新版教科版四年级上册科学教学参考书
义务教育课程标准实验教材
教师教学用书
四年级上册
科学教师教学用书四年级上册目录
科 学
目 录
使用说明…………………………………………………………………………………………… 教科书整体结构表…………………………………………………………………………………
本册教科书的教学目标与内容概要……………………………………………………………… 主要材料清单……………………………………………………………………………………… 各单元说明与教学建议……………………………………………………………………………
溶 解
一、单元概述………………………………………………………………………………………
二、单元教学目标…………………………………………………………………………………三、分课时教学建议（背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议）…………………………
第1课水能溶解一些物质……………………………………………………………..…… 第2课水是怎样溶解物质的……………………………………………………………….. 第3课液体之间的溶解现象……………………………………………………………….. 第4课不同物质在水中的溶解能力……………………………………………………..… 第5课溶解的快与慢……………………………………………………………………...... 第6课一杯水能溶解多少食盐…………………………………………………………….. 第7课分离食盐与水的方法………………………………………………………………... 四、评价建议……………………………………………………………………………………… 五、教学案例…………………………………………………………………………………….. 六、参考资料……………………………………………………………………………………..
声 音
一、单元概述…………………………………………………………………………………….. 二、单元教学目标33
三、分课时教学建议（背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议）…………………
第1课听听声音……………………………………………………………………………. 第2课声音是怎样产生的…………………………………………………………………. 第3课声音的变化………………………………………………………………………….. 第4课探索尺子的音高变化………………………………………………………………... 第5课声音是怎样传播的………………………………………………………………….. 第6课我们是怎样听到声音的…………………………………………………………….
第7课保护我们的听力…………………………………………………………………….. 四、评价建议…………………………………………………………………………………….. 五、参考资料……………………………………………………………………………………..
天 气
一、单元概述……………………………………………………………………………………. 二、单元教学目标………………………………………………………………………………. 三、分课时教学建议（背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议）…………………
第1课我们关心天气……………………………………………………………………….. 第2课天气日历……………………………………………………………………………. 第3课温度与气温………………………………………………………………………….. 第4课风向和风速………………………………………………………………………….. 第5课降水量的测量……………………………………………………………………….. 第6课云的观测……………………………………………………………………………... 第7课总结我们的天气观察……………………………………………………………….. 四、评价建议…………………………………………………………………………………….. 五、参考资料………………………………………………………………………………………
我们的身体
一、单元概述…………………………………………………………………………………….. 二、单元教学目标
三、分课时教学建议（背景和目标、教学准备、教科书说明、教学建议、评价建议）…..
第1课身体的结构…………………………………………………………………………. 第2课骨骼、关节和肌肉…………………………………………………………………. 第3课跳动起来会怎样（一）……………………………………………………………… 第4课跳动起来会怎样（二）……………………………………………………………. 第5课食物在体内的旅行………………………………………………………………… 第6课口腔里的变化……………………………………………………………………… 第7课呵护我们的身体…………………………………………………………………… 四、教学案例……………………………………………………………………………………
五、参考资料……………………………………………………………………………………
科学教师教学用书
使用说明
与教科版科学教科书配套的《科学教师教学用书》是为切合教师教学的实际需要而编写的，三至六年级共8册。为了能清晰而简明地表达课程设计的意图，同时方便教师备课，我们设计了一些栏目和提供了相应的资源。
下面是与使用有关的几点说明。 一、教师用书的体例和作用
1、本册教科书的教学目标与内容概要
列写本学期的主要教学内容和在学生科学素养培养方面希望达成的目标。为教师了解全学期的教学任务提供完整的框架和概貌。
2、主要材料清单
列出本学期探究活动涉及的主要实验和需要的器材与材料，供教师作计划和提前准备时使用。
3、各单元说明与教学建议
用文字形式介绍本单元的主要教学活动和活动间的结构，说明本单元的教学在整个教科书框架体系中的地位和意义。
4、单元教学目标
根据课程标准从科学概念、过程与方法、情感态度价值观三个方面。列出本单元要实现的教学目标，为教师把握单元教学提供方向。
5、背景和目标
这是分课时教学，说明教学内容选择的知识背景和学生的认识背景，方便教师理解教学活动的设计意图。所列的教学目标是直接针对该节课的。
6、教科书说明
用图文对照的形式详细说明正文、照片、图片、图表、对话框所包含的意义，对教科书正文中提出的问题给出必要的答案或说明。
7、教学建议
有针对性地为教学提供参考性策略，对教学中容易出现的问题给予提示。 8、评价建议
立足单元教学指出评价的主要方向、可使用的依据，以及可采用的评价方法。
二、课时安排建议
修订后的教科书每册均安排了4个教学单元。三四年级每个单元包含7个教学活动，五六年级为8个教学活动。原则上每个教学活动的时间为1课时，这是根据目前全国绝大部分地区小学科学课中、高年级均为每周2课时的现状安排的。在设计时，我们也考虑到个别省份科学课的开设已经实现了课程标准的要求，因此在活动内容的安排上保持了弹性。针对这样的地区，我们建议在课时安排上可以采取下面的办法来解决：
（一）对典型的过程与方法活动展开充分的探究，不以1课时为限制。例如“比较水的多少”“总结我们的天气观察”等；
（二）加强单元后的总结性教学，帮助学生梳理概念、澄清观点，开展单元性的评价活动；
（三）实现教科书中已设计的拓展性活动，或资料库中的拓展性活动。这些活动对学生的发展是十分有意义的。如“小杆秤的制造”“设计制作一个强磁力电磁铁”等。为此每个单元安排3节左右的机动课时是适宜的，也是可操作的。
三、教学目标的表述
在这套教师用书中，我们根据课程标准的要求和新的科学教育研究成果，将教学目标分别从科学概念、过程与方法和情感态度价值观三个方面来表述。科学概念的陈述是用一句完整的话来完成的，它比一个简单的词有了更丰富的内涵，表达的是一个科学的观点或思想。科学概念也可以划分为不同的层次，例如核心概念和具体概念。每一个核心概念是由不同的具体概念组成的，而具体概念是从科学事实中归纳出来的。以科学概念作为教学目标，将促进学生对事实的理解，有助于他们形成重要的科学观念和思想，体现了科学教育改革的新方向。
四、概念图和图表的使用
修订后的教科书引入了多种形式的概念图和图表，因为它们是学生学习科学的有用工具。运用这些工具，学生可以记录和加工整理信息，同时用来描述概念。教师也可以 借此了解学生的初始想法，为教学确定起点。
维恩图是一种选择、分类和比较信息的非常有用的工具。可以帮助学生记录下他们的观察结果。两个圆可以呈现不同的信息，比如只属于陆生植物的特征和只属于水生植物的特征应分别记在一个圆里，而它们的共同特征则应记入两个圆的交叉部分。
网状图是概念图中的一种，它的作用是用图解的形式记录与中心词有关的观点和内容，呈现中心词和与之相关内容之间的关系。
使用网状图可以帮助学生围绕中心词作尽可能多的联想，由此教师可以了解到哪些知识是学生已经知道的。
气泡图是一种简单的网状图，它可以帮助学生对中心词（主题）作出联想，记录下他们已经观察和了解到的内容。
柱状图（条形图）是在坐标图上用填充的方式，完成的数据表达，表现为条形图，一般由两组数据组成，例如时间和影长、时间和温度等。柱状图可以直观地表现数据之间的差异。
记录不仅仅可以用文字，科学图画也是适合小学生记录观察和与人分享信息的一种十分有效的方法。它比普通的图画倾注更多的精力在细节上。为了真实地记录，学生必须仔细地观察，记下每个小的特点和线条。使用这种记录方法可以提高每个学生的观察能力，教师也可以从中评价他们的观察、表达和理解的能力。 教科书整体结构表
教科书整体结构表
修订后的教科书共32个单元，更好地体现了课程标准的要求。覆盖了生命科学、物质科学和地球与宇宙科学三大领域标准所规定的相关内容。教科书以科学概念和过程与方法两大主线并行发展的方式建立了自己的整体结构。
书中每个单元后设置了资料库，是为了便于学生深入理解该单元的科学概念、丰富他们的已有经验和发展他们探究科学的兴趣，是科学课学习的重要组成部分，但仅供学生阅读。
上学期 下学期 三年级 植物 动物 植物的生长 动物的生命周期 我们周围的材料 水和空气 四年级 溶解 声音 天气 我们的身体 五年级 生物与环境 光 地球表面及其变化 运动和力 六年级 工具和机械 形状与结构 能量 生物的多样性
温度与物体的变化 磁铁 电路 新的生命 食物 岩石和矿物 沉和浮 时间 热和燃烧 地球的运动 微小世界 我们身边的物质 宇宙 环境和我们 科学教师教学用书四年级上册使用说明
本册教科书的教学目标与内容概要
本册教科书有四个单元：“溶解”“声音”“天气”“我们的身体”。进入四年级以后，学生对科学课的学习已经有了一定的基础，求知欲和参与科学活动的愿望明显增强。因此，这一学年度是培养学生科学素养的至关重要的时期。教学中要因势利导，积极引导学生在学习中尊重客观事实、注重证据、大胆质疑，逐渐养成良好的科学品质和思维方式，真正提高他们的生活质量和学习质量。怎样实现这一目标呢？以下几点可供参考：
1.了解学生对所学科学问题的初始想法，特别是一些概念理解过程中出现的想法。每个教学单元都有概念的指向和一些支撑概念建立的过程性活动，只有充分了解学生在概念形成过程中的思维变化，才能做出正确的教学判断，并避免客观事实与学生的想象混淆，甚至用想象代替事实，以保证观察和实验中获得证据的有效性，没有人为的“伪证”。
2.指导学生反复进行控制变量的实验。教科书中有多处涉及了这类实验，如“溶解的快与慢”“比较声音强弱、高低的变化”“探索尺的音高变化”“观察上肢的运动”“测量心跳和呼吸”“体验心脏的工作”，等等。在四年级引入控制变量的实验，可以使学生更好地认识科学的本质，了解控制变量的实验的重要，并正确地看待误差问题。
3.引导学生在观察和实验的过程中做好记录。教科书中已经给出了各单元相应的记录表，并提示学生用文字、数据、简笔画、气泡图、网状图和柱形图等进行记录。教学中要指导学生客观地记录观察到的现象，在“天气”单元教学中还要指导学生坚持较长时间的观察和记录，每周都要进行督促和检查。
4.引导学生用准确、恰当的词语描述观察到的事实和现象。教科书中需要学生进行描述的内容很多，有些甚至是实验过程的描述，如“描述洗发液在水中的溶解过程”“描述物体是怎样产生声音的”，等等。这种描述能够帮助学生提高科学思维能力，教学中应耐心引导。
5.引导学生对观察和实验结果进行整理和加工，形成正确的解释。比如“天气”单元中，需要学生对所记录一个月的天气现象进行分类的统计和分析，还要利用柱形图等做出关于这一季节天气变化的一般规律。
本册教科书中的每个教学单元都有七个课题，这七个课题即是学习的内容，也反映了科学概念和过程与方法双向发展、螺旋上升的过程。
“溶解”单元是从观察溶解现象入手，建立溶解的一般概念。这个概念可以看作是前概念水平，并没
有涉及分子的运动与分布等问题。“不同物质在水中的溶解能力”问题实际上已经向着溶解度这一概念发展了，但是在这里主要还是想渗透溶解是物质的基本属性。物质溶解的多与少和很多因素有关，如压力、搅拌、温度等，溶解与析出往往是可逆的。在“溶解的快与慢”问题中，温度对溶解的影响是最重要的。而方糖的溶解从本质上与搅拌加快溶解是一致的，只不过它从另外一个角度来说明增加物质与水的接触面（所谓咬碎）可以加快溶解。
“声音”单元的各组实验意在形成一系列发展性的概念。从物体的振动产生了声音开始，到用音量和音高来描述声音，直至声音是以波的形式传播以及耳的功能等。教科书中的各种实验，特别是一些探究性的实验，都是在支撑声音概念的建立，并在此过程中使学生获得对科学的理解。
“天气”单元的重点是让学生学习并坚持较长时间的天气观察和记录，“天气日历”则是观察记录的载体。教科书中基本上是围绕如何观察天气现象、如何记录展开的；对记录的统计和分析能使学生了解科学的处理数据方法，并建立对天气新的认识。
“我们的身体”单元旨在认识自己的身体，倡导健康的生活。当学生开始关注身体的结构、身体各种器官的功能和工作时，他们对健康便会有新的理解和认识。
主要材料清单
“溶解”单元
过滤器材：烧杯、漏斗、滤纸、铁架台； 气体溶解器材：带有橡皮帽的注射器； 蒸发器材：蒸发皿、三脚架、石棉网、酒精灯； 其他器材：放大镜、搅拌棒。
“声音”单元
发声器材：大小不同的音叉和铁钉、锣、鼓、钢尺；
传声器材：铝箔（能折叠成1米长的铝箔尺）、木制米尺、尼龙绳。
“天气”单元 测温器材：温度计；
制作雨量器器材：高于15厘米的直筒透明杯子。
“我们的身体”单元
模型：人体结构模型、人体骨骼模型、心脏模型； 其他器材：哑铃、吸耳球、大约1米长的塑料管。溶解
各单元说明与教学建议
溶 解
一、 单元概述
溶解是指一种物质均匀地分散于另一种物质中形成均匀、稳定溶液的过程。四年级的学生对于溶解是有一定认识的，如把少量糖或盐放在水里，就会慢慢化掉，类似这样的现象学生们都见过，甚至亲手做过。一部分学生也听说过溶解一词，甚至已经在生活中使用它，但还不能准确地说清楚究竟什么是溶解，也还不能准确判断物质是否发生了溶解。
溶解单元从观察食盐在水中的变化开始，引导学生进入到对溶解现象观察描述的一系列活动中去。通过观察、比较几种物质在水中的变化，形成关于“溶解”的描述性概念，并进一步研究学生可能会提出来的一系列问题——是什么因素在影响溶解的快慢，一杯水能溶解多少食盐，溶解了的食盐还能分离出来吗？等。引导学生围绕着溶解这一主题，逐步深入地开展观察研究活动。
整个单元的内容可分为三个部分：
第一部分为第1~4课，以日常生活中最常见的物质——水为溶剂，观察一些固体、液体、气体在水中的变化，比较溶解和不溶解的主要区别特征，形成关于“溶解”的描述性概念。
第二部分为第5~6课，围绕学生可能提出的两个有价值的问题——是什么因素在影响溶解的快慢，一杯水能溶解多少食盐，开展自主研究活动。
第三部分为第7课，引导学生对增加和减少水分，盐的水溶液会有什么变化的问题进行思考。通过实际的观察活动，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。
本单元的教学要善于引导学生在完成既定的观察研究活动的同时，思考、提出一些新的可研究的问题，以使对溶解的研究逐步深入并扩展开去。
二、单元教学目标
科学概念
● 一些物质可以溶解在水中，一些物质不能够溶解在水中。
● 溶解是指物质均匀地稳定地分散在水中，不会自行沉降，不能用过滤的方法把物质从水中分离出来。
● 可溶性固体物质在水中溶解的快慢与物体的颗粒大小（即表面积的大小）、水的温度、液体是否被搅动等因素有关。
● 不同的物质在水中的溶解能力不同。 ● 物质在水中的溶解是有一定限度的。 ● 食盐溶解于水的变化过程是一种可逆的过程。
过程与方法
● 观察和描述几种固体物质在水中溶解和不溶解的现象。 ● 使用过滤装置，分离几种固体与水的混合物。
● 观察和描述高锰酸钾在水中的溶解过程，并想象食盐的溶解过程。 ● 观察和描述一些液体和气体在水中的溶解现象。 ● 经历气体溶解于水的观察实验过程。
● 设计“怎样加快方糖溶解”的实验，亲历控制单个变量进行对比实验的活动过程。 ● 设计“一杯水能溶解多少食盐”的实验，经历简单的验证实验过程。 ● 初步经历探究性实验“食盐从浓盐水中析出”的研究活动。
情感、态度、价值观
● 发展研究溶解现象的乐趣，激发进一步探究溶解问题的兴趣。 ● 认识到严格按规范利用溶解装置等科学工具进行实验和测量的必要性。 ● 形成细致、客观地观察的态度。
● 意识到溶解在人们生活中的广泛性和重要性。
三、分课时教学建议
第1课 水能溶解一些物质
（一） 背景和目标
每一个学生都知道，把食盐放进水里会慢慢地化掉，把沙放进水里却不会化掉。一些学生也听说过“溶解”一词，但不清楚究竟什么是溶解。本单元第1课，通过观察、比较食盐、沙、面粉在水中变化的不同，
发现溶解和不溶解的主要区别和特征。学习使用过滤的方法，并期望通过过滤发展对溶解和不溶解本质特征的理解和认识。 科学概念
● 一些物质可以溶解在水中，一些物质不能溶解在水中。 ● 不能用过滤的方法把溶解了的物质从水中分离出来。
过程与方法
● 观察和描述几种固体物质在水中的溶解和不溶解现象。 ● 使用过滤装置分离几种固体与水的混合物。
情感、态度、价值观
● 体验研究溶解与不溶解现象的乐趣，激发进一步探究溶解问题的兴趣。 ● 严格按规范利用溶解装置进行实验。
（二）教学准备
为小组准备：1个透明的玻璃杯、盛有水的水槽、20克食盐、20克面粉、30克沙、1根筷子、1根搅拌棒、3张滤纸、1个漏斗、3个烧杯、1个方座支架。
（三）教科书说明
本课是溶解单元的起始课，主要是让学生初步感知溶解。在这一课中，学生们要运用观察和比较的方法去发现食盐、沙子和面粉在水中的状态有什么不同。教科书又介绍了过滤的方法，让学生进一步观察、比较食盐、沙和面粉能否用过滤的方法从水中分离出来。这一课将帮助学生发展他们关于溶解的概念以及观察和实验的技能。
第一部分：比较观察食盐、沙在水中的状态
教科书提了两组问题。第一组：怎样描述食盐在水中的状态呢？怎样描述沙在水中的状态呢？引导学生对这两种常见物质在水中的变化进行细致的观察。第二组：观察到了哪些现象，使我们说“食盐在水中溶解了？”观察到了哪些现象，使我们说“沙在水中没有溶解？”引导学生关注两杯混合物的主要区别，发现溶解的主要特征。为了使实验现象对比明显，这里要使用淘洗干净的沙粒。
第二部分：观察面粉在水中溶解了吗
沙和食盐在水中的变化不同是明显的，面粉的出现带来了新的问题，面粉在水中的变化到底更接近于沙还是食盐呢？引导学生近一步进行观察和比较。
用过滤的方法，分别过滤食盐、沙和面粉与水的混合物。教科书介绍了过滤的方法，让学生通过过滤实验发现只有食盐无法从水中分离出来，而沙和面粉都可以通过过滤的方法从水中分离出来。认识判断物质在
水中是否溶解的一个新方法——过滤。
教科书最后的交流，指向溶解的科学概念，期望学生对溶解从原来的“说不清楚”到能够说出主要特点。
（四）教学建议
1.观察比较食盐、沙在水里的变化
为了使对比更加明显，建议使用淘洗干净的沙粒。对于食盐和沙能否溶解于水里的问题，每个学生都知道答案。这项活动的重点是要引导学生对变化的过程进行细致的观察，教师要提醒学生带着问题进行实验和观察。这里共有四个问题，怎样描述食盐在水中的状态？怎样描述沙在水中的状态？观察到了哪些现象，使我们说“食盐在水中溶解了”？观察到了哪些现象，使我们说“沙在水中没有溶解”？引导学生关注两杯混合物的主要区别和特征。观察之后，让学生根据问题进行充分的描述，描述和观察可以相互促进。
2.观察比较面粉、盐和沙在水里的变化
面粉在水里的情况显然不同于食盐和沙在水里的情况。面粉这个材料的出现带来了新的问题——面粉到底是溶解于水还是不溶解于水的？可以先引导学生思考，表达自己的想法。教师要告诉学生两种观察方法，一是对着光线观察混合物中的颗粒。可以发现水中的面粉颗粒，但不能够看到水中的食盐颗粒。二是静置后观察。可以发现沙和面粉都会沉降到水底，而食盐不会。这两种观察方法指向溶液的两个特点——（1）溶质变成肉眼看不见的微粒；（2）溶液的稳定性。观察之后，要让学生进行充分的描述与讨论。
接下来，教师要教给学生一种新的观察方法——通过过滤观察面粉、食盐是否溶解于水。这里的过滤实验，学生是第一次操作，教师要做适当的讲解演示，特别是折装滤纸的方法要做示范。往漏斗中倒入液体时，要十分小心，让学生注意不要将液体溅到漏斗外。倒入漏斗中的液体液面要略低于滤纸的上沿，应该要求学生明白并一定做到。
上述两个活动结束之后，应组织学生及时整理和归纳：我们对溶解是否有了新的理解和认识？我们现在有哪些方法可以判断物质在水中是否溶解了？
第2课 水是怎样溶解物质的
（一） 背景和目标
学生在生活中大多无法细致地观察到溶解的过程。因此，对于物质究竟是怎样均匀地分散到水中去的缺乏感性认识。这一课选用溶解实验的典型材料——高锰酸钾，让学生通过仔细观察，描述高锰酸钾溶解于水的逐渐变化过程，想象食盐在水中溶解时可能出现的变化，形成“溶解”的描述性概念，加深对溶解现象的本质性理解。
科学概念
● 溶解是指物质均匀地、稳定地分散在水中，不会自行沉降，也不能用过滤的方法把物质从水中分离出
来。 过程与方法
● 观察和描述高锰酸钾在水中的溶解过程，并想象食盐的溶解过程。
情感、态度、价值观
● 认识到细致的观察比较的重要性。
（二）教学准备
为小组准备：四个装水的透明玻璃杯、1根筷子、高锰酸钾、1个药匙、20克食盐、20克面粉、30克沙。
教师准备：溶解记录表。 （三）教科书说明
第一部分：观察描述高锰酸钾在水中的溶解
观察高锰酸钾在水中的溶解过程，是一个非常好的对溶解的直观认识过程。观察高锰酸钾的溶解分两步，第一步是把几颗高锰酸钾轻轻放入水杯中，静观高锰酸钾在水中的变化。这一环节可让学生观察到高锰酸钾是如何逐渐分散到水中去的。第二步是搅拌以后，观察高锰酸钾的水溶液，这一环节可以让学生注意到溶液是均匀的，用肉眼无法观察到物质颗粒，而且高锰酸钾溶液不会自行沉降。记录表中的内容提示学生重点观察溶解过程中的这些特点。然后通过与食盐进行比较，想象食盐在水中溶解时可能出现的变化过程，帮助他们形成关于溶解的描述性概念，理解溶解现象的本质。
第二部分：观察比较四种物质在水中的变化
进一步观察比较高锰酸钾、食盐、沙和面粉在水中的情况，并且完成相关的观察记录表，是对溶解现象观察的梳理和总结。至此，学生应该能对溶解和不溶解进行判断，并能说出判断的依据。
（四）教学建议
1.观察描述高锰酸钾在水中的溶解
先让学生说一说，糖和盐可能是怎么溶解到水中去的。学生的描述是他们的初始想法，他们肯定非常想亲眼看一看物质是如何分散到水中成为溶液的。教师出示并介绍高锰酸钾，教师的取放演示一定要规范。学生初次接触化学药品，要让学生先对高锰酸钾进行观察和描述。实验之前，先观察相关材料，应成为一个习惯。观察高锰酸钾在水里的溶解分两个步骤，第一步是静观高锰酸钾是如何逐渐分散到水中去的。第二步是搅拌以后，观察高锰酸钾的水溶液。要引导学生借助溶解过程记录表对观察到的细节进行描述，这
些语言描述会越来越接近溶解的本质特征。这里让学生想象食盐在水里的溶解过程也是很有意义的，这是把刚刚建立的认识进行迁移。
2.观察不同物质在水里的溶解
学生分别观察了食盐、沙、面粉、高锰酸钾在水中的变化情况，接着比较它们的变化有哪些相同和不同。这是引导学生对先前的观察和描述进行整理和概括。这里要充分发挥溶解记录表的作用，对不同物质在水中的变化进行客观、细致的比较分析，从中概括出溶解的特征：物质在水中化成了肉眼看不见的微粒，均匀地分布在水中，且不能用过滤或沉降的方法分离出来。使学生掌握对溶解和不溶解进行判断的基本方法，并能说出判断的依据。
第3课 液体之间的溶解现象
（一） 背景和目标
提到溶解，学生总是先想到一些固体物质溶解在水中。而这一课，学生将制造几种液体与水的混合物，观察这几种液体能否溶解在水中。这一课选用了一些学生生活、学习中非常熟悉的液体——胶水、洗发液、醋、酒精和食用油，让学生观察、比较它们在水里的溶解情况，发现有些液体可溶于水，而有些液体不溶于水，并进一步深化溶解的概念。 科学概念
● 一些液体能均匀地、稳定地分散在水中，溶解于水，另一些液体则不能。 过程与方法
● 观察和描述一些液体在水中的溶解现象。
情感、态度、价值观
● 认识到细致、客观地观察、比较的重要性。 ● 意识到溶解在人们生活中应用的广泛性和重要性。
（二）教学准备
为小组准备：两个装水的透明玻璃杯、1瓶胶水、1瓶洗发液、1根筷子、1个小匙、1小瓶醋、1小瓶酒精、1小瓶食用油、3只装水的试管、1个试管架。 教师准备：液体之间的溶解记录表。
（三）教科书说明
第一部分：观察胶水和洗发液是怎样溶解于水的
教科书提了三个问题，引导学生观察胶水和洗发液溶解的过程。第一个问题是它们在水中是漂浮还是
下沉的？学生会发现胶水和洗发液一开始是沉入水底，并蜷缩在杯底的。第二个问题是它们在水中是怎样扩散的？学生可以清晰地发现胶水和洗发液在水中缓慢扩散的过程，这可以使他们联想到高锰酸钾在水中的扩散过程，并与之进行比较。第三个问题是搅拌之后，它们溶解了吗？学生会发现胶水和洗发液可以形成稳定的水溶液，均匀地分散在水中。
第二部分：观察醋、酒精和食用油是怎样溶解的
教科书选用家中常见的三种液体作为研究材料，让学生经历预测——验证的研究过程。先让学生预测这三种液体在水中会怎么样，然后把它们分别和水加入试管中，充分振荡后静置，再让学生观察描述这三种物质在水中的溶解情况。学生会发现，醋和酒精能与水很好地混合在一起，它们能溶解于水，而食用油则浮在水面上，不能溶解于水。
最后的“液体之间的溶解记录表”，是对几种液体在水中的溶解情况进行整理。 （四）教学建议
1.先让学生结合生活经历，谈一谈液体是否也能像食盐和高锰酸钾一样溶解于水。学生列举出几种液体后，提问：“那么液体之间是怎样溶解的呢？”引导学生仔细地观察胶水或洗发液在水里的溶解情况。指导学生观察胶水或洗发液的溶解时，要充分利用教科书中的问题提示、提醒学生注意，胶水和洗发液是怎么样进入水中的，它们在水中是沉还是浮，它们在水中是怎样扩散的，使实验过程有明确的观察点。同样，观察后，要让学生描述胶水或洗发液在水中的溶解过程。
2.让学生预测醋、酒精、食用油三种液体在水中会怎么样，然后用实验进行验证。学生第一次使用试管振荡的方法，教师要做好演示，让学生仔细观察醋和酒精如何扩散，充分描述醋和酒精在水中的溶解过程。在食用油和水的混合物中加入少量洗涤剂的实验可以在课堂上完成。学生会发现，加入少量洗涤剂后，食用油也被溶解了，这有助于学生初步认识一些液体不溶于水，但可以溶解在别的液体中。
第4课 不同物质在水中的溶解能力
（一） 背景和目标
一些固体、液体和气体能溶解于水，不同的物质在水中的溶解能力是不同的。本课中，学生将探究在相同条件下食盐和小苏打在水中的溶解能力有什么不同。本课还将用实验的方法研究气体在水中的溶解能力。学生对气体能溶解于水是缺少直观认识的。期望通过这项研究，使学生认识到气体也能溶解于水，又能从水中析出，并能解释生活中的一些相关现象。
科学概念
● 不同的物质在水中的溶解能力不同。
● 一些气体也能溶解于水。 过程与方法
● 研究食盐和小苏打在水中的溶解能力。 ● 进行气体溶解于水的观察实验。 情感、态度、价值观
● 认识到细致地观察、比较的重要性。 ● 意识到溶解在生活中应用的广泛性和重要性。
（二） 教学准备
为小组准备：2个透明玻璃杯各装30毫升水、1根筷子、20克食盐分6小份、20克 小苏打分6小份、汽水1瓶、开瓶器1个、注射器1只附橡皮帽。
（三） 教科书说明
第一部分：研究食盐和小苏打在水中的溶解能力
食盐和小苏打是家庭厨房中常见的物品，而且比较相似。在两个装同样多水的玻璃杯中，把食盐和小苏打一份一份地分别加入并搅拌，比较食盐和小苏打的溶解能力。教科书用文字和插图对如何把食盐和小苏打分成等分，如何加入食盐和小苏打，什么时候进行记录作了提示。实验是用食盐和小苏打溶解量的多少来比较这两种物质在水中的溶解能力的。
第二部分：研究气体在水中的溶解能力
为了便于观察气体在水中的溶解现象，教科书选择了对汽水中的气体进行观察。打开汽水瓶时，汽水中有气泡冒出，对这一点，学生是有生活经验的。使用注射器装汽水，用橡皮帽封住管口，推拉注射器的活塞，观察汽水中气泡的变化。可以清晰地观察到气体既能溶解于水，又能从水中析出。
课文中的小资料，与生活相联系，说明水中的动物、植物就是靠溶解在水中的氧气进行呼吸的。 （四）教学建议
1.研究食盐和小苏打在水中的溶解能力
这是一个比较简单的对比实验。教学过程中，关键是要强调如何使对比过程公平。两杯水必须一样多，每次分别加入两个水杯中的食盐和小苏打要一样多，要同时用筷子进行搅拌。而且，实验的过程尽可能科学规范，比如要等第一份加进去的食盐或小苏打完全溶解后，才能加第二份，直到食盐和小苏打都不能再溶解了，再进行记录比较。对比实验的条件和过程要让学生充分讨论。
2.研究气体在水中的溶解能力
应选用含气体量多的汽水。在开启之前，摇晃汽水瓶，观察里面的气泡，问学生：“这些气体是什么？
这个现象说明了什么？”用注射器吸出1/3管汽水，用橡皮帽封住管口，推拉活塞，让学生仔细观察注射器里气泡的变化，认同气体确实可以溶解于水，并初步了解气体在水中的溶解能力与气压大小有关。
第5课 溶解的快与慢
（一）背景和目标
可溶性固体物质在水中溶解的快慢依赖于三个主要因素：物质颗粒的大小（即表面积的大小）、水的温度，以及液体是否被搅动。在前几课的溶解实验中，学生很自然地会注意到溶解的快慢问题，想到是什么因素影响了溶解的快慢。怎样让食盐溶解得快一点？学生比较容易想到的是搅拌，因为前面几课的实验中多次使用了搅拌的方法，他们在生活中也有这样的经验。本课从“搅拌对溶解的影响”这个对比实验入手，到学生自行设计“怎样加快溶解”的研究，指导学生运用对比实验的方法，探究影响物质溶解快慢的主要因素。在此基础上，让学生根据提出的问题——怎样加快方糖的溶解？经历“问题——假设——验证——证实”的过程与方法过程。
科学概念
● 可溶性的固体物质在水中溶解的快慢与物体颗粒大小（即表面积的大小）、水的温度、液体是否被搅动
等因素有关。 过程与方法
● 设计“怎样加快方糖溶解”的实验，亲历控制单个变量进行对比实验的活动过程。 情感、态度、价值观
● 体验探究影响溶解快慢因素的乐趣。
（二）教学准备
为小组准备：2个透明玻璃杯、1根筷子、1个水槽、冷水、热水、食盐、方糖、溶 解快与慢记录表。
教师准备：方糖溶解快慢的记录表。 （三）教科书说明 第一部分：哪一个溶解得快
这部分选择前几课多次用到的食盐作为观察材料，让学生通过对比实验的方法来探究影响物质溶解快慢的因素。首先探究搅拌对溶解快慢的影响。对比实验的方法是教科书教给的：把同样多的食盐放入同样多的水中，一个搅拌，一个不搅拌，观察它们溶解的快慢。然后探究水的温度对溶解快慢的影响。实验的结果对比是十分明显的，学生很容易从实验中观察到：搅拌能加快食盐的溶解，食盐在热水中比在冷水中
溶解得快。教科书强调热水为60摄氏度，是从安全角度考虑。两组实验强调只改变一个条件，为第二部分的实验设计提供示范。
第二部分：加快方糖溶解的研究
这部分实际上是模仿着进行对比实验的设计和研究。学生会自然地想到要加快方糖的溶解可以使用搅拌和热水的方法，可能还有学生会想到把方糖碾碎。重要的是考虑怎样控制这些因素，让每一组实验只改变一个条件。教科书还强调了如何选材、用多少水、如何计时、如何记录等问题。引导学生经历比较科学、规范的对比实验活动的过程。最后的吃糖块比赛，具有很强的趣味性，但同样强调了活动的规范性。
（四）教学建议 1.研究哪一个溶解得快
首先，可以让学生谈一谈用什么方法可以加快溶解。学生会比较自然地谈到搅拌，再让学生说一说，用什么样的实验可以证明搅拌能加快溶解？引导学生阅读教科书，讨论教科书中的实验设计强调了什么，什么条件改变了，什么条件没改变，为什么只改变一个条件。让学生对对比实验的意义有初步的理解。然后让学生严格地按教科书的设计进行实验并得出结论。对比实验的过程，教师应加强指导，使实验尽可能的科学、规范，甚至要注意到指导学生如何投放食盐，如何进行计时等。第二组实验，分别使用冷、热水，如果使用的是原来的两个杯子，要强调把杯子里的溶液倒掉、洗干净，使用热水需强调安全。
2.加快方糖溶解的研究
引导学生仿照前一组实验的活动设计自行去探究，先引导学生想出一些可能加快方糖溶解的办法，再一一验证这些方法是否真的能加快方糖的溶解。教科书中有一些提示实验注意点的问题，教师要让学生回顾前一组实验的注意点，结合教科书中的问题提示，让学生小组内交流、讨论，相互合作，改正和完善设计方案。在学生的汇报交流过程中，教师要给予指导和纠正，形成各小组的最后研究方案。然后按设计方案严格进行操作。如果时间不够，每个小组可以只研究一个对溶解快慢产生影响的条件。
第6课 一杯水能溶解多少食盐
（一） 背景和目标
这一课其实是研究常温下食盐在水里的溶解度。在第4课学生已经发现食盐在水里的溶解不是无限的，那么，一杯水里到底能溶解多少食盐呢？这一课中，学生将根据问题制订简单的研究计划，并通过对“100毫升水能溶解几克盐”这一问题的自主研究活动，初步感知和经历探究性实验的方法和步骤，同时获得“溶解度”“饱和溶液”的前概念。
科学概念
● 一定量的水只能溶解一定量的食盐。 过程与方法
● 设计“一杯水能溶解多少食盐”的实验，经历简单的探究性实验过程。 情感、态度、价值观
● 体验研究溶解现象的乐趣，发展进一步探究溶解问题的兴趣。 ● 严格按规范进行实验操作，实事求是地观察记录。 （二）教学准备
为小组准备：1个装100毫升水的烧杯、1根筷子、1个药匙、1张记录纸、1架天平、1袋精盐。 （三）教科书说明
本课的开头创设了提出这个问题的情境：不断地加盐，不断地溶解，不可能吧？并很自然地提出了“一种物质在水中的溶解能力到底有多大”的问题。
教科书呈现了几个学生为一组，讨论如何开展一杯水里能溶解多少食盐的研究活动场面。希望学生像图中的学生一样对如何来研究展开充分地讨论。一杯水是多大的一杯水？水中溶解了多少食盐，怎样进行称量和记录？这些问题是学生们会涉及的、也是必须讨论的。
教科书中给出了一个不完整的研究计划的范例，以指导学生将提出的问题转化为可操作和可进行研究的问题，并指导他们围绕研究的问题做好相应的准备工作。教科书以插图的形式对关键的步骤作了提示：图中呈放着四堆等量的食盐，提示学生要每次投入等量的食盐，等溶解完了第一勺再放第二勺，溶解完了第二勺再放第三勺……直到加入的食盐不能再溶解，然后统计或算出一共溶解了多少克食盐。
教科书还提示学生关注其他小组的研究结果：大多数小组溶解了多少克食盐？是怎么做的？溶解得最多的组溶解了多少克食盐？溶解得最少的组溶解了多少克食盐？都是怎么做的？如果仔细分析产生不同研究结果的原因，就有可能引导学生观察注意到溶液的“饱和”和“未饱和”状态。这或许是学生在研究过程中的新发现、新问题。
教科书要求学生讨论如何回答“一杯水能溶解多少食盐”的问题，期望通过前面的研究，意识到只有确定了一杯水的量才能给出一个确定的答案，100毫升水中最多能溶解大约36克食盐。
最后，教科书提示把课堂上制成的盐水收集起来，以供下节课继续研究时使用。 （四）教学建议
1.食盐在水里能无限溶解吗
教师可创设问题情景：把一小匙食盐倒入水里，搅拌几下，盐溶解了；再加一小匙食盐，搅拌几下，盐又溶解了；再加盐，再搅拌……不断地加盐，盐能不断地溶解吗？在操作过程中自然提出这一问题。从
节约时间考虑，每一次放的盐要多一些。
2.讨论如何研究“一杯水能溶解多少食盐”
先让学生说一说自己的想法，会发现这么一个看似简单的问题，却很难着手进行研究，必须把它转化成可操作、可研究的问题。让学生参考教科书插图中的问题进行讨论，重点解决：（1）一杯水是多少水？（2）如何加放食盐？（3）如何进行称量和记录？这几个问题。对照教科书中的研究计划，讨论并制定本小组的研究计划。研究计划经交流、改进、确认后，准备所需的相关材料。
3.做“100毫升水能溶解多少克食盐”的探究性实验
可以让学生先猜测100毫升水能溶解多少克食盐，然后提示学生严格按照计划进行操作，进行实事求是的记录。实验结束，引导学生交流研究结果，溶解得最多的组溶解了多少克食盐？溶解得最少的组溶解了多少克食盐？大多数组溶解了多少克食盐？如果学生都是按规范操作的，各组的结果应该非常接近，学生就有可能注意到溶液的“饱和”状态，甚至可能形成“溶解度”的前概念。
第7课 分离食盐与水的方法
（一）背景和目标
食盐溶解于水的变化过程是一个可逆的过程。当食盐饱和溶液中的水分减少时，食盐就析出来了。如果学生们一直收集、保存着前几节课使用后的浓盐水，他们也许该发现新的问题了。随着水分的蒸发，少量食盐析出并沉在杯底。这些食盐是从盐水里分离出来的吗？食盐能从盐水里分离出来吗？这是一个很值得研究的问题。
科学概念
● 食盐溶解于水的变化过程是一个可逆的过程。 过程与方法
● 初步经历探究性实验“食盐从浓盐水中析出”的研究活动。 情感、态度、价值观
● 体验研究溶解现象的乐趣，发展进一步探究溶解问题的兴趣。 ● 意识到溶解在人们生活中应用的广泛性和重要性。 （二）教学准备
为小组准备：1杯浓盐水、1杯清水、1根筷子、1个蒸发皿、1块石棉网、1个三脚架、1盏酒精灯、1盒火柴、1个放大镜。
（三）教科书说明
第一部分：食盐和水会一起蒸发吗
教科书插图中首先出现了一杯底部有少量食盐的浓盐水，这或许是前几节课留下的浓盐水，水分减少后形成的。教科书要求给浓盐水的液面做记号，是为了便于观察浓盐水中水分的变化。然后往杯中一点一点地加清水，并不断搅拌，使原来沉在杯底的食盐溶解。照这样不断地加入清水的话，就可以不断地溶解更多的食盐。
然后，进行逆向思考：如果把这杯盐水放在窗台上，让水分蒸发而减少，当杯子里的水面降到原来的刻度时，已经溶解的食盐会怎样呢？再进一步思考，如果杯子里的水一天一天地继续蒸发减少，直到水全部被蒸发掉，原先溶解在水里的食盐会怎样呢？食盐会随水一起蒸发呢，还是会留在杯子里？
第二部分：用加热的办法减少浓盐水中的水分
教科书介绍了用酒精灯加热蒸发皿中浓盐水的方法。因为是学生第一次自己使用酒精灯，教科书对酒精灯的火焰分层、点燃酒精灯的方法、熄灭酒精灯的方法作了详细说明，强调了使用过程中的安全，还通过卡通人物提示了酒精在灯外燃烧时的应急处理方法。要求在盐水还未完全蒸发之前熄灭酒精灯，是为了防止把蒸发皿中的
食盐烧焦，影响后续的观察活动，同时也是为了避免食盐晶体飞溅出来，造成烫伤。
用放大镜观察蒸发皿中的白色颗粒，并与食盐颗粒进行比较。通过比较发现，白色颗粒的形状与盐近似，且也溶解于水，说明蒸发皿中的白色颗粒可能就是食盐，也说明了原来盐的水溶液中的食盐并没有随水分一起蒸发掉。
最后，教科书简要介绍了海水晒盐的方法。 （四）教学建议
1.探究食盐和水会一起蒸发吗
最好能把前一节课的浓盐水收集起来，放在窗台上，经过几天的水分蒸发，杯底会有一些析出的食盐，很自然地引出本课的研究问题。先让学生讨论：怎样使杯子里的食盐恰好全部溶解？学生根据前几节课的研究会想到增加杯子里的水。加清水时要注意一点一点地加，并不停搅拌，使杯子里的浓盐水接近于饱和状态。结合窗台上的浓盐水因水分蒸发有食盐析出这一现象，引导学生讨论：如果杯中的水分因蒸发减少，已经溶解的食盐会怎么样？如果杯子里的水分全部蒸发掉，溶解在水里的食盐会怎么样？
2.指导学生作加热蒸发皿中的浓盐水实验，观察蒸发皿中的白色颗粒
这是学生第一次自己使用酒精灯，教师要通过讲解、演示，让学生了解酒精灯的构造。点火与灭火的方法，可以让几位学生试着操作一下，掌握酒精灯的正确使用方法，特别要强调相关的安全注意事项。
待蒸发皿稍微冷却，不烫手后，让学生用放大镜观察蒸发皿中的白色颗粒，比较白色颗粒与食盐是否
一样。组织学生讨论：蒸发皿中的白色颗粒是食盐颗粒吗？
经蒸发皿加热蒸发得到的食盐，在颗粒形状和颜色上都会与原食盐颗粒有所不同，教学中无须回避。将蒸发皿中的白色颗粒溶解于水，会大大增强这个问题的说服力。这里，教师应做一些必要的讲解和解释。
四、评价建议
1.在这一单元里，学生们将会比较多地进行观察、比较和描述，而描述的内容体现了观察的水平和思考的成果。因此，适宜对学生在描述过程中表现出来的进步进行即时评价，可以关注学生的下列情况。
（1）学生是否善于提出一个个新的、有意义的问题，乐于以各种不同的形式参与一系列的观察研究活动，获得各种观察研究活动的体验。
（2）描述的内容是否针对正在研究的主题，描述的水准是否符合四年级学生的水平。 （3）学生能否在小组或班级交流自己的研究发现并能大胆想象作出自己的解释。
2.本单元学生将学习两种有一定难度的操作技能，一是过滤，二是用酒精灯加热蒸发皿中的浓盐水直至析出食盐。可通过教师观察检查给予评价。
3.本单元有较多的记录表，从记录的内容可以反映学生是否建立了溶解的概念，是否认识物质在水中的溶解有一定的限度等，通过查看记录表可以评价学生对科学概念的理解。
五、教学案例
一杯水能溶解多少食盐
浙江省宁波市鄞州区横街镇校任洪
（教师出示一杯清水，并倒入一小勺盐。）
教师：把少量食盐倒入水中，轻轻搅拌，会出现什么现象？ 学生：溶解。
（搅拌，直至盐完全溶解。）
教师：再放入一勺食盐，搅拌后会怎么样？ 学生：也会溶解。
教师：那老师不断地一勺一勺往水杯里加食盐，同时用筷子搅拌，盐会不断地溶解吗？ 学生：不会。
学生：到一定时候，盐就不溶解了。
教师：现在我们要研究一个很有意义的问题了，你想是什么问题？ 学生：这杯水里最多能够溶解多少食盐？
教师：不错！这节课，我们来研究“一杯水能溶解多少食盐”。 （教师板书课题）
教师：我们各小组一起来研究这个问题的话，应该统一些什么？ 学生：各个小组的杯子里的水要一样多。 学生：大家都用筷子来搅拌，或者大家都不搅拌。 学生：盐应该是一样的。
教师：我们先来确定一下，一杯水究竟有多少吧？咱们给它定个量，50毫升，怎么样？ 学生：好的。
教师：现在，我们其实是研究50毫升的水里能溶解多少食盐，等会儿倒水时注意烧杯上的刻度。 教师：你估计50毫升水大概能够溶解多少食盐？ 学生：20克。 学生：30克。 学生：50克。
学生：50克不可能，最多40克。
教师：各组商量一下，把你们小组想的大约能溶解食盐的克数记录下来，等会儿，实验结果出来，看看哪个组猜得最接近，好吗？
学生：好。
教师：我给大家准备了同一种的食盐——精盐，那么加盐的时候要注意些什么？这个实验怎么做？各小组讨论一下。
（学生分组讨论，教师巡视指导。）
教师：哪个小组汇报一下你们的计划？
学生：我们决定先往杯子里倒50毫升的水，再一勺一勺地加食盐，然后搅拌，看能够溶解多少食盐。 教师：一勺一勺地加食盐，要注意什么？ 学生：每一勺尽量要一样多。 教师：怎么让它一样多？
学生：用勺子装盐的时候，用塑料尺抹一下，每一勺都变成平平的一勺了。就基本上一样多了。
教师：不错！那么最后怎么知道到底加进去几克盐了呢？
学生：用天平称一下一勺盐有几克，再算一算加了几勺盐，乘一乘就算出来了。 教师：非常好！关于加盐，别的小组还有什么方法？
学生：我们先用天平称一克盐，放在一张小纸片上，然后，一克一克地称出来，每一克放一张小纸片上，再一包一包地倒在杯子里搅拌。
教师：这也是一种很不错的方法。老师建议每一包装2克盐，可以节约时间。
教师：大家有没有考虑过这么一个问题：前一勺盐加进去以后，什么时候可以加后一勺盐？ 学生：应该等前一勺盐溶解了再加。 教师：你能说说理由吗？
学生：不然的话，可能前面一勺盐溶解不完，又加了后一勺，这样就算不清楚了。 教师：很好，这一点很重要！
教师：那么，要是加了7勺盐，第7勺盐没有完全溶尽，那怎么算呢？ 学生：第7勺算一半。
学生：看第7勺溶解了多少，估计一下。
教师：不错！请大家明确实验的要求，先看清上面的实验提示，然后开始动手。
（实验提示：1.请各小组明确分工，注意合作。2.严格按照刚才的设计进行实验。3.别忘了及时记录。4.实验结束，整理好材料，准备汇报。） （学生分组实验，教师巡视指导。）
教师：请同学们汇报一下，你们小组的实验结果怎么样？ 学生：大约15克。 学生：大约16克。
学生：我们小组50毫升水最多能够溶解16克精盐。 学生：……
教师：同学们注意了吗？最多的小组溶解了多少克？最少的小组溶解了多少克？ 学生：最多16克，最少13克。
教师：比较一下，和你们原来的猜测接近吗？ 学生：接近（不太接近）。
学生：各组做出来的数字差不多的。
教师：不错的，一定量的水只能溶解一定量的食盐。
（板书：一定量的水只能溶解一定量的食盐）
教师：现在我们能够回答一杯水能够溶解多少食盐了吗？ 学生：能。
学生：一杯50毫升的水大约能够溶解16克精盐。 （教师举起一杯食盐溶液）
教师：这个杯子的杯底还有一些食盐没有溶解，我们想让这些食盐也溶解，有哪些办法？ 学生：拼命搅拌。
学生：刚才已经搅拌过了，不行的。 学生：加进去一点水。 学生；用火烧，加热。
教师：再提一个问题，有没有办法，让溶解了的食盐再出来？我们下节课要研究这个问题。 教师：下课了，我们还可以用别的物质做刚才的实验吗？ 学生：可以用糖，白糖。
教师：大家回家后，和爸爸、妈妈一起试着做这个实验吧。下课。
六、参考资料
溶 液
一种或几种物质高度分散（以分子、离子或原子状态）在另一种物质中所构成的均匀而稳定的体系称为溶液。例如，当食盐溶解于水时，微小的钠离子和氯离子脱离氯化钠晶体表面，扩散到水分子之间，就形成食盐水溶液。将上述溶液放在密封容器里，只要温度、压强不变，那么无论放置多久，食盐都不会析出。
砂糖溶于水时，砂糖分子均匀扩散到水中成为液态溶液。铜和金熔融在一起，两种金属原子互相混合而成为固态溶液——合金，空气中氧气和氮气等混合在一起形成气态溶液（常称为“气体混合物”）。只要是高度分散体系都可称为溶液。
通常人们所说的溶液，一般只是指液态。用水为溶剂的溶液称为“水溶液”；碘酒是碘溶解在酒精中的溶液，称为“酒精溶液”。
根据溶液中溶质含量的多少，大致可分为浓溶液和稀溶液。根据溶质在溶液中的含量等于或小于该温度（和压强）下的溶解度，分为饱和溶液和不饱和溶液。
悬浊液和乳浊液
固体小颗粒悬浮在液体里的混合物，叫做悬浊液，静置片刻后，悬浮在水里的固体小颗粒逐渐下沉。如泥土放入水中搅拌后，得到的是混浊的液体，就是一种悬浊液。
食用油或煤油与水混合后，用力振荡，得到的是乳状浑浊的液体，这种液体是小液滴悬浮在液体里的混合物，叫做乳浊液。静置片刻后，悬浮在水里的小液滴逐渐上浮，分离成两层，上层是食用油或煤油，下层是水。
悬浊液和乳浊液都属于浊液。
浊液和溶液不同，它们之间最主要的区别是浊液中的物质颗粒远大于溶液中溶质的颗粒，分散得不均匀，而且不稳定。
溶 质
溶液中被溶解的物质。例如，食盐水溶液中的食盐，碘酒中的碘等都是溶质。溶质可以是固体（如食盐、砂糖等），也可以是液体（如酒精）或气体（如二氧化碳）。当固体、气体溶于液体时，固体和气体是溶质，液体是溶剂。两种液体互相溶解时，如汽油和苯互相溶解时，通常把量多的一种叫溶剂，量少的一种叫溶质。但当一种液体和水互相溶解时，不管水的量是多还是少，通常都把水作为溶剂。
溶 剂
溶剂又称“溶媒”，指溶液中能溶解其他物质的物质。水是应用最广泛的溶剂。乙醇（酒精）、丙酮、汽油和苯等是最常用的有机溶剂。
溶 解
一种物质（溶质）均匀地分散于另一种物质（溶剂）中，形成均匀、稳定溶液的过程。例如，食盐、糖等溶解于水形成溶液。
整个溶解过程通常包括两个方面：一是物理过程，即溶质的分子（或离子）的扩散过程；另一是化学过程，如溶剂为水，即溶质的分子（或离子）和水分子作用形成水合分子（或水合离子）的过程。因此，
在溶解过程中常伴有热量、体积及颜色的改变。例如，烧碱（氢氧化钠）溶解于水时放出大量的热使溶液温度升高；硝酸铵溶解于水时吸热使溶液温度降低；酒精和水混合后总体积缩小；白色无水硫酸铜溶解于水形成蓝色溶液等。
溶 解 度
在一定的温度和压强下，物质在一定量的溶剂中溶解的最大量。在相同的条件下，不同的物质在同一溶剂里，溶解能力各不相同，这种能力称为“物质的溶解性”。溶解度是衡量某物质在某溶剂里溶解性大小的尺度。通常以在一定温度下，某物质在100克溶剂里达到溶解平衡（即饱和溶液）时所溶解的克数来表示该种物质在这种溶剂中的溶解度。例如，常温下，食盐在水中的溶解度是36克（即100克水能溶解大约36克食盐）。
物质溶解度的大小主要决定于溶质和溶剂本身的性质。一般说来，物质有倾向于溶解在与它本身结构和性质相似的溶剂里的规律——“相似相溶规律”。例如，氢气和水结构不相似，氢气在水里的溶解度很小；氨气和水的分子都是极性分子，所以氨气很容易溶解在水里（这里还有其他因素）。
温度、压强等外界条件对物质的溶解度也有一定的影响。大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大。压强对固体物质的溶解度没有多大影响，一般可以忽略。
在一定的压强下，气体物质的溶解度一般随温度的升高而减小。在一定的温度下，气体的溶解度随压强的增大而升高，随压强的减小而降低。也就是说，当温度一定时，气体的溶解度和该气体的压强在一定范围内成正比。
饱 和 溶 液
在一定的温度和压强下，未溶解的溶质跟已溶解的溶质达到溶解平衡状态时的溶液。在温度和压强不变时，往饱和溶液里再加入原溶质，溶质不再继续溶解，即溶质溶解的量已达到最多的量。当温度或压强改变时，物质的溶解度也改变，因此饱和溶液一定要注明温度和压强（对固体溶解度，压强影响微小可忽略）。由于各种物质的溶解性不同，饱和溶液不一定是浓溶液，浓溶液也不一定是饱和溶液。
不 饱 和 溶 液
在一定的温度和压强下，溶质还可以继续溶解的溶液。不饱和溶液是和饱和溶液相对的一个概念。 将饱和溶液（其中没有固体溶质）升高温度或者添加溶剂，都将使饱和溶液转化为不饱和溶液。在不饱和溶液里继续加入溶质，或将不饱和溶液蒸发掉一定的溶剂，或者降低不饱和溶液的温度，都有可能使
不饱和溶液转化为饱和溶液。
海 盐 的 生 产
我国的海盐生产，一般采用日晒法，也叫“滩晒法”，就是利用滨海滩涂，筑坝开辟盐田，通过纳潮扬水，吸引海水灌地，经过日照蒸发变成卤水，蒸发到一定程度时，析出氯化钠，即为原盐。日晒法生产原盐，具有节约能源，成本较低的优点，但是受地理及气候影响，不是所有的海岸滩涂都能修筑盐田，所有的季节都能晒盐。
声 音
一、 单元概述
在周围的生活环境里，我们总能听到各种各样的声音，大自然的风声、雨声、雷声，乡间的蛙声、鸟鸣声，城市里的汽车声……我们生活在一个声音的世界里。儿童怎么能学习声音呢？他们看不到它，也摸不到它，但他们能感受到它并能提出很多关于声音的问题。声音是怎样产生的？又是怎样传播的？声音为什么有的高、有的低、有的弱、有的强？声音的高与低、强与弱是怎么变化的？我们能控制声音吗？“声音”这一单元共7课时，是为四年级学生设计的，里面的一系列活动可以帮助他们找到上述问题以及他们可能还会问到的一些声音问题的答案。
在本单元的前半部分，学生将探索一些关于声音的产生和传播，声音振动的频率与音高、声音的振幅与音量的关系的基本规律。在第1课，学生将用不同型号的音叉制造出声音，并讨论他们听到的声音的异同；在第2课，当学生们探索了由不同物体振动发出的声音后，声音是由振动产生的这一概念会得到初步的理解；第3课和第4课，集中探讨声音的两个基本属性——音量、音高的产生与变化。通过改变尺子振动部分的长度，使振动的频率发生变化，而这种变化用肉眼是可以识别的。学生在仔细观察尺子振动快慢变化的同时，可以倾听到音高的相应变化。讨论尺子振动部分的长度、观察到的振动和相应音高的关系，可以建立较高的音高是由较高的振动频率产生的这一概念；第5课，学生将认识到物体振动产生声音，这个振动同样会使它接触到的物体（包括气体）产生振动，这样声音就从一个地方传播到另一个地方；在第6课，学生通过一个耳鼓模型可以观察到人耳是怎样接受声音的。这种经历会加深学生对声音是怎样通过不同的物质传播的理解；第7课，突出了听力安全的重要性。
在这一单元，学生不仅能找到他们关于声音问题的答案，而且会对他们的不断发现感到骄傲。随着学生用不同的装置做实验并发现他们听到的声音和他们能观察到的现象之间的关系，他们的理解会得到持续加强。用语言来描述他们的发现，同时配上简单的图表，进行归纳和分析，可以进一步加强学生科学解释的能力。
二、 单元教学目标
科学概念
● 声音是由物体的振动产生的。
● 音高和音量是描述声音的两个基本指标。
● 改变物体振动的方式可以改变它产生的音高和音量。 ● 音高是由振动的频率决定的；音量是由振动的振幅决定的。
● 人的耳朵有一个膜，当声音碰到它时它会振动；耳朵和大脑会把这些振动转换成声音的感觉。
过程与方法
● 按照教科书的步骤和要求做各种声音的实验。 ● 运用文字和语言描述观察到的现象。 ● 将观察到的现象或数据记录在表格上。
● 比较和讨论不同声音的音高和音量，通过描写和画图交流结果。 ● 通过描写和讨论反思声音实验。
● 通过阅读获得关于声音、听力和声带的更多知识。
情感、态度、价值观 ● 发展对声音调查的兴趣。 ● 认识听力安全的重要性。
三、 分课时教学建议
第1课 听听声音
（一） 背景和目标
我们生活在一个充满声音的世界里，声音对于学生来说好像是很熟悉的东西。但学生有没有真正思考过关于声音的问题呢？有没有思考过他们经常听到的声音有什么不同？我们为什么能听到声音呢？为了了解学生关于声音的认识情况和引发学生关于声音问题的思考，教科书设计了“听听周围的声音”的活动。在这一课，每一组学生将用两种不同型号的音叉（或大小不同的铁钉）做实验，两种音叉（或铁钉）会产生明显不同的音高，学生通过亲自动手实验，从中真切地感受到声音的不同，并进行真实的描述。这一课为学生提供了一个非常好的讨论他们已有的声音知识的机会。通过这些活动，学生将产生更多关于声音的
问题，为后面几课对声音问题的深入研究做好铺垫。在这一课中，通过“听听声音”和“听听音叉发出的声音”学生将达到如下学习目标： 科学概念
● 我们周围充满着各种不同的声音，我们也可以利用物体来制造出不同的声音。 过程与方法
● 运用语言来描述和记录听到的声音，并能根据声音的高、低、强、弱给听到的声音分类。
情感、态度、价值观
● 在观察和描述各种声音的活动中，逐步养成细致的观察习惯和态度，并乐于与同伴交流。
（二） 教学准备
课前打开教室的门窗，以便上课时学生能够听到教室外面的声音。 为每个学生准备一个科学笔记本。
为每个活动小组准备大小两个音叉或大小不同的铁钉（事先固定在纸制的鸡蛋盛放盒上）。 为每个学生准备一张“敲击音叉（铁钉）——我听到的”记录单。 为每个学生准备一张“使用音叉的建议”的阅读材料。 （三） 教科书说明 第一部分：倾听周围的声音
这是本单元的第一个活动。这个活动要求学生尽可能多地去倾听各种各样的声音，寻找这些声音是什么物体发出来的，然后交流听到过的其他声音，并描述这些声音的不同。学生对声音的经验是各不相同的。而且，不同地点、不同时间、不同物体发出的声音也是有千差万别的。教科书不要求学生记住各种声音的特点和不同，也不要求学生能用准确的语言来描述这些声音。教科书的目的是要引领学生用心去倾听各种声音，体验到声音的多样性，感受不同物体发出的声音的不同，从而思考更多的关于声音的问题，为本单元后续的探究活动做准备。
第二部分：听听音叉发出的声音
音叉是一种带柄的“U”形的金属装置，它是用来调试乐器和测试音高的。不同的音叉可以发出不同音高的声音。在音叉上刻有字母和数字，字母代表音调，数字说明频率（每秒振动的次数）。本单元用到的音叉的音调并不重要，重要的是一个音叉比另一个大，大的产生的音调低，小的产生的音调高。
这个活动要求学生先用同样的力量分别敲击大音叉和小音叉，并描述听到的声音。然后，选取一个音叉，先轻轻击打，再重一点击打，描述听到的声音有什么不同。把对听到的声音的描述记录在表格中。
这个活动的目的，在于让学生通过敲击大小不同的音叉和用不同的力度来敲击同一个音叉，感受发出
的声音的高、低、强、弱不同，并能用语言描述出来。
如果学校没有大小不同的音叉，可以用大小不同的铁钉来做这个实验。在用铁钉做实验时，可将铁钉像教科书上那样架放起来，发出的声音会更清脆，持续的时间会比较长。 （四）教学建议
1.倾听周围的声音
教师首先应交代从这节课开始，我们将开始研究关于声音的问题，在研究声音的过程中，我们务必要保持教室的安静。
可以让学生先倾听周围发出的声音，接着让学生交流听到了什么声音，描述听到的声音的不同，并说说这些声音是由什么物体发出来的。在聆听了周围物体发出的声音后，让学生交流听到过的其他声音。
然后，教师可小结并提出进一步的问题：“无论在什么时候，什么地点，我们总能听到各种各样的声音，当你们听到这些声音的时候，经常思考哪些问题？”并将学生的问题记录在黑板上。让学生提出声音的问题，并不是我们要在这堂课上来回答这些问题，而是了解学生关注声音的哪些内容，为本单元后面对声音的各个问题的研究活动做好铺垫。
2.听听音叉发出的声音
教师可以出示一个音叉，并向学生介绍音叉是一种发声的仪器，它由一个带柄的U形金属叉、一个起到放大音量的木盒和一个橡胶锤组成。使用时把金属叉插在木盒上面的凹槽内，然后用橡胶锤敲击，就会听到音叉发出的声音。
随后，教师出示两个大小不同的音叉和“敲击音叉——我听到的”表格，让学生按照表格内的各项要求来敲击音叉，并填写他们对听到的声音的描述。
学生开始实验操作前，教师仍然要强调保持教室的安静和应将耳朵靠近音叉去听声音。学生对听到的声音可能不会进行描述。教师在巡视时可引导学生从听到的声音的不同来描述。在区分不同声音的过程中，感受到声音的高、低、强、弱。
最后，学生描述并进行交流。
如果使用大小不同的铁钉来进行上面的实验，可参考上面的步骤来进行。也可将铁钉悬挂起来敲击，效果一样。
第2课 声音是怎样产生的
（一） 背景和目标
当一个物体在力的作用下，不断重复地做往返运动，这个物体就是一个振动物体，声音就是由物体振
动产生的。当我们观察一个发声物体时，我们常常看不到这个物体的振动，音叉就是一个例子。它们的振动幅度太小，频率太高以至于很难看到。本课的活动将为学生提供积极观察发声物体振动的机会。
科学概念
● 声音是由物体的振动产生的。 过程与方法
● 能观察、比较、描述物体发声和不发声时的不同现象；能从多个物体发声的观察事实中对原因进行假设性解释；可以借助其他物体来观察不容易观察到的现象。 情感、态度、价值观
● 在探究的过程中，积极大胆地阐述自己的发现；乐于与他人合作，养成细致观察的习惯和态度。
（二）教学准备
为每一组准备：1面鼓或1个锣、1把钢尺、2根皮筋、1个音叉和1个装有水（占水槽深度的2/3）的水槽。
（三）教科书说明 第一部分：使物体发出声音
声音到底是怎么发出来的，可能是学生最为关注的一个问题。本课的教学活动就从“使物体发出声音”开始。
活动时可首先引导学生思考用什么方法使这个物体发出声音，再提示学生思考：为什么当我们用不同方式将力作用在物体上，物体并不都发出声音。在这些活动中，要注意引导学生思考：“这些物体为什么会发出声音？”这里有两层意思：一是这些物体在我们没有敲击或拨动时没有发出声音，当敲击或拨动后会发出声音，这是为什么？二是即使我们对这些物体用了力，被挤压、弯曲、拉伸时，它们为什么不发出声音？当学生观察到物体被敲击和拨动后能发出声音，他们对声音产生的原因可能解释为：“物体受到力的作用”。这显然不是声音产生原因的科学解释。因此教科书用一些物体在力的作用下虽然发生了变形但并不发出声音的实例，来造成学生们的认识冲突。当他们进一步将注意力关注到不同的受力方式物体的状态不同时，将逐渐进入到研究物体振动的活动中。
第二部分：观察发声物体
在前面的活动中，学生已经对研究发声物体的特点产生了浓厚的兴趣，他们希望找到其中的奥秘。而“观察发声物体”的活动正是引导学生观察物体在发声时和不发声时的不同，让学生从中探究发声物体的共同特征。
教科书首先安排了用击打过的音叉轻轻触及水面，观察水面变化的活动，并引导学生讨论变化产生的
原因。使学生们认识到正是由于音叉的振动才使水面产生波纹的。
接下来，教科书安排了一个对比观察活动：木板上拴着两根皮筋。拨动一根皮筋使它发出声音，另一根皮筋保持不动，不发出声音。让学生观察发声的皮筋和不发声的皮筋的不同。在对比观察的基础上，引导学生交流他们的想法。思考皮筋的振动和发出声音有什么关系。
通过上面的活动，学生会发现，物体在发声时是振动的，从而对“声音是由物体振动发出来的”这个声音产生的原因有深入地理解。 （四）教学建议
1.使物体发出声音
在“听听声音”一课中，学生已经建立了“物体会发出声音”的概念。在本课开始时，教师可以和学生们一起来回忆这个概念。
接着教师提出活动的任务：我们可以用什么方法使鼓（或锣）、钢尺和皮筋发出声音？学生尝试着让这些物体发出声音。学生进行短暂的活动后，交流他们使上面三种物体发出声音的方法。接着教师提出本课要探究的核心问题：“声音是怎样产生的”。这时学生的回答还是在他们已有经验基础上作出的。学生们的解释可能会是“声音是物体受到力的作用产生的”和“声音是由于物体运动产生的”。当然，这样的解释并没有探究到声音产生的本质。此段教学中，教师不能刻意让学生去观察物体的振动现象，而是要让学生通过概括，将自己的解释从具体上升到抽象。
“声音是物体受到力的作用产生的”和“声音是由于物体运动产生的”这样的说法似乎能解释三种产生声音的原因。然而当教师提出“用力按压锣鼓、弯曲钢尺、拉伸皮筋，物体同样也受了力，也会产生运动，却并没有发出声音的事实时，先前学生形成的认识就不能解释了。教学中，要刻意让学生充分讨论和质疑，产生强烈的认识冲突，从而引发学生进一步探究的欲望。
2.观察发声物体
把握了学生的认识冲突，就可以提出这样的问题：“物体发声时和不发声时到底有什么区别？”“发声时，物体有什么共同特点？”接下来开始“观察发声物体”的活动。
在水槽里盛约2/3的水，用击打过的音叉轻轻触及水面，观察水面有什么变化，并引导学生讨论变化产生的原因。使学生们认识到正是由于音叉的振动才使水面产生波纹的。教师可以对振动进行解释。
接下来观察：木板上拴着两个皮筋。拨动一根皮筋使它发出声音，另一个皮筋保持不动，不发出声音。让学生观察发声的皮筋和不发声的皮筋的不同。在对比观察的基础上，引导学生交流他们的想法。思考皮筋的振动和发出声音有什么关系。学生同样会发现是由于皮筋的振动产生了声音。
形成这样的认识后，教师可以进一步追问：物体停止振动后，还会发出声音吗？请学生利用皮筋来设
计实验，证明自己的结论。此时，“声音是物体振动产生的”这一概念学生就建立起来了。
接下来，教师可以引导学生做下面的活动：我们每个人的身上就有一个非常敏感、可以感受振动的器官，猜猜它在哪儿。
第3课 声音的变化
（一）背景和目标
在第1课“听听音叉发出的声音”的活动中，学生们已经初步感受到了声音的高与低、强与弱的变化。当我们观察一个发声物体时，常常看不到这个物体的振动，音叉就是一个例子：它们的振动幅度太小频率太高以至于很难看到。这一课的活动将为学生们提供观察振动产生声音的机会。学生将用不同的力拨动他们熟悉的钢尺，探索声音强弱的变化；通过敲击装有多少不同的水的玻璃杯，以及拨动不同松紧的皮筋、粗细不同的琴弦、敲击大小、粗细、长短不同的物体探索声音高低的不同。学生们通过对听到的不同声音的描述，将对声音有进一步的认识。 科学概念
● 音量是由物体振动的幅度决定的，振动幅度越大，声音就越强；振动幅度越小，声音就越弱。音高是由物体振动的频率决定的，振动的频率越快，声音就越高；振动的频率越慢，声音就越低。 过程与方法
● 按教科书要求使物体发出强弱和高低不同的声音，对听到声音的不同进行描述，对物体在发出不同声音时的振动状态进行描述，把物体的振动状态和发出的不同声音联系起来。 情感、态度、价值观
● 形成善于观察，并把事物的特点和性质相联系的习惯。
（二）教学准备
为每组准备：1把钢尺或塑料尺、4个同样的杯子里面装有不同量的水、1张“杯子声音高低的实验记录单”、1块钉两颗钉子的木板、1根橡皮筋、长短不同的3个铁钉、粗细不同的3根钢管、粗细相同长短不同的3根铁管、1把六弦琴。 （三）教科书说明
第一部分：观察比较声音强弱的变化
这一活动主要是让学生用不同的力度来拨动钢尺，让学生听听尺子发出的声音有什么不同，尺子的振动状态有什么不同，并让学生将听到的声音和观察到的尺子振动的幅度描述出来。在反复的观察和描述中，学生将声音的强弱（大小）与尺子振动幅度的大小联系起来，从而建立起振动幅度大声音强（大），振动
幅度小声音弱（小）的概念。
第二部分：观察比较声音高低的变化
把声音高低的变化和物体振动的频率联系起来是本课的难点。这一部分分三个层次来进行。第一个层次，通过反复敲击四个装有不同水量的杯子，并用声音“高、较高、较低、低”来描述听到的声音，让学生感受声音高低的变化。第二个层次，尽量用同样的力度拨动松紧不同的橡皮筋，描述声音高低的变化；观察松紧不同的橡皮筋的振动状况有什么不同，并同发出的声音联系起来，初步建立物体振动的频率越快，声音越高，频率越慢声音越低的概念。事实上，“橡皮筋越紧声音越高，橡皮筋越松声音越低”只是一种表面现象的描述，并不是对音高本质的认识。第三个层次，学生分别敲击长短不同的三个铁钉、粗细不同的三根钢管、粗细相同长短不同的三根铁管和拨动六弦琴上粗细不同的琴弦是一组体验性实验，目的是感受物体的长短、粗细对音高的影响，并将音高与振动频率联系起来，丰富学生对音高的认识。这组实验可以根据实际情况适当安排，不必全做。 （四）教学建议
1.观察比较声音强弱的变化
引导学生回忆在第1课里听到的大小不同的音叉（或铁钉）发出的声音，可以作为这节课的开始。 接下来的做法可以是，提示学生，这节课我们将继续观察一些物体的振动，要求大家要细心观察，仔细倾听。
出示一把钢尺（或塑料尺），问学生，怎样使它发出声音？提醒学生拨动尺子时要避免尺子和桌面撞击。
提出本课利用钢尺（塑料尺）进行实验的要求：
先轻轻拨动钢尺，观察钢尺上下振动的幅度有多大，发出的声音有多强，并用振动幅度大或小、声音强或弱作记录。
再用力拨动钢尺，与前面的实验进行比较，尺上下振动的幅度和发出的声音有什么相同和不同？并记录下来。
重复做上面的实验3~4次，体会物体振动时，振动幅度的大小与声音强弱之间是什么关系，并能准确地进行描述。
学生开始实验活动，仔细倾听和观察，把听到的声音和观察到的现象与小组内的同学交流，并记录下来。
学生分组汇报观察结果。教师适时揭示：声音的强弱可以用音量来描述。振动幅度越大，声音越强；振动幅度越小，声音越弱。音量的单位是分贝（dB）。
2.观察比较四个装有不同水量的杯子声音高低的变化
教师展示4个装有不同水量的杯子，每组发一张实验记录单。引导学生对敲击4个装有不同水量的杯子时声音的高低进行预测：如果用铅笔或小木棒敲击杯口，它们发出的声音会有什么不同？能用声音高、较高、较低、低来描述吗？学生在声音记录单上记录他们的预测。
教师讲解实验方法：按照从1号杯到4号杯的顺序，或从4号杯到1号杯的顺序反复敲击杯口，比较它们发出的声音有什么不同，再与小组的预测进行比较。
每个小组领取一组（4个）装有不同水量的杯子，按要求开始实验。 与全班同学交流本小组的预测和实验结果。并对结果作简单的分析。 3.观察橡皮筋音高的变化
出示一块木板上钉两个钉子，两个钉子之间绑着一根橡皮筋的装置。提问学生：还记得怎样让橡皮筋发出声音吗？在接下来的让橡皮筋发出声音的实验中，老师有新的要求：先拨动橡皮筋，让它发出声音；把橡皮筋拉得紧一些，再拨弹。橡皮筋发出的声音有什么变化？ 稍稍放松橡皮筋，再拨弹。橡皮筋发出的声音有什么变化？在这个过程中，橡皮筋的振动发生了什么变化。
各小组与全班同学交流实验中的发现。 4.听听更多的物体音高的不同
听听长短、粗细不同的物体发出的声音有什么变化。活动目的是拓展学生对音高的认识。由于课堂时间有限，教师可以引导学生课后观察或在课堂上由教师演示，学生倾听，并对听到的不同声音进行对比。
第4课 探索尺子的音高变化
（一）背景和目标
在第1课和第2课，学生已经探索了多种物体的振动情况，并研究了振动的幅度和振动的快慢问题。学生研究声音时，已经开始将听到的声音与看到的振动联系起来。在本课，学生将探索可以改变振动长度的物体——尺子的声音。本课的活动将为学生提供积极观察振动产生声音的机会。学生要将尺子与桌子边缘成垂直放置，然后用力弹压尺子。为了观察振动和声音的变化，学生可以改变尺子振动部分的长度。
经过前几课的学习，学生已经了解到物体的长短、大小、松紧的不同，会使物体发出声音的高低发生变化。本节课，学生将通过观察发现，伸出桌外的长度不同，尺子振动的频率不同，会使它发出声音的高低发生变化，这涉及到音高的本质的探索。
尺子可以发出两种完全不同的声音，一种是由尺子在桌子外的部分振动发出的，另一种是由尺子拍打桌子发出的。在让学生初学探索之后，要把他们的注意力集中到伸出桌面的那部分尺子的振动上去。
学生将会发现，尺子振动的频率受尺子伸出桌子外的那部分长度的影响。他们还将观察到，改变这部分尺子的长度会引起音高的变化：越长音高越低，越短音高越高。
科学概念
● 尺子振动的频率受尺子延伸到桌子外的那部分长度的影响。这部分的长度会引起音高的变化：越长音高越低，越短音高越高。 过程与方法
● 探索和描述尺子伸出桌外不同长度在振动时发出的声音的变化情况，通过柱状图的分析，将尺子不同长度的振动与其声音联系起来。 情感、态度、价值观
● 养成勤于观察，乐于动脑的习惯。 （二）教学准备
每个小组一把钢尺或塑料尺、1本厚的硬皮书、1张“振动的尺子——我能听到和看到的”活动记录单、1张“我们的观察柱形图”表格。 （三）教科书说明
教科书第32页下面的文字是引导学生对“尺子伸出桌面的长度和发出声音的音高有什么变化”进行探究的基本步骤。上面的图展示了实验操作的方法。
教科书第33页上面是实验的记录单，其中音高的变化顺序一栏可以填写数字序号。下面的“我们的观察柱形图”是用来帮助学生对上面的实验数据进行整理，便于学生分析数据，得出规律的。 （四）教学建议
上课时，教师可以提问学生：音叉和钉子的型号是如何影响它们的声音的？并与学生一起复习前几课听到的声音，对物体发声时的振动情况进行描述。
接下来教师出示一把尺子，提问学生，我们是如何让它发出声音的？然后教师提出本课研究的核心问题：“如果我们不断地改变尺子伸出桌面的长度，它振动时发出声音的音高会发生变化吗？”
1.预测
发给每个小组“振动的尺子——我能听到和看到的”记录单，完成表中当尺子分别伸出桌面4厘米、8厘米、12厘米、16厘米时，音高（高、较高、较低、低）和对应的尺子发声时振动的快慢（快、较快、较慢、慢）的预测，并让学生说出预测的理由是什么。
2.实验并记录数据
教师交代实验时的注意事项：要按照尺子振动部分长度的变化顺序依次进行实验，并能够清楚地听到
声音的变化和观察到尺子振动频率的变化，还要将观察到的现象记录下来。要注意区分尺子敲击桌面发出的声音和尺子引起周围空气振动发出的声音。教师应边讲解边演示：将尺子的一部分露出桌边，用一本厚的硬皮书压放在桌子上的那部分尺子上，再用力压住书，然后拨动尺子，使其发出声音。虽然使尺子发出声音在前两课学生做过多次，但这一细节仍然是本课实验活动的关键，教师有必要进行强调。因为只有这样，学生研究的对象才可能是问题的本质。
学生实验时，教师要注意观察，及时了解学生的探究状况，并适时地给予指导。特别要指导学生如何运用对比的方法，对观察到的音高和振动的频率划分成不同的等级。
3.整理数据
学生实验操作完毕后，可发给每个小组“我们的观察柱状统计图”的表格。由小组根据实验得出的数据，对应尺子伸出桌面的长度，把音高达到的高度以下涂上颜色，制成柱状图。各小组还要对柱状图进行讨论，找出尺子伸出桌面的长度和它发出声音的音高变化规律。
4.总结、交流和拓展
各小组对发现的规律进行交流。
引导学生在课后用同样的方法，探究音量与物体振动幅度大小的关系。
第5课 声音是怎样传播的
（一）背景和目标
当一根针落到地上、当我们朗读课文、当一架飞机急速划过长空，就会将声音一波一波地发送出去，就像一块石头被扔进池塘引起的波纹一样，我们把这称为声波。我们看不见声波，但是我们的耳朵可以探测到它们，我们的大脑能将它们加工成声音。
声音是以波的形式传播的。当声波碰到物体时，它们会使物体振动。尽管声音能够穿过各种物质（固体、液体和气体），但在不同的物质中，声音传播的速度是不同的。在空气中声音传播的速度是每秒340米（每小时约1224千米）。声音传播得如此之快，以至于在短距离内，声音对发出者与接受者来说似乎是同时发生的。但事实并非如此，声音从一个地方传播到另一个地方确实需要一定的时间，比如雷雨天，我们经常是先看到闪电，后听到雷声。
对于很多学生来说，很难理解声音的传播能穿过空气等物质。用不同的物质做实验的经验会让他们逐渐理解这一现象。 科学概念
● 声音是通过物体以波的形式，从一个地方传到另一个地方的。
过程与方法
● 借助实验和想象，对声音传播的方式进行描述。设计声音在不同物体中的传播实验，对声音在不同物
体中的传播情况进行比较。 情感、态度、价值观
● 意识到从实验中获取事实是认识世界的基本方法。 （二）教学准备
每个小组一个音叉（敲击小锤）、一个水槽（里面装有1/2的水）、每两个人一个土电话。
为每组准备：一个音叉（敲击小锤）、1米长的铝箔条、木制米尺、棉线、尼龙绳，每个小组一张“声音在不同物体中传播的记录表”，空气传播声音实验装置。
（三）教科书说明 第一部分：振动物体与波
对于很多学生来说，很难理解物体振动会发出声音，而振动又可以引起周围物体的振动，从而使声音从一个地方传播到另一个地方。本课通过用不同的物质做实验的经验会让他们逐渐理解这一现象。
音叉的振动引起水面的波动，学生已经在第2课中观察到了。本课再次让学生观察这一实验，重点是要让学生观察到振动的音叉是怎样引起水面波动的。通过观察和与同学的交流，应让学生认识到：水面的波动是从振动的音叉开始，逐渐向四周传播的。使学生真实地感受到“物体振动发出声音，同时可以引起周围物体的振动，从而使声音向四周传播”。
通过在玩“土电话”过程中思考“纸杯里听到的声音是怎样传播过来的”，学生能感受到声音在棉线中传播的过程，初步形成对声波的认识。
第二部分：声音在不同物体中的传播
学生以铝箔米尺、木制米尺、棉线、尼龙绳等作为声音的传播媒介，让音叉发出的声音通过它们传到耳朵中，来感受不同的物质可以传播声音，并比较不同物质传播声音能力的不同。学生采取用同样的力量敲击音叉，在另一端感受声音的大小，来区分不同物质传播声音能力的不同。
空气是传播声音的重要物质。教科书通过放置在玻璃罩内的闹钟，和月球上两个人难以直接对话资料的介绍，让学生对声音依靠空气传播有深刻的认识。 （四）教学建议 1.振动与声波
首先和学生回忆在第2课中，音叉是怎样引起水面的波动的。再指出，我们今天再来观察这个实验，看一看振动的音叉究竟是怎样引起水面波动的。提醒学生，把音叉放到水面上的时候，应等到水面平静之
后；另外要轻轻敲击音叉，同时轻轻地用敲击后的音叉去接触水面。
在学生按要求实验，仔细观察，并把观察到的现象在全班交流的过程中，教师要对学生的描述语言进行指导，使学生的描述更加准确，能描述出水面波动的细微变化。
在拿出“土电话”，指导学生玩“土电话”的方法时，需特别强调，说话人的声音的大小应以听话人不能直接听到为宜；连接两个“话筒”的线应拉紧。
然后组织讨论：纸杯里听到的声音是怎样传播的。
讨论结束后，教师可以小结声音的传播方式：声音以波的形式传播，当声波遇到物体时，会使物体产生振动，就这样，声音通过各种物质，从一个地方传播到另外一个地方。
2.声音在不同物体中的传播
现在将学生的注意力转移到出示的几个物体上：铝箔米尺、木制米尺、棉线、尼龙绳。提问学生，你们认为声音通过哪一种物体传播的效果最好，为什么？说说你们假设的理由。并把学生的预测记录在“声音在不同物体中传播的记录表”上。
这时，向学生介绍怎样研究声音在不同物体中传播的方法是必要的：一个同学在物体的一端，握住振动音叉的柄，使音叉与物体接触或把物体的一端缠绕在音叉上，另一个同学把物体的另一端靠紧耳朵，并使物体绷紧。拿音叉的同学尽量用同样的力度敲击音叉，另一端的同学须仔细地听，并随后把实验中听到的情况记录在“声音在不同物体中传播的记录表”上。
在实验时要让学生思考下列两个问题： 穿过所有的材料你们都能听到音叉的声音吗？ 你们发现声音穿过哪种材料时效果最好（声音最大）？
在交流各组的实验发现时，要让学生说说，声音是怎样在这些物质中传播的，并对这些物质传播声音能力的不同作简单的解释。
实验材料不一定拘泥于教科书中的材料，教师可以根据实际情况选定，但要使用不同质地的材料。 最后，教师可以出示“声音在空气中传播”的实验装置，让小闹钟发出声音并放置在玻璃罩内。先让学生说一说小闹钟的声音是怎样传到我们耳朵里的，简要地画出传播路线图：闹铃→空气→玻璃→空气→耳朵。接下来，教师打开抽气机，学生倾听声音的变化。当学生将听到的情况作汇报后，教师要引导学生思考声音变化的原因是什么，并进一步引导学生猜想，当玻璃罩中的空气全部被抽出后，我们听到的声音会有什么变化，你们认为声音在空气中传播是事实吗？
第6课 我们是怎样听到声音的
（一）背景和目标
声音是以声波的形式传播的。声波在空气中传播，碰到物体就会引起物体的震动。我们耳朵中的鼓膜就是接收声音振动的“探测器”。鼓膜是一个很薄而且有弹性的组织，即使很轻的声音都可以让它产生振动。在这节课，学生要用一块很薄的橡胶皮，包住一个塑料杯口制作一个鼓膜模型，通过观察橡胶皮的振动，来探索鼓膜的作用以及人的耳朵是如何工作的。从实验中，学生可以得出距离的远近是如何影响耳朵振动的剧烈程度的结论，共同讨论他们的探索结果。通过阅读让学生深入思考他们的观察结果，从而提高他们对于听力和人类耳朵的理解。 科学概念
● 人的耳朵是由外耳、中耳和内耳构成的，外耳的耳廓把收集到的声音通过耳道传到鼓膜，引起鼓膜的振动，这种振动信号传递给大脑，通过大脑的加工，我们就能听到各种各样的声音了。 过程与方法
● 通过研究大小、远近不同的声音是怎样对自制的鼓膜模型的振动产生影响的，解释人耳鼓膜的作用；
通过体验活动感受耳廓的作用。 情感、态度、价值观
● 养成细心观察、留心周围事物的习惯。
（二）教学准备
为全班同学准备：一张大的“耳的结构”挂图或耳的结构模型。
为每组学生准备：一张“耳的结构”图片或模型、1个塑料杯、1块大于塑料杯口的薄橡胶（气球皮）、1根橡皮筋、一个音叉（或锣等能发出声音的器具）、少量的盐或细沙。 （三）教科书说明
第一部分：耳的结构和功能
这一活动的主要目的，是让学生通过观察耳的结构图或耳的模型，了解人耳的基本结构，并在此基础上让学生对人耳各部分的功能进行推测。如果让学生观察能够拆装的耳的模型，学生将对耳的结构有更加形象的认识。从学生推测的过程中教师可以了解学生对“我们是怎样听到声音的”这一问题的初始认识。通过观察和推测，学生对人耳的某些结构，如耳廓、鼓膜等的作用还不能形成清晰的认识，这样，就很自然地引入了下面的活动。
第二部分：观察比较鼓膜的振动
这一活动将探索耳朵的重要部位——鼓膜的作用。指导学生在一个杯子口上覆盖一块绷紧的薄橡胶或气球皮，并用皮筋绑紧，来制成一个“鼓膜模型”。为了便于观察气球皮的振动，可以在气球皮上撒上少
量的盐、细沙或纸屑。
用音叉或其他发声物体，在鼓膜的上方制造大小不同的声音，观察气球皮有什么现象，比较气球皮的振动有什么不同；在距离“鼓膜模型”远近不同的地方敲击音叉或其他发声物体，观察气球皮的振动有什么不同。
通过这一活动，学生可以观察到物体发声产生的振动传播到气球皮时，会使气球皮产生振动，当声音的大小和远近不同时，气球皮的振动也不相同。从而推测出人耳鼓膜的作用：外界各种不同的声音通过外耳传到鼓膜，鼓膜会产生不同的振动。此活动是利用模型对科学问题做出解释的典型实例。
这张照片和下面的文字是引导学生先用耳来听物体发出的声音，再把手放到耳后听同样的声音，然后将听到的声音变化进行对比，体会耳廓的作用。 （四）教学建议 1.耳的结构
教学时，首先以“我们的耳朵是怎样听到声音的”引出关于耳朵的话题。
接着教师可以出示“耳的结构”的挂图或模型，指出我们要想知道“我们的耳朵是怎样听到声音的”，就要先知道我们的耳的结构是什么样的。利用挂图或模型向学生介绍耳的结构。
随后可以让学生推测耳各部分的功能，以及它们在帮助我们听到声音的过程中起到的作用。可以为每个小组提供一张“耳的结构”的图片或模型，以小组为单位，结合“耳的结构”图片或模型讨论外耳、中耳、内耳的主要功能。教师要重点提问鼓膜在帮助我们听到声音中的作用，让学生充分表达他们的观点，以引出后面对鼓膜的深入探索。当然，现在的学生知识面较广，如果确实有学生课前通过查找资料，已经对鼓膜的作用有了了解，教师可以提出，你们是否真切地感受过鼓膜是怎样振动的，来引导学生对鼓膜的进一步探索。
2.观察比较鼓膜的振动
教师指出，我们无法拿真实的鼓膜来研究，但我们可以利用（教师出示制作“鼓膜模型”的材料）这些材料，制作一个“鼓膜模型”来研究鼓膜的作用。
在讲解制作方法时，应提示学生，尽量将气球皮绷紧，因为我们的鼓膜就是很薄的、有弹性的一层膜。 在指导学生观察声音是怎样使气球皮振动的时候，为了观察方便，可先在气球皮上放少量的细沙或盐。提醒学生，在气球皮的前方敲击音叉或其他发声物时，要仔细观察气球皮以及上面的细沙（盐）有什么变化。
接下来指导学生，让音叉（或其他发声物）与气球皮的距离保持不变，用不同的力使音叉（或其他发声物）发出强弱不同的声音，观察气球皮的振动有什么不同，在距离“鼓膜模型”远近不同的地方用相同
的力敲击音叉（或其他发声物），观察气球皮的振动有什么不同。
在各小组汇报观察的发现之后，教师可以小结：我们耳朵里的鼓膜和气球皮一样，当外界的声音传到鼓膜时，它就会产生振动。
3.了解耳廓的作用
教师可以拿出一个能持续发出声音的物体。这个物体发出的声音不宜过大，以学生刚好能听得到为宜，如音乐贺卡。先让学生感受声音的大小，再让学生将手放到耳后，感受听到的声音有什么变化。把两手同时放到耳后效果会更佳。这时还可以举出一些动物耳朵的例子，以加强学生对耳廓作用的了解。
4.总结我们是怎样听到声音的
让学生回答上课开始时提出的本课核心问题“我们是怎样听到声音的？”对于耳蜗、耳神经等的作用，教师可以直接告诉学生，以便使学生对“我们是怎样听到声音的”形成比较全面、清晰的认识。
第7课 保护我们的听力
（一）背景和目标
很多人喜欢长时间使用耳塞听声音很高、很强的音乐，但并没有意识到这正在对他的听力产生伤害。在听力伤害中，绝大多数是由于过高或过强的声音对鼓膜或耳内的其他组织持续造成损伤，从而导致听力下降的。因此，保护听力就是避免我们的耳朵受到过强或过高声音的侵害。避免我们受到噪声侵害的根本方法就是控制噪声。从前一课中，学生了解了鼓膜在帮助我们听到声音中的重要作用，而且通过“鼓膜模型”的活动，认识到鼓膜是非常薄的一层膜，是很脆弱的，这对于提高学生保护听力的意识将起到很大的作用。
科学概念
● 过高或过强的声音会对我们的听力产生伤害，保护听力就是要避免我们的耳朵听到过高或过强的声音
并控制噪声。 过程与方法
● 通过阅读保护听力的资料，了解我们的听力经常受到哪些伤害，知道保护听力的做法。
情感、态度、价值观
● 认识到保护听力的重要性，养成良好的用耳习惯和在公共场所保持肃静的习惯。 （二）教学准备
本单元资料库中的《呵护自己的听觉器官》阅读材料。
为每个小组准备：一个塑料罐或空易拉罐、几粒黄豆、棉花、毛巾、废报纸等。
（三）教科书说明
第一部分：远离噪声
在课堂上，噪声及其对听力的危害是不能让学生去亲身体验的。只能通过学生们对以前听到的噪声的描述，来认识噪声对听力的危害。音乐是不是就对我们的听力没有危害呢？也是不能让学生去听过高或过强的音乐或长时间使用耳塞听音乐来体会的。所以，学生对这些信息的获得主要来自于阅读或经验的积累。单元后的资料库为学生提供的《呵护自己的听觉器官》一文可供学生在学习时阅读。
第二部分：控制物体发声
这个活动主要是让学生通过制作“发声罐”，并想办法使“发声罐”的声音变轻，领会“我们可以采取一些办法控制物体发出的声音”。在让学生选择不同材料和方法减轻“发声罐”声音的过程中，去思考声音是怎样被控制的，这些方法有什么联系和区别，使学生经历从现象到本质的思维过程。积累控制声音的经验，有助于对减少噪声方法的理解。活动的重点在于让学生多思考，采用多种方法展开探究，培养学生的创造力。
在前面的阅读和减轻“发声罐”发出声音的活动中，学生知道了噪声对听力的危害和如何通过控制声源和阻碍声音传播的办法来减小声音。这就为教师引导学生发现生活中减少噪声的方法，以及使用这些方法提供了依据。轻声细语和嗓音洪亮应该运用于不同场合。教学中，可以引导学生对轻声细语和嗓音洪亮的优缺点和应该适应什么场所进行讨论和分析，并对在电影院、医院等场所中如何控制我们的说话声音进行讨论和交流，使学生意识到，在不同的场所应该注意控制自己的声音，以免对周围人的生活和工作造成不良的影响。
（四）教学建议 1.远离噪声
在上课开始时，关闭声音，播放一段有情节和对话的短片，时间不超过一分钟。看后让学生谈谈对短片内容的理解。带着声音再次播放短片，让学生谈谈自己的感受，感受声音的重要。
然后，播放一段悦耳的音乐（比如钢琴曲），让学生说说听的过程中的感受。再提问学生有没有听到过嘈杂刺耳、使人心烦意乱的声音，谈谈听到这些声音时的感受。
接下来，让学生阅读资料库中《呵护自己的听觉器官》一文。阅读后让学生谈谈有什么收获。 引导学生交流，在生活中，有哪些地方需要我们注意保护听力？怎样保护听力？就如何使用耳塞等进行讨论。
2.控制物体发声
首先，教师可以在塑料罐或易拉罐里放入几粒黄豆，做成一个“发声罐”。摇晃“发声罐”让学生感
受发出的声音。告诉学生，每个小组都要做一个这样的“发声罐”（出示制作“发声罐”的材料和其他材料，如棉花、毛巾、废报纸等），并想办法使“发声罐”发出的声音变轻。先让学生充分思考用什么办法可以使“发声罐”发出的声音变轻，然后通过操作检验自己的想法。在交流的基础上，师生将各种方法进行归纳，总结出几种使“发声罐”声音变轻的主要做法，再通过比较这些方法的相同和不同，归纳出这些方法从本质上看可分为控制声源和阻碍传播途径两种方式。
然后，教师可以出示几幅生活中减少噪声方法的图片，让学生对这些方法是怎样减少噪声的道理进行分析。布置学生课后对生活中人们是怎样减少噪声的进行调查，使学生能运用学到的知识解释周围的事物。
最后，引导学生对轻声细语和嗓音洪亮的优缺点和应该适应什么场所进行讨论和分析，并对在电影院、医院等场所中如何控制说话声音进行讨论和交流，使学生形成在不同的场所应该注意控制自己声音的意识。
四、评价建议
评价在教学活动中起着至关重要的作用，可以说没有评价就没有教学。在科学课程中，评价是伴随教学活动发生的， 是教学活动不可分割的一部分。评价既要评价结果，也要评价过程。在评价过程中，既要关注学生已经获得了什么，又要关注如何促进学生发展。
（一）本单元的评价策略分为以下三类 1.单元前和单元后评价
教授“声音”单元时可以在第一课上课时提问学生：“关于声音你们都知道什么？”或“关于声音你们都想知道哪些问题？”并把学生的回答记录在一张大的图画纸上。这是一种头脑风暴活动，这样的活动将为教师提供关于“声音”这一主题学生已经知道了什么和想要知道什么的信息。在本单元的最后一课，教师再问学生同样的问题，也将学生对这一问题的回答记录在一张大图画纸上，这样就为教师提供了两套可以比较的信息，表明了学生在知识、技能方面的进步。将两张记录同时展示给学生，让学生讨论一下他们两次的回答有什么不同，觉得哪个回答更好些。学生将在这个过程中看到自己对“声音”问题认识的进步。
2.同步评价（随堂评价）
同步评价（随堂评价）应贯穿于“声音”单元的每一课，同学评价都是伴随着教学内容自然而然进行的，是和教学活动连为一体的。伴随着教学活动的同步评价（随堂评价）将为评价学生提供丰富的档案资料。为促进学生发展提供依据。如学生的发言、谈话、记录单等。其中“声音”单元的最后一课就是挑战
学生综合应用能力的内容，为评价学生提供了丰富的活动。
3.附加评价
附加评价是在单元结束后用来评定学生的学习状况的。本单元的附加评价可以设计以下活动： （1）给学生一根橡皮筋，让他分别发出大、小、高、低都不同的声音。 （2）制作小乐器。
（3）拿一种弦乐器，让学生观察琴弦，判断哪根琴弦的声音高，哪根琴弦的声音低，怎样能使琴弦发出更高或更低的声音。
在附加评价里，学生可以用材料来解决问题、做实验或分析和组织数据。在选择附加评价时，应考虑对学生的多种能力进行评价，例如怎样表达他们的知识、技能等。
（二）学生学习成绩的评定形式
在“声音”单元中，对学生的评价是建立在教师的观察记录、学生学习的成果和口头交流基础之上的。所有这些证据结合起来可以给教师一个每个学生在本单元学习中发展过程的全面的描述。
1.教师在教学过程中，可以随时观察到学生对所学概念的理解和技能的掌握情况。随时收集学生这方面的信息，并及时进行评定，是评定学生成绩的重要形式。
2.学生的活动成果表明了学生向单元目标的进步。在本单元学习过程中，学生的各种书面材料：包括书面观察、图画、图表、表格和图解的记录单。它们提供了每个学生收集、记录和处理信息能力的证据。教师对这些学生在学习过程中产生的成果给予评定，是学生学习成绩评定的另一重要形式。
学生的书面工作成果应该折叠起来放在一起，在单元结束时用来证明学习成果。当学生回过头来对照以前的认识时，他们能够反思自己的学习。在一些情况下，学生可能写的或画的并未达到评价的目标，但他们的经验确实有利于他们科学素养的发展。
3.口头交流。学生在班上和在个别时间里和教师进行的正式和非正式的谈话——是了解学生当前学习状况的一个特别有用的方法。这个单元为学生提供了许多分享和讨论他们自己想法、观察和观点的机会，这就为教师提供了丰富的了解学生学习状况的机会。教师可以从这一过程中收集信息，对学生的学习状况给予适当的评定。
4.为学生提供丰富的相互评价的机会，特别是小组同学之间相互评价的机会。可以分项目设计小组同学间互相评价的表格，也可以采取口头评价的方式。 上面的成绩评定适宜采取等级评价的方式。
五、参考资料
声 学
物理学的一个分支，是研究声波的产生、传播、接收和作用等问题的学科。根据研究的方法、对象和频率范围的不同，它与许多其他学科交叉在一起，形成了很多独特的边缘学科，例如大气声学、水声学、电声学、生物声学、心理声学、语言声学、建筑声学、环境声学、几何声学、物理声学、生理声学、分子声学、声能学、超声学、次声学、微观声学、音乐声学、振动与波动声学、噪声控制学等。随着近代工业发展起来的声学，是古典声学、电子技术和各种工业应用相结合的产物，它还在随着工业的发展而继续发展。
音
即“律音”。具有单一基频的声音。纯律音（或纯音）具有近似于单一的谐振波形。这种律音可由音叉产生。乐器则产生复杂的律音，它可以分解成一个基频以及一些较高频率的泛音。参见“音品”。
声 源
一个向周围媒质辐射声波的振动系统叫“声源”。例如：二胡、小提琴等弦乐器是靠弦的振动发声；笛子等管乐器是靠空气柱的振动发声；锣、鼓等膜乐器是靠板或膜的振动发声；唱歌或说话是靠咽喉声带的振动发声。任何发声的物体都在振动着，所以把各种振动着的发声物体叫做声源。固体、液体、气体都能振动发声，都可视为声源。
声 波
弹性媒质中，各质点振动的传播过程称为“声波”。它是一种机械波。起源于发声体的振动频率在20赫兹与20 000赫兹之间的声波能引起人的听觉，故又称可听声波，频率在10-4赫兹~20赫兹的机械波称为次声波，频率在2×104赫兹~2×108赫兹的机械波称为超声波。次声波和超声波一般不能引起人的听觉。从物理学的观点来看，频率在20赫兹~20 000赫兹的声振动与这个频率外的声振动没有本质上的不同。因此，广义的声波包含次声波与超声波在内。是否能引起人的听觉，不完全由机械波的频率决定，还与声强有关。声波在固体中以纵波和横波两种形式传播，但在液体和气体中，则只能以纵波的形式传播。
声 速
又称音速。是指声音在介质中的传播速度。它与介质的密度、弹性系数以及介质所处的状态有关。0 °C时空气中的声速是331.45米/秒，温度每升高1 °C，声速约增加0.6米/秒。
声波的反射
声源发出的声波，在传播过程中遇到障碍物时声波反射回来，称为“声波的反射”。北京天坛公园的
回音壁、山谷中的回声、雷鸣，以及建筑物内的交混回响都是声波反射现象所造成的不同情况。
回 声
当声波投射到与声源有一定距离的面积较大的障碍物上时，声能的一部分被吸收，而另一部分要反射回来。如果听者听到由声源直接发来的声和反射回来的声的时间间隔超过1/10秒，他就能分辨出两个声音，这种反射回来的声叫“回声”。如果声速已知，当测得声音从发出到反射回来的时间间隔，就能计算出反射面到声源之间的距离。利用这个道理，已设计成水声测位仪，用以测量海水的深度。回声是山谷中或大厅中常有的现象，夏天响雷轰轰不绝，也是雷声经天空密云层多次反射的回声。广义讲，凡有这种性质的其他信号，都属回声。例如，反射回来的超声波信号。利用回声制造的回声探测仪、水声定向器、超声波探伤仪等，可以利用声波探测鱼群或用地面上爆炸声波的反射用以探测地下的油矿等。
交混回响
声源停止作用后，声音的延续现象称为“交混回响”。在各种建筑物中，声波要经过墙壁、天花板等多次反射和吸收。混响持续时间的长短和反射声波的材料对声波的吸收有关。如果每次只吸收很少一部分声能，则混响时间长，使声音前后重迭辨别不清感到声音模糊。如果混响时间过短，虽然对声音分辨很清楚，但使人听起来枯涩、单调，有沉寂枯燥的感觉，使音乐演奏的效果很不理想，影响对演奏的欣赏。一般来说，适当的时间是在1~2秒之间，使混响强度降低60分贝。各种物质的吸声性质用吸声系数来表示，吸声系数即吸收的声能在入射波能量中所占的百分比。软而多孔的物质吸声系数大，而坚硬平滑的物质吸声的系数就小。所以，交混回响时间的长短，是建筑物重要的声学性质。例如，北京首都剧场的交混回响时间，满座时是1.36秒，空座时是3.3秒。北京人民大会堂的交混回响时间，满座时是1.6秒，空座时是3秒。
声波的干涉
声波的干涉是指在同一区域中，两列频率相同的持续声波相遇而叠加的现象，它只能在特定的条件下发生，而不是常见的现象。可用音叉演示声波的干涉。音叉的两个叉股是两个相同的波源，当音叉发声时，辐射出的两列波发生干涉，若使音叉绕叉柄的纵轴旋转或音叉不动，我们环绕正在发声的音叉走一周，会听到音叉的声音忽强忽弱。这是因为当音叉产生的两列波发生干涉时，会出现相间的加强区和减弱区。在加强区，空气的振动加强，我们听到的声音也强；在减弱区，空气的振动减弱，我们听到的声音也弱。
声波的衍射
声波在通常情况下，有的表现为直线传播，有的会发生明显的衍射。由于声波的波长约在0.017米到17米之间，它跟一般室内的障碍物以及门窗等物的尺寸相接近，当声波在传播过程中，碰到与声波波长差不多的障碍物时，声波就会绕过障碍物传到它的背后去，即发生衍射现象。
共 鸣
发声器件的频率如果与外来声音的频率相同时，则它将由于共振的作用而发声，这种声学中的共振现象称作“共鸣”。许多乐器应用振动体和空气柱的共鸣，来增强乐器发出的声音。使两个共鸣箱相对放置（箱口相对），然后敲击一共鸣箱上的音叉，过一段时间后，以手握住被敲击的音叉，使其停止振动，此时可听到另一个未被敲击的共鸣箱发出声音，从而证实共鸣的产生。由于二共鸣箱之一发生振动，附近空气向周围传播，另一共鸣箱和音叉即发生共鸣，故也能发出声音。当两个物体的固有频率相同或其中一个是另一个作为声源的固有频率的整数倍时，就会发生共鸣。音叉下面所附的音匣起着使声音加强的作用。弦乐器如小提琴、琵琶、二胡等的琴身或琴筒，也都具有音匣的作用。从前，所建戏台，往往在舞台下面放置几口大缸，同样是利用共鸣作用使台上演员和乐器发出的声音产生洪亮而圆润的效果。
空气柱的共鸣
向细玻璃管的一端吹气或将振动着的音叉放在管口处，可以听到管内空气发出声音。这就是说，管内空气柱由于自身的振动而成为一个发声体。若将一玻璃管的下端与盛有水的漏斗用皮管连通，把一个频率为v的振动着的音叉放近管口，上下移动漏斗，用以改变管中空气柱的长度。在某一长度处能听到声音最大，这是因为管中的空气柱在音叉产生的连续正弦声压的振动作用下，发生了受迫振动，当音叉振动频率恰好与空气柱的固有振动频率重合时，就会发生共振。慢慢调节，使管内水平面继续下降，还可在其他几个适当的空气柱长度，听到声音的强度达到最大值。管内空气柱的这种由声波的作用而引起的共振现象叫做声的共鸣。利用气柱共鸣可以方便地测定声波的波长，从而可推算出声速。
音 叉
一种声学仪器，用钢制成形如字母U，但是做得细而长，下端的柄插在一端开口的空木箱上，用以增加发音强度。音叉的振动频率一定，则其音调高低一定，且其振动为棒的振动，所发之声极清朗。故常用它作为测定音调的标准。用橡皮锤轻敲音叉之上端，则其两叉股左右振动而发声。音叉声音之高低，视其叉股之长短厚薄而定。股臂长而薄者振动缓而音低；股臂短而厚者振动急而音高。音叉的振动通常不易产生泛振动，偶尔产生泛振动。亦因棒之阻抗大而即时消减，因此音叉容易产生基振动。音叉振动时，亦有干涉的现象产生，其两叉股的振动，系同时向内或向外。若两叉股同时向内振动，其间成稠密状，因为音叉的两叉股振动的振幅和波长或频率均相等，产生干涉，则无声。这时可将振动音叉，放在耳边， 徐徐转动，而找到无声区域的位置。音叉能在很长时间内保持其音的频率不变，振动的振幅和温度都不容易使频率改变。音叉的频率有高达每秒9万周者。通常音叉都用钢或弹性钢制成。因音叉尺寸不大，发声的输出很少传入空气中，又因其振动方式，只有极少量的纵波成分沿叉柄振动，故此振动系统的阻滞极少。用音叉木柄与共鸣器相连，可增加声音输出，且因共鸣器与音叉的泛音并不相同，故只有基音产生共鸣。音
叉的用途很多，在调乐器时，音叉被用作音调标准。
音 调
声音的高低叫做“音调”。音调的高低，主要取决于声波频率的高低。当声波的强度增加，亦会使同一频率的声波有音调较高之感。通常乐器所发出的声波均非单音或纯音，而有其波形的复杂性，故音调的高低，实际是由很多因素所决定。乐音与噪声的区别，在于乐音有一定的频率，而噪声的频率是经常在变化的，它使人们有音调快速变化之感。在音调上有基音与泛音之别。泛音即其振动频率为基音的整数倍，有第一泛音，第二泛音等。在波动中，周期与频率成反比，所以泛音周期比主周期短，它们的比例也是整数倍。
男子发音，其频率约在90赫兹~140赫兹之间，其音较低。妇女发音的频率约在270赫兹～550赫兹之间，其音较高。人耳器官所能感受音波频率的范围因人而异，一般人的听觉范围在50赫兹~15 000赫兹，听觉灵敏的可由20赫兹~20 000赫兹。人类口腔发声大约是100赫兹~8 000赫兹。各种乐器的频率范围是40赫兹~14 000赫兹，扬声器的频率是40赫兹~8 000赫兹。如声音由张紧的弦发出，则弦越细、越短、张得越紧，音调便越高；反之音调就低。
响 度
又称音量。人耳感受到的声音强弱，它是人对声音大小的一个主观感觉量。响度的大小决定于声音接收处的波幅。就同一声源来说，波幅传播的愈远，响度愈小；当传播距离一定时，声源振幅愈大，响度愈大。响度的大小与声强密切相关，但响度随声强的变化不是简单的线性关系，而是接近于对数关系。当声音的频率、声波的波形改变时，人对响度大小的感觉也将发生变化。
音 品
声音的品质叫音品，也称“音色”，是声音的属性之一。它由泛音的多少、泛音的频率和振幅所决定。不同的乐器在基本振动频率相同的情况下，仍然可以区分其各自的特色，就是因为它的音色不同。例如合奏的二胡、月琴、琵琶，由于音色不同，人们的听觉可以分辨出各种乐器。
声音的三要素
音色、音调、响度是声音的三个主要属性，故称它们是声音的三要素。
基 音
在复音中，频率最低的声音叫做“基音”。乐音的音调是由基音的频率决定的。例如100赫兹的钢琴声，除发出频率是100赫兹的声音外，还同时发出许多较弱的不同频率的声音，100赫兹的纯音叫钢琴的基音。
泛 音
频率为基音的整数倍或大于一的非整数倍的其余纯音称作“泛音”。等于基音频率整数倍之声音又称为谐音。作简谐振动的发声体，发出的是非常单纯的纯音。乐器发出的声音，一般是由若干个频率和振幅都不同的纯音所组成的复音，其中频率最低的纯音称基音，还有频率是基音整数倍的泛音。乐音的音品就是由泛音的多少及其频率和振幅决定的。
声 压
由于声波作用而产生的压强叫“声压”。声波在传播过程中，空气中任一点附近质点由于声波作用，时而疏松，时而紧密，因而压强也相应地忽强、忽弱变化。当空气中有声波传播时，该点的压强与没有声音到达时的压强之差叫做该点的声压。声压的单位是帕斯卡，简称帕。声压的大小和传声介质中质点在声波作用下振动速度、介质的密度以及声波的传播速度有关。树叶被微风吹动的响声声压约为0.01帕；在房中大声说话的声压约为0.1帕。
声 强
声波传播的能流密度。即在单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的声音能量。由于声音的强弱与声源的振幅有关。若声源的振幅大，单位时间内传出去的能量就大，因而声波也就较强。声强与声音传播的距离有关，跟响度有关，但响度随声强的增加并不呈线性关系，两者是有区别的。声强是客观存在的事实，它是声音强弱的物理量，不受人耳功能的影响。但响度却与人的感觉有关，声波引起耳膜振动时会因人而异，对同一声强的声波反应不同，耳感灵敏者觉得响度大，而耳感差的就觉得响度小。对不同频率的声波，耳感亦不相同。凡能引起正常听觉的声波，对声强有一定范围的要求，对于每个给定的频率，要引起听觉，其声强也有两个极值。若根据正常听觉的实验结果，以频率为横坐标，以声强为纵坐标，将各种频率的声强上下限坐标连起来，低于下限的声强，不能引起听觉。凡超过上限的声强，使人耳有痛感。故上限曲线叫痛觉阈，下限曲线叫可闻阈，两曲线间的区域即为听觉范围。因此凡能引起人听觉的声波，除对频率要求在20赫兹~20 000赫兹外，还要求声强范围在10-12瓦/米2~1瓦/米2。由此可见声强变化范围是很大的。
声 强 级
声强的量度。单位为贝尔，用Bel表示，这个单位在实用上太大，故常用贝尔的1/10，即分贝（用dB表示）作为单位，最轻声就是0。通常在谈话时的声强级为60 dB~70 dB。
乐 器
可以发出乐音，供演奏音乐使用的器具。一般是按发音特点来分类的。管乐器：它的发声是靠空气柱的振动而取得效果，这类器具有笙、管、笛、箫等；弦乐器：靠弦的振动而发声，如小提琴、二胡、马头
琴等；打击乐器：利用打击发声的，如鼓、锣、铃、钹、钗等，弹拨乐器：如月琴、琵琶等。
乐 音
由声源按周期性振动而产生的有规则的声音。它的波形图线是周期性的曲线。乐器按规律发声才产生乐音，否则即产生噪声。乐音的三要素是音调、响度和音品，它们各自反映乐音的特性。
噪 声
噪声是使人感到不愉快的声音的总称。它是由声源作无规则的、非周期性振动所产生的，或是由不同强度和不同频率的声音无规律地组合在一起而形成的。例如，车辆的发动机、喇叭声，工地或工厂的各种机器的响声，婴儿啼哭以及喧哗声，凡是刺耳的声音都是噪声。噪声是目前污染环境的三大公害（污水、废气和噪声）之一，噪声没有污染物，又不会累积，它污染的面积大，其能量最后完全转化为热能而转移。因此，控制噪声是环境保护的一个极为重要的方面。
人体对噪声的承受能力一般为50分贝。国际上规定90 dB为听力保护的最高限度。随着噪声声压增大，对人体危害程度也相应加剧，轻者使人心情烦躁，影响人的工作情绪，降低劳动效率；重者造成听觉疲劳甚至受到严重损害。随着城乡工业和交通以及人口的剧增，各种噪声充斥工作环境和公共场所，特别是城市中由于场地限制，不少居民楼建筑在闹市区或厂区附近。嘈杂的人声、汽车的轰鸣声和机器的震动，毫不留情地闯进我们的住宅，使我们程度不同地失去了以往的安宁的休息环境。不要说在家中看书读报没有兴趣，有时还影响到正常的睡眠。长期生活在这种环境中，人们会产生厌恶心理和痛苦不安的情绪。特别要提醒的是，居室的噪声除了来自外部还有来自居室内部的。这种不受欢迎的“声音”来自居室的卫生间和家用电器设备以及人为制造的争吵、斥骂、哭闹等。调查表明，一些城市居民的听觉比农村居民的听觉反应已不同程度地降低。由于长期受噪声强烈袭扰，许多成年人精神紧张、头晕目眩、心悸心慌，导致手脚颤动、动作失调，引发高血压、心脏病、神经衰弱等多种疾病。孕妇和儿童受害更为严重。而且，长期受到噪声袭扰会导致居室建筑本身出现墙壁裂纹、灰顶下落及室内设备寿命缩短等现象。为有效地防止和减轻噪声污染对家庭环境的影响与危害，可采取多种方式和措施：①在进行居室装饰时，尽可能采用吸声隔音材料，以降低室内声音的混响时间；②地面布置地毯，既增强室内保温作用，又可减轻行走和小孩玩闹时的声响，还有利于邻居的团结互助；③在门窗装置上安排吸声效果较好的厚重窗帘式隔帷；④在冰箱、洗衣机与地面接触的部位安装垫片，减轻工作时的机器震动污染；⑤有条件的可安装两层玻璃窗，即做成隔音窗的形式；条件有限的，也要用密封条或橡胶海绵把窗户缝及门缝等处尽可能压紧；⑥居室设计合理，各种功能搭配得当，不要人为地制造各种噪声污染源。
超 声 波
声波频率高于20 000赫兹，超过一般正常人听觉所能接收到的频率上限，不能引起耳感的声波。其频
率通常在2×104赫兹~5×108赫兹范围之间。它具有与声波一样的传播速度。因为超声波的频率高，波长短，所以它具有这样一些特性：由于它在液体和固体中的衰减比在空气中衰减得慢，因而穿透力大；超声波的定向性强，一般声波的波长长，在其传播过程中，极易发生衍射现象，而超声波的波长很短，就不易发生衍射现象，会像光波一样沿直线传播；当超声波遇到障碍物会产生反射，若遇到界面时则将产生折射现象；超声波的功率很大，能量容易集中，对物质能产生强大作用，可用来焊接、切削、钻孔、清洗机件等；在工业上被用来探伤、测厚、测定弹性模量等无损检测，以及研究物质的微观结构等；在医学上可用做临床探测，如用“B超”测肝、胆、脾、肾等病灶，或用来杀菌、治疗、诊断等；在航海、渔业方面，可用来导航、探测鱼群、测量海深等，超声波在各个领域都有广泛的应用。
次 声 波
又称亚声波。是低于20赫兹又不能引起人的听觉的声波。它传播的速度和声波相同。在很多自然现象中，如地震、台风、海啸、火山爆发等过程都会有次声波产生。人为的次声源亦在核爆炸、喷气式飞机飞行时，以及行驶的车船、压缩机运转时发生。凡晕车、晕船，也都是受车、船运行时次声波的影响。利用次声波亦可监视和检测大气变化。科学研究表明，噪声污染对人的心理、生理影响是很大的。因此，在进行居室装饰中，切莫忽视对室内外噪声污染的防范和治理。
天 气
一、单元概述
天气可以被定义为“关于热或冷、潮湿或干燥、平静或风暴、晴朗或多云等方面的大气层的状态。”天气的变化是大气层变化的结果，而驱动全球天气变化的动力是来自太阳的能量。
天气与我们的生活密切相关，四年级的学生已经注意到天气在影响着他们的生活：每天需要穿什么衣服去上学；明天的春游会不会下雨；今天上学需不需要拿雨伞……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。在我国还有一种特殊现象，就是孩子们每天穿什么衣服常常是由家长替他们选择的，他们甚至不用去关心天气。当问到学生“今天天气怎么样”时，他们往往回答为：挺好、下雨了、寒冷、太阳很高、阳光灿烂、树叶都落了、小鸟越来越少了等，基本上不能区分天气特征与季节以及其他自然事物的特征。对于天气，学生也会有一大堆疑问：下雨时为什么会打雷？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研究，并像气象学家那样观察、记录、分析各种天气现象。期待学生经过本单元的学习，能对天气有一个全面、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。
“天气”单元一共设计了７课，可以分为三个阶段：
第一阶段，第1课和第2课。学生将了解人们通常从云量、降水量、风和气温这四个方面来描述天气；开始在一个比较长的时间（如一个月）里收集天气信息，并把他们观察到的信息记录在“天气日历”上；在每天跟踪观察和记录天气的过程中，他们将真实感受天气是在不断地改变着的，激发研究天气的兴趣。
第二阶段，第3~6课。学生将分别观察、讨论、测量和记录四种天气特征(云量、降水量、风和气温)的数据。
进入第７课的时候，学生已经做了近一个月的观察和记录，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，形成“天气”单元学习以来对当地天气的概括性的认识。
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。他们在本单元学到的科学知识和实践能力将有助于对天气的理解和应对天气对他们的影响。
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4课“风向和风速”，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，教师要对每天的观测和记录活动给予及时的指导、督促，更重要的是不断激发学生学习的兴趣，这将是决定本单元学习成效的重要因素。
我国幅员辽阔，各个地方的天气情况千差万别。教师可根据本地的实际情况使用教科书。有条件的学校，可以建立学校的气象观测站，为学生的观察活动提供更为有利的条件。
二、单元教学目标
科学概念
● 天气每天都在发生着变化。
● 天气特征主要包括云量、降水量、风和气温。 ● 温度计、雨量器、风向标和风速仪是测量天气的工具。
● 气象学家是研究、观察和记录关于天气信息以及应用这些信息预报天气的科学家。 ● 天气影响着我们的生活。
过程与方法
● 用感官观察天气。
● 讨论和记录关于天气特征的信息。
● 使用温度计测量气温；用简单工具测量风速、风向；用自制的简易雨量器测量降雨量。 ● 观察各种云的不同，并能给它们分类。 ● 对天气数据进行总结和分析。
情感、态度、价值观
● 增强天气意识，提高观察和研究天气的兴趣。 ● 意识到天气是如何影响每天的生活的。
● 意识到测量和长期的记录有助于我们学习更多的关于天气的知识。
三、分课时教学建议 第１课 我们关心天气
（一）背景和目标
天气几乎每天都在影响着我们的生活。四年级的学生已经对天气有了初步认识，这些认识来自于平时的生活经验、每天的天气预报或其他的书籍资料。但是他们还不清楚天气的基本特征。当问及他们“今天
天气怎么样？”的时候，他们往往会回答：“鲜花都盛开了”“树叶都绿了”“秋天要来了”等。他们往往不能根据天气来判断每天应该穿什么样的衣服。随着在本单元学习过程中学生对各种天气特征的认识，期待着他们能更加关心天气、准确地观察天气，提高他们的生活质量。
科学知识
● 通常通过云量、降雨量、气温、风向和风速等天气特征来描述天气。
过程与方法
● 对各种天气现象进行分类。运用感官观察天气，并讨论和记录天气的特征。
情感、态度、价值观
● 意识到天气影响着我们的生活，提高关心天气的意识。
（二）教学准备
一张大图画纸，上面写有：“今天天气怎么样？”
一张大的中国地图，上面贴有某一天天气预报的各种天气符号。 为每组准备一套天气符号卡片。
一张大的教科书第44页的用于对我们知道的天气现象归类的表格。 一张大的教科书第45页的“关于天气的网状图”。 每个学生准备一本科学记录本、笔。
（三）教科书说明
第一部分：我们知道的天气现象
通过引导学生观察一张“城市天气预报图”来帮助学生明确常见的天气现象。图上的各种天气符号和表示温度的数字，反映了这一天全国各个地区的天气情况。学生通过对这张图的观察，可以对常见的天气现象有一个全面的了解。图上的表示天气现象的符号可采用粘贴的形式，在符号下面应写上符号的名称，便于学生认识这些天气现象。
提问学生还知道哪些天气现象，以帮助学生全面认识天气现象。 为每一组准备一套天气符号，让学生尝试着给这些天气现象进行分类。 第二部分：今天天气怎么样
通过前面的活动，学生已经了解到可以从云量、降雨量、气温、风向和风速等天气现象来描述天气了。接下来把学生带到室外，教师引导学生从上面几个方面对当天的天气进行观察。并引导学生用一些词或句子将观察到的现象记录在科学记录本上。回到教室后，让学生对观察到的现象进行交流。
在了解了当天的天气情况后，教师引导学生思考“今天的天气对我们的生活有什么影响”，或提问“你
们觉得今天我们应该穿什么衣服？”使学生意识到天气在影响着我们的生活。
在学生描述当天的天气时，可能只是一些毫无联系的几个简单的词语或句子。提示部分对学生描述天气的方法进行了深入的指导。可以引导学生阅读提示，并应用提示的方法对自己的记录进行改进，并把改进后的描述和同学交流。
（四）教学建议
1.单元前评价
首先，教师可以在黑板上出示上面写有“今天天气怎么样”的大图画纸，在上面写上日期和地点。教师指着上面的问题提问学生：如果有人问你们“今天天气怎么样？”你们准备怎么回答呢？然后，教师将学生对当天天气的描述一一记录在大图画纸上。学生的回答将帮助教师了解他们对天气的初始认识，这也是对学生学习本单元的“单元前评价”。将“单元前评价”和最后一课的“单元后评价”结合起来，可以了解学生在本单元学习前后，对天气的理解有了哪些变化和进步。
2.了解云量、降水量、风和气温等是天气的基本特征
可以首先引导学生思考：天气和我们的生活密切相关，每天天气都在发生变化，我们怎样描述天气的变化呢？出示“城市天气预报图”，提问学生：在这张天气预报图中，是怎样反映天气变化的？图中符号代表的是什么意思？学生根据已有经验，会说出他们的理解。教师将学生的认识和相应的符号、文字进行比较，帮助学生认识常见的天气符号，并提示图上标出的温度是指当地的日最低气温和最高气温的变化范围。然后可以提问学生还知道哪些天气现象，教师根据学生的回答出示事先准备好的相应的其他天气符号。
接下来，教师可以给每组发天气符号，小组讨论怎样把这些天气符号分类。当学生得出分类结果后，教师在黑板上出示一张大的“对我们知道的天气现象归类”表格，指定一个小组把分类情况粘在横格中，全班对分类结果进行讨论，形成按云量、降雨量、气温、风速和风向分类的统一认识。
3.学生实际观察并描述当天的天气
观察前要让学生明确：要从云量、降雨量、气温、风向和风速这几个方面来观察天气，要在科学记录本上写上当天的日期，并把观察到的现象记录在科学记录本上。需要给每组发一个气温计用来测量室外的气温。由于学生刚刚开始对天气的观察，教师应对学生如何观察云量、降雨量、气温、风向和风速进行初步的指导，引导学生运用多种感觉器官进行观察。如：看天空中的云量、看看是否有雨、降雨量是大还是小，通过周围的树枝、国旗等来判断风向和风速。
回到教室后，先让学生交流他们的观察记录。然后，从“对我们知道的天气现象归类”表格中挑选出最能表示当天的云量、降雨量、风速和风向的符号。
引导学生阅读教科书第45页上的提示，教师对记录方法进行指导后要求学生：你们能根据提示对“今天
天气怎么样”的记录进行改进吗？学生改进自己的“今天天气怎么样”的记录后进行交流。
最后，教师要告诉学生：在今后一个月的关于天气的学习过程中，我们每天都要进行天气观察和记录。这样我们就能了解这段时间里我们这个地方的天气变化情况了。
第2课 天气日历
（一）背景和目标
太阳的光和热透过大气层，引起了空气温度的变化，这种变化的结果使空气产生运动——形成风。从海洋和河流吹来的风，伴随着潮湿的空气，又促进了云和降雨的形成……就这样，天气每天都发生着一系列的变化。气象学家的工作就是运用感官和借助仪器时刻观察天气的各种信息，这些信息将帮助气象学家分析和判断天气将要发生怎样的变化。在今后几课的学习中，教师要帮助学生像气象学家那样去观察和记录每天的天气。“天气日历”为学生提供了简单易行的方法，使他们可以参与一段较长时期的天气观察、记录和分析数据活动。
科学概念
● 天气每天都在发生变化。
过程与方法
● 运用多种感官和初步地使用温度计来收集天气信息和数据，并记录在“天气日历”和“日期－温度”表中。
情感、态度、价值观
● 意识到长期的观察和记录会使我们了解到更多的天气信息。
（二）教学准备
一张分类画有天气符号的大纸。
为每个学生准备几张用来画天气符号的小卡片。 一张天气日历。 一张气温柱形图表。
每组一支温度计和记录温度的纸、笔。
（三）教科书说明
第一部分：识别一些天气符号
上一堂课学生已经认识了在天气预报中常用的天气符号。在天气日历中，学生将用改进后的、比较简单明确的天气符号（有时需要用有相关数据的“天气符号卡”）来记录观察到的天气现象，并且他们需要
自己制作这样的“天气符号卡”来完成观察记录，所以让学生练习画一画天气符号是很必要的。在降雨量中增加降雨的毫米数的记录，是为了和后面雨量器的教学相呼应。运用小旗被风吹动情况的符号来记录风的大小，也是和后面“怎样描述风”的教学活动相配合，并使学生的观察和记录更容易一些。
第二部分：制作天气日历
活动完成后，带领学生到室外观察当天的天气情况。回到教室后，教师出示“天气日历”，引导学生在天气日历上记录当天的天气（见教科书建议）。
讨论今后的天气日历应怎样记录？可以有以下几种方法：方法一，小组轮换，每周指定一个小组，每１至２人负责一项天气现象的观察和记录，并把观察到的天气现象记录在天气日历上；方法二，每天安排一个同学观察和记录天气，制订一份观察记录值日表；方法三，每天安排一个人或一个小组，把每天观察到的天气现象先向全班同学描述，再记录在“天气日历”上。
（四）教学建议
1.认识一些天气符号
上课时，教师可以首先提问学生：“你们还记得两周前的天气是怎么样的吗？”除非那一天有特别明显的天气现象发生，否则学生是很难记得清楚的。然后，教师让学生描述当天的天气怎么样。再讨论：我们怎么样才能在两周后仍然记住今天的天气？学生的回答将集中在如何把天气现象记录下来。教师这时向学生介绍天气日历并指出制作天气日历是跟踪记录天气的好办法。告诉他们，这节课就来研究如何观察天气，并将观察到的天气信息记录在“天气日历”上。
接下来，出示分类画有天气符号的大纸。告诉学生在天气日历中，我们可以使用天气符号来记录云量、云的种类（次项可以选学）、降水量、风速和风向、气温等天气现象。向学生分类介绍每一种天气符号，并引导学生观察这些符号和上节课天气预报里的符号一样吗，学生会发现今天的天气符号上添加了许多文字说明。
每个学生在小纸卡上照着大纸画几个天气符号，制成天气记录卡。因为在今后的一个月的时间里，学生就要用自己制作的这样的天气记录卡在“天气日记”上记录每天他们观察到的天气现象。可以小组分工，每人画一类天气符号的小纸卡，小组内不画重复的。注意提示学生在卡片的上方写上当天的日期。
2.制作天气日历
可以由每个小组完成一个天气日历，但全班共同完成一个天气日历的记录可能会比较现实。 首先，带领学生到户外观察天气。因为，从这一次开始，学生将持续一个月的天气观察，并在观察的过程中对天气情况进行判断。此时的学生对天气现象的观察能力还不强，教师应重点对在什么地方测量气温最合适，如何判断天空中的云是多云、阴天等方法和学生们进行交流，并作初步的指导。
回到教室后，教师将“天气日历”贴在黑板上。提问学生：哪一张天气符号最能反映今天的云量？各小组举起前面画好的相应的小卡片。请一名学生把小卡片贴在“天气日历”相应的日期栏内。
提问学生哪一张天气符号最能反映今天的降雨量？各小组举起前面画好的相应的小卡片。请一名学生把小卡片贴在“天气日历”相应的日期栏内。
提问学生哪一张天气符号最能反映今天的风向？各小组举起前面画好的相应的小卡片。请一名学生把小卡片贴在“天气日历”相应的日期栏内。
出示“温度记录表”，指导学生用填充图（描竖条）的方法记录当天的气温。
告诉学生，从今天开始，每天都要把天气现象像这样记录下来。然后讨论怎样分配每天的记录任务，根据学生的讨论明确分配任务的方案。统一确定每天在什么时间观察天气。
第3课 温度与气温
（一）目的背景和目标
气温对天气的影响很大，并且每天都在发生变化。学生每天测量到的气温，是“天气日历”中重要的记录数据。气温可以用温度计来测量。学生在三年级已经学习了温度计的使用方法，并用温度计测量过室内和室外的温度。在本课将进一步巩固学生使用温度计测量温度的技能。
在同一时间里，室内和室外的温度不同，室外不同地方的温度也不同；同一地点，一天中的温度也在不断变化。要研究气温的变化，首先要明确平时所说的气温是在什么环境下测定的。
科学概念
● 气温是指室外阴凉、通风地方的温度，每天应选择同一时间来测量气温。
过程与方法
● 选择每天测量气温的环境，完成“天气日历”中温度的测量和记录。
情感、态度、价值观
● 保持对气温变化的研究兴趣，理解长期测量和记录数据的重要性。
（二）教学准备
课前布置分小组记录一天中清晨、上午、中午、下午和傍晚的气温。 每组一张温度填充图。 每个小组或每人一支温度计。
（三）教科书说明
第一部分：室内外温度的测量与比较
学生在三年级已经掌握了用温度计测量温度，在第1课和第2课中，学生已经开始用温度计测量气温。本课中，每个小组或每个同学都将再次使用温度计测量气温，并将在今后的一段时间里，每天都使用温度计来测量气温，
同时将测量的结果记录在“天气日历”和“我们的日期——温度表”中。为了提高学生们测量的准确性，有必要在下列几个方面对学生使用温度计测量气温进行指导：1.认识温度计上的刻度。温度计上标出的温度往往是整十数，每两个数值之间分成５或10个相等的小格，每个小格代表１摄氏度或２摄氏度。2.测量时，要把温度计放置到测量环境内2~3分钟，待液柱不再升高或降低时再读数。3.读数时，视线要与温度计的液面保持水平。
在学生复习了温度计的使用方法之后，可以通过引导学生对以下问题的思考，开始对室内外哪个温度更能反映当地气温的研究。
教室内的温度和教室外的温度一样吗？ 我们怎样知道外面的温度比室内高还是低呢？
怎样测量室内外的温度？需要做哪些准备？怎样做好记录？
学生开始测量教室内外的气温。当测量教室外的温度时，可以让不同小组（同学）选择教室外的不同地点来测量，要保证有的小组测量的是教室外阴凉、通风处的温度。
第二部分：气温的测量
对测量的温度进行比较和分析，确定只有室外阴凉通风的地方才能反映当地的气温。并指导学生把测得的气温记录在“天气日历”和“我们的日期——温度表”上。
通过利用收集的数据制成的“温度填充图”来分析每天选择一致的时间来测量气温的重要性。
（四）教学建议
上课时，首先提醒学生：我们这堂课要使用温度计来测量气温，但温度计是一个非常容易破损的玻璃仪器，一定要小心拿放，尤其要避免碰到坚硬的物体或掉落到地上。如果温度计破碎了，一定要告诉老师来处理。
1.复习温度计的使用方法
首先，发给每个小组或每个人一支温度计。让学生分别指出温度计上水结冰时的温度（０ °C）和水沸腾时的温度（100 °C）的刻度分别在哪里？再指出炎热的夏天和寒冷的冬天时，温度计的温度可能在什么位置。再让学生在温度计上指出18 °C、25 °C，让学生们认识温度计刻度的含义。
然后，可以让学生用手握住温度计的液泡，待温度计的液柱不再上升时，读出这时的温度。提问学生：这时测量的是什么的温度？让学生感受到温度计的小液泡虽然敏感，在测量温度时，也需要有一个变化的过
程，这个过程要在1分钟以上。
2.室内外温度的测量与比较
首先，可以让学生思考：你们认为今天教室内和教室外的温度是否相同？哪一个温度会高一些？是怎么知道的？
然后，发给学生（每组或每人）一张“室内外温度记录表”开始室内外温度的测量。
测量室内温度。让学生把温度计放在桌面（或手持于身前）两分钟，读出温度计上的温度，并记录在“室内外温度记录表”上相应的地方。
汇报测量的结果，对各组（同学）之间的温度差别进行分析，认识误差，并指导学生在测量时尽量减少误差。如：操作过程中，如果某个温度计测得的气温和大多数温度计测得的气温有较大的差距，有可能是这个温度计不准确，需要更换温度计重测。
测量室外温度。带学生到室外，每组（每个人）选择室外不同的地点测量气温。记录测得的气温和地点。
回到教室，让学生把室内外测得的温度进行比较，并思考：哪一个温度更能反映当地的气温？以下问题对学生的思考有帮助。
室内外的温度相同吗？ 哪儿的温度高（或低）？ 哪一个温度可以反映当地的气温？
明确室外阴凉、通风处的温度更能反映当地的气温。 3.气温的测量
首先，可以比较每个组（学生）刚才测得的室外不同地点的气温是否相同。讨论测量气温应选择室外的什么地点。
然后，讨论刚才在测量室外温度时，哪个小组（同学）测得的温度最能反映当天的气温，并将这个气温记录在“天气日历”和“我们的日期—温度表”上。
接下来开始一天中温度变化情况的研究。
可以先将各个小组收集的前一天的清晨、上午、中午、下午和傍晚的气温填进“温度填充图”。
再组织学生对温度填充图中的数据进行分析。下面的问题将有利于指导学生分析。 一天中，什么时候的气温最高？什么时候的气温最低？ 一天中气温的变化有什么规律吗？
最后，对于每天选择什么时间测量气温进行讨论。下面的问题将帮助学生开展讨论。
如果想知道每天的最高气温和最低气温，应分别选择什么时间测量？
我们在完成“天气日历”和“我们的日期—温度表”时，每天测量气温的时间是不是应该一致？
第4课 风向和风速
（一）背景和目标
放风筝的时候我们能感受到风的大小和风往哪个方向刮，这与气象学上的风速和风向类似。风速和风向用来描述风的基本特征。
风向可以用风向标来测量，而风速仪可以测量风行进的速度——风速。“蒲福风力等级”将风速从0~12划分为十三个等级，每个等级有一定的风速范围和对应的烟、树木、旗的变化描述。“蒲福风力等级”对于小学四年级的学生来说，比较复杂。本课中，学生是通过观察风吹动小风旗的状况，确定风速的三个等级，并用这种方法完成“天气日历”中关于风的观察和记录。
科学概念
● 风可以通过自然界中事物的变化来感知，可以用风向和风速来描述。
过程与方法
● 自制简易风向标和小风旗。用自制的风向标和小风旗测量风向和风速，并使用适当的方法记录观察结果。
情感、态度、价值观
● 感受到使用简单工具能对天气观察活动提供很大的帮助。进一步提高观察天气现象的兴趣和好奇心。
（二）教学准备
为全班准备：一张大图画纸、一张风向图。
各小组或每个学生自己准备：制作风向标的材料——1根硬吸管、1张边长大约15厘米的硬纸板、1根带橡皮的铅笔、1根大头针、窄透明胶带、剪刀；制作小风旗材料——1块长约35厘米，宽20厘米的软布、1张长30厘米，宽6厘米的硬纸板、1个订书器。
(三) 教科书说明
风的观测对学生来说有一定的难度，因为我们无法看到风，只能借助其他事物来感受风的变化。 第一部分：风向和风向标
对有些学生来说，确定风向是困难的事，他们不清楚该是把风吹来的方向确定为风向，还是把风吹去的方向确定为风向。教科书对此进行了详细的指导。需要指导学生明确：风向指的是风吹来的方向，风向可以用八个方位描述。
风向可以用风向标来测量。按照教科书上的步骤，每个小组制作一个风向标，也可以每个人制作一个风向标。在使用自制的风向标测量风向时应注意：第一，明确所在的方位是正确判断风向的基础。在不知道所在方位的时候，可以用指南针来确定。但指南针的使用方法需要教师进行详细指导，并有必要对学生使用指南针进行训练。指南针使用方法：将指南针平放，待指针静止时，轻轻转动指南针盒，使磁针的南北两极和盒上标明的南北方向相一致，这时指针盒上标明的方位就与实际方向相对应。第二，风向的观测活动一定要在室外空旷的地方进行。第三，学生在从第2课开始记“天气日历”的时候，并没有把风向作为记录的内容。从这节课开始，学生将把风向作为天气日历中记录的内容。记录方式可以在风速的小卡片上写上当天风向的文字，也可以在风速的小卡片上画上表示风向的箭头符号，风向箭头符号的书面记录须与地图方向相同，即上北下南，左西右东。箭头的指向为风向。
第二部分：风速和风速等级与怎样描述风速
风的速度是以每秒风行进多少米来计算的。风速仪是测量风速的仪器。它有3~4个风杯，连接在一个类似于自行车轮子的辐条上，辐条在风吹的时候带动中间的轮轴转动，安装在轮轴上的示速器就显示出风的速度。
气象学家把风速记为13个等级，即“蒲福风力等级”。
在第2课学生记录“天气日历”时，是采取观察风吹动旗子的状态来估计风速的，把风速分为无风、微风和大风三个等级。这样的三个等级还可以分别用数字0、1、2来代替。这样的方法对于小学四年级的学生来说是符合他们的能力的。“蒲福风力等级”比较复杂，小学四年级的学生难以把握和区分。本课每小组制作一面小旗或每个学生做一面小旗，并到室外用自制的小旗对当天的风级进行观测，通过观察风吹动小风旗的状况，确定风速等级，并在今后用这样的方法继续完成“天气日历”中关于风的观察和记录。
（四）教学建议
1.了解学生对风的认识
首先，教师在黑板上贴上大图画纸，像下图这样在左边写上“风是……”（缺图片）
然后，提问学生：你们觉得风是什么？你们能听到风吗？你们能看到风吗？你们怎样知道风的存在呢？用你们能想到的描述风的词语来描述风。教师将学生的描述记录在图画纸上，了解学生们是怎样认识风的。
2.风向和风向标
教师可以首先出示“风向图”向学生介绍可以用八个方位来描述风向。然后，列举风吹动旗面、树枝的情况，让学生辨别风向。或者观察教室外面的物体，讨论怎样通过外面的一些物体来辨别当天的风向。
接下来，教师可以出示一个自制的风向标，介绍风向标是用来测量风向的简单装置。然后，每组或每人拿出准备好的材料，按照教科书上的步骤自制风向标。
做完后讨论风向标的使用方法： （1）选择室外空旷的地方测试风向； （2）借助指南针确定方位；
（3）明确风向标箭头的指向是风吹来的方向，即风向；
（4）采用文字或箭头来记录风向。如果采用箭头方向记录风向，箭头的方向就是风向，在纸上记录时应遵照“上北下南，左西右东”的原则。
带领学生到室外测风向。教师带领学生到室外空旷的地方，如远离楼房的操场中央。教师指导学生借助指南针为每个小组确定方位，可将确定好的方位用粉笔画在操场的地面上。学生在画有方位的地方进行测量并记录风向。如果在测量时，风向标箭头的指向不是固定地指向一个方向，可指导学生作２分钟的观察，看看在这期间，风向标箭头指向在哪个方向的时间比较长，就把那个方向确定为此时的风向。
回到教室，让学生汇报他们刚才在室外测得风向的结果，看看他们的测量结果是否一致。
讨论如何将测得的风向结果添加到当天的“天气日历”上。比较好的方法是在原来记录风级的卡片上添加当天的风向箭头或文字。
3.风速和风速等级
首先，教师可以提问学生，在刚才到室外测量风向的时候，你们觉得今天的风大还是小？并说一说判断的理由。
然后，教师告诉学生，风的大小可以用风速来描述，介绍气象学家是怎样利用风速仪来测风速的，并让学生看书上的“蒲福风力等级”表。可以提问学生“蒲福风力等级”表是怎样描述不同级别的风的。
接下来，和学生回忆在记录“天气日历”时，是如何通过观察学校（或别的地方）的国旗被风吹动的情况来确定风的等级的。在第2课学生记录“天气日历”时，是采取观察风吹动旗子的状态来估计风速，把风速分为无风、微风和大风三个等级。这样的三个等级还可以分别用数字0、1、2来代替。
告诉学生，为了测量方便，我们要每个小组或每个人都来做一面小风旗，这样，我们就可以随时测量风速了。
每个小组或每个人拿出准备好的材料按照教科书上的图来制作小风旗。
制作完毕后，让学生举起小风旗，用嘴吹气，分别制造微风、大风，并用自己的小风旗来测试他人制造的风，练习小风旗的使用。
然后带领学生到室外测量风速。
回到教室，让学生用0、1、2来表示当天的风速。达成一致后，将它记录在当天的天气日历上。鼓励学生使用制作的小风旗观测风速，完成以后每天的“天气日历”记录。
本课建议用两课时完成。
第5课 降水量的测量
（一）背景和目标
降水是天气的一个基本特征，也是“天气日历”中重要的记录数据。从第1课开始，学生就尝试着用他们的感官来观察并判断降雨情况：小雨、中雨、大雨。这一课让学生知道气象学家是怎样测量、记录和确定降水量的，并且亲自做一个雨量器来记录降水量。
科学概念
● 降水量的多少可以用雨量器来测量。
过程与方法
● 制作简易的雨量器，并学会用简易雨量器测量降水量，完成“天气日历”的记录。
情感、态度、价值观
● 保持对天气现象观测的浓厚兴趣，培养认真仔细的观察习惯，能在课后持续地进行降水量的观测。
（二）教学准备
为全班准备：介绍气象学家测量降水量的资料、喷壶、“我们的降雨量填充图”。
为每个小组准备：制作雨量器的材料——一张制作方法说明书、一个厚底直筒玻璃杯或塑料杯、刻度尺、纸带、透明胶带、剪刀。
（三）教科书说明
第一部分：用雨量器测量降水量
“我们怎样才能准确地知道雨下得有多大？”是本课研究的中心问题。像气象学家那样观察和记录每天的天气现象是本单元的核心。活动开始时先了解气象学家是怎样观测和区分下雨的等级的。接下来介绍制作简易雨量器的方法。如果用饮料瓶制作雨量器的透明杯子，应选择底部平的那种。
第二部分：降水量的观察与测量
让学生拿着做好的雨量器到室外，用喷壶模拟降雨，使学生们经历一次收集和测量降水量的模拟过程。在这个过程中，学生将考虑到雨量器的摆放地点，读取降雨量的方法。 对照降雨等级判断各组雨量器测得的雨量等级。
对学生课外的持续观察和记录进行指导。
（四）教学建议
1.用雨量器测量降水量。
首先，教师向学生介绍降水是天气的一个基本特征，降水的形式很多，常见的有雨、雪、冰雹等。 然后，和学生一起回忆最近的一次降雨。雨下得大还是小呢？你们是怎样判断降水量的大小的？学生可能会说通过观察雨滴的大小、稀疏，雨下的时间长短来判断。鼓励学生回忆还可以从哪里观察到雨的大小，如地面上水坑积水的深浅、放在外面的容器中雨水的多少。
接下来，提出本课的核心问题：“我们怎样才能准确地知道雨下得有多大？”介绍气象学家是怎样利用雨量器测量降水量和根据降水量的多少来区分雨的等级的。
学生按照教科书上的步骤制作简易雨量器。每个小组可选择不同直径的竖直透明杯子。当各个小组制作完自己的雨量器后，可以拿到教室前面展示给全班同学，这样可以引发学生对雨量器口径的大小是否对测量有影响、是否能用不同大小的雨量器测量降水量等问题的讨论。
让学生拿着他们的雨量器来到室外。在选定的地方，放好雨量器。学生扮演乌云，教师用喷壶模拟降雨。根据学生（乌云）分布的多少，不同地方的降水量应有所不同。
2.降水量的观察与测量
学生带着雨量器回到教室，注意不要使雨量器内的“降水”溢出。首先要告诉学生：把雨量器放在水平的桌面上，视线和雨量器内的水面保持平行时读取雨量器上的刻度数。讨论为什么要这样做，小组的每个人都读一次自己小组的雨量器的读数。
然后，出示“我们的降水量填充图”。汇报每组达成一致的读数，教师在填充图上记录各组的降水量。讨论每组的降水量为什么不同，如何确定哪一组下的是大雨、哪一组下的是中雨、哪一组是小雨。教师出示气象学家根据降水量的多少区分雨的等级的数据表，让学生来对照，作出判断。
接下来，对学生每天开展的课外降水量测量和记录活动进行指导。
（1）雨量器摆放位置的确定：选择上面或附近没有遮挡物的较开阔的地点，固定好雨量器，避免被风吹倒。
（2）每24小时记录一次降水量，做好记录，对照等级表，确定下雨的等级是无降雨、小雨、中雨还是大雨。
（3）记录后将雨量器内的水倒掉。
第6课 云的观测
（一）背景和目标
天空中漂浮的白云实际上是千千万万的小水滴或冰晶组成的，云的形状千姿百态。云的形状和多少能告诉我们有关天气的许多信息。从第2课开始，学生每天在收集天气数据完成“天气日历”时其实已经在
观察云。他们已经在用晴天、多云、阴天来描述并记录对云的观察。在观察过程中，他们一定对天空中云的多少、形状等产生兴趣，他们也已经意识到不同的云将给我们带来不同的天气。在这一课中，学生除了对云量的问题作深入的研究外，还将研究云的类型等问题。 科学概念
● 根据云量的多少，天气可分为晴天、多云天和阴天；云在天空中是会变化的，不同的云预示着不同天气的来临。
过程与方法
● 根据云的多少区分晴天、多云天和阴天；根据云的高度和形状给云分类。
情感、态度、价值观
在对云的研究中能保持浓厚的兴趣，在课外认真完成“天气日历”中关于云的观察。
（二）教学准备
选择在天空有云的时候来上这堂课。 1张大图画纸。1套不同形状的云的图片。
为每组准备：1个硬纸板制成的圆面（直径约30厘米）、一些薄的白纸。
（三）教科书说明
第一部分：观察云，判断不同的云量
观察云的活动是让学生知道气象学家区分晴天、多云天和阴天的标准。把天空当成一个圆面，平均分成四份，把看到的云量填充到这个圆面内，如果云量不超过圆面的1/4，就是晴天；如果云量不超过3/4，就是多云；如果云量超过3/4或覆盖了整个圆面，就是阴天。在观察天空中的云时，应按照这个标准将观察到的结果记录在“天气日历”上。
第二部分：对云进行分类
对云进行分类的活动，是让学生通过阅读教科书了解气象学家区分积云、层云和卷云的方法，思考气象学家是按什么来给云分类的。判断当天天空中出现了哪几种云，并提醒学生可以在今后的“天气日历”上记录观察到的云的类型。
（四）教学建议
1.让学生描述他们见过的云
把一张大图画纸粘在黑板上，在中间写上“云”字。鼓励学生说出他们看到“云”字能想到什么，用网状图的方法记录学生的想法。在网状图上选择“云”作为一个核心概念，让学生对它作尽可能多的联想，它可以使学生识别核心概念和相关概念之间的联系，帮助学生意识到对于“云”他们都知道些什么。
2.观察云
把学生带到室外观察云。教师应提醒学生注意云的多少、云的高度和云的形状，提醒学生把云的形状和熟悉的事物进行联想。注意提醒学生不要直视太阳。
研究如何判断晴天、多云天和阴天。教师先介绍区分云量多少的方法：把天空当成一个圆面，平均分成四份，把看到的云量填充到这个圆面内，如果云量不超过圆面的1/4，就是晴天；如果云量不超过3/4，就是多云；如果云量超过3/4或覆盖了整个圆面，就是阴天。
如果当天的云量不是很容易判断的话，建议做下面的活动。
给每组准备一个硬纸板做成的圆面，把圆面分成四份。学生根据刚才的观察，用撕成大小、形状不同的纸片代表云，把小纸片摆在圆面上。当感觉小纸片的多少和形状已经能够代表刚才观察到的天空的云了，把小纸片一张挨着一张摆放到一起，看看它们一共能占圆面的几分之几，以此来判断当天是晴天、多云天还是阴天。
3.对云进行分类
给每组一套不同形状云的照片，试着给这些云进行分类。分类后，各组汇报分类依据和分类的结果。阅读教科书，了解科学家对云进行分类的方法。再一次给云的图片分类。让学生说一说今天都观察到了哪几种云。
第7课 总结我们的天气观察
（一）背景和目标
“天气”单元一个重要的目标是指导学生收集、记录和解释自学习本单元以来将近一个月的当地的天气信息。本课即是对学生记录的天气数据进行整理、加工和分析，并在此基础上做出恰当的解释。这种解释实际上是对这一段时间里，当地天气情况的概括。
例如，统计数据可能表明在这一段时间里有20天晴天，4天少云，6天阴天。用这些数据学生可能形成这样一个陈述：在我们学习“天气”的这段时间里，大部分时间是晴天。 科学概念
● 天气是不断变化的，对长时间观察记录的天气信息进行分析和整理，可以帮助我们认识天气的一些特征，了解天气变化的一些规律。
过程与方法
● 统计、分析“天气日历”上收集到的信息，并利用这些信息对天气情况进行解释。
情感、态度、价值观
● 感受到长时间进行科学观察和记录的重要意义。
（二）教学准备
气温统计表、云的统计表、风的统计表（分为风向统计和风速统计两个表）、平均降水量统计表。
（三）教科书说明
经过将近一个月对“天气”单元的学习，学生通过运用多种感官和简易工具，收集了大量关于天气的信息，并分别记录在“天气日历”“气温填充图”“降水量变化柱状图”
上。这节课将对收集到的所有数据进行统计和分析，并总结出这一段时间里的天气情况。
第一部分：温度数据的统计与分析
从“气温填充图”上找出这一段时间的最高气温和最低气温，计算出这段时间的平均气温，再看看是否出现过偏高或偏低的气温。看看“气温填充图”中这段时间温度变化的总趋势是怎样的。将这段时间气温的变化作总体描述。
第二部分：云和风的统计与分析
这段时间里，学生在“天气日历”上记录了大量的天气信息。统计时全班（小组）要做好分工，每个小组分别统计不同的天气现象。按照分工，各小组先要将统计的天气现象记录卡收集起来，然后统计每张卡片上的不同类型天气现象的数目，可以由两个人（一个读卡、另一个监督）负责逐个读出记录卡上的信息，其他人用画正字的方法记录天数，最后把统计的数据汇总到“云和风的统计”图表内。然后再对这段时间里云和风的情况进行分析和概括。
第三部分：统计和分析降水量的变化情况
根据“降水量变化柱状图”上记录的数据，对这段时间的降水量做如下统计：这段时间里都有哪种类型的降水，分别有多少天，这段时间的平均降水量是多少。
分析这段时间的降水量情况：这一季节的降水量有什么特点？出现过连续多日降雨或不降雨的天气吗？对这段时间的降水情况进行总的概括。
（四）教学建议
1.统计天气信息
问学生两周前的天气是怎么样的。让一个学生用记录在“天气日历”“气温填充图”和“降水量变化柱状图”上的数据来描述当时的天气。
教师指定各个小组分别对“天气日历”上的云量、云的类型、降水量、风速、风向和“气温填充图”“降水量变化柱状图”上的数据进行整理。
发给相应的小组气温统计表、云的统计、风的统计（分为风向统计和风速统计两个表）、平均降水量
统计表。
对统计方法的研究。在开始统计之前，先请各个小组讨论一下，根据相应的统计表，我们将用什么方法来统计所需要的数据。
把各组的统计方法进行交流。教师及时对各组的统计方法进行指导。如：统计各种天气情况的天数时，可以从“天气日历”上将相应的小纸卡都取下来，然后分类。通过统计各类天气现象的小纸卡，就能统计出各种天气情况的天数。也可以小组中的一个人按照日期的顺序，依次读出要统计的每天的天气现象记录情况，小组里的其他同学分别负责记录该项天气现象中某一类现象的天数。不重复、也不会遗漏的方法就是画“正”字。最后把每个人的统计结果记录在相应的表格内。对“气温填充图”和“降水量变化柱状图”上的数据统计可以根据气温统计表、平均降水量统计表上的要求来完成。
2.分析天气信息
统计完成后，教师引导各组对统计的数据进行分析。下面的一些问题可以帮助教师引导学生分析数据。 对于统计云量的小组：我们的交流中有多少天是晴天？多少天是阴天或多云天？哪一种天气最多？哪一种天气最少？
对于统计云的类型的小组：在这一段时间，哪种类型的云最常见？哪种类型的云最少见？ 对于统计风向的小组：在我们记录的这段时间里，主要刮的是哪个方向的风？ 对于统计风速的小组：这段时间里刮风的天气多吗？通常刮大风还是微风？ 对于统计降水量的小组：这一季节的降水量有什么特点？
各小组汇报他们的统计数据和对数据的分析结果。并提问学生：你们这样分析的理由是什么？ 综合各组的统计和分析汇报，对这段时间的天气情况进行概括总结。说一说这段时间里，天气对我们的生活都造成了哪些影响。
3.单元后评价
在黑板上出示一张写有“今天天气怎么样”的大图画纸，写上当天的日期和所在地名称。教师提问学生：如果现在有人问你们今天天气怎么样，你们会怎么回答？把学生的回答都记录在上面。然后再出示在第1课学生对同一问题的回答的大图画纸，让学生比较哪一个回答更好一些，为什么。
在“天气”单元就要结束的时候，对表现突出的同学可以授予“小气象学家”的称号。
四、评价建议
（一）本单元的评价策略
1.单元前和单元后评价
本单元第1课的第一个教学活动是提问学生：“今天天气怎么样？”并把学生的回答记录在一张大的图画纸上。这是一种头脑风暴活动，这样的活动将为教师提供关于“天气”这一主题学生已经知道了什么和想要知道什么的信息。在本单元的最后一课，教师再问学生同样的问题，再将学生这时对这一问题的回答记录在一张大图画纸上，这样就为教师提供两套可以比较的证据，表明学生在知识、技能方面的进步。将两张记录同时展示给学生，让学生讨论这两次的回答有什么不同，你们觉得哪个回答更好些。学生将在这个过程中看到自己对天气问题认识的发展。
2.同步评价（随堂评价）
同步评价（随堂评价）即是一种发展性评价，也可以是终结性评价。评价贯穿本单元的每一课，无论是关注学生在每一课中教学目标的实现，还是关注学生在整个单元整体目标的实现，都是伴随着活动内容自然进行、与教学活动融为一体的。伴随着教学活动的同步评价（随堂评价）将为评价学生提供丰富的档案资料，学生在课堂上的所有活动，如学生的发言、谈话、记录等，都为其学习状况提供依据，并反映了学生的进步和发展。“天气”单元的最后一课实际上也是挑战学生综合应用本单元概念技能水平的同步评价。
3.附加评价
附加评价用于单元结束后对学生学习状况的评定。本单元的附加评价可以设计以下活动。
（1）让学生分组收集气象信息，并仿照电视台制作一天的天气预报，在全班发布。这样的活动将为评价学生提供更为丰富的信息。
（2）让学生向他人，如家长、校长或其他人，介绍一天的天气情况。
（3）让学生以“关于天气我们已经学习了什么”为题，用一幅或多幅图画来展示学习的成果。 在附加评价里，学生可以用材料来解决问题、做实验或分析和组织数据。在选择附加评价时，可考虑对学生的多种能力进行评价，例如怎样表达他们的知识、技能等。
(二)学生学习成绩的评定形式（终结性评价的呈现方式）
在“天气”单元中，对学生的评价是建立在教师的观察记录、学生的学习成果和口头交流基础之上的。所有的评价实际上是教师对每一个学生在本单元学习中，进步和发展过程的全面描述。
1.教师在教学过程中，可以随时观察到学生对所学概念的理解和技能的掌握情况。教师所收集的信息和及时的评定，是评价学生课业成绩的重要形式。
2.学生的活动成果表明了学生向单元目标的迈进。在本单元学习过程中，学生的各种书面材料：包括书面观察、图画、图表、表格和图解的记录单，提供了每个学生收集、记录和处理信息能力的证据。学生的科学日记是另一种类型的学习成果，通常作为评价的又一个丰富的资源信息。这些日记真实地揭示了随
着时间的流逝，学生的情感和观念的形成过程，是学生学习成绩评定的重要依据。
学生的书面学习成果应该折叠起来放在一起，在单元结束时用来证明学习的成就，并当学生再回过头来检查自己的学习过程时，可以反思自己的学习，有利于他们科学素养的发展。
3.学生在班上和在个别时间里和教师进行的正式和非正式的谈话是了解学生当前学习状况的一个特别有用的方法。这个单元为学生提供了许多分享和讨论他们自己想法、观察和观点的机会，这就为教师提供了丰富的了解学生学习状况的机会。教师可以通过这一过程收集的信息，对学生的学习状况给予适当的评定。创设一个使学生在表达自己想法时感到宽松的环境，可以激发更加丰富和多样的讨论。
4.为学生提供丰富的相互评价的机会，特别是小组同学之间相互评价的机会。可以分项目设计小组同学间互相评价的表格，也可以采取口头评价的方式。 上面的成绩评定适宜采取等级评价的方式。
五、参考资料 大气科学
在地球表层有大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈及生物圈五大部分，组成了一个综合的系统。研究发生在大气圈中各种现象的演变规律，并利用这些规律服务于人类的科学称为大气科学。大气科学在它的发展进程中已逐渐形成了若干分支，比较成熟的有大气探测学、大气物理学、天气动力学、气候学及农业气象学等。
包围在地球外部的一层气体总称为大气或大气圈。大气圈以地球的水陆表面为其下界，称为大气层的下垫面。地球大气在重力场的作用下，保持在地球的外表面上，其密度随高度升高呈指数递减，越向上越稀薄。大气上界约在1 000千米~2 000千米高度。大气质量的99%位于30千米以下，所以大气圈只是地球的一层薄壳，而天气变化仅发生在大气底层十几千米范围内。大气分层按大气温度的垂直结构，可把大气圈分为对流层、平流层、中层和热层。
对流层：地面以上大气的最低层称为对流层，对流层顶的高度在赤道附近约17千米~18千米，中纬度平均约10千米~12千米，高纬度为8千米~9千米。对流层对整个大气圈而言只是很浅薄的一层，但它集中了大气质量的80%以上、几乎全部水汽、云和降水，主要天气现象和过程，如寒潮、台风、雷雨、闪电等都发生在这一层。对流层的主要特征如下。
1.温度随高度升高而降低。因为大气不能吸收太阳短波辐射，但地面能吸收太阳辐射而升温并放出长波辐射，大气主要通过吸收地面的长波辐射和通过对流、湍流等方式从地面吸收热量才能升温，因而越接近地面的大气得到的热量越多，造成对流层的气温随高度升高而降低。
2.有强烈的垂直混合。低层空气由于从地面得到热量使之受热上升，高层冷空气下沉，从而造成对流层内存在强烈的垂直混合作用。热带地面温度高，垂直混合能到很高高度，对流层顶高度高；极地地面温度低，垂直混合作用弱，对流层顶高度低。
3.气象要素水平分布不均匀。由于各地纬度和地表性质的差异，地面上空空气在水平方向上具有不同的物理属性，压、温、湿等要素水平分布不均匀，从而产生各种天气过程和天气变化。
平流层：对流层顶向上到50千米左右为平流层。平流层下部温度随高度变化很小，平流层上部因为存在臭氧层（22千米~35千米处），臭氧吸收太阳紫外辐射使大气温度增加，这种下部冷上部热的逆温结构使平流层大气稳定，对流很弱，空气大多作水平运动。平流层中水汽和尘埃很少，也没有对流层中的云和天气现象。
中层：平流层顶到85千米左右称为中层。中层大气中温度随高度递减，水汽极少，有相当强的垂直混合，60千米以上大气分子开始电离，电离层的底就在中层内。
热层：中层顶以上的大气称为热层。这一层温度又随高度升高而增加。这是由于热层的分子氧和原子氧能吸收0.17微米的太阳紫外辐射和太阳微粒辐射。但由于热层很难有对流运动，大气的热量主要靠热传导，而且由于分子稀少，热传导率很小，造成巨大温度梯度和昼夜温差，白天太阳活动期温度高达2 000°k，夜间太阳宁静期仅500°k。热层空气处于高度的由电离状态。热层上部由于空气稀薄，大气粒子很少互相碰撞，高速运动的空气质点可能克服地球引力，向星际空间逃逸，又称逸散层。
天气、天气现象与天气过程
天气是指经常不断变化着的大气状态，既是一定时间和空间内的大气状态，也是大气状态在一定时间间隔内的连续变化。所以可以理解为天气现象和天气过程的统称。天气现象是指发生在大气中的各种自然现象，即某瞬时内大气中各种气象要素（如气温、气压、湿度、风、云、雾、雨、雪、霜、雷、雹等）空间分布的综合表现。天气过程就是一定地区的天气现象随时间的变化过程。
气象要素
表示大气宏观物理状态的物理量称为气象要素，它是大气科学研究的基础。在气象站测定的气象要素多达数十种，其中主要有以下几种。
1.气温：表示大气冷暖程度的物理量，常有摄氏温标t或华氏温标F或绝对温标T表示。
2.气压：表示从观测高度到大气上界，在单位面积上垂直空气柱的总重量，常用单位百帕，即每平方厘米面积上受到1 000达因力的压强值。
3.湿度：表示空气中水汽含量多寡的物理量，有绝对湿度、相对湿度、露点、比湿等。 4.风：表示空气水平运动的物理量，包括风向、风速，是个二维矢量。
天气与气候的联系和区别
天气和气候都是用来表述大气的运动状况，但天气是指某一地区在某一短时间内的大气运动状况，而气候是指一个地区多年来经常发生的天气状况的综合，如：长江中下游在每年的6月中旬到7月中旬，经常会出现阴雨连绵、闷热、潮湿的梅雨天气就是当地的气候特点。天气中的短时间可以是一天、几天、一月、一年或是几年，我们可以说今天的天气好、这个月的天气好、今年的天气好、这几年的天气比较好，但不能说今天的气候好或今年的气候好。而气候是一个地方几十年、上百年，甚至更长时间的天气所表现出的特征。
云的形成
地球上江、河、湖、海以及陆地表面的水分受到阳光的照射，不断地蒸发、升腾、混入大气中，水汽随着温暖的上升气流升入高空后，温度变得越来越低，水汽达到过饱和状态，于是，水汽便在凝结核的作用下结成小水滴。无数的小水滴集合在一起便形成了云。
云的分类
云按照高度分类通常可分为四大类型：即高云、中云、低云和直展云，高云的云底高度在6 000米以上，通常又分为卷云、卷积云、卷层云；中云云底高度在2 500米至6 000米之间，一般分为高层云和高积云；低云云底高度低于2 500米，又分为层积云、层云和雨层云；直展云云底高度低于2 500米，有积云和积雨云之分。积雨云：云浓而厚，云体庞大如耸立高山，顶部开始冻结，轮廓模糊，有的有毛丝般纤维结构，底部十分阴暗，常有雨幡、碎雨云。
按照形成云的上升气流的特点，可以把云分为积状云、层状云和波状云三种。积状云是由于空气对流上升，水汽发生凝结而形成的云，具有孤立分散、底部平坦与顶部凸起的外貌。层状云是锋面抬生形成的，它是均匀幕状的云层，具有较大的范围。波状云是波浪起伏的云层。
云的观测
主要包括判定云状、估计云量和测定云高。云状是指云的形状。云量是指云遮蔽天空视野的成数，即将天空分为10份，这10份中被云所掩盖的成数。云高是指云底距离观测站地面的垂直高度。
相似云状的判断
层云和雨层云当层云的云底较高且没有降水时，往往容易被误认为雨层云，但仔细分辨，它们仍是有差别的。层云的厚度不大，可以看出云层中有一些明暗不均的现象，而且看起来比较“干燥”；雨层云则较厚，云底阴暗、模糊，看起来比较“湿润”，并且底部常常伴有碎雨云。
积雨云和雨层云
积雨云在天边时比较容易辨认，但大块积雨云遮盖天空时，由于无法看到云层的侧面和顶部，往往容易与雨层云混淆。这时应根据以下几点来区别。
1.积雨云有雷电现象而雨层云没有；
2.积雨云的降水是阵性的，雨层云降水是连续性的；
3.积雨云云底常呈球状或明显起伏；雨层云则由于经常降水，没有明显起伏，颜色亦不同。
层积云和雨层云
层积云和雨层云可以互相演变，有时也易混淆。分辨的方法是：如果还看得出云块的轮廓，仍属层积云：只有当云块完全融合在一起，且由于降水使底部模糊不清时，才能称为雨层云。
有关云状的谚语
鱼鳞天（卷积云），不雨也风颠 天上鲤鱼斑（透光高积云），晒谷不用翻
天上钩钩云（钩卷云），地上雨淋淋
满天乱飞云（恶劣天气下的碎雨云），雨雪下不停
馒头云（淡积云），天气晴
天上扫帚云（密卷云），三五日内雨淋淋
火烧乌云盖（积雨云），大雨来得快
炮台云（堡状高积云），雨淋淋 棉花云（絮状高积云），雨快临
天上灰布云（雨层云），下雨定连绵 天上花花云（毛卷云），地上晒死人
黑猪过河（大块碎雨云），大雨滂沱
有关降水的谚语
有雨天边亮，无雨顶上光 云自东北起，必定有风雨 云从东南来，下雨不过晌 晚看西北黑，半夜看风雨 早上红云照，不是大风便是雹 日落西山一点红，半夜起来搭雨篷 星星眨眼天要变 日晕三更雨，月晕午时风
月亮生毛，大雨冲壕（毛指晕或华） 西虹跨过天，有雨在眼前
雨量筒
是一种用来测量降雨量的仪器。雨量筒的外表是一个普通的圆柱形的金属筒，筒口离地面70厘米，分上下两节，上面一节是一个漏斗，下面一节是一个圆柱形的筒，圆筒里放着一个储水的瓶子，漏斗正好插在这个储水瓶里。雨量筒配有与其口径成比例的量杯，把雨水或融化的雪水倒入量杯内，就可以测出降水量。
百叶箱
是用一条条的薄木片做成的，它的内外都漆成白色，各种仪器放在百叶箱里既能防止日晒雨淋，又能通风。在气象站里，百叶箱是安放在观测场偏北的位置，固定在1.25米高的支架上。百叶箱的门朝北开，是为了防止观测时阳光直接照射箱内的仪器。
风向
风向是指风吹来的方向。从北方吹来的风，就是北风；从南方吹来的风，就是南风；从东方吹来的风，就是东风；从西方吹来的风，就是西风。
闪电和雷鸣
在发生空气放电的瞬间，云层底部与地面之间会达到每厘米千伏以上的高压，空气温度会骤然达到摄氏1万度，甚至2万度。在这样高的温度下，不仅空气本身会很快膨胀，而且云滴和雨水也会急剧汽化，所以我们会看到闪电，同时在闪电的通路上，空气由于突然受热而迅速膨胀，闪电一过又很快地冷却收缩，膨胀和收缩速度竟可达1 000米/秒以上，这样一胀一缩，空气便会发生剧烈的振动，产生爆裂声，即雷鸣。
气温的测定
气温是指离地面1.5米高地方的空气温度。气象站里，对气温的观测有定时观测（2、8、12、20时），还有每天的最高气温观测、最低气温观测等。气温的测定是在百叶箱内进行的。
最高气温
是指一天中气温的最高值，用最高温度表来测定的。最高温度表的原理和我们熟悉的体温计一样，当白天气温上升时，最高温度表里的水银柱就会升高，但当气温开始下降时，最高温度表里的水银柱却不会下降，这样就可以将一天中的最高气温记录下来。当需要再次测定时，可以用手捏住温度表，将水银柱甩下去。
最低气温
是指一天中气温的最低值，用最低温度表来测定的。最低温度表里有一个哑铃形的游标，当气温下降时，游标可以随着温度表里的酒精一起下降，但当气温上升时，它却不能再上升，因此可以记录下最低气温值。要再次使用时，只要将温度表倾斜，游标就会重新回到酒精柱的顶端。
气温的变化规律及原因
气温的变化是有规律的。一天当中，日出前凌晨的气温最低，早上随着太阳的升起气温越来越高，直到午后1、2点钟达到当日最高气温，随后气温随太阳高度而下降，直到凌晨。一天中的最高和最低气温不出现在正午和午夜，这是因为使大气升温的热量不是直接来自太阳辐射，而是太阳首先使地球表面升温，地面升温后再发出长波辐射给大气加温，因此有一个滞后过程。同样的道理，一年中，最高气温出现在7月，最低气温出现在1月。
有关物象的谚语
关节痛得很，下雨靠得稳
伤痕隐痛，天要转阴 蚂蚁搬家，必有雨下 蜻蜓赶场，大水当防
燕子高飞晴天告，燕子低飞雨天报 田螺出水面，不久暴雨见 久雨闻鸟声，不久转晴明 麻雀洗澡，有雨快到 鸡不入笼，阴雨将临 鲤鱼跳龙门，大雨定倾盆
大蛇横路，泥鳅上翻，蚯蚓出土，明天有雨
天气预报
是根据气象观察获得的数据和信息，去分析天气系统的变化趋势来预测天气的变化。天气预报的主要内容有天气状况、最高温度、最低温度、风力风向、降水情况、空气质量、首要污染物等。
大气环流
地球大气圈内，高低纬度间太阳辐射产生的大气热对流运动，因形似环状而被称为大气环流。大气环流使地球表面高、中、低纬度地区分别形成极地东风带、西风带和信风带。我国大部分地区处于中纬度地区，在西风的作用下，云层作自西向东的运动。
天气系统
是指具有一定的温度、气压或风等气象要素空间结构特征的大气运动系统。如有的以空间气压分布为特征组成高压、低压、高压脊及低压槽等。有的则以风的分布特征来分，如气旋、反气旋和切变线等。有的又以温度分布特征来确定，如锋。天气系统的变化会引起天气变化。
定时、定量天气预报
由上海中心气象台试发的“上海市定时定量数值天气预报”已与市民见面，预报可精确到“小时”。“明天×时到×时，上海市将下××毫米的雨，×时开始会刮大风，×时又会转多云”，一表在手，一整天的天气变化便一目了然——气象预报达到如此精确细致将不再是梦想。上海超级计算中心数值天气预报联合
实验室首席专家顾建峰博士介绍，通过计算机，上海数值天气预报的分辨率已达到了3千米。
气象卫星
1960年，美国发射了第一颗气象卫星，揭开了从太空观测全球大气的时代。气象卫星分为极轨和静止两类。极轨气象卫星的飞行高度是800千米~1 500千米，绕地球一周12小时。静止气象卫星定点在35 800千米的赤道上空，可获得1亿平方千米的气象资料。目前赤道上空有六颗静止气象卫星（包括我国的“风云二号”），连同极轨气象卫星组成了全球气象卫星观测网。气象卫星上安装着许多遥感仪器，不但能拍摄云的分布，遥测大气温度、湿度、风、降水；还能收集和分发气象资料。应用气象卫星可以做出大范围，特别是台风、暴雨的短期短时预报；还可作为太空中转站，向航空、航海、环保、农业等部门传递气象信息，用途广泛。
大气遥感
大气遥感是20世纪60年代初开始系统形成的新型大气探测方法。大气遥感的原理与常规的探测方法不同，遥感仪器不与被测的大气介质直接接触，在一定距离外感知大气的化学组成与物理状况以及随时间和空间的变化。大气遥感探测的基本原理是根据各种电、光、声波及力学波等信号在大气中传播的特性，及其与大气介质之间的相互作用关系，应用有关理论和技术方法，以求得温、压、湿、风、降水及大气成分等气象参数。大气遥感可分为主动遥感和被动遥感两种。主动遥感是人工发射一束光波、微波或声波并接收远处大气的回波。被动遥感只接受大气本身发射的各种波动或其散射的其他自然源所发出的各种波动。激光雷达是典型的主动遥感系统，气象卫星上的一些探测装置，是典型的被动探测系统。
我们的身体
一、单元概述
当学生能够有目的地观察身边事物的时候，他们观察和研究的对象逐渐增多，他们也能够自觉地把它们纳入到自己的研究活动中去。此时的学生可能并没有意识到，自己的身体也是一个需要研究的对象，而当我们引导学生对身体关注的时候，熟悉的身体活动与陌生的身体结构形成了强烈的对比，非常熟悉的身体一下子变得陌生了。诸如身体为什么会动？人体外形为什么是对称的？吃下去的食物发生了什么变化？运动以后呼吸与心跳为什么会有变化等等，平时习以为常的现象变成了问题接踵而来。学生对于自己身体的研究可能就在这样的状况下展开了。
“我们的身体”这个单元包括七部分教学内容，为学生们提供了认识自己身体结构和功能的机会，使他们能够意识到身体的各种活动都需要各个系统的协调运作，在这个基础上建立他们的健康意识。
第1课“身体的结构”是整个单元的总起，让学生从整体上认识人体的结构。并尝试着以功能的不同划分身体的结构，引出深入的思考。
第2课“骨骼、关节和肌肉”，通过观察活动，帮助学生了解上肢运动过程中骨骼、关节和肌肉的功能、结构及其相互作用，并以活动之后身体的各种变化及需求为线索，帮助学生建立人体各个部位协调工作的认识。
第3、4课“跳动起来会怎样（一）”和“跳动起来会怎样（二）”，从学生活动后，每分钟心跳与呼吸的次数增多这一现象入手通过采集数据，讨论“跳动起来后呼吸为什么会加快”和“跳动后心跳为什么会加快”两个问题，了解呼吸系统的功能和血液循环系统的功能，并建立保护心脏、保护肺的意识。
第5课“食物在体内的旅行”，主要让学生在对消化的原有理解之上，通过比对消化器官图，猜想食物在体内的“旅行”过程和进行模拟实验，初步认识主要消化器官的功能并建立起食物的消化需要多个器官共同参与完成的认识。
第6课“口腔里的变化”，将在食物消化过程中最容易观察的部位——口腔作为研究重点，认识食物在口腔里面的变化与牙、舌头、唾液的关系，再一次感受身体内多器官协同工作的特点。
第7课“呵护我们的身体”，作为本单元的最后一课，发挥着总结和提升的作用。学生在讨论中要回顾、梳理本单元的每一个学习活动，通过画图等方式将身体各个部位之间的相互关系直观地表现出来，将“健康生活就是我们在了解了自己身体的结构和相互作用的规律后，爱护它们，促进它们更协调地工作”作为对健康的理解。
作为四年级的学生，这将是一个有趣而神秘的单元。身体内部的各种活动和变化对于学生来说，是一个个暗箱，学生能够感受到但不能直接观察。而当学生通过一系列的体验、模拟各部分器官功能的活动，
发现身体在工作中的协调工作特点之后，又将会感受到人体那种精密、和谐之美。
二、单元教学目标
科学概念
● 人体的每一个部分都有特殊的功能。在进行各种生命活动的时候，各个不同的部分不是孤立的，而是互相密切配合协同工作的。
● 理解身体各部分的协调工作，有利于我们健康的生活。
● 人体根据外观可以分为头、颈、躯干、四肢四部分，根据功能的不同人体还会有不同的结构划分方法。 ● 身体的肢体运动由骨骼、关节和肌肉共同完成，不同的运动形式会涉及不同的骨骼、关节和肌肉。 ● 人体的运动需要消耗大量的氧气，肺的气体交换作用和心脏的血液输送作用十分重要。
● 人体运动需要的能量来自于消化器官对食物中营养的吸收，食物在口腔里的良好初步消化过程，有利于食物营养的吸收。
过程与方法
● 应用感官并结合体验活动，了解身体内部的结构。
● 在观察的基础上，做观察记录，并在不断认识的过程中，有意识地对观察记录进行补充和完善。 ● 查阅资料，了解有关人体的知识，对照资料完善并纠正自己对人体结构的认识。 ● 合理使用实验记录单，并进行数据分析。
● 尝试使用气泡图表示身体在活动过程中各个部分的相互关系。
情感、态度、价值观
● 对探究自己的身体感兴趣，感受人体构造的精巧与和谐之美。 ● 能够在独立思考的基础上，与他人合作交流，分享研究结果。
● 认识到研究中会有不完善的结果，在反复观察、研究中完善认识的重要性。 ● 能够将想象与实际的观察区分开，保证观察活动的真实性。
三、分课时教学建议 第1课 身体的结构
（一）背景和目标
在第一课中，要向学生们介绍关于身体结构划分的不同方式——从身体的外形划分和根据身体各个部分功能不同划分。观察与体验活动构成了学生活动的主体形式。本课有两个主要活动：
第一个活动，“观察我们的身体”，学生要通过观察和讨论提出人体从外形上看是由哪几部分构成的。 第二个活动，“身体怎样工作”，利用学生熟悉的身体活动，让学生通过对活动的体验，利用气泡图的方式，把多个部分共同参与的情况表现出来。
在本课的教学活动中，为什么要将学生对于人体的结构划分指向按照不同的“人体工作类型”划分呢？
首先，本单元希望学生能够用系统的眼光看待人体结构组成，认识到人体的各种生命活动都是不同部分之间相互联系共同协作的结果。例如：人体活动需要氧气，而活动增大后，氧气的需要量急剧增加，这时呼吸加快，以吸收更多的氧气供身体消耗。同时心跳加快也是要将富含氧气的血液尽快输送至全身。而在这个活动过程中，所有的能量消耗都需要通过食物的消化与吸收获取。在这样的认识上，学生不会将人体的各个部分孤立地看待，一种系统的、具有联系的认识事物的方法将会在他们的头脑中留下痕迹，为以后的生活和学习奠定一个良好的思维基础。
其次，在后续的学习过程中，身体各个部位的功能之间有着怎样的联系，将会成为研究的主要线索，所以这里的教学设计也是为后面的学习作准备。
科学概念
● 人体根据外观特征可以分为头、颈、躯干、四肢四部分，如果根据功能的不同人体还会有不同的结构划分方法。
● 人体的外部特点可以直接观察，内部的特点可以借助一些工具观察。
过程与方法
● 应用触摸、手捏、听等观察方法并结合体验活动，了解身体内部的结构。 ● 根据观察目的的不同，选择与之相适应的观察方法。
情感、态度、价值观
● 能够将想象与实际的观察结果区分开，保证观察活动的真实性。 ● 对探究自己的身体感兴趣，感受人体构造的精巧与和谐之美。
（二）教学准备
为每个学生准备：观察记录单（第64页）、气泡图（第65页）。
（三）教科书说明
这是本课的导言。希望引起学生对前面观察小动物活动中所采用观察方法的回忆，同时提出了本节课要研究的问题。
第一部分：观察我们的身体
观察活动从两方面进行：一是身体外部，二是身体内部。
身体外部的观察活动希望学生能够围绕“观察什么”“怎么观察”展开思考。在明确观察目的与方法后进行细致的观察，并能够根据观察结果，有理由地提出自己的想法。在对身体外形进行观察的过程中，学生会对身体对称的特点有比较直接的认识，这个特征对于学生认识身体各个部分之间的联系有着一定的作用，教学中可以让学生通过体验活动感受这个特点对于人体的作用。
身体内部的观察活动由“人体的有些组成部分从外形上是看不到的，但是我们却可能听到、触摸到或者感觉到它们的存在。”这句话引出。活动中，学生要根据观察内容进行分析，使用怎样的观察方法才能观察到看不到的身体内部。由于学生对身体内部的结构了解不多，可能会采用先观察，在观察中寻找目标的方式。例如他们用听的方法观察，但是并不知道会听到什么，当听到肚子里面的肠鸣声时，才意外地得到了观察结果。
教学建议
在对身体内部进行观察的活动中，教师一定要注意学生观察的“真实性”。由于学生会把自己在书本中看到的有关人体的知识与自己的观察活动相混淆，主观地谈论身体内部的结构组成，甚至把在没有观察到或者根本不可能在教室环境下观察到的结果也纳入自己的观察记录中，这需要教师帮助他们分辨，并引导学生积极地开展观察活动。
第二部分：身体怎样工作
在这个活动中，学生将会发现当身体做不同的活动时，身体有许多部分都在共同参与。不同的身体活动还会有相同的身体部分参加。对身体结构的划分是可以有另外的思考角度的。
“从外形上看，人的身体一般可以分为头、颈、躯干、四肢几部分。”这句话将前面对于身体外形的观察作了总结性描述，并引出了后面的问题“我们还有其他的划分方式吗？”在这个问题提出后，学生可通过做一些活动来感受身体有哪些部分在共同参与活动，并把自己的感受记录在气泡图中。
教学建议
1.气泡图的指导。完成气泡图学生会感到有一些困难，一方面要熟悉这种记录方式，一方面要想出来记些什么。在活动中，教师要注意给予必要的指导。特别是在画第一个气泡图的过程中，有必要请学生或教师做示范。让学生明确了方法后，再自行完成。教师在指导中要注意学生使用的词汇，要让他们明确填入的信息与活动的关系。
2.气泡图的分析。学生的气泡图反映了他们对这一事件的想法与认识，对图的分析就显得非常重要。建议教师在教学前，自己先画几个图，熟悉该图的使用，然后尝试进行分析。分析中注意：首先要让学生
讲述单个气泡图，让所有学生都能够读懂图意。其次要在单个气泡图分析的基础上应用多个气泡图对比分析。在对比分析中发现在不同的活动中，有没有同样的身体部位参与了各种活动。例如肺、腿和胳膊。尽管它们是不同的部位，但是实现的功能相近。这些都在为新的身体结构划分打基础。
评价建议
1.作为一个单元的起始课，教学活动中有许多地方都会在后续活动中反复出现，值得关注。 ● 本单元的记录活动比较多，这是一项很重要的评价资料，建议对学生每次的观察记录都要收集、整理，如果条件允许，教师应该对学生的记录进行批改，以便于学生建立正确的认识。
● 学生在本单元中会经历多次观察活动，由于研究对象是人体，许多的观察对象是在人体内部，所以观察方法中触摸、听等方法应用较多，建议教师抓住这个机会，提升学生的观察能力，能够在有目的地观察基础上，做到根据观察对象的不同，选择有效的观察方法。
2.在本课教学中教师需要关注的问题。 ● 对身体结构的认识。
学生能否根据外形特征进行人体结构的划分？
学生能否根据“人体工作的类型”来重新划分身体结构？ ● 观察活动。
学生能不能使用多种观察方法，观察人体的结构？ 学生在观察人体内部结构活动中，能不能做到实事求是？ 学生的观察是不是有顺序进行的？ ● 记录活动。
每位学生能不能完成课堂上的记录？
学生使用的文字、图画是否简洁、明了、准确？ 3.可以具体操作的评价活动。
第65页的气泡图可以作为一项主要评价活动，教师可以整理学生的绘图，将能够清楚表现自己想法的绘图进行展示，帮助学生完善气泡图。
第2课 骨骼、关节和肌肉
（一）背景和目标
在这一课的教学活动中，要向学生们介绍身体在做不同运动的过程中，骨骼、关节和肌肉所发挥的作用。学生将会有机会体验上肢运动时，骨骼、关节和肌肉是怎样协调动作的。
作为人体组成的一部分，骨骼的主要功能是支撑和保护身体，并和肌肉共同作用产生运动。肌肉不仅参与身体的运动，而且是许多重要器官的组成部分。在本课的学习中，学生主要研究的是骨骼与肌肉共同作用于肢体运动的功能。教科书突出的是它们彼此之间在肢体运动上的协作，以帮助学生建立系统的、有联系的看待事物的方式。至于具体的骨骼、关节和肌肉的名称与组成，并不要求学生掌握，可以作为资料阅读。
当学生看待身体结构的视角从外形特征转换到功能，以系统来划分身体结构后，教科书后续的内容安排也就以此为线索来展开了。
科学概念
● 身体的肢体活动由骨骼、关节和肌肉共同完成，不同的运动形式，骨骼、关节和肌肉的组合结构也会有所不同。
过程与方法
● 在观察的基础上，做观察记录，并能够在不断完善认识的过程中，有意识地对自己的观察记录进行补充完善。
● 查阅资料，了解有关上肢结构的知识，能够对照资料完善并纠正自己对人体结构的认识。
情感、态度、价值观
● 愿意与他人分享研究结果，合作交流。
● 正确对待观察、研究中不完善的结果，善于在反复观察、研究中完善认识。
（二）教学准备
为每组学生准备：哑铃或者其他重物1个。 为每位学生准备：记录纸1张。
（三）教科书说明
在本课的导言中将骨骼的支撑、保护功能讲述给学生，以明确骨骼在身体活动中的基本功能。随后提出一个问题“骨骼能够独立运动吗？有哪些组织与骨骼协调工作呢？”这是一个重要的问题，他将学生思路由对骨骼的关注指向了骨骼与其他相关组织在实现肢体运动功能上的关系，贴近了本单元的核心目标。
第一部分：观察上肢的运动
身体的运动是一个复杂的过程，学生难以全面了解，所以教科书中设计了学生易于操作、易于观察的上肢运动作为主要的观察、体验活动，让学生感受。
在活动中，仍旧延续了在第一课中采用的方法，要求学生认真、细致地观察，对观察的描述也要准确和简练。
教学建议
1.上肢的运动选择范围比较大，在教学中需要注意以下原则：不要涉及上肢以外的身体部分，以免复杂的运动造成观察、描述上的困难。
2.活动中要让学生能够用上力，以感受肌肉在运动中的变化与作用。 3.可以分解观察上肢的运动，降低观察难度，保证观察活动的有效进行。
4.在观察、体验活动中，学生要在充分进行个体观察、体验的基础上，带着自己的想法与见解参与到集体的研讨之中。
第二部分：记录我们的发现
在记录中，学生要将自己观察到的手和手臂的变化画在记录单上。学生的记录不一定非常精准、完善，但是一定要求是真实的观察结果。
对于肌肉、关节的观察，需要学生根据观察到的现象做出推理，以提出关于肌肉、关节形状、结构的认识。当然学生也可以根据查阅到的相关资料来建立认识。
教学建议
在这段活动中，教师应该注意学生在观察和描述中对于骨骼、关节和肌肉在上肢活动过程中的协调运动，建立其中的联系。对于上肢的骨骼、关节和肌肉的认识与描述不必要求过深，这些可以依靠阅读资料进行。
学生对拿起哑铃的运动过程作出的解释可以相对简单。在拿哑铃的过程中，手和手臂的各个骨骼、关节与肌肉都在发挥各自的功能，学生并不能一一细致的说明，也不能直接说出各个部位的准确名称。所以在这个活动中，学生更多的是进行标记和指着自己的手臂进行讲述。
“交流我们的观察结果，并与单元阅读资料进行对比。我们的描述准确吗？”这个问题是明确地告诉学生，在科学课的学习过程中，除了观察、实验等方法以外，查阅资料并进行对比也是一个重要的学习方法。可以借助资料帮助自己完善认识。 最后一句话，将学生的观察研究引申到身体的其他部位上去，这不仅是知识上的迁移，也是方法上的迁移。
第68页的内容是对于骨骼、关节和肌肉认识上的拓展，利用现代机械上的类似构造，直观地表现骨骼、关节和肌肉的功能特点。
台灯所用的蛇皮管，类似脊柱的结构；高塔能起到类似骨骼的支撑作用；天线的万向节，相当于肩关节与髋关节的结构；门窗上的合页类似身体多个部位的关节；右侧两幅图片中的液压动力部分类似肌肉，吊臂相当于手臂上的骨骼。
“经常参加体育锻炼能使我们的骨骼粗壮、肌肉发达、关节更加灵活。”这一句话涉及到健康生活的话题，将身体的结构与身体的生长、运动联系了起来。
教学建议
对于最后那一句话，建议引起学生的思考与讨论，将骨骼、关节和肌肉之间的关系再一次明确，并上升到健康生活的高度。
评价建议
学生对骨骼、关节和肌肉协调工作的认识。
● 学生能否在描述上臂拿起哑铃的过程中，正确运用骨骼、关节和肌肉这三个名词？ ● 学生能否将骨骼、关节和肌肉在运动过程中的关系作出简要的描述？ ● 学生对于骨骼、关节和肌肉都了解哪些？
● 学生对于参加身体锻炼与骨骼、关节和肌肉生长的关系了解多少？ 学生在观察、记录活动中的表现。
● 学生能否延续上节课运用多种方法观察的形式，观察骨骼、关节和肌肉的运动？ ● 学生能否在记录中真实地反映自己观察的结果？ ● 学生是否能够将自己观察到的信息，画在记录图中？ 建议的拓展活动
● 利用课余时间，收集关于骨骼、关节和肌肉的资料，并对比自己的课堂记录，将不完善的地方进行修改，扩充对本内容的认识。
● 教师组织学生根据课堂上对上臂运动的观察，利用小棍、皮筋等材料制作一个简易模拟手臂运动的模型。
第3课 跳动起来会怎样（一）
（一）背景和目标
在学生开始关注骨骼和肌肉在人体运动中的联系与作用后，教科书设计了“跳动起来会怎样”这个内容，将呼吸和循环系统引入学生的视野，并展现这两大系统在支持人体活动上的作用与联系。
“跳动起来会怎样（一）”主要涉及了对呼吸系统的认识，学生将有机会了解在人体活动过程中，呼吸系统的作用以及与骨骼、肌肉的联系。
在这个活动中，学生将经历一次运动前后不同阶段心跳与呼吸次数的数据测量活动。在这个测量活动中，学生将对测量的数据展开思考。
呼吸系统包括呼吸道（鼻腔、咽、喉、气管、支气管）和肺，它承担着将氧气带入体内，将二氧化碳排出体外的重要工作，是人体的重要组成部分。呼吸系统是人体中较特殊的一个系统，它既受颈椎中的呼
吸中枢支配（植物性神经系统），又受大脑的高级神经支配。比如平时我们的呼吸均不必有意识地去完成，而是自然地进行，但是一旦需要，我们又能随意增加或减少呼吸次数，或改变呼吸深度，这就是高级神经系统作用的结果。
科学概念
● 人体运动需要氧气，肺的气体交换作用将氧气吸收进血液，将二氧化碳排出体外。 ● 人体运动量越大，消耗的氧气也就越多，就需要加快肺的呼吸，以吸进更多的氧气。 ● 经常锻炼身体，可以加大身体的肺活量，这样有利于身体健康。
过程与方法
● 合理使用实验记录单，并进行数据分析。
● 结合实验现象、相关信息资料，作出对呼吸次数加快原因的分析。
情感、态度、价值观
● 愿意与同学相互交流，能够在合作中完成实验活动。 ● 认识到耐心、细致地完成测量活动的必要性。
（二）教学准备
为每个学生准备：心跳与呼吸次数记录表1张、塑料口袋1个、粗吸管1根（内径大于5毫米） 为每组准备：水槽1个、广口瓶3个、玻璃片3片、水、火柴。
教师准备：一般情况下人体吸进去和呼出来的气体成分的比较资料、肺活量测量实验用具图或者实验装置实物
（三）教科书说明
“当我们跳动的时候，骨骼、关节和肌肉都参与了运动，发生了变化。我们的身体里还发生了什么变化？”这是本课的导言，点明了上节课的研究内容，并引出新的问题：骨骼关节和肌肉帮助人们的肢体活动起来，肢体的活动还会带来哪些变化呢?
第一部分：测量心跳与呼吸 在这个活动中，要经历如下几个过程：
● 明确一次呼吸和一次心跳的特点。
● 在平静的时候采集每分钟呼吸与心跳次数的数据，以作为比较的样本。 ● 有节奏地运动三分钟。
● 运动三分钟后，测量呼吸与心跳的次数。
● 分别在停止一、二、三分钟后测量呼吸与心跳的次数。
第69页下面的问题引导学生对数据进行分析比较，以便引出“呼吸为什么加快”的问题。 教学建议
平静时的数据要取好，并有意识地让学生思考，为什么要采集这组数据，让他们意识到样本数据的重要性。
由于呼吸与心跳是同时测量的，一个学生难以在同一个时间段内做好这两件事情。所以在这个活动进行前，教师要明确这个实验的操作形式，例如：学生两两成对，一人作为数据采集对象并负责呼吸的数据采集，另一人负责采集心跳数据。
第二部分：呼吸为什么会加快
“我们每时每刻都在进行着呼吸”这句话在告诉学生，接下来要开始研究一个我们无时无刻不在进行的活动，引起学生对这个活动的关注和兴趣。
“运动与呼吸有什么关系呢？”作为一个主要研究问题，重点是寻找“联系”。
教科书右面的呼吸系统结构图主要是提供给学生对照观察用，学生可以在自己体验呼吸过程中，对照此图指认呼吸器官。
实验操作比较简单，选择密封较好的塑料袋和一个粗一些的吸管，将吸管一端放入塑料袋中，扎紧袋口。
学生使用这个实验装置进行实验，前几次不会有什么不好的感觉，随着呼吸次数的增加，塑料袋中的氧气大部分被人体吸收，身体会感觉到一些憋闷。教师要注意这一点，提醒学生当感觉不舒服的时候，马上停止实验，避免出现意外。也可以考虑这个实验作为演示实验进行。
在一般情况下，我们可以获取三个空气样本：新鲜的空气、呼吸一次的空气、呼吸多次的空气，在集气瓶上要分别标出A、B、C标记，便于比对。
使用火柴进行检验的活动前需要收集这些气体，排水取气仍旧是常规做法，这个活动可以由教师协助完成。
当点燃的火柴放入三个瓶子中时，由于氧气的含量不同，会看到装有新鲜空气的瓶子中火柴燃烧时间最长，呼吸一次的其次，呼吸多次的很快就会熄灭。
第71页下面的资料讲述了人体呼吸与运动的关系，以及呼吸的功能。同时还提出了经常锻炼身体对于呼吸系统的益处。
教学建议
在这个实验活动中，教师应该有意识地提示学生关注实验的准确性，如：学生收集的呼吸多次的空气，要明确呼吸的次数。
“排水法取气”可根据教学时间的情况，由教师演示，也可以由学生分组活动完成。
教学资源的使用要灵活，可以在学生进行实验研究的过程中，依据学生的想法有目的地提供，特别是那些无法用探究活动所获取的知识。
评价建议
学生对于呼吸与身体活动关系的认识。
● 学生是否能够清楚地表达呼吸与身体活动之间的关系？ ● 学生对于人体的呼吸有多少了解？ 学生对于实验的操作。
● 学生能否准确地完成心跳和呼吸次数的测量与记录？
● 学生在进行新鲜空气与呼吸后的空气氧气含量比较实验中，能否正确地完成实验活动？ 建议拓展的评价活动
制作一个简易的肺活量测量装置，并测量自己或他人的肺活量。
第4课 跳动起来会怎样（二）
（一）背景和目标
这节课的教学内容涉及了循环系统的基本功能。循环系统又称心血管系统，由心脏、血管和血液组成，负责将人体所需的物质带到细胞内并将废弃物排出细胞外。
本节课学生将有机会了解在人体活动过程中，心脏所要完成的输送血液的功能，并通过体验活动了解到心脏的工作强度，以此初步建立保护心脏健康的意识。
心脏的功能、结构是学生难以通过探究活动得来的，面对这样的内容，阅读资料、教师讲授将是一种好的教学方法。
在科学课上对学生进行健康教育，应该带有科学课的学科特点，从人体的基本特征和需求出发，以最接近学生的感受或体验为基础，促使学生领悟到健康的重要。教科书中安排的估算一天中的心跳次数、体验心脏的工作、“心脏无时无刻地工作，他会疲劳吗”这三个活动，用数字呈现出心脏繁重的工作量，用洗耳球运送水感受心脏工作的高强度，“他会疲劳吗？”这个问题是在各种体验后提出的，会引起学生对心脏健康的关心。这些活动会让学生易于接受“让心脏更好地工作，有利于我们健康生活”的观点。
科学概念
● 人体需要的氧气由肺吸入后进入血液，再由心脏通过血管输送到身体的各个部位，同时收集二氧化碳等废物，排出体外。
● 人体运动量的增加，需要血液运输更多的氧气，心脏跳动速度的增加可以加大运输血液的数量。
● 锻炼身体可以增强心脏的力量，有利于身体健康。
过程与方法
● 通过实验的方式了解心脏的工作强度和工作量。 ● 与同学相互交流，共同合作完成实验活动。
情感、态度、价值观
● 感受人体呼吸与循环过程中，身体各个器官之间相互协调、相互合作的过程，感受人体构造的精巧与和谐之美。
（二）教学准备
为每组准备：水盆1个、水、洗耳球1个、塑料管1段、记录单1张。
（三）教科书说明
导言明显表示，联系上节课的学习，运动、呼吸与心跳的关系将在本节课进一步展开研究。 第一部分：心跳为什么会加快
对于心跳加快的原因，教科书中采用阅读资料的方式进行了讲解。
在这个活动中，教科书还安排了一个环节：“用我们已经掌握的资料进行分析，估算一天中心脏大约能跳动多少次？”这个活动的主要目的，是要学生在了解心脏功能与运动特点的基础上，通过计算感受心脏工作“量”的巨大，为学生建立保护心脏健康的意识奠定认识上的基础。
教学建议
尽管教科书中将“心跳为什么会加快”这个问题作为阅读资料进行处理，在教学中，我们仍旧可以给予学生一个思维的空间，可以尝试以在肺吸收氧气，身体消耗氧气之间缺少中间传输环节为理由，设计问题，引发学生对心脏功能的思考。
估算一天中心脏大约跳动次数的活动，重点在于学生能不能将不同身体运动情况下心跳的速度变化考虑进来进行估算，能不能在看到最终的数字时感受到心脏工作的“辛苦”。心跳数字的估算过程需要学生集体讨论，相互启发，将可能影响心跳快慢的条件考虑周全。
第二部分：体验心脏的工作
这个实验是一个简单的模拟实验，洗耳球代表了心脏的心房与心室，手捏的力量代表心肌的收缩功能，塑料管代表了血管，输送的水代表了血液。
当实验完成后，教师提出问题“在做运输水的实验中，我们有什么感觉？做了多长时间会有劳累感？”学生可以根据当时的疲劳感受来猜想心脏工作中的疲劳程度，并引出一个新的问题“心脏无时无刻地工作，它会疲劳吗？”面对这个问题，学生们会感到难以解答，因为它超出了学生的观察能力范围，所以教科书
中仍旧是采用阅读资料的方式，让学生通过阅读了解这个问题的答案。教师指导学生记录运动后心跳恢复到正常值所用的时间，用来比较不同人心脏的健康程度。这个活动是本课的最后一个活动，将学生对心脏活动的关注由功能发展到如何保护心脏健康的认识层面，这样的认识是教学中我们需要的。
教学建议
在体验心脏工作的活动中，需要小组同学共同合作，相互配合完成实验。实验完成后要给予学生比较充分的交流感受的时间。
对于心脏的健康保护问题，需要在体验心脏工作“量大、强度大”的基础上，产生对这个问题的认识。 评价建议
学生对于心跳与运动关系的认识。
● 让学生绘制一个简单的气泡图，以表示身体活动与呼吸、心跳之间的关系。 ● 了解学生对于心脏的活动有多少认识。
第5课 食物在体内的旅行
（一）背景和目标
本课的教学涉及到消化系统，消化系统的主要功能是将食物摄入体内，分解食物，吸收消化的食物。 如果以“跳动起来会怎样”作为本单元的一个引子，本节课“食物在体内的旅行”也是在回答一个相关的问题“跳动需要消耗能量，而能量从哪里来呢？”本节课和下一节课“口腔里的变化”都在表现一种人体结构之间的相互依存关系，帮助学生在认识上建立联系。
消化器官作为消化吸收食物中营养成分的重要器官，应该得到学生的重视。在对消化器官的学习中，应该将学生引导到认识各部分功能的道路上去。
学生通过认识各部分消化器官的功能，可以初步明确，身体内部有一整套的器官来分解食物。不同的消化器官形态不同，作用也不同。食物进入人体以后是在一整套消化器官作用下才被吸收利用的。
科学概念
● 人体活动需要的能量来自于消化器官对食物中营养的吸收。
● 人体的消化器官包括口腔、食管、胃、小肠和大肠，每个器官都有各自的功能。食物在人体内会按顺序进入这些消化器官，被消化吸收。
过程与方法
● 在已有经验的基础上，制出食物消化过程图，并能够在不断认识的过程中，对自己画的食物消化过程图进行补充完善。
● 查阅资料，了解有关食物在体内消化的过程，对照资料能够完善自己对人体消化器官的认识。
情感、态度、价值观
● 愿意在独立思考的基础上，与他人分享研究结果，合作交流。 ● 正确对待研究中不完善的认识，善于在反复观察、研究中完善认识。
（二）教学准备
为每位学生准备：人体消化器官记录单。
为每组准备：模拟胃的蠕动实验用的塑料口袋、水、切成小块并煮熟的蔬菜和馒头；模拟食道输送食物实验用的透明塑料软管、熟米饭粒。
教师准备：人体消化器官图。
（三）教科书说明
导言表明了这节课的研究内容仍旧与人体运动有关。它延续了“跳动起来会怎样”的研究，将从人体运动中消耗的能量从哪里来的角度，展开本次研究活动。
第一部分：吃下的食物到哪里去了
在这个活动中，学生对于食物在人体里面的消化过程要提出自己的初始想法，并画在人体轮廓图上。 教科书中提出两个问题“我们每天都会吃各种食物，这些食物从嘴里又到哪里去了”和“我们身体里的哪些器官是与食物的消化吸收有关的”，前一个问题指向的是食物被消化的过程，而学生对此的直接经验是食物在不同消化过程中的形态变化。例如：食物在口腔中的形态、呕吐出的食物的形态、排出的粪便的形态等。所以对于这个问题的研究可以利用学生的这种直接经验。后一个问题的指向为消化器官的功能，对于此问题，学生的直接经验比较少，他们对于一些消化器官的名称可能比较熟悉，但是其形态、功能等知道的就不多了，需要通过阅读、讲授等方式进行补充。
教学建议
在这个活动中，学生将会按照自己对食物消化过程的理解，画出消化过程图，这也将是学生在本节课留下的学习和发展的痕迹。
在学生提出自己对消化过程的想法后，教师不要急于评价谁画的好与不好，也尽量不要问学生“为什么这样画？”希望每个学生都能够关注自己的想法，在不受别人影响的情况下，通过后续的研究发展、完善自己的想法。
第二部分：人体的消化器官
在学生提出了自己对食物消化过程的初始想法以后，教科书中呈现了一幅人体消化器官图，并通过文字讲授了消化器官的组成，以便于学生比对自己的初始想法，并建立较为完善的认识。由于图中清楚地表
示了消化器官彼此连接的顺序，学生就可以利用此图进行消化过程的分析。
从消化系统的角度，教科书仍旧将食物的消化过程与消化器官的功能结合在一起引导学生展开研究。“食物是通过什么器官被运输到胃里的；食物是在什么地方被进一步磨碎和分解的；食物是在什么地方被吸收的。”这三个问题将食物的消化吸收过程划分为三个阶段，突出了学生需要认识的四个主要器官——食道、胃和大肠、小肠。而在每一个问题之后，教科书又分别提出了“它又需要什么特征？”这个问题，试图引导学生关注这四个器官的形态特征，使学生将器官的形态结构与功能联系起来。例如：食物是在口腔中咬碎，通过食道进入胃里的，食管是一个管道，里面应该是光滑的。食物进到胃里面被进一步的磨碎和分解，胃应该会蠕动，胃壁肌肉应该很发达，应该还有胃液帮助消化。食物营养的吸收可能在小肠，小肠应该足够长，食物的营养才会被充分地吸收；大肠可以较短，以便食物的残渣从这里排出体外。
“我们在其他动物身上看到过这些类似的消化器官吗？请描述一下它们。”这个问题的提出是希望学生能够借助日常生活中对其他动物消化器官的了解（例如吃过煮熟的动物消化器官），帮助他们对自己的消化器官建立直观的认识。
模拟胃和食道的实验为学生提供了通过动手研究消化器官功能的机会。模拟实验尽管与事实有着一些差距，但是它能够将消化器官的基本结构与功能表现出来，给学生提供一个直观的认识。
教学建议
在学生提出自己对消化过程的想法以及对照人体消化器官图的活动过程中，教师可以提供给学生一种食物，例如：馒头。让学生能够在描述食物消化的过程中，利用实际的物体进行体验和促进语言的表达。特别是在表述食物在消化过程中的变化及消化器官的作用的时候。例如：在说口腔的作用时，学生可以将馒头掰碎，模拟牙的作用。当馒头进入食道，学生就可以把馒头塞入软管，进行推动。这样学生既表述了自己的想法，又借助直观的操作，对食物的消化过程有了一定的理解。
模拟实验是帮助学生研究不易观察到的事物原理的常用实验方式，在学习人体结构的过程中，常常要用到这种实验方式，在实验活动的组织中要注意：
1.实验前学生应该有对要研究问题的初步想法，避免实验的盲目性。例如：胃的模拟实验前，学生应该在“食物是在什么地方被进一步磨碎和分解的，它需要有什么特征？”这个问题上有深入的思考。
2.由于模拟实验难以完全真实反映现实状况，只是针对某一难以观察的现象的直观演示，其表现真实原理的可靠性受到制约，所以实验的研究点应尽量少，这样既可以保证实验效果，又可以避免科学性问题的出现。例如，胃的消化特点除了采用蠕动来将食物磨碎的物理方式以外，还有胃液的化学消化方式。在这个实验中，只是让学生通过挤捏口袋模仿胃蠕动过程中对食物的磨碎作用，不涉及消化液的化学作用。 第75页最后的问题是让学生将前面一段的活动作一个小结，希望学生能够有顺序地描述食物在消化器官
中所经历的路径与发生的变化。
完善学生的消化系统图也是本课教学活动总结阶段的一个重要的内容。希望学生能够将最初的认识与经过模拟实验、集体讨论、阅读资料而建立的新认识进行对比，并仍旧是用画图的方式将最终的认识表现出来。
尽管教学活动到此，学生已经对消化器官有了较多的认识，但是我们并不要求学生能够对各个消化过程的细节有非常深入的了解。因为在我们的教科书安排中，让学生体验到一个食物消化的过程是由多个消化器官共同协作而完成的，器官的功能是由结构决定的，建立系统和有联系的观点是学习的重点。所以在最后学生总结的表述中，教师应该关注的是学生能不能将食物消化中各个环节之间的关系描述清楚，而不必强求消化器官的一些细节。
建议学生不要在原图上修改记录图，可以另拿一张新的记录纸。这样做一方面可以保留学生在学习的不同阶段的认识，以表现学习的过程；一方面可以帮助学生养成随时对自己的想法做笔记的良好学习习惯。再者，这样的记录方式可以将学生的整体思路清楚地表现出来，供自己和老师进行教学评价。
评价建议
学生对于食物消化的认识。
● 学生能否将自己的对消化器官和消化过程的认识通过画图等方式表现出来？ ● 学生能否通过对照资料，自行完善对消化器官和消化过程的认识？ 学生记录单的使用（这一项可以作为本课的重点评价内容）。
● 记录所用的文字、图画是否简洁、明了，呈现出不同器官之间的关系？ ● 记录中是否能够看出学生对自我认识的修正? ● 是否能够根据自己画的图，做出清楚的语言描述？ 建议教师在课下，将记录单收集起来，进行查阅。
第6课 口腔里的变化
（一）背景和目标
本课的教学将学生从对消化系统的整体认识引入到一个具体的消化器官—口腔的功能与结构的认识。在这个教学活动中，学生将有机会了解食物在口腔中在牙齿、舌和唾液的作用下发生的变化。牙齿的分类与功能也是学生将要深入观察研究的主要内容。希望学生能够在这个学习过程中，进一步理解“食物只有经过在初步消化中被很好地磨碎、捣烂，才容易被身体吸收”这个观点，以利于学生建立健康生活的意识。
在对于人体各个器官功能与结构的认识活动中，处处都能够体现人体器官协同工作的特征。口腔本身
就是消化系统的组成部分之一，其内部的结构又是一个小系统，能够共同完成食物的初步消化。作为口腔的一部分——牙齿，又可分为三类，也是相互协作的关系。教科书通过呈现这样一个系统化的人体结构，主要是让学生逐步在发现各种联系的过程中建立系统的认识，这一点在下节课将表现得更加充分。
科学概念
● 人体运动需要的能量来自于消化器官对食物中营养的吸收。食物在口腔里会经历初步的消化过程。 ● 牙齿、舌和唾液共同参与了食物在口腔里的消化，它们的功能各不相同。 ● 牙齿有三种，不同的牙齿有不同的功能，保护好牙齿，有利于我们的身体健康。
过程与方法
● 进行食物在口腔内部变化和牙齿形状特征、分布的观察。
情感、态度、价值观
● 能够认真细致地观察牙齿的形状特征。 ● 愿意与他人分享研究结果，合作交流。
（二）教学准备
为每位学生准备：“食物在口腔里的变化记录单”1张、画牙齿排列图的记录纸1张。 教师准备：牙齿的分布图、结构图。
（三）教科书说明
导言描述了本课的研究重点“口腔在食物消化中发挥了什么作用？是怎样工作的？”这个研究活动，研究的主体是口腔中学生熟知的牙、舌和唾液，突出的仍旧是寻找事物间的联系，建立系统的认识。
第一部分：观察口腔
这个活动的目的是“观察几种不同食物从进入口腔到被咽下去之前的变化过程。”教师在食物的选择上可以依据当地的实际情况，但是备选的食物在口腔里消化时，变化要明显，能够表现牙齿切磨、舌搅拌和唾液润湿的作用。馒头和花生这两种食物在口腔里的变化各不相同，具有代表性，可备选。
在这段观察活动中，学生在两个方面要有所关注。一是食物在不同的咀嚼时间里形态的变化有什么不同；二是在这样的变化中，牙、舌和唾液分别起到了什么作用。由于学生关注的事物比较多，所以问题的讨论要建立在学生的独立思考之上，当学生对这个问题有想法了，再进行集体的研讨。
记录单中将记录学生对食物形态的描述。例如：对馒头的观察
食物 原有的 短时间咀嚼 完整的馒头被分成了许较长时间咀嚼 碎块粘在一起了，又长时间咀嚼 碎块已经变得稀烂了，很湿。 多的小碎块，有一些湿。 湿了一些。 形状 我们的 感觉 馒头有一点硬，舌头上已经变得软软的了，跟开始的馒头完全不一样了，湿湿黏黏的，有甜味。 教学建议
在这个研究活动中，食物成为研究的对象，我们需要十分谨慎地选择活动的方式。在教学环境不能够保证食品卫生的情况下，不建议大家进行食物的咀嚼体验活动，可以提前让学生在家里做准备，到课上进行交流。
第二部分：观察牙齿
消化系统的研究是从整体到部分的。牙齿是学生最容易观察到的消化器官之一，更是口腔中进行物理消化的重要器官。在观察牙齿的过程中，要指导学生从不同的角度观察牙齿，用多种方法了解牙齿的形状。
在观察的过程中，学生要完成观察记录，以表现不同牙齿的分布和各种牙齿的形状特征。“不同位置的牙齿有什么区别？有什么作用？不同形状的牙齿有什么区别？有什么作用？”这个问题指向牙齿的形状分类、排列和功能，希望学生在观察活动中能够区分牙齿的不同种类。学生可能回答“最前面的牙扁扁的，能切下食物，两侧的牙齿有个尖，能撕开食物，后面的牙齿比较宽，能磨碎食物”。
“牙齿在食物的消化过程中的作用是什么？”是对牙齿观察的小结，学生应该明确牙齿在对食物磨碎时的作用。
“老人们常说的‘细嚼慢咽’是什么道理？”这个问题表明了牙齿在消化过程中的重要作用。“牙齿将食物磨碎，以利于食物在体内的消化。”当学生明白了这个道理，他们将会进一步理解保护牙齿的意义。
教学建议
对于牙齿功能的研究，建议让学生结合生活中牙齿的应用来说明。
如果在这里进行食物咀嚼体验活动，一定要注意卫生问题，在不能够保证卫生的情况下，建议不使用真实的食物进行体验。
牙齿的结构图供学生阅读参考，也可以让学生根据自己的牙齿情况，对比分析已经被损坏的牙齿可能伤到了什么部位，以加深学生对保护牙齿的直观感受。
“牙齿是我们身体重要的消化工具。不同形状的牙齿在消化食物的过程中发挥着各自不同的作用，保护好牙齿对我们一生的健康都很有意义。”作为对牙齿观察活动的总结，这段文字中强调了“不同形状的牙齿发挥不同的作用”，仍旧是表现了一种事物间的关联与协作。
“食物在口腔里面的初步消化，为进入人体做进一步的消化提供了哪些便利条件？”最后的问题将对
感觉有许多馒头渣滓。 有一点甜味。 牙齿的研究与前面对消化器官的整体研究构成了联系，再次给学生一个建立联系的机会。
评价建议
学生对口腔中食物消化的认识。
● 学生能否在咀嚼的过程中，将牙齿、舌和唾液对食物消化的作用区分开？ ● 学生能否将食物在口腔里咀嚼时间不同的情况下的变化记录下来？ ● 学生是否认识到口腔对食物进行消化的重要性？ 学生对于牙齿的认识。
● 学生能否将三类牙齿的特征描述清楚？ ● 学生能否说出三类牙齿的功能？ ● 学生对于保护牙齿健康有怎样的认识？
第7课 呵护我们的身体
（一）背景和目标
就像本课的导言所描述的那样“当我们开始关注自己的身体，了解了身体的结构、运动和变化之后，我们发现，原来人的一切活动都需要靠身体各个器官的协同工作才能完成。”在本单元的最后一课中，将全面回顾前面学生所了解的人体的肌肉、骨骼和关节、呼吸系统、循环系统及消化系统，各系统内部不同器官间的协作关系，同时还将进一步引导学生发现跨系统之间的协作关系，较全面地将人体的系统化结构呈现在学生面前。
在科学课的学习过程中，我们希望学生在获得知识、形成能力的过程中还要建立自己的认识世界、认识事物的方法。在本单元中，一个核心思想就是希望学生能够通过本单元的学习，认识到人体的各个器官是协调工作的，将人体作为一个有系统的整体看待。整体地认识其内部的结构和功能，可以说是应用“系统论”的观点看待人体的结构组成，这对于学生今后的学习与生活有很大的帮助。鉴于此，本课在学生认识了人体的肌肉、骨骼和关节、呼吸系统、循环系统、消化系统的工作过程之后，让学生根据各个系统所完成的工作，找寻各个系统之间的联系。
在本课的最后，教科书表明了一个观点：“健康生活就是我们在了解了自己身体的结构和相互作用的规律之后，爱护它们，促进它们更协调地工作。”站在事物本质、规律的基础上谈健康生活是科学学科应有的方式，它不同于思想教育中的健康教育活动。当学生能够通过自己的学习、经历发现人体的各个活动都是彼此密切联系的以后，他们思想中的健康不再是单一的某个器官的健康而是视为一个整体的健康，在寻求协调发展的基础上，关注机体整体的健康。这就是本单元教学重要的教育目标。
科学概念
● 人体的各个不同部分在进行各种生命活动的时候，不是孤立的，而是互相密切配合协同工作的。
过程与方法
● 用画图的方法，直观地表现人体各个器官之间的关系。 ● 反复对自己画图作出修改、完善，掌握画图的方法。 ● 清楚地表达自己的观点，增强语言表达能力。
情感、态度、价值观
● 发展对探究自己身体的兴趣，感受人体构造的精巧与和谐之美。 ● 懂得事物间是有联系的，接受从系统的角度看问题的观点。
（二）教学准备
为每位学生准备：画图纸张若干。
（三）教科书说明
导言表现出本课研究的主题。在学生对运动、消化、呼吸、循环系统分别建立了认识以后，需要在这些认识之间建立一个明确的联系。在本课中，学生将有机会进行这方面的工作。
第一部分：人体的各个器官怎样协同工作
在这个活动中，希望学生在小组讨论或集体研讨中积极发表自己对各个器官协作的看法，并使用文字或画图的方式表现这种联系。
第78页下面的图画大意是：消化器官消化食物获得养分，帮助身体进行各种运动。这幅图画也在为后面整体联系的表述在方法上给学生做出准备。
教学建议
在这个活动中，仍旧希望学生有自己独立思考的时间。学生可以用文字或者画图的方式表达自己的想法，以便于交流。
在这个过程中学生的思维比较活跃，他们要对各个器官的活动建立不同的联系。教师有必要给学生有效的指导，让学生完善思维的过程。例如，学生对找出的一条线索进行正向描述后，也可以尝试进行反向描述。第78页下图就可以作出这样反向的描述“身体的各种运动需要养分，而养分来自于消化器官对食物养分的吸收”。
教学要突出直观性，建议制作一些硬纸卡片，让学生将所学的各种器官写在上面，在讨论过程中根据自己的想法进行拼摆，这样便于表达想法同时也利于他人理解。
第二部分：人体各器官之间的联系
当学生能够把身体各个器官之间的联系表达出来之后，教科书安排了更加综合性的描述活动，希望学生能够使用直观的方式表达自己的理解。教科书给出的范例是一个学生的真实作品，这幅作品表达了学生对于运动、消化、呼吸、循环系统相关器官之间关系的一种认识。当然，还有其他的表达形式。
在学生完成自己的作品后，教师要组织学生进行交流，以便发现问题，完善对整体关系的认识。 “健康生活就是我们在了解了自己身体的结构和相互作用的规律之后，爱护它们，促进它们更协调地工作”这句话将学生对于身体器官协调工作的认识提升到了对于身体健康意识的养成上，让学生有一个对整个单元学习目的的思考。
教学建议
学生完成这个关系图的绘制是有难度的，所以不要急于求成，应该让学生有反复思考修改的时间。可以指导学生先完成一些简单的联系，如前面每节课中涉及的联系，然后通过讨论的形式让学生互相启发，找到彼此之间更广泛的联系，最后再完成一幅完整的图画。
关系图绘制的基本方法：
● 明确一个要表达的关系线索，提出初步的设想。
● 将这个关系线索中的元素提取出来，元素主要是以名词表现的，如心脏、氧气等。 ● 逐个明确相邻两个元素的关系，主要是以表示动作、过程的词语表示，如帮助、运输、提供等。
● 将各个元素用圆圈或者其他图形表示出来，画入图中。
● 将各个元素间用线连接，用箭头表示相互之间的关系指向，在线上对此关系作简要描述。 ● 通览全图，修正、完善。
制作过程也不一定按照这个过程一次进行，其中会根据当时的思路变化有多种改变，请在实践中
体验。
评价建议
作为本单元的最后一课，我们可以将这节课的活动作为一次面向全体学生的复习活动与评价活动。在这个活动中应该注意：
● 学生能不能将器官之间的关系作出简单的描述？ ● 学生能不能在绘图的过程中发现更多的联系？
对于那些完成本内容有困难的学生，教师也要及时关注。
● 学生是不是在由语言表达转换为图形、文字表达的方式上存在困难？
● 可以减缓学生画图的进程，让学生有足够的时间进行语言表达，然后再帮助他们抓住要点，达到活动要求。
四、教学案例
身体的结构
（一）集中话题
每一种动物都有自己独特的身体结构，像我们观察过的蜗牛、蚂蚁，它们的身体就各不相同。那么，我们人类的身体结构又有哪些特点呢？
（二）探索与调查
1.观察我们的身体。
（1）认识人体的外部结构及特点。
● 每组选一名同学做模特，组内的其他成员对他进行观察。 ● 记录并汇报他的身体由哪几部分组成。
● 教师出示人体外部结构图，告诉学生这些部位的规范名称。 ● 比较这个同学身体的左右两边有什么特点。
● 体验对称结构作用，如分别用一只手与两只手系鞋带。 ● 教育学生对身体有残疾的人给予更多的关爱。 （2）感知人体内部结构的存在。
● 人的身体里面有什么？请学生利用看、听、摸的方法证明它们的存在。
● 请学生记录使用的方法和被这种方法证实的内部结构，如：用眼睛看——血管、喉咙；用耳听——心跳，并确定心脏的位置；用手摸——肌肉、骨骼与关节等。
● 汇报交流。 2.身体是怎样工作的。
● 我们除了可以按照外部特征，将人的身体分为头、颈、躯干、四肢四部分外，还有其他的划分方式吗？
● 请学生回忆自己在跳绳的过程中，身体的哪些部位参与了这项活动。 （重点引导学生思考有哪些内部结构参与了这项活动） ● 利用“气泡图”的方法记录下来，并进行汇报交流。
● 其实我们的身体还能做很多的事情，请学生再选择一项活动，利用“气泡图”的方法记录有哪些部位参与了这项活动。
● 汇报交流。
● 比较两幅“气泡图”都有哪些部位共同参与了这两项活动。 ● 这些部位分别起到了什么作用？
● 如果按照它们各自不同的作用，我们又可以把人体分成哪些部分？（如：有负责运动的部分、有负责呼吸的部分、有负责血液循环的部分、有负责提供能量的部分……）
（三）回顾与反思
我们可以怎样划分人体的结构？
骨骼、关节和肌肉
1.导入。
出示人体骨骼图：我们的体内有一个支架，这就是骨骼。
（1） 骨骼有什么作用呢？阅读第82页骨骼资料（骨骼支撑着我们的身体，保护着我们的内脏器官，使我们能进行各种各样的活动）。
（2） 演示人体骨骼标本。有了骨骼，我们就能运动吗？还需要有哪些组织与骨骼协调工作呢？ （骨骼与关节和肌肉协调工作，我们才能运动） 2.观察上肢运动。
骨骼、关节和肌肉是怎样协调工作的呢？
（1） 学生用左手拿起放在地上的哑铃，慢慢地移到胸前。体会在这一动作的全过程中，左上肢是怎样运动的。
（2） 反复做上述动作，并在运动时，用右手触摸手臂的不同部位感受骨骼、关节和肌肉是怎样运动和变化的。如：观察手的运动、胳膊的运动。
（3） 在拿哑铃的过程中，分别有哪些部位的骨骼、关节和肌肉参与了活动？ （4） 记录我们的观察。
在记录纸上画出手和手臂的轮廓图，在轮廓图上标出骨骼、关节和肌肉，并根据感受画一画关节的运动方向和骨骼、肌肉的变化。
（5） 交流我们的观察结果 。 3.观察其他部位的运动。
（1） 平时我们的身体还有哪些部位可以运动呢？请选择一个部位使用同样的方法进行研究和描述。 （2） 交流我们的研究结果。 4.总结。
看书：观察书中这些物体，它们和我们身体中的骨骼、关节和肌肉的哪些作用相似？ 5.健康教育。
怎样可以使我们的骨骼粗壮、肌肉发达、关节更加灵活？ （要经常参加体育锻炼）
五、参考资料
人体的组成
每一分每一秒，无论你是在吃饭、学习、运动，还是睡觉，身体总是在忙碌地工作着。身体的每一个部分都有其特殊的功能，但是各个不同的部分在进行各种生命活动的时候，并不是孤立的，而是互相密切配合协同工作。
人体各个部分的协调作用，充分体现出人体是一个统一的有机体。人体是由细胞、组织、器官和系统组成的。最小的单位是细胞，最大的是系统。
细胞：人体是由细胞组成的，细胞是生物体中结构和功能的最基本单位。就像是一栋建筑物由许许多多的砖块组成一样，人体包含着大约100万亿的细胞。细胞相当微小，大多数要借助显微镜才能看到。
组织：细胞是人体结构中最小的单位，一群执行相同功能的细胞构成了组织。人体基本的组织分为四类：肌肉组织、神经组织、结缔组织和上皮组织。
器官：胃、心脏、大脑和肺都是器官。器官是由几种不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的。每个器官都具有一定的形态和功能。器官在人体内的工作比组织的工作要复杂得多。例如，心脏使血液在全身不断地循环，在这个过程中，肌肉、神经、结缔和上皮组织都在为完成血液循环做工作。
系统：每一个器官都是体内器官系统的一部分。能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官，按照一定的次序组合在一起构成系统。比如，心脏是循环系统的一部分，它携带氧气和其他物质贯穿全身；此外，血管也是循环系统的一部分。不同的系统共同工作必须相互依赖，才能顺利地完成某项生理活动。
人体系统包括：
肌肉系统——使身体能够运动，将食物运输到消化系统，使心脏保持跳动。
骨骼系统——支持和保护身体，并和肌肉共同作用产生运动，产生血细胞和储存物质。 呼吸系统——将氧气带入身体内，并将二氧化碳排出体外。
循环系统——输送人体细胞需要的物质，并将废弃物排出体外，帮助抵抗疾病。 消化系统——将食物摄入身体，分解食物，吸收消化的食物。
内分泌系统——控制人体的许多活动过程，例如通过化学方法使细胞摄入糖分。
泌尿系统——将废弃物排出体外。 免疫系统——抵抗疾病的发生。
神经系统——察觉和解释来自身体外部和内部的信息，使心脏保持跳动。
生殖系统——产生生殖细胞并能与异性生殖细胞结合产生后代，控制雄性和雌性特征。 表皮系统——保护身体，保持体内水分，帮助控制体温。
人的消化系统
人的消化系统包括口腔、食道、胃、小肠、大肠等，这些都是管道或管腔器官，统称为消化道或胃肠道，此外，还有肝、胆、胰腺三个消化器官。它们与消化道共同组成了人体中的消化系统。生命要靠各种营养维持，人必须不断吃进各种食物。食物进入口腔，经过消化系统的分解，变成各种细微的化学成分，对人有益的就被人体组织吸收，没用的东西就由肛门排出，完成一个食物的利用过程。人的消化道的长度不尽相同。成人从口腔算起，包括咽、食道一直到胃的贲门，大约为0.4米；由胃的贲门到胃的幽门，也就是胃的全长，约0.3米；小肠的长度约5米～6米；大肠的长度约1.5米；直肠到肛门大约0.15米。把上面几个部分加在一起，整个消化道的长度大约8米～9米。
舌头能把食物送进口腔，帮助牙齿咀嚼，嚼碎后把食物搓成一小团，以便吞咽；最后，舌头向上后方移动，紧贴硬腭，把食物团推到口腔后部，压进食道。
胃像一个大袋子，是消化道中的一个食品加工厂。它的两端都有括约肌，上端连着食道，下端接着十二指肠。胃的容量约为1 500毫升，食物在胃里充分停留、混合、研磨。
胃由斜行、环行、纵行三层肌肉组成，这三层肌肉对粗糙食物的再加工，犹如一台“软磨”。它们有节律地收缩，把食物混匀磨细，然后送往胃窦部再进行深加工。当食物离开胃窦部进入小肠时，都变成了直径不到１毫米的颗粒。
胃能分泌大量的胃酸，把食物分解成半流质状的食糜。胃的内壁有一层黏膜，含有大约1500万个腺体，由分泌胃酸的壁细胞和分泌胃蛋白酶原的主细胞组成。
胃酸和胃蛋白酶原是胃液最主要的成分，在胃酸和胃蛋白酶的共同作用下，食物中的蛋白质可被初步消化为蛋白胨。
我们吃的食物经过胃初步消化后，就进入了小肠，小肠盘曲在肚子里，有5米～6米长，食物在小肠里被进一步消化，食物中的营养物质被小肠壁吸收后，通过血液传送到身体各部分。小肠中没被吸收的食物又进入大肠，大肠比小肠粗，约有1.5米长，大肠的末端是肛门，也就是我们排大便的出口。剩余的食物中的水、无机盐和部分维生素又被大肠吸收，食物的残渣形成粪便，经过肛门排出。
食物的分解过程从口腔开始，到小肠结束。小肠分为三部分，第一部分是十二指肠，接受胃里来的化学物质和半消化食物；第二部分是空肠，大部分养料在此吸收；第三部分是回肠，吸收剩余的养料，然后把食物残渣送进大肠。食物从胃部进入十二指肠时，同时刺激消化器官分泌消化物质，完成消化工作。小肠分泌黏液，抵御胃酸对十二指肠的侵蚀，同时生产几种激素，刺激肝脏、胰腺和胆囊分泌消化物质。胆囊的胆汁和胰腺的碱性胰液起中和胃酸的作用；胰腺和小肠分泌消化酶把食物分解成身体能利用的简单成分：淀粉分解成葡萄糖，蛋白质分解成氨基酸。脂肪也要先局部消化，然后才能吸收。在回肠的末端，只有少量不能消化的植物纤维以及一些水分留待进入大肠再做处理。
循环系统
循环系统是生物体的体液（包括血液、淋巴和组织液）及其借以循环流动的管道组成的系统。从动物形成心脏以后，循环系统分为心脏和血管两大部分，叫做心血管系统。循环系统是生物体内的运输系统，它将消化道吸收的营养物质和由鳃或肺吸进的氧输送到各组织器官并将各组织器官的代谢产物通过同样的途径输入血液，经肺、肾排出。它还输送热量到身体各部以保持体温，输送激素到靶器官以调节其功能。高等动物的循环系统还有附加的功能：如机体的保护作用；将血液运送到受伤或感染部位，包括白细胞和免疫蛋白（抗体）、凝血物质（在受伤部位形成纤维蛋白网）；将身体储存的脂肪和糖运到用场等。无脊椎动物的循环系统多为开放型循环；血液由“心”经血管流入组织间隙形成的血窦直接或经静脉回心。血窦中血液与组织液、淋巴液相混，无管道将它们隔离，因此开放型循环不存在由微动脉、毛细血管、微静脉形成的微循环，有些连静脉也没有，血液由血窦经心门直接入心。这是低级形式的循环系统。其特点是血管壁弹性小，不能支持较高的血压，因此它们的血压很低，血液重新分配的调节和血流速度很慢。少数无脊椎动物，如环节动物的蚯蚓等和部分软体动物，如章鱼等开始有封闭型循环。血管系统开始形成了微循环，血流经微循环、静脉回心，由于心血管系统形成了完整的管道，而且血管壁弹性大，能支持较高的血压，因此血压较高，血液重新分配的调节和血流速度也较快，是高级形式的循环系统。除极少数例外（如盲鳗等），脊椎动物绝大多数都有封闭式循环。脊椎动物从爬行动物、鸟类到哺乳动物的心脏都有两心房和两心室。这种心脏实际上形成两个泵。左心室泵血到动脉，再到毛细血管与组织细胞进行物质交换，送去养分带走代谢废物经静脉回右心房，叫做体循环，因为线路较长，也叫大循环。血液经右心房、右心室，肺动脉到肺进行气体交换，放出二氧化碳，带走氧，然后经肺静脉将含氧丰富的新鲜血液运回左心房，叫做肺循环，因路线较短，也叫小循环。部分组织液进入另一套封闭的管道系统，形成淋巴液，经小淋巴管逐步汇成大淋巴管，经左侧的胸导管和右侧的大淋巴管分别进入左、右锁骨下静脉，形成淋巴循环。血液循环受神经体液因素的调节，这些因素在中枢神经高级部位的整合下能使心血管系统保持适当的血压和血
流，这是确保各组织器官正常物质交换、维持正常功能的先决条件。血液只有在全身不停地循环流动才能完成其多种功能，血液循环的停止是死亡的前兆，具有最重要的生理意义。到达各器官的各有其特点的血液循环叫做特殊区域循环或器官循环。这种循环在高等动物中以脑循环和冠状循环最为重要，因为二者的短时阻断都将导致严重的后果乃至死亡。冠脉阻断后几乎立即使心搏停止，脑循环阻断后脑细胞4～6分钟后死亡。
呼吸系统
呼吸系统包括呼吸道（鼻腔、咽、喉、气管、支气管）和肺。
动物体在新陈代谢过程中要不断消耗氧气，产生二氧化碳。机体与外界环境进行气体交换的过程称为呼吸。气体交换地有两处，一是外界与呼吸器官，如肺、腮的气体交换，称肺呼吸或腮呼吸（或外呼吸）。另一处由血液和组织液与机体组织、细胞之间进行气体交换（内呼吸）。
呼吸器官的共同特点是壁薄，面积大，湿润，有丰富的毛细血管分布。进入呼吸器官的血管含缺氧血，离开呼吸器官的血管含多氧血。
低等水生动物无特殊呼吸器官，依靠水中气体的扩散和渗透进行气体交换。较高等的水生动物，腮成为主要呼吸器官。陆生无脊椎动物以气管或书肺交换气体。而陆生脊椎动物中，肺成了唯一的气体交换器官。
肺是一个内含大而潮湿的呼吸表面的腔，位于身体内部，受到体壁保护。哺乳类的呼吸系统除肺以外还有一套通气结构即呼吸道。
骨骼系统
人体内部有一个框架，是由骨骼组成的。体内的骨骼系统中骨的数量由年龄而定。一个刚出生的婴儿有275块骨，而一个成年人的身体里却只有206块骨。
骨骼有五个主要功能：塑造体型、支持躯体、运动、保护内脏器官、制造血细胞、储存身体所需的某些物质。
人体有许多块小骨组成，而不是一块块的大骨，每两块小骨之间由关节相连。有了关节，骨可以按不同的方式运动。关节可以分为固定关节和活动关节两类。
固定关节：身体内的某些关节以某种方式连接后，骨的活动性较小，或是不能运动。 活动关节：人体内的大多数关节都是活动关节。 活动关节有四种：
杵球关节：杵球关节允许身体进行大幅度的运动。在肩膀处、手臂骨的顶端深深地嵌入肩胛骨的碗状的凹面部分。这种关节可以使胳膊自由旋转，臀部也有杵球关节。
枢肘关节：枢肘关节允许一根骨绕着另一根骨旋转。但是在脖子顶端的枢肘关节则限制了头从一边旋转到另一边。
屈戌关节：屈戌关节就像一扇门的铰链，允许大范围的前后运动。膝盖就是一种屈戌关节。 滑动关节：滑动关节允许一块骨在另一块骨上滑动。在手腕处的滑动关节使手腕能够弯曲，但是滑动关节限制了旋转运动。
肌肉系统
人体内大约有600块肌肉，它们具有不同的功能。人体内有三类肌肉：骨骼肌、平滑肌和心肌。 骨骼肌就是附着在骨骼上的肌肉，这些肌肉提供力量，使骨骼产生运动。 平滑肌在一些内脏器官的内侧，如胃壁和血管中包含着平滑肌。
心肌在心脏部位，心肌永远不会疲劳，它能够不断地收缩。
体育锻炼对呼吸器官的影响
经常参加体育锻炼，可以大大提高肺活量，加强呼吸功能。因为肺活量的大小，与呼吸肌的力量和胸腔扩张的范围有关。在安静时，呼吸比较浅；而运动时，呼吸深度和呼吸次数都急剧增加。这时就要求呼吸肌加强活动，加大胸腔扩张的范围，使大部分的肺泡得到舒展。人们经过长期体育运动的锻炼，就能增强呼吸肌收缩的力量，扩大胸腔活动的范围，使参加呼吸作用的肺泡数量增多，肺活量也就增大了。体育锻炼不但可以增强呼吸器官的机能，促进呼吸器官的发育，而且可以增进呼吸器官对气温变化的适应能力，对抵抗呼吸道疾病有重要的意义。因此，我们必须经常参加体育锻炼。
体育锻炼能增强人体运动系统的功能
运动系统主要由骨、软骨、关节和骨骼肌等组成。其主要功能是起支撑作用、保护作用和运动作用。人体的运动系统是否强壮、坚实、完善，对人的体质强弱有重大影响。例如，骨架和肌肉对人体起着支撑和保护作用。它不仅为内脏器官，如心、肺、肝、肾以及脑、脊髓等的健全、生长发育提供了可能，而且能保护这些器官使之不易受到外界的损伤。骨、软骨、关节、骨骼肌是人体的运动器官，骨的质量，关节连接的牢固性、灵活性，肌肉收缩力量的大小和持续时间的长短等，在很大程度上决定人体的运动能力。
身高、体重、胸围是衡量青少年儿童身体发育水平的主要指标。国内外的学者曾通过横剖面调查和追
踪调查，取得了许多数据资料，发现经常坚持体育锻炼的青少年儿童的身高、体重、胸围的增长幅度，一般高于不经常锻炼的青少年儿童。这说明，体育锻炼对于人体的肌肉、骨骼系统的发育起着良好的促进作用。
体育锻炼有益于身体长高
青少年参加体育锻炼和适当的体力劳动，能增强代谢机能和机体的防御机能，有利于脑垂体生长素的分泌，促进血液循环，加大骨组织的血液供给量；改善骨组织的营养，所以有益于身体增高。另外，由于体育锻炼多在室外，增多了在阳光下的活动时间，使阳光中的紫外线作用于皮肤表皮细胞中的麦角固醇，使其转化为维生素D，有助于肠对食物中的钙和磷的吸收，以满足于骨对钙和磷的需要和利用，使骨质增强，同样有益于身体长高。
教科版科学教材配套材料
名称 科学学生 活动手册 年级 三年级上册 三年级下册 四年级上册 四年级下册 五年级上册 五年级下册 六年级上册 六年级下册 科学 图片库 三年级上册 三年级下册 四年级上册 四年级下册 五年级上册 五年级下册 六年级上册 六年级下册 学生用 学具 三年级上册 三年级下册 四年级上册 四年级下册 五年级上册 五年级下册 六年级上册 六年级下册 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 28.00 28.00 28.00 28.00 28.00 28.00 28.00 28.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 工具箱 科学教学 投影片 定价 4.20 名称 科学教师 教学用书 （配教师备课 系统光盘） 年级 三年级上册 三年级下册 四年级上册 四年级下册 五年级上册 五年级下册 六年级上册 六年级下册 三年级上册 三年级下册 四年级上册 四年级下册 五年级上册 五年级下册 六年级上册 六年级下册 三年级上册 三年级下册 四年级上册 四年级下册 五年级上册 五年级下册 六年级上册 六年级下册 估40.00 40.00 估40.00 43.00 估40.00 42.00 估40.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 定价 44.00 实验教材通讯 免费赠送 教师培训资源包 免费赠送
科学教育理论图书
书名 科学究竟是什么 “做中学”在中国 ——幼儿园、小学科学教育案例 探究式科学教育教学指导
7.00 韦钰 ［加］P.Rowell 定价 24.00 22.50 张红霞 “做中学”科学教育实验项目专家组 作者
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容