(jì)時(shí)工具了，但是其準(zhǔn)確性和方便性都有待提高，于是又進(jìn)階到擺鐘。另外，在研究同一種計(jì)時(shí)工具時(shí)，學(xué)生的認(rèn)知和思維也是在不斷向前推進(jìn)的，例如研究水鐘，一開始發(fā)現(xiàn)初始水位高度和孔徑不變，流出相同多的水，時(shí)間是相等的；繼而又發(fā)現(xiàn)當(dāng)水位變化后，水流速度并不是相等的；最后認(rèn)識(shí)到只有保持水位不變時(shí)，水流速度才是相等的。再比如，對(duì)于單擺的研究，學(xué)生一開始會(huì)發(fā)現(xiàn)同一個(gè)單擺在擺動(dòng)起來的時(shí)候具有等時(shí)性(相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)相同)，但是不同單擺的擺動(dòng)速度卻不同。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，擺繩長度會(huì)影響單擺擺動(dòng)的快慢。因此，本單元是學(xué)生理解“科學(xué)上的解釋、理論和模型都是在特定的時(shí)期內(nèi)與可獲得的實(shí)證最為吻合的”這一觀點(diǎn)很好的材料。當(dāng)學(xué)生回顧整理整個(gè)單元的研究時(shí)，可以清晰地認(rèn)識(shí)到：具有一定周期性運(yùn)動(dòng)的事物可用于計(jì)時(shí)。本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)來自課程標(biāo)準(zhǔn)中5-6年級(jí)的下列相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容。16.2.1知道重大的發(fā)眀和技術(shù)會(huì)給人類社會(huì)發(fā)展帶來的深遠(yuǎn)影響和變化。18.2.2將自己簡單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為模型或?qū)嵨铩?8.3.2簡單評(píng)估完成一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)的可行性，預(yù)想使用效果。本單元共有7課，它們的編排邏輯如下。首先提出問題，明確本單元研究的主題，即在時(shí)鐘發(fā)明之前，人們是怎樣計(jì)時(shí)進(jìn)而安排生活和勞作的(第1課)；再通過對(duì)計(jì)時(shí)發(fā)展史上不同階段燃香鐘、水鐘、擺鐘等典型的計(jì)時(shí)工具的制作、觀測及研討等活動(dòng)，探究這些計(jì)時(shí)工具的特點(diǎn)及計(jì)時(shí)原理(第1-6課)，認(rèn)識(shí)人類計(jì)時(shí)工具發(fā)展進(jìn)程，體會(huì)重大的發(fā)明和技術(shù)會(huì)給人類社會(huì)發(fā)展帶來的深遠(yuǎn)影響和變化；在認(rèn)識(shí)并研究古代水鐘、擺鐘等計(jì)時(shí)工具的基礎(chǔ)上，學(xué)生設(shè)計(jì)、制作自己的水鐘、擺鐘等計(jì)時(shí)工具(第3、6課)，他們根據(jù)教科書提出的任務(wù)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)，評(píng)估完成一個(gè)產(chǎn)品的可行性，預(yù)測使用效果，然后將自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為可以實(shí)際用來計(jì)時(shí)的工具，并通過測試發(fā)現(xiàn)問題，提出進(jìn)一步改進(jìn)的設(shè)想；最后，教科書引導(dǎo)學(xué)生調(diào)查和比較人類計(jì)時(shí)工具的演變，關(guān)注計(jì)時(shí)和我們生活的關(guān)系(第7課)。第1課“時(shí)間在流逝”，作為單元起始課，一開始就提出了單元研究主題“在時(shí)鐘發(fā)明之前，人們是怎樣安排生活和勞作的呢？”，之后通過對(duì)日晷等的介紹，簡要了解一些古代計(jì)時(shí)方法，然后開展“一炷香”時(shí)間的研究。這項(xiàng)研究為后續(xù)整個(gè)單元的研究提供了基本的研究方法：觀測事物在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)變化(如一段香的燃燒，100毫升水的流動(dòng)，擺擺動(dòng)10次等)所需的時(shí)間是否一致。第2課“用水計(jì)量時(shí)間”，學(xué)生在認(rèn)識(shí)燃香鐘并了解燃香鐘受外界因素影響的局限性的基礎(chǔ)上，進(jìn)而開始關(guān)注、研究水鐘。通過對(duì)水流的觀察，對(duì)在不同水位高度時(shí)流出相同量的水所需的時(shí)間的預(yù)測及實(shí)測，認(rèn)識(shí)到水位高度會(huì)影響水流的速度。在此基礎(chǔ)上觀察古代水鐘，了解古人如何做到保持水位高度相同從而控制水流速度不變。第3課“我們的水鐘”，學(xué)生在對(duì)水流特點(diǎn)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，開始設(shè)計(jì)制作自己的水?？梢宰屗畯墓潭ǖ乃桓叨攘鞒鱿嗤乃縼碛?jì)時(shí)，也可以想辦法控制水位高度不變，讓水以均勻的速度流動(dòng)從而計(jì)時(shí)。制作完成后還將繼續(xù)測試，發(fā)現(xiàn)問題并加以改進(jìn)。這是學(xué)生在本單元第一次經(jīng)歷一項(xiàng)簡易工程的過程，學(xué)生將自己簡單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實(shí)物，體會(huì)完成一項(xiàng)工程的基本過程，進(jìn)而收獲取得進(jìn)步的成就感。第4課“機(jī)械擺鐘”，通過硏究擺鐘，進(jìn)一步提髙計(jì)時(shí)的精確性。通過對(duì)鐘擺1分鐘內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)的重復(fù)觀測，以及對(duì)自制單擺(嚴(yán)格地說，本單元研究的是“單擺”，教科書中簡稱為“擺”，本書后面也簡稱為“擺”)1分鐘內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)的重復(fù)觀測，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)擺在相同時(shí)間內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)相同，即擺具有等時(shí)性；擺可以用來計(jì)時(shí)。在統(tǒng)計(jì)各組自制擺的擺動(dòng)次數(shù)時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，不同擺的擺動(dòng)速度不同，由此引發(fā)出新的問題：擺的速度受什么因素影響？第5課“擺的快慢”，承接上一課，學(xué)生討論并預(yù)測哪些因素影響擺的擺動(dòng)速度，并通過兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn)分別研究擺錘質(zhì)量、擺繩長度與擺動(dòng)速度的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生認(rèn)識(shí)到，擺速快慢與擺錘質(zhì)量無關(guān)，與擺繩長度有關(guān)；擺繩越短，擺速越快，反之，擺速越慢。第6課“制作鐘擺”，在前兩課的研究基礎(chǔ)上，學(xué)生將設(shè)計(jì)制作一個(gè)1分鐘擺60次的單擺。這是一項(xiàng)需不斷調(diào)試、改進(jìn)以達(dá)成預(yù)期目標(biāo)的簡易工程。同樣，需要經(jīng)過設(shè)計(jì)(尤其是制訂如何根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果更有效、更快捷地改進(jìn)設(shè)計(jì)方案的策略)、制作、測試、研討等環(huán)節(jié)。學(xué)生將簡單評(píng)估完成這個(gè)產(chǎn)品的可行性，預(yù)測使用效果，并將自己簡單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實(shí)物。在此基礎(chǔ)上，也可以讓學(xué)生在課后繼續(xù)研究，設(shè)計(jì)一個(gè)1分鐘擺動(dòng)30次或120次的擺，讓學(xué)生簡單體會(huì)擺的次數(shù)跟擺繩長度之間的比例關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生通過自己動(dòng)手摸索出規(guī)律：為了讓擺的次數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍(或1/2)，繩子的長度需要增長到約4倍(或縮短到約1/4)。這有利于啟迪學(xué)生的抽象思維、邏輯思維，以及利用數(shù)學(xué)理解物理現(xiàn)象的意識(shí)。第7課“計(jì)量時(shí)間和我們的生活”，學(xué)生將回顧本單元探究過的幾種計(jì)時(shí)工具，調(diào)查比較人類計(jì)時(shí)工具的演變，歸納并初步發(fā)現(xiàn)自然界一些周期性運(yùn)動(dòng)的事物可用于計(jì)時(shí)。本課引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注計(jì)時(shí)和我們生活的關(guān)系，舉例說明精確計(jì)時(shí)對(duì)我們生活的重要性，以及計(jì)時(shí)不精確可能導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。最后，期望學(xué)生將所學(xué)用于現(xiàn)實(shí)，在實(shí)際生活中關(guān)注計(jì)時(shí)，珍惜時(shí)間，準(zhǔn)確用時(shí)。二、單元教學(xué)目標(biāo)科學(xué)概念目標(biāo)燃香、水流在一定情況下勻速變化，單擺具有等時(shí)性。這些具有周期性運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的事物可以用來計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)工具準(zhǔn)確性的提高主要依靠設(shè)計(jì)、材料等的改進(jìn)?？茖W(xué)探究目標(biāo)能觀察和記錄燃香長度變化的信息。能辨別和控制實(shí)驗(yàn)中的可變因素。能預(yù)測和測試怎樣改變一個(gè)可變因素從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。能解釋結(jié)果并能總結(jié)可變因素是如何改變、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的。會(huì)用圖表等記錄、整理、交流信息。會(huì)設(shè)計(jì)、制作和改進(jìn)“水鐘”“擺鐘”等簡易計(jì)時(shí)器。能通過閱讀和研究科學(xué)資料來獲取更多的信息。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)發(fā)展探究時(shí)間以及計(jì)時(shí)工具的興趣。意識(shí)到重復(fù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)結(jié)果的重要性。欣賞前人在測量時(shí)間和解釋自然現(xiàn)象方面所做的貢獻(xiàn)。初步體驗(yàn)到科學(xué)技術(shù)與人們生活的密切關(guān)系?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)體會(huì)社會(huì)的需求是計(jì)時(shí)工具發(fā)展的動(dòng)力。體會(huì)計(jì)時(shí)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會(huì)發(fā)展。意識(shí)到人們一直在尋求精確的計(jì)時(shí)方法。隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，人們制作的計(jì)時(shí)工具越來越精確。單元詞匯日晷：又稱“日規(guī)”，是中國古代利用日影變化測定時(shí)刻的天文儀器，通常由晷針和晷盤(帶刻度的表座)組成。利用日晷計(jì)時(shí)的方法是人類在計(jì)時(shí)領(lǐng)域的重大發(fā)明。這項(xiàng)發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久。水鐘：水鐘在中國又稱“刻漏”“漏壺”。根據(jù)等時(shí)性原理，滴水計(jì)時(shí)有兩種方法：一種是利用特殊容器記錄水漏完的時(shí)間(泄水型)；另一種是底部不開口的容器，記錄它用多少時(shí)間把水裝滿(受水型)。中國的水鐘，最早是泄水型，后來泄水型與受水型同時(shí)并用或兩者合一。自公元85年左右，浮子上裝有漏箭的受水型漏壺逐漸流行，并被廣泛使用。宋代蘇頌研制的水運(yùn)儀象臺(tái)，是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的計(jì)時(shí)儀器。擺鐘：擺鐘是一種時(shí)鐘，發(fā)明于17世紀(jì)中葉，是根據(jù)單擺定律制造的。擺鐘用擺錘控制其他機(jī)件，使鐘走得快慢均勻，一般能報(bào)點(diǎn)，并由發(fā)條提供能量使其擺動(dòng)。鐘擺：時(shí)鐘機(jī)件的一部分，是根據(jù)單擺原理制成的，常用于調(diào)節(jié)時(shí)鐘或其他機(jī)械的運(yùn)動(dòng)件。材料清單(視學(xué)生人數(shù)和分組情況確定數(shù)量)：古人用天體運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)的圖文(或視頻)資料、秒表、香、火柴或打火機(jī)、各種水鐘的資料與圖片、能容納300毫升水的塑料瓶子、100毫升量筒、記號(hào)筆、工字釘、透明水杯、剪刀、美工刀、塑料瓶、尺子、鐵架臺(tái)、透明膠帶、水鐘模型、大擺鐘、擺錘(螺帽)、擺繩(棉線)、鉤碼、“計(jì)時(shí)工具發(fā)展史”資料、每課相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)記錄表。三、分課時(shí)教材分析第1課時(shí)間在流逝(一)背景和教學(xué)目標(biāo)對(duì)于學(xué)生來說，“時(shí)間”是一個(gè)非常熟悉的概念事物。幾點(diǎn)上課？幾點(diǎn)下課？幾點(diǎn)放學(xué)？學(xué)生每天都在和時(shí)間打交道。但是要問“時(shí)間”是一種怎樣的“東西”，就不那么好回答了。時(shí)間是什么？沒有人問我，我很清楚；但若有人問我，我便茫然不知了。我們這里談的是科學(xué)意義上的時(shí)間?！叭祟愂窃鯓又鸩桨l(fā)展起各種計(jì)時(shí)方法和工具的？”“現(xiàn)代鐘表發(fā)明之前，古人如何計(jì)時(shí)？”這些問題學(xué)生可能有所思考，并有一定的探究興趣。作為單元起始課，本課旨在引導(dǎo)學(xué)生來關(guān)注、研究這些問題，并通過對(duì)燃香鐘這一實(shí)例的探究、研討活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生慢慢進(jìn)入探索計(jì)時(shí)工具的狀態(tài)：產(chǎn)生研究計(jì)時(shí)方法的探索渴望，初步掌握研究計(jì)時(shí)問題的方法，為后面整個(gè)單元的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備?？茖W(xué)概念目標(biāo)古人利用天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)時(shí)。在一定的條件下，燃香變短的速度基本是均勻的，可以用來計(jì)時(shí)?？茖W(xué)探究目標(biāo)能搜集古人計(jì)時(shí)方法的資料并進(jìn)行交流。能觀測并記錄燃香時(shí)間的相關(guān)數(shù)據(jù)。能就“蠟燭可以計(jì)時(shí)嗎”這一問題結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論，表達(dá)自己的觀點(diǎn)。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)有關(guān)注計(jì)時(shí)方法的意識(shí)和興趣?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)了解不同的時(shí)代有不同的計(jì)時(shí)工具。(二)教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：秒表、香、火柴、記號(hào)筆、實(shí)驗(yàn)記錄表。(可按組準(zhǔn)備)。教師準(zhǔn)備：有關(guān)古人用天體(如太陽、月亮)運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)的圖文或視頻資料、教學(xué)課件。第2課用水計(jì)量時(shí)間(一)背景和教學(xué)目標(biāo)水鐘在人類計(jì)時(shí)發(fā)展史上大約經(jīng)歷了3000年的歷程。它的出現(xiàn)與發(fā)展是為了一個(gè)更現(xiàn)實(shí)的需要，即怎樣能夠在