书名 科学 教师教学用书 五年级上册 主编 郝京华 责任编辑 许宏宇 出版发行 江苏凤凰教育出版社（南京市湖南路1号A楼邮编 210009） 排版 南京紫藤制版印务中心 印刷 厂址 开本 787 毫米1092 毫米 1/16 印张 14.5 版次 2020年 9月第 1版 2020年 9月第 1次印刷 书号 ISBN 978-7-5499-7964-6 总 定 价 58元本书定价：43.00元 光盘（含客户端）定价：15.00元 邮购电话 025-85406265，025-85400774 盗版举报 025-83658579 苏教版图书若有印装错误可向承印厂调换 提供盗版线索者给予重奖 科学 教材设计理念 / 1 教师教学用书 使用说明 / 2 本册教学课时分配建议表 / 6 第 1 单元 光与色彩 / 1 第 2 单元 热传递 / 39 第 3 单元 地球的表面和内部 / 73 第 4 单元 水在自然界的循环 / 126 第 5 单元 人体“司令部” / 160 专项学习 像工程师那样 / 204 1 科学教材设计理念 1.以学生的发展为教材编写的宗旨。本教材的设计理念与国家课程改 革的三个关键词“核心素养”“学科核心素养”“学业质量评价标准”高度 一致。以面向儿童终身受益的学习，如科学精神、科学思维、对自然的好奇 心、运用知识解决实际问题的能力等核心要素，构建大科学观统领下的主题 单元，设计符合学生实际情况的学习活动。 2.以科学世界观作为整册教材的组织线索。这些线索包括对科学本体的 应有认知和对自然界的应有认知。教材尊重学生的认知规律，从低年级到中 高年级螺旋上升式体现了这一组织线索，让学生在实践中建构起这样的世界 观：世界是物质的，物质是不断运动和变化的，物质的运动和变化不仅是有 规律的，也是相互联系的，世界是一个统一的整体。 3.强化对科学探究和工程实践的指导。科学探究的程序和方法、工程设 计的步骤与要领是科学课程重要的学习内容。为此，在每册教材的后面设有 “专项学习”，将有关科学探究和工程设计（含科学思维与工程思维）的指 导系统化和显性化，在保证过程完整的基础上，将探究和设计要素按年级有 所侧重，又螺旋上升地加以编排。 4.设计专门针对解决问题能力训练的STEM单元。STEM是科学、技术、 工程、数学的英文缩写，是当下炙手可热的跨学科项目学习模式。与主要指 向概念理解及运用的主题单元不同的是，STEM主要指向综合运用各学科知识 解决实际问题的能力的训练。 5.强调学习活动的多样性和学习资源的全配套。教材设计了多种多样的 学习活动：有探究性学习，有探究性游戏，有科学DIY，有种植和饲养，还 有观察与阅读这些学习活动有趣、有效、易做。为配合学习活动，教材 配套了供学生观看的高清视频，供学生动手做的学具材料和供学生记录、课 外拓展用的活动手册。全新的网站还将提供更多的学习资源。 6.重视科技史的学习。为了有助于对科学本质的认识，有助于对科学、 技术、社会、环境关系的认识，教材在主题单元中渗透科技史内容，在专项 学习中有专题介绍，在每个年级教材的最后一面，还特别对科技史作概略的 梳理，并以图文并茂的形式加以呈现。 2 第3单元 用大脑思考 一 单元设计意图 1. 本单元主题的提出 本单元和上一单元“用感官观察”一样，都是对“走进科学”单元的具体 展开。科学作为一种认识世界、获取知识的方法，既离不开客观的事实证据， 也离不开基于事实的逻辑推理。如果说“用感官观察”重点在于让学生学会运 用感官获取事实证据，那么本单元则重在让学生认识到科学是思考的过程。 从小学一年级学生的发展水平来看，他们基本能做到区分对问题的猜想 和客观的事实证据，并运用事实证据来验证自己的猜想。本单元从学生身边熟 悉的、有趣的现象出发，启发学生对现象进行猜想，同时认识到猜想不等于事 实，猜想需要通过事实证据来验证。通过经历完整的猜想、验证活动，学生可 以获得对科学探究过程的初体验。 2. 本单元对课程标准的落实 本单元通过一系列动手、动脑活动，落实课程标准低年段的课程 目标。 科学探究： 在教师指导下，能依据已有的经验，对问题作出简单猜想。 科学态度： 能如实讲述事实，当发现事实与自己原有的想法不同时，能尊重事实， 养成用事实说话的意识；在教师指导下，能围绕一个主题作出猜测，尝试多角 度、多方式认识事物。 此外，课程标准在“暗盒里有什么”案例评析中指出：“自然界隐 藏着无数巨大的暗箱，没有人知道里面隐藏着什么。面对一个陌生的暗 箱，科学家会用各种方法观察、探测、实验，收集来自暗箱的信息 并根据这些信息判断暗箱里有什么，向人们揭示一个又一个真理和奥 秘” “课堂上解暗盒活动的设计体现的就是科学探究中的建模思想。” 本单元正是基于这样的思想而设计的。 58 第3单元 用大脑思考 59 vvwv 3. 本单元在本册教材中的地位 4. 本单元次级主题的构成及逻辑关系 本单元由做个小侦探暗箱里的秘密树叶变黄了三课组 成，遵循“学会猜想猜想要有依据猜想不一定正确”这条主线，呈 “分分合”的结构展开，总体上是对科学方法，即思维训练的指导。第 一课，通过观察生活中一些常见的现象，学会发现问题，动脑筋猜一猜过去 发生了什么，正在发生什么以及未来将要发生什么；这样的现象可能是一种 原因引起的，也可能是两种原因或更多的原因引起的，图片呈现了这样的结 构。第二课，让学生从观察显而易见的现象到关注事物的内部，继续来猜一 猜“暗箱里的秘密”，并通过了解生活中的解暗箱事例，加深对“暗箱”的 理解。第三课，围绕“树叶是怎么变黄的”这一话题，让学生寻找证据来验 证自己的猜想，经历“猜想找证据验证猜想”这一探究过程，在实 践中运用所学，获得成长。 关注科学本体 关注科技与生活 关注科学探究和 工程实践的方法 一、走进科学 二、用感官观察 三、用大脑思考 四、用双手创造 二 单元教学目标 通过一系列有结构的猜想活动，认识什么是事实、什么是猜想。 知道猜想要有依据，猜想不一定正确，猜想需要进行验证。 借助解暗箱活动，体会当意见不一致时，交流、磋商、讨论的重 要性。 针对树叶变黄的问题情境，提出猜想并进行验证。 教师教学用书使用说明 从不同角度说明本单元设计的理由。 从本单元在本册教材中的地位 说明选择本主题的理由。 从必要性和可能性 两个方面说明选择 该主题的理由。 说明本单元各课的 组成及课与课之间 的关系。 是课程目标的具体化，是每一课 教学目标的抽象，旨在为每一课 具体的教学目标提供概括性的目 标指向，以促进大概念和思维品 质的形成。 从落实课程标准中的年段目标 及课程内容中的具体条目角度说明 选择本主题的理由。 3 第3单元 用大脑思考 61 第7课做个小侦探 1. 教学内容 本课通过一系列从简单到相对复杂情形的猜想活动，让学生知道要根据 看到的事实，像侦探一样进行猜想，并且学会猜想。第一个活动，观察三张 图片，猜一猜蒲公英飘起来、田里菜叶上的洞、狗吐舌头分别是什么原因， 这是对看到的事实猜想一种原因。第二个活动，观察两张图片，猜想是谁破 坏了蜘蛛网，雪地上的动物脚印是怎么回事，这是对看到的事实猜想多种可 能的原因。第三个活动，玩碰碰球，要求是根据第一次玩看到的结果，在下 面的两次活动前，先猜一猜会是什么结果，再动手做。学生在活动中会发 现，猜想不一定正确，猜想需要经过验证才能知道是否正确。第四个活动， 通过阅读，知道其实科学家在科学研究中也会进行猜想，如针对恐龙灭绝的 事实，作出各种猜想，并且不断地进行研究。选取恐龙的事例，是因为学生 对这样的话题比较感兴趣。 2. 教学目标 通过读图，针对具体情境中的问题有依据地说出自己的猜想，体会到 猜想与事实不是一回事。 在玩碰碰球的科学游戏中，认识到猜想不一定正确；要想知道猜想是 否正确，需要进行验证。 通过阅读资料，知道猜想是科学研究中重要的思考活动。 3. 重点与难点 重点：依据观察到的事实作出猜想。 难点：将观察到的事实与已有的生活经验建立合理联系。 4. 教学准备 学生分组材料： 五球碰碰球（碰碰球又名牛顿摆、能量守恒摆球）。 五教师课本 vvwv 60 三 单元活动框架 1.2 观察破蜘蛛网、雪地 脚印的图片，知道要针对 看到的事实进行猜想。 1.1 猜想蒲公英飘、菜 叶有洞、狗吐舌的原 因，知道什么是猜想。 2.1 看图，猜测 兔子在土山中 的逃跑路线。 3.1 关注树叶变 黄的客观现象， 聚焦研究对象。 2.2 解暗箱，猜 测暗箱里面的情 况。 2.3 读图，知道 生活中有许多解 暗箱的事例。 3.3 寻找证据， 验证自己的猜 想。 3.2 猜想银杏树 叶是怎样变黄 的。 1.4 读图，知道科学家 也进行猜想活动。 1.3 玩三次“碰碰球”， 猜想不同结果，知道猜 想不一定正确。 1.做个小侦探 2.暗箱里的秘密 3.树叶变黄了 三、用大脑思考 四 课时建议 序 号 课 题 课 时 1 做个小侦探 1 2 暗箱里的秘密 1 3 树叶变黄了 1 总课时 3 本课的主要活动组成及相互 之间的关系。 以结构图的形式展示每一课活 动的内容和目的。 在教学活动中希 望学生达到的发 展水平。 提示教师关注的教学重点与难点。对每课课时及总课时的建议。 4 第3单元 用大脑思考 63 大脚印为三趾 分开的足迹， 说明该动物足 三趾着地，有 鸟类足迹特 点。 此处的大脚印 足迹间距长。 小脚印为连趾的足迹，足 迹较小，足迹间距较短， 有兔子足迹特征。 两种足迹在此 交会、混杂。 猜想：1.大飞 虫冲了过去； 2.大雨点砸 的；3.大风吹 的 猜想：1.肉食 动物抓捕小动 物，叼走或吃 掉；2.大动物 背、抱、叼走 了小动物 vvwv 第3单元 用大脑思考 65 猜想：猴子在树枝上跳过导致树枝撕裂；树干里有虫；青虫到树上吃树叶或结茧； 一只鸟被老虎或其他猫科动物惊飞或被捉走 6. 活动手册提示 红底文字：回答教材中的提问。 蓝底文字：解释教材中文字和图 片的意思。 指导使用并提供参考答案。 5 第3单元 用大脑思考 81 7. 教学活动说明 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 可利用 资源 活动一： 交流秋天 哪些树的 叶子会变 黄 设计意图： 通过展现树叶在秋季变黄的图景，指引学生关注树叶变黄 的客观事实，聚焦研究对象，为下一步的猜想做好铺垫。 教学建议： 课前收集一些树叶已变黄的树木照片。 提前一两个星期收集一些树的绿叶，以便在课堂上让学生 对比绿叶、黄叶的颜色。 注意事项： 由于需要观察银杏树叶变黄的过程，所以，本课不能按教 学进度上，应在银杏树叶还没有全黄的时候上本课。如有可 能，就选择在刚刮过风的时候上，这时，银杏树落叶满地， 便于学生捡拾落叶观察。 电子教材 中的相关 视频 活动二： 猜想银杏 树叶变黄 的过程 设计意图： 在明确树叶会变黄的基础上，提出研究的问题，并展现几 种可能，来引导学生提出自己的猜想，并为下一步的验证活 动奠定基础。 教学建议： 在学生表达完猜想后提出问题：这些猜想究竟谁对谁错？ 怎样验证自己的猜想对不对呢？为后续活动做好铺垫。 注意事项： 不要对学生作出的猜想进行评判，让学生用观察到的事实 来验证猜想。 活动三： 找银杏树 叶变黄的 证据，验 证猜想 设计意图： 提供几种找证据的方法来让学生选用，指导学生学会寻找 证据，并知道要验证自己的猜想是否正确。 教学建议： 如果采用第一、二种方法，即现场观察，应该把学生有序 地带到银杏树下。如果两种方法都选，应给学生分组，一组 观察树上的叶子，一组收集落叶进行观察，然后两组交换。 如果校园里没有银杏树，可以采用第三种方法。 由于一年级学生会写的字比较少，只能用说的方式表达猜 想，可以让学生先说，然后在活动手册提供的图示下面标注 顺序，记录自己的验证结果。 学具箱 里的配 套学具 学生活动 手册 vvwv 第3单元 用大脑思考 83 六 参考资料 科学事实 科学事实是指人们运用感官或科学仪器获得的具体的、可被验证的科学 信息。 科学猜想 科学猜想是对科学思维中的假设、推理、预测等的简称。假设是对观察 到的现象的一种可能性解释，假设是可检验的；推理是试图解释正在发生或 已经发生的现象或事件；预测是对将要发生的现象或事件所作的一种推测。 科学猜想不是毫无根据的，它建立在事实（证据）和既有经验及知识的基础 上。猜想不一定正确，猜想需要验证。 恐龙灭绝之谜 两亿多年前的中生代，又被称为爬行动物时代。当时，陆地上生活着许 多爬行动物，它们还不断分化成各种不同种类，有的变成了今天的龟类，有 的变成了今天的鳄类，有的变成了今天的蛇类和蜥蜴类，还有一类演变成今 天遍及世界的哺乳动物。恐龙是当时所有陆生爬行动物中体格最大的一类， 很适宜生活在沼泽地带和浅水湖里。那时，空气温暖而潮湿，食物也很容易 找到，恐龙在地球上统治了一亿多年的时间。但不知什么原因，它们在6500 万年前很短的一段时间内突然灭绝了，而灭绝的原因却成了千古之谜。科学 家从观察到的事实出发进行猜想，提出了许多假说。下面所列是一些影响较 大的假说： （1）陨石撞击说 距今6500万年前，一颗巨大的陨石撞击地球，这颗陨石直径大约10千 米，因撞击而形成的火山口地形，直径达200千米，产生的能量相当于100万 亿吨黄色炸药爆炸。陨石撞击产生的粉尘扩散至整个大气层，导致地球持续 数月处于黑暗状态。在这段时间里，以恐龙为首的许多生物灭绝了。这个 假说是由美国加州大学伯克利分校的路易阿尔巴列斯博士等四位科学家 提出的。 （2）造山运动说 在白垩纪末期发生的造山运动使得沼泽干涸，许多以沼泽为家的恐龙就 说明本活动的设计意 图，给教师以具体的 教学指导和建议，并 提醒教师在指导学生 时应注意的问题。 提供本单元必要的相 关知识背景。 6 本册教学课时分配建议表 单元序号 单元名称 课题名称 课时建议 第1单元 光与色彩 1.光源 1 2.光的传播 2 3.光的反射 1 4.七色光 1 第2单元 热传递 5.热传导 1 6.热对流 1 7.热辐射 1 8.物体的传热本领 2 9.地球的表面 1 第3单元 地球的表面和内部 10.火山和地震 2 11.地球的内部 1 12.地表雕刻师 2 第4单元 水在自然界的循环 13.云和雾 1 14.露和霜 1 15.雨和雪 1 16.水滴的“旅行” 1 第5单元 人体“司令部” 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 专项学习 像工程师那样 23 总课时： 26 27 1 一 单元设计意图 1. 本单元主题的提出 光对于地球上的生命体来说至关重要。如果没有光，整个世界便会陷入 无边的黑暗中，人类将无法生存与生活。人类通过眼睛接收了80%以上的外 部信息。研究光现象与光变化对帮助儿童认识外部世界具有重要意义。本单 元通过研究光的形成、光在空气中的行进、光在不同物质中行进时发生的现 象与变化，以及认识光的种类或层次等一系列科学实践活动，引领学生进入 光世界，认知、研究光现象，感悟光对我们生存生活的重要意义。 光无疑是每个人所熟悉的，但许多人对“怎样看见光，如何发现色彩， 光是怎样行进的”缺少理解，儿童尤为如此。这直接导致他们对光现象的过 程变化缺乏形象思维，知识积累不足。本单元主题的提出不仅承接了低年级 奇妙的光相关主题的发展，还通过感性体验、动手操作等活动为初中学 段光学现象的学习提供了知识基础与实践操作经验，帮助学生更顺利地参与 到光现象的探究活动中。 本单元的科学实践活动都是基于将肉眼难于感知的光学现象转化为可视 过程设计的。通过用某些能反射光的媒介显现光在空气中的行进、用适宜的 工具展现白光的复合性等实验，让学生在学习中体会科学探究过程，培养设 计、动手操作的兴趣，学会在人工控制的条件下，观察、研究自然现象及其 规律，活跃学生的思维，为学生终身发展服务。 2. 本单元对课程标准的落实 （1）本单元通过一系列动手、动脑科学实践活动，落实课程标准 高年段的课程目标。 科学知识： 知道不同能量之间的转换。 第1单元 光与色彩 2 科学探究： 能基于所学的知识，从事物的变化及相互关系等角度提出可探究的科学 问题。 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。 能对探究活动进行过程性反思，及时调整，并对探究活动进行总结性 评价。 科学态度： 表现出对事物的变化及相互关系进行科学探究的兴趣。 在尊重证据的前提下，坚持正确的观点。 能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材 料，完成探究、设计与制作，培养创新精神。 能接受别人的批评意见，反思、调整自己的探究；在进行多人合作时， 愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。 科学、技术、社会与环境： 认识到人类、动植物、环境的相互影响和相互依存关系，了解地球上的 资源是有限的，人类活动会对环境产生正面和负面的影响，自觉采取行动， 保护环境。 （2）本单元学习内容是基于落实课程标准中课程内容高年段要求。 6.2 太阳光包含不同颜色的光，光遇到不同的物质时传播方向会发生改变。 6.2.1 有的光直接来自发光的物体，有的光来自反射光的物体。 识别来自光源的光，如太阳光、灯光；识别来自物体反射的光，如月光。 知道来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛，都能使我们看到光源 或该物体。 6.2.2 光在空气中沿直线传播；行进中的光遇到物体时会发生反射，会改 变光的传播方向，会形成阴影。 知道光在空气中沿直线传播。 知道行进中的光遇到物体时，会发生反射现象，光的传播方向会发生 变化。 6.2.3 太阳光包含不同颜色的光。 描述太阳光穿过三棱镜后形成的彩色光带，知道太阳光中包含有不同颜 色的光。 3 第1单元 光与色彩 3. 本单元在整套教材中与其他单元的关系 低年级 中年级 高年级 一、光和色彩 对光的现象与光 的形成的认识。 认识热的三种传递 方式及变化规律。 描述地表，认识地球内 部和改变地表的力量。 了解并探究云、雾、雨、 雪、露、霜等天气现象， 认识水在自然界的循环。 了解人的大脑及神 经系统，学会保护自 己的大脑。 二、热传递 三、地球的表面和内部 四、水在自然界的循环 五、人体“司令部” 对光的初步认 识 。（ 二 年 级 上 册 奇 妙 的 光 ） 对太阳光和热的初 步 认 识 。（ 二 年 级 上 册 天 空 中 的 星 体 ） 运用感官观察并描述石头 和泥土的特征。（一年级下册 石 头 与 泥 土 ）力 可 以 使 物 体 的 形 状 发 生 改 变 。（ 二 年 级 上 册 用 力 以 后 ） 认识热空气与冷空气。 学 会 测 量 气 温 。认 识 热 对物质的影响。（三、四 年级相关单元） 知道物体受热燃烧后产生新物质。 （六年级上册物质的变化认识热能 与其他能量的转换。（六年级下册神 奇的能量） 地球运动对昼夜和四 季 的 影 响 。（ 五 年 级 下 册 地 球 的 运 动 ） 地壳运动伴随煤、石油以及化石 的形成。（六年级上册化石的 奥秘）树立资源保护的意识。 （六年级下册自然资源） 了解水资源状况，增强 节 水 意 识 。（ 六 年 级 下 册 自 然 资 源 ）身 体 力 行 保 护 洁 净 的 水 源 。（ 六 年 级 下 册 理 想 家 园 ） 了解生物的遗传与变 异。（六年级上册遗 传与变异） 知道地球表面覆 盖 着 岩 石 。知 道 地 球 是 一 个 球 体 。（ 四 年级相关单元） 了解地球上的水资源。 定量测量各气象要素。 认识水的三态变化。 （ 三 、四 年 级 相 关 单 元 ） 认识人体的一些器官 及 作 用 。（ 三 年 级 上 册 人 的 呼 吸 和 消 化 ） 了解人的繁殖。（四年 级 下 册 繁 殖 ） 观 察 并 描 述 水 。（ 一 年 级 下 册 水 ）观 察并定性描述天气的 变 化 。（ 二 年 级 上 册 天 气 变 化 ） 了解人体感官及 作 用 。学 会 猜 想 与 验 证 。（ 一 年 级 上册相关单元） 4 4. 本单元次级主题的构成及逻辑关系 本单元由四课组成：光源光的传播光的反射七色光。 前三课按递进关系设计，是对“光”的生成、传播、遇到不同物质时行进方 向改变等光现象的认识。通过一系列的科学实践活动，初步建立光源、光的 传播及光的反射的概念；了解光源、光的传播、人眼看到物体的条件和光的 反射现象；辨识哪些光来自光源，哪些光来自物体反射；知道光在空气中是 沿直线行进的，遇到物体时行进方向会发生改变。同时，通过观察、实验等 探究活动获取光现象的信息，了解可以借助能够反光的物体来发现光的现 象、感知光的传播规律，打破光这一能量表现形式的神秘感。能量表现形式 的探究活动不仅在本单元出现，还在整套教材持续进行，且不断地深入。在 学生对光现象有了初步的了解后，第四课将关注点放在了光本体的性质上， 以太阳光为载体，通过科学实践活动帮助学生认识作为能量形式之一的光的 种类及层次性，潜移默化地帮助学生建立对光谱的初步认知，为以后进一步 学习光现象打下良好的基础。 二 单元教学目标 能识别来自光源的光，知道光遇到不同的物质时传播方向会发生改 变，知道太阳光中包含不同颜色的光。 能够获取光现象变化的证据信息；采用新方法、新材料，调整、完善 对光现象的探究活动。 愿意经历光现象的发现过程，发展尝试改变光传播路径探究活动的兴 趣；在尊重证据的前提下，形成有关光的正确观点。 运用有关光现象的原理，列举、解释自然界与生活中的光现象事例。 5 第1单元 光与色彩 三 单元活动框架 1.2 观察各种发光现 象，区别光源与反光 物体。 1.1 观察图片，讨论哪些 是自然光源，哪些是人造 光源，理解光源的概念。 1.3 通过“点燃蜡烛”“给 细钢丝通电”两个活动， 了解物体发光的过程。 4.1 寻找生活中各种太阳 光分解出色光的现象，能 够提出探究的问题。 4.2 通过制造“彩虹”的 活动，知道太阳光是由 不同的色光组成的。 4.3 动手制作各种色光的混 合实验，体会光的色散现象 及应用。 1. 光源 3. 光的反射 光与色彩 2. 光的传播 4. 七色光 2.1 观察各种光 的行进路径，归 纳出光是沿直线 传播的。 2.2 通过验证实 验，感 知 光 在 空 气中的传播现象， 知道光在空气中 沿直线传播 。 3.1 做“阳光接力打 靶”游戏，知道光的反 射现象。 3.3 通过玩镜子与制作 潜望镜，体验人们如何 利用光的反射现象。 3.2观察比较不同材料 表面反光的效果，知道 光滑表面对光的反射效 果好。 2.3 做“ 小 孔 成 像”实验，进一 步了解光的传播 过程与应用。 四 课时建议 序号 课题 课时 1 光源 1 2 光的传播 2 3 光的反射 1 4 七色光 1 总课时 5 6 五 教师课本 第1课 光源 1. 教学内容 本课立足于观察和描述生活中常见的光，认识它们的形成特征与性质， 围绕物体自己能否发光，也就是鉴别光源这一主题展开。 本课教学内容由三个部分组成： 第一部分，根据光源概念与生活经验，讨论哪些是自然光源、哪些是人 造光源，进而学会给光源分类。 第二部分，分析图片呈现的发光现象，知道可见的物体分为两类：光源 与反光物体。学会判断物体是不是光源。 第三部分，通过“点燃蜡烛”“给细钢丝通电”两个活动，了解物体发 光的过程，认识发光需要能量。 2. 教学目标 观察各种发光的物体，能指出哪些物体是光源。 会按照光源的特征给发光物体分类。 乐于研究光现象，乐于分享与发现。 3. 重点与难点 重点：举例说明发光物体的特征，鉴别光源与非光源物体。 难点：观察某些物体的发光过程。 4. 教学准备 火柴、蜡烛、钢丝球、两节电池、带导线的鳄鱼夹、装有细沙的托盘。 7 第1单元 光与色彩 1 光 源 白天，阳光照亮大地；夜晚，灯光和烛火给我们带来光明。 太阳、开启的电灯、点燃的蜡烛都是光源，它们能自己发光。 哪些是自然光源？哪些是人造光源？ 见学生活动手册第 1 页 2 5. 教材提示 帮助学生观察 与描述各种光， 了解这些光无 论是白天还是 黑夜都会给地 球上的生物带 来 光 明。 引导 学生 发 现 ：许 多发光体是自 己发光的。 自然光源是大自 然中不被人类 掌 控 与 操 作 、没 有经过加工和 改 良 的 光 源，比 较常见的有太阳、 雷 电、萤 火 虫、 发光水母等。 人造光源是随 着人类文明的 进 步、科 技 的 发 展而人工制造 出来 的光 源。按 出现的先后顺 序，人 造 光 源 有 点 燃 的 火 把 、油 灯、蜡 烛，开 启 的 电 灯（白 炽 灯 、 荧 光 灯、发 光 二极管）等。 8 这些物体是光源吗？为什么？ 点燃蜡烛，观察它燃烧发光的过程。 给细钢丝通电，观察钢丝发光的过程。 1. 从钢丝球中抽出一根细钢丝， 将两个带导线的鳄鱼夹分别夹在细 钢丝的两端。 2. 将两个鳄鱼夹立在沙盘中，把 其中一根导线固定在电池的电极上。 3. 用另一根导线碰触电池的另 一极，观察细钢丝发光的现象。 发光需要能量哦！ 通电时千万 不要摸钢丝！ 见学生活动手册第 1 页 1 单元 光与色彩 3 生活中有许多 物体会发光， 判断物体是不 是光源要看 物体是自己发 光还是因为有 其他发光体 存在而发光。 玻璃幕墙和月 亮发光是太阳 导 致 的，水 面 发 光是月光导致 的 。所 以 ，它 们 都不是光源。 蜡烛发光过 程 ：点燃烛芯， 蜡油受热熔 化，熔化的蜡 油随着烛芯燃 烧，发光发热， 蜡烛变短。 细钢丝发光现象 ：通电时，细钢丝发热，逐渐变红发光。 整个过程中细钢丝处于高温状态，所以要提醒学生千万不要触碰它。两节电池最好 放置在电池盒中。 9 第1单元 光与色彩 6. 活动手册提示 1 1 单元光与色彩 1. 光 源 给这些光源分类，是自然光源的在 “”里 写“1”， 是 人造光源的 写“2”。 是光源的在“”里 画“”，不是光源的画“”。 极光 太阳 闪电 激光 萤火虫 霓虹灯 白炽灯 手电筒 油灯 发光水母 火炬 篝火 彩虹 发光二极管 油灯 1 1 1 2 2 1 2 2 2 2 2 1 反光板 发光水母 广告牌 10 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 可利用 资源 活动一： 识别自然 光源与人 造光源 设计意图： 观察各种自己可以发光的物体光源，认识这些光源是 自然光源还是人造光源。这个活动就是要学生知道什么是光 源，能够判断某种发光体是否经过人类的加工与改良。 教学建议： 教师提出讨论的问题：生活中经常能看见各种自己能够发 光的物体，也就是光源，你认识它们吗？ 让学生说说在何时何地看见过光源，它们发光有怎样的特 点，即通过什么方法发光。 教师可以从介绍天然材料与人工材料的识别入手，帮助学 生唤起自然物与人造物区别的记忆，如自然物就是大自然中存 在的，而人造物是经过人类的加工与改良的。 注意事项： 本课要求学生能够区别自然光源与人造光源，目的是让学 生了解自然与人造是我们对光源的一种分类方法。但这不是唯 一方法，可以选择其他的分类标准。 电子教材 中的相关 视频 学具箱里 的配套学 具 学生活动 手册 活动二： 寻找各种 发光物 体，知道 可见的物 体分为两 类：光源 与反光物 体 设计意图： 该活动要学生认识能够发光的物体并不都是光源，有些看 起来闪光的物体本身是不发光的。这个活动就是要学生指出可 见的“发光体”分为两类：光源与反光物体，是为后续学习光 的反射积累一定的经验与知识。 教学建议： 教师在引领学生讨论这个问题时要关注光源的概念，即能 够自己发光的物体才是光源。 可以让学生说说生活中看见过哪些发光的物体，它们在什 么样的情形下会发出光亮，它们在当下有怎样的特点。 要帮助学生认识那些既能够发出光亮又不是光源的物体， 就要让他们关注这些物体发出光亮的环境是怎样的，是不是存 在其他能发光的物体，包括我们看得见与看不见的。 在讨论月亮是否是光源时，最好从人类已有的对月球的认 识出发，结合人类对月球的探索历程来认识月球本身是不会发 光发热的，因而它不是光源。 学生活动 手册 7. 教学活动说明 11 第1单元 光与色彩 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 可利用 资源 注意事项： 本课要求学生能够区别光源与发出光亮的非光源，暂时 还没有涉及那些因光反射使我们看见的物体，所以在交流研 讨时可以先不提及光的反射概念，只是通过活动让学生为进 一步了解光的反射现象打下基础，积累经验。 活动三： 观察蜡烛 与细钢丝 发光的过 程 设计意图： 要学生认识光是能量表现形式之一是有难度的，此活动就 是通过做使某种材料发光发热的实验，引导学生感受光是一种 能量。同时在观察蜡烛和细钢丝发光过程中体会光源发光是需 要能量的。 教学建议： 教师在引领学生观察蜡烛和细钢丝发光时要关注物体发光 的整个过程，即需要哪些条件或材料，发光时消耗了什么、生 成了什么。 在观察蜡烛燃烧过程时，让学生说说什么在燃烧，是蜡烛 芯还是蜡烛芯中的蜡油，由此让学生领悟蜡烛燃烧时主要消耗 的是蜡油，蜡油为发光发热提供了原料。 在观察细钢丝发光发热时，让学生比较通电前后细钢丝的 差别，说说在细钢丝发光发热时要消耗什么，帮助学生认识细 钢丝在发光发热时电池为其提供了能量。 在实验完成后，组织学生讨论两个实验的共同点是什么， 从中领会光源发光时是需要能量的。 注意事项： 本课要求学生能够了解光源发光需要能量，暂时还没有涉 及具体是哪些能量转化成了光能，所以在交流研讨的过程中可 以不提及化学能、电能等概念，减轻活动的难度。 电子教材 中的相关 实验视频 学具箱里 的配套学 具 12 第2课 光的传播 1. 教学内容 本课通过一系列观察、实验、制作等实践活动，帮助学生观察、发现、 了解光在空气中的传播现象和特征。 本课教学内容由三个部分组成： 第一部分，基于学生过往的知识与经历，围绕着光在自然环境中、生活 情境中传播路径上的共同特点进行讨论，提出问题。 第二部分，通过多个探究活动，观察与发现光在空气中是沿直线传播 的，并根据光的这一特征，解释有关的自然现象，说明生活中人们对于这一 特征的利用。 第三部分，制作一套简单的装置，通过细致的操作说明小孔成像现象， 进一步证明光沿直线传播，印证我国古代学者墨子关于小孔成像的发现。 2. 教学目标 在观察活动中，发现光在空气中沿直线传播。 在教师的指导下，初步学会设计、安装和制作适宜的实验装置，观察 与发现光在空气中的行进路径。 通过对光在空气中传播现象的研究与发现，体验科学探究活动的乐 趣，乐于跟同伴分享与合作。 3. 重点与难点 重点：认识光在空气中沿直线传播的特征。 难点：设计实验，观察与发现光在空气中的行进路径。 4. 教学准备 激光笔、带盖子的透明玻璃容器、线香、手电筒、若干张硬卡纸、剪刀、 橡皮泥、半透明塑料膜、纸杯、橡皮筋、蜡烛等。 13 第1单元 光与色彩 5. 教材提示 2 光 的 传 播 你认为这些光的传播路径有什么共同特点？ 研究光在空气中的传播。 1. 把几支点燃的线香放入透明的 玻璃容器内，盖上盖子。 2. 待充满烟雾后，打开激光笔， 并使光束从各个方向射入玻璃容器， 观察光束在烟雾中传播的现象。 方法一 4 阳光穿过树叶 间隙或云间空 隙、汽车远光 灯、激光灯都 有光束射出， 而且光束看起 来都是直线。 实验的关键是使光的行进路径肉眼可见。虽然激光沿直线行进，但空气对光的散射 不够强烈，人们在侧面难于看到光束。为了增强效果，常常会用人造烟雾使光束明 显可见。 14 从以上两个实验中你可以得出什么结论？ 他们排整齐了吗？你是如何判断的？ 顺着箭头指 示的方向看。 见学生活动手册第 2 页 1.剪三张同样大小的硬卡纸，在每张硬卡纸中间挖个小孔。 2.用橡皮泥固定硬卡纸，使它们保持直立。 3. 左右移动硬卡纸，观察在什么情况下可以看见手电筒发出的光。 方法二 1 单元 光与色彩 5 三张硬卡纸应 该形状、大小 一样，小孔的 位置应该相 同，硬卡纸竖 立时要保持与 桌面垂直。 向左 ( 右 ) 看齐 , 是调整队列的基本动作，其要领是 : 身体立正，头向左 ( 右 ) 摆动 60，脚用小碎步前后左右移动至与左（右）人员看齐，要求能够看到相邻人员的腮部， 且看不到其后边的人，不能低头或仰头。其原理是光沿直线传播。 15 第1单元 光与色彩 做小孔成像实验。 小孔成像 两千多年前，我国古代学者墨子发现了一个有趣的现象光 从门上的小孔射进来，会在对面的墙上形成外面景物的倒像。这种 现象被称为“小孔成像”，它的原理就是光沿直线传播。 1. 准备半透明塑料膜、 纸杯、橡皮筋和蜡烛。 3.用笔尖在纸杯底 部扎一个小孔。 4. 将纸杯底部的小孔对着点燃 的蜡烛，慢慢调整纸杯与蜡烛之间 的距离，直到能看到清晰的像为止。 2. 将塑料膜蒙在纸杯口 上，用橡皮筋扎牢。 见学生活动手册第 2 页 6 在纸杯底部扎 出的小孔的直径 要小于 3 毫米。 注意蜡烛和纸 杯的高度，使 蜡烛火焰、小 孔和纸杯塑料 膜中心大致在 一条直线上。 蜡烛和小孔的 距离不宜过大。 仔细调整蜡烛 或纸杯的位置， 可以在塑料膜 上看到蜡烛火 焰倒立的像。 16 6. 活动手册提示 2 1 单元光与色彩 2.光的传播 根据光的直线传播现象，选择正确答案。 分别从蜡烛火焰顶端 A 和底端 B 画直线至 小孔并延伸， 解释小孔成像为什么是倒立的。 我的解释： A B 1. 射击瞄准时，光的传播路径是（ ）。 A. 人眼 准星 靶标 B. 靶标 准星 人眼 C. 人眼 准星 靶标 2.皮影表演时，光的传播路径是（ ）。 A. 皮影人偶 幕布 人眼 B. 光源 皮影人偶 幕布 C. 光源 皮影人偶 幕布 人眼 小孔 B C 因为光沿直线传播，烛焰上部发的光沿直线通过小孔，照 在塑料膜的下部，烛焰下部发出的光通过小孔照在塑料膜的上 部，所以在塑料膜上形成一个倒立的像。 17 第1单元 光与色彩 活动内容 设计意图、教学建议、注意事项 可利用 资源 活动一： 讨论光在 自然环境 和生活情 境中传播 路径上的 共同特点 设计意图： 观察不同情境中光的行进路径，认识这些光来自哪里，射 向何处。这个活动就是要学生指出这些光来自不同光源，形成 光束，光束看起来都是直直的，进而提出问题：光是沿直线传 播的吗？ 教学建议： 准备不同情境中光束的图片，提出问题：在生活中经常能 看见各种光源发出的光投射出来，你们看到过这些现象吗？ 让学生说说在何时何地看见过光源发光现象，它们发光有怎 样的特点，即光是否有源头、传播方向如何、行进路径怎样。 使学生了解在怎样的环境中更容易观察到光的传播路径， 需要什么样的条件。 有条件时教师可以从雾天与晴天的比较介绍入手，帮助学 生对自然与生活中的光现象积累比较多的经验。 注意事项： 此活动要求学生能够提出光是否沿直线传播的问题。在自 然和生活中尽管有许多光沿直线传播的案例，但都是看起来沿 直线传播，仍然需要通过设计实验来加以证明，这才是科学的 研究方法。 电子教材 中的相关 视频 学生活动 手册 活动二： 研究光在 空气中的 传播 设计意图： 此活动通过两个不同的实验，利用某种特定的事物再现人 们在自然或生活中所见的光沿直线传播的情形。一是比对激光 束与直线物体来证明光是沿直线传播的，二是用相同硬卡纸上 的小孔的直线排列来印证光是沿直线传播的。 教学建议： 教师在引领学生做第一个实验时，可以先在教室里打开激 光笔照射某物，这时能够看见激光笔的灯亮和物体上的光 斑，但激光束的行进路径不可见，然后引导学生在讨论交流 中关注使光的行进路径可见的方法：利用烟雾对光的散射作 用显现光束。 电子教材 中的相关