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·1·三年级上册单元概述水水是地球上十分重要的一种物质,也是液体的典型代表。学生们已在生活中积累了大量有关水的认知经验,比如水可以用来清洗物品,水可以溶解一些物质,从水中可以看见气泡,等等。这些知识是有趣的,和生活情境直接相关的,但也是零散的。如何将学生对水的感性认识向科学概念转化呢?水和水蒸气有哪些相同和不同呢?什么是液体的基本特征?这些是我们期待学生们关注和探究的问题。本单元的学习目标来自课程标准中3~4年级的下列相关学习内容。1.4根据物体的特征或材料的性能将两种混合在一起的物体分离开来,如分离沙和糖、铁屑和木屑等。1.5知道有些物体的形状或大小发生了变化,如被切成小块、被挤压、被拉伸,纸被撕成小片等,构成物体的物质没有改变。2.1.1知道冰、水、水蒸气在形状和体积等方面的区别。2.1.2观察并描述一般情况下,当温度升高到100℃或降低到0℃时,水会沸腾或结冰。2.1.3知道冰、水、水蒸气虽然状态不同,但都是同一种物质。2.2.1通过观察,描述一定量的不同物质在一定量水中的溶解情况。2.2.2通过实验,知道搅拌和温度是影响物质在水中溶解决慢的常见因素。6.3.2.1知道一般物体具有“热胀冷缩”的性质。6.3.2.2知道水结冰时体积会膨胀。6.3.2.3描述加热或冷却时常见物质发生的状态变化,如水结冰、冰融化、水蒸发和水蒸气凝结。本单元以“水”为探究主题,引导学生探究物质状态之间的变化。通过观察水的各种状态(固态、液态、气态),集中研究水在融化、蒸发、凝结过程中发生的变化,帮助学生初步建立起“物质是不断变化的”概念;同时,通过对食盐和沙混合物的分离实验,帮助学生初步建立起自然界“物质循环”和“变化可逆”的概念。本单元共有8课,这8课的编排逻辑是这样的:水的三态变化(第1课到第4课),从观察常见的水蒸发现象开始,逐步深入地探究水的沸腾、结冰以及融化现象,比较三种形态的水的特点;第5课和第6课引导学生探究一杯水能溶解多少食盐以及怎样加快物质在水中的溶解速·2·度,认识水与别的物质混合后发生的变化以及影响这种变化的因素;第7课引导学生探究分离混合物,从而知道某些变化是可逆的。第8课引导学生探究与水的三态变化类似的一些物质变化,总结提升学生对变化和水这种特殊物质的认识。第1课“水到哪里去了”,主要有四个活动,一是解释水去哪儿了,二是说说生活中的蒸发现象,三是用实验解释蒸发现象,四是比较水和水蒸气的相同点和不同点。第2课“水沸腾了”,本节课学生要做的是探究水的沸腾实验,观察水的沸腾过程,能从探究实验中获得并记录水沸腾的相关现象与证据,与已有的认知形成冲撞、整合,获得深刻的认识和体验。第3课“水结冰了”,学生们要观察水在什么条件下会结冰,以及水结冰后有哪些变化。当温度下降到0℃时,水开始结冰;水完全结冰后,体积会增大,在试管中占据更多的空间……同时,他们还将观察到水的这种变化是怎样产生的,即水是怎样结成冰的。第4课“冰融化了”,学生将经历观察冰融化成水的变化过程(从固态到液态),我们希望学生在关注冰状态发生变化的同时,还能注意到状态变化过程中的其他现象。第5课“水能溶解”,学生将更进一步比较不同物质在水中的溶解能力。学生能够明白,要想回答“水能溶解多少食盐和小苏打”这个问题,进行实验是最好的办法。本节课,学生将学习到一种常用的实验方法———对比实验。通过对比实验的方式,对食盐和小苏打水中的溶解能力进行实验,明白了水能够溶解的物质的数量是有限的,且不同的物质溶解的数量是不同的。第6课“加快溶解”,学生在教师的引导下进行的实验只存在一个变量,虽然教科书中没有提到“控制变量法”这一实验方法,但是在实验设计的过程中,渗透了这一方法,并且学生在之后的课堂中,实际应用了这一方法进行实验的设计和实践。第7课“混合与分离”,引导学生对“增加和减少水分,盐的水溶液会有什么变化”问题进行思考。通过实际的观察活动,学生能够了解食盐在水中溶解和结晶的双向变化过程,认识到食盐溶解于水的变化过程是可逆的。第8课“它们发生了什么变化”,让学生对本单元的学习进行反思,对水和纸、橡皮泥的变化进行对比,实际上是让学生对物理变化本质进行对比理解。这是一次评价的机会,可以观察到学生在单元学习后在科学概念方面的发展变化。空气我们生活的地球上,空气几乎无处不在,深刻地影响着各种生物的生存和人类的生活。在一年级教材里,“我们周围的物体”单元的第7课,学生已经对空气进行了初步的研究,但研究方法仅限于使用感官对空气进行简单的观察和描述,学生对空气的基本特征有一定的感性认识。进入3年级,学生的探究方法和技能都有了很大程度的发展,因此,在本单元的学习中,学生将采用感官和各种辅助工具,对空气这种物质进行更为深入的探究。本单元教师将带领学生认真地观察空气,并且用多种方法研究空气的性质。让学生了解到空气是占据一定空间的,也是可以被压缩的;空气虽然感觉很轻,但也是有质量的,很多很多的空气积聚起来,质量还不小;空气也是可流动的,自然界的很多现象都与空气的流动有很大关系。学生还将联系生活实际,认识到空气是生命生存的必要条件,人类的生活离不开空气,人们利用空气的性质做了许多事情。本单元的学习目标来课程标准中3~4年级的下列相关学习内容。1.1能够使用简单的仪器测量物体长度、质量、体积、温度等常见特征,并使用恰当的计量单位进行记录。1.3知道固体有确定的形状、体积和质量;液体有确定的体积和质量,液体的表面在静止时一般会保持水平;气体有确定的质量,但没有确定的形状和体积。3.1知道空气具有质量并占有一定的空间,空气总会充满各处。3.2知道空气中的氧气和二氧化碳对生命具有重要意义。3.3.1通过观察,描述热空气上升的现象。3.3.2知道空气的流动是风形成的原因。3.3.3列举生活中常见的形成风的一些方法。本单元共8课,这8课的编排逻辑是这样的:整体感知空气(第1课,感受空气)———具体研究空气的各种性质特征(第2课到第7课)———讨论、归纳、总结、提炼空气的特征和作用(第8课)。学生运用各种科学方法和技术手段研究作为物质的空气的基本性质,再聚焦到空气的资源属性,认识空气与社会环境的关系,让学生了解空气和我们的生活密不可分,培养学生保护环境,热爱大自然的环保意识和社会责任感。在本单元的探究活动中,学生首先用感官观察空气,然后通过简单的实验,用竖直倒扣的杯子、注射器、简单天平、热气球、风的成因盒子来探究空气的各种性质,在感性认识的基础上进行理性思考,实现科学概念和科学探究协同发展。第1课,“感受空气”作为单元起始课,其目的主要是了解学生对于空气的特征和作用的前概念。在一年级的学习中,学生虽然已经对空气的基本特征有所了解,但经过一年多的学习,学生的认知水平已经有了大幅度的提升,有必要对学生有关空气特征和作用的前概念重新进行梳理。特别要注意引导学生将空气与一种典型固体(石头)和一种典型液体(水)进行对比,找相同点,比如占据一定空间、能否被压缩、是否有质量,等等,本单元后续课时的研究内容都是基于本节课的认知基础展开的。第2课,“空气能占据空间吗”,本课将在学生已经认识了空气确实存在的基础上,让学生通过三个连贯的实验,认同空气和其他物质一样,能够占据空间。在本课第一个实验中,水中倒扣的杯子里的纸巾不湿,初步证明空气占据了杯内空间,“保护”了纸巾;在第二个实验中,杯底打孔,水占据了原先空气的空间,将杯子中的纸巾浸湿;在第三个实验中,打气筒往杯子里打气,空气排开水后重新占据了空间。这三个实验,环环相扣,证明了空气和水及其他普通物质一样,会占据空间。第3课“压缩空气”,空气和水有很多相似的地方,本课将研究的焦点聚集到空气和水的不同点上,关注到空气能否被压缩的问题上。本课通过推拉注射器的对比实验,证明空气容易被压缩和扩张,并让学生尝试从物质微粒的角度进行形象化的表征和解释。第4课“空气有质量吗”,围绕这个问题研究空气作为物质的基本属性———质量。通过天平这种测量工具,让学生用比较准确可靠的方法证明空气是有质量的。测量结果与预测结果之间可能存在的巨大反差,会让学生从质量的维度上重新认识空气的物质属性。第5课“一袋空气的质量是多少”,在本课的教学活动中,尝试让学生解决一个复杂的问题,需要学生运用测量和简单的数学计算技术,估计出一袋空气(100筒空气)的质量。学生将这袋空气的质量与各种生活中常见的“轻质”物体进行比较参照,从而形成对空气质量的直观认知。第6课“我们来做‘热气球’”,本课希望通过一个有趣的“热气球”模拟实验,让学生从实验现象的细节中感受到冷热空气的不同物理性质。第7课“风的形成”,在认识了冷热空气的不同物理性质后,学生对风的形成的理解就更为容易。本课通过一套简单的风模拟实验装置,让学生认识到温度差是空气流动成风的原因。第8课“空气和我们的生活”,作为单元的收尾课,除了让学生意识到空气对人类以及动植物的生存意义,也从概括、归纳、整理的角度,引导学生对本单元学习到的有关空气特征和作用的内容,用多种形式总结提炼。教师可以借此评估学生的认知发展水平。天气天气,指的是一个地方在某一段时间里大气的冷暖、阴晴雨雪以及风等情况。地球被一层大气圈包围着,我们观察到的各种天气现象都是发生在大气圈中的自然现象。3年级的学生对天气现象有了粗浅的认识,也对天气的变化有一些直观的感受。天气与我们的生活密切相关,学生注意到天气影响着他们的生活,但是,他们对天气的认识还仅仅停留在感官的感知,或听家长、天气预报对天气的描述。对于天气,学生也会有一大堆疑问:下雨天为什么有时会打雷?为什么一天中有时冷,有时热?……本单元以天气为主题,引导学生关注每天天气的变化,对天气的一些基本特征进行观察、记录、分析。期待学生经过本单元的学习,能对天气有比较全面、科学的认识,激发学生对天气现象研究的好奇心和热情。学生还会发现科学工具使他们的观察能力得到延伸,并使他们在观察过程中,获得更多的有价值的信息。本单元的学习目标来自课程标准中3~4年级的下列相关学习内容。1.1能够使用简单的仪器测量物体长度、质量、体积、温度等常见特征,并使用恰当的计量单位进行记录。6.3.1描述测量物体或空气温度的方法;知道国际上常用摄氏度作为温度的标准单位来表示物体的冷热程度。14.1.1使用气温计测量气温,描述一天中气温变化的大致规律。14.1.2利用气温、风向、风力、降水量、云量等可测量的量,描述天气。14.1.3知道气候和天气的概念不同。15.3了解台风、洪涝、干旱等气象灾害对人类的影响。17.2举例说出改变方法和程序可以提高工作效率。17.3.2知道使用工具可以更加准确、便利和快捷。“天气”单元一共设计了8课,可以分为三个阶段:呈现“总—分—总”的单元结构。第一阶段,第1课“我们关心天气”。作为单元起始课,明确学生在本单元中的学习主题,在研讨中测查学生前概念。学生将了解不同时间、不同地点的天气复杂多样,了解观察到的各种天气现象都是发生在大气圈中的自然现象。引导学生记录天气日历,激发学生观察、研究天气的兴趣。第二阶段,第2~6课。在这一阶段,学生转入对某一项天气特征的观测研究,将分别观察、讨论、测量和记录几种天气特征(气温、降水量、风力和风向、云量)的数据。在教师指导下,用较为准确的科学词汇、图示、符号等描述天气。第三阶段,第7~8课。进入第7课时,学生已经做了一个月左右的观察和记录,收集了大量的关于天气的数据。在这一课,他们将分析和总结已经收集到的数据,用简单的统计图表整理信息,形成“天气”单元学习以来对当地天气的概括性的认识。在第8课中,学生了解天气预报的制作过程,学会使用天气符号描述天气。通过本单元的学习,学生将能够熟悉天气现象,用他们的感官和科学的工具获取天气特征和记录数据。学生在本单元学到有关天气的科学知识,提高了实践能力,这将有助于他们对天气的理解和应对天气对生活产生的影响。由于本单元的教学活动有时需要在特定的天气环境下进行,如第5课“风的观测”和第6课“云的观测”,需要教师根据天气情况随时调整教学内容。本单元学生将经历一个较长时间的观察和记录天气现象的过程,