一、教材分析：
本册内容由“微小世界”“物质的变化”“宇宙”和“环境和我们”四个单元组成。
“微小世界”单元，将引领同学经历从肉眼观察到放大镜观察，再到显微镜观察的过程，让同学观察丰富多彩的昆虫、晶体、细胞和微生物，使他们既了解人类观察工具的发展历程，又对人类探索微观世界的局部效果进行梳理，扩大视野，提高认识。
“物质的变化”单元，同学将通过一系列的研究，观察和认识物质变化是常见的自然现象，物质的变化分为物理变化和化学变化两种类型。在研究化学变化的过程中，同学将根据化学变化随同的现象，认识到化学变化的实质是发生新物质，从而将化学变化与物理变化区别开来。
“宇宙”单元，同学将在感知的基础上，对收集到的信息进行处置，建立有关环形山、太阳系、星座、星系等模型，对月相、环形山、日食、月食、星座、星系等有初步的认识。希望他们能认识到宇宙是一个庞大的、运动变化着的系统，不同宇宙空间分布着不同的天体。人类通过不时的探索，将发现越来越多的宇宙奥妙。
“环境和我们”单元，从垃圾和水两个主题动身，同学将探究垃圾的来源、成分和处置方法；将探究水污染的成因，了解污水处置的方法等，从而对人类生活带来的环境问题有一定的了解，真切地认识到环境问题是人类面临的重大社会问题，并且能够从身边的点滴小事做起，开展环境维护行动。
通过以上不同视角对周围世界的探究，同学将会对小学阶段所学的物质世界、生命世界、地球与宇宙等内容有一个概括性的认识：世界是变化着的，多样的；世界是物质构成的，人无时不刻不在与之进行物质和能量的交换，我们应当维护地球环境。
在本册的学习过程中，同学的探究能力、情感态度价值观也将得到进一步的发展。本册的重点是：
1.通过系列化的探究活动，较全面地收集证据。在本册，同学除了通过观察、实验方式外，还将学会用统计、调查、收集资料等方式来收集证据。比方对垃圾问题、水资源问题的研究。
2.对各种证据进行处置，尤其是对资料进行分析整理。如根据资料对水中微生物的研究，根据八大行星数据表建立太阳系模型等。
3.学习对现象进行科学解释，获得概念性理解。本册将让同学学习用多种不同的方式对探究的结果进行解释，如画出通过显微镜观察出的结果，画日食成因图，建立环形山模型，形成垃圾问题的解决方案等。
4.加深对探究的理解。如在“物质的变化”单元中，分辨现象与证据的关系，认识证据支持结果的重要性等。
5.在活动过程中体验科学探究的乐趣，坚持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。
二、主要资料清单：
1.“微小世界”单元
观察工具：不同放大倍数的放大镜，玻璃片，平面镜片，显微镜。
观察对象：昆虫或昆虫器官(昆虫的足、翅、触角等)标本；食盐、味精、矿物晶体；水中的微生物如草履虫、眼虫等；洋葱、动物、植物和人体的细胞装片。
其他工具或资料：小刀、滴管、碘酒、吸水纸、载玻片、盖玻片、脱脂棉或其他纤维。
观察的图片：多种生物细胞和细胞作用的课件或图片。
2.“物质的变化”单元
实验资料：火柴、生锈的铁钉和铁片、蜡烛、米饭、淀粉、碘酒、几种常见的食物、小苏打、白醋、铁锈、硫酸铜溶液、涂有油漆的铁制品、小自行车、白糖、柠檬酸、自制电路检测器。
其他工具：滴管、榔头、镊子、玻璃杯、小饮料瓶。
3.“宇宙”单元
模拟实验资料：圆纸片、皮球、玻璃球、兵乓球、打气筒、注射器、沙盘、电筒、蜡烛、纸板、橡皮泥、棉线、铁丝、星空图。
相关资料：有关月球、日食、月食、太阳系、北斗一七星、夏季星座、航天器、人类宇宙历程的图片或多媒体资料。
4.“环境和我们”单元
观察实验资料：广口瓶、洗净的小石子、纸巾、墨水、有回收标志的塑料瓶、堆肥箱、包装盒。
常用工具：弹簧秤、自制量杯、放大镜、显微镜。
相关资料：有关垃圾场、垃圾污染河道、回收垃圾、水污染等图片或多媒体资料。
三、各单元概述、教学目标和实验清单：
（一）“微小世界”单元：
1.单元概述：
本单元按人类观察工具的不时发展，视野不时开扩的线索编写。同学将经历用肉眼观察，到放大镜观察，再到显微镜观察的过程。对昆虫、晶体、细胞和微生物进行进一步的观察，激发他们深人探索大自然奥妙的兴趣。使同学了解到，人类为了更好地探索自然界，一直在不时地改进观察工具。观察工具的改进，使人类的视野越来越开阔，发现了原来不知道的许多秘密。
教学的重点是拓展同学观察的范围，激发同学的观察兴趣，鼓励他们探究和发现大自然的奇妙，学习和领悟使用观察工具的好处，体会科学、技术、社会的关系。
第1课：同学通过讨论和体验，对放大镜的构造和功能有进一步的了解。
第2－3课：指导同学用放大镜观察昆虫的器官和物体的微细结构，体会用放大镜比用肉眼观察更有利我们对身边世界的了解。
第4课：协助同学了解从放大镜到显微镜的发明过程，认识到是显微镜的发明和不时改进，使人类观察到越来越小和越来越精细的物体和结构，发现了微生物和细胞。
第5－7课：指导同学用显微镜观察微生物和细胞，了解人类用显微镜探索生命世界的效果，同时认识生命体都是由细胞组成的，微生物具有生命的特征。
第8课：对单元学习进行回顾和总结，对人类观察工具的发展以和对人类探索自然的效果进行梳理，并通过查阅资料汇报交流，了解更多的人类探索微小世界的效果。
2.单元教学目标：
（1）科学概念
放大镜和显微镜能将物体的图像放大，使我们能看到物体的更多细节。
为了能将物体的图像放大，透镜应是透明的、中间较厚的，放大倍数与中间的厚度直接有关。
细胞是生物生命活动的最基本单位，生物都由细胞组成。
微生物在大自然中广泛存在着，它和我们的生活、生产、环境有着密切的关系。
一些微生物太小，没有放大镜或显微镜便不能被看到。
微生物是生物，具有生物的一起特点，也由细胞组成。
微生物有在特殊环境下生存的结构。
物质世界和生命世界是多种多样的。
（2）过程与方法
运用手执透镜和显微镜观察生物和非生物标本。
学习使用适当的器材和技术观察细胞和微生物。
通过文字、绘画、讨论等形式记录、交流观察结果。
通过观察实验和收集资料，了解人类在探索微小世界方面取得的效果。并以多种方式交流和汇报。
（3）情感态度价值观
发展探索微小世界的兴趣。
认识到科学技术的发展会促进观察工具的不时进步，观察工具的不时进步对促进科学的发展是十分重要的.。
认识到我们周围的物质世界是可以认识的。
对人类的探索精神和发明效果表示敬佩。
（二）“宇宙”单元：
本单元的教学要让同学在星空下来感知宇宙，在感知的基础上，在所提供信息的基础上，进行有关太阳系、一些星座、星系等模型的建构，形成初步的、浅显的、有系统的对宇宙的认识。在头脑中形成有一定解释力的宇宙的体系或结构模型，培养同学对天文的兴趣。
通过这八课的学习，希望同学认识到，宇宙是一个系统，由大小不同的星系构成;组成宇宙的星系或星体都在运动变化，分布在不同的宇宙空间并有不同的特征;宇宙是庞大的，但是可以被人类探索、发现和认识的。
在实际的教学活动中，为了增强单元教学的活动性，教科书设计了一些探究性活动，如画月相、造环形山、日食的模拟实验、建太阳系的模型、建北斗一七星模型、制作活动星图等，使同学对宇宙的理解建立在一些丰富多彩的科学探究活动的基础之上。这是本单元的特色之一。
另外，教科书还设计了一些课后的活动，如观月、观星、收集资料等，希望这些活动能激发和培养同学学习天文的兴趣。
本单元在活动的开展过程中会遇到许多困难。主要来自两个方面:一、客观存在的观察障碍，如天气、灯光等;二、夜间观察活动较难组织、开展。这对教师来说是一个挑战，需要我们在教学实践中采用多种方法加以解决。
第1课：让同学对月球的基本情况、运动方式以和人类对月球探索的过程有一定的了解，完成一张自身的月球卡的制作。
第2课：让同学通过画月相的活动，了解月相的变化，在对月相进行排列的过程中对月相变化的规律有所认识，并通过模拟活动试着解释月相变化的原因。最后，让同学观察白昼的月相，对月相变化的情况进行实践检验。
第3课：通过一个有趣味的活动一造环形山，让同学在制作月球环形山模型的过程中，对环形山的成因展开探究。
每4课：让同学对有趣的天文现象一日食和月食展开探究，这需要同学运用前面所学的有关日、月、地三天体运动模式的知识，模拟再现日食和月食，从而明白这两种现象发生的原因。
第5课：让同学了解太阳系的构成，并在此基础上，根据数据表处置数据，并建立太阳系模型。同学将惊奇地发现，所建太阳系模型与有关太阳系示意图相差甚远。
第6课：同学将实际做一个星座模型，从而明白星座实际是远近不同、相互没有联系的恒星在天空中形成的视觉构图。
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