青岛版（五四制2017秋）小学科学五年级下册第一单元《人体感知环境》大单元整体教学设计

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基本信息
学科 小学科学 版本 青岛版·五四版
年级 五年级下册
单元名称 第1单元《人体感知环境》
单元主题 感官探秘者——解密人体感知环境的智慧
课时安排 3课时
一、单元主题
感官探秘者——解密人体感知环境的智慧
围绕视觉、听觉系统的结构与功能，探究感官与环境互动的科学规律，培养健康防护意识与科学探究能力。
二、单元大情景
“感官探秘特工队”科研行动
学生化身“感官特工”，完成三项任务：
1.任务1：破解视觉密码（《视觉》《预防近视》）→ 探究眼球结构、近视成因及防护；
2.任务2：追踪声音踪迹（《听觉》）→ 揭秘声波传递与听力保护；
3.终极任务：制作《感官防护手册》，在“校园健康科普日”展示成果。
三、课程标准分析
核心概念 5.生命系统的构成层次
学习内容 5.1 人体感知环境的方式（5~6年级）
学段目标 （5-6年级） ①描述感觉器官功能； ②设计实验验证感官工作机制； ③提出健康防护措施。
四、单元教材分析
本单元包括《视觉》《预防近视》《听觉》三课内容。
（一）第1课《视觉》
1.核心内容：
（1）眼球结构（瞳孔、晶状体、视网膜、视神经）及成像原理（光线→视网膜→大脑）。
（2）视觉形成过程实验（蜡烛、凸透镜模拟眼球成像）。
（3）常见眼病（结膜炎、干眼症）及防护方法（避免共用毛巾）。
2.关键活动：
模拟光线在眼球中的传递路径，绘制视觉形成流程图。.
（二）第2课《预防近视》
1.核心内容：
（1）近视成因（晶状体凸度失衡导致成像在视网膜前）。
（2）科学用眼方法（“20-20-20”护眼原则：每用眼20分钟远眺20秒）。
（3）视力检测实践（标准对数视力表使用规范）。
2.关键活动：
探究晶状体凸度与视物距离的关系（对比不同凸度透镜成像效果）。
（三）第3课《听觉》
1.核心内容：
（1）耳部结构（外耳、鼓膜、听小骨、耳蜗）及声波传递路径（声波→鼓膜振动→听神经→大脑）。
（2）噪声危害（＞85dB损伤听力）及防护措施（避免频繁掏耳）。
2.关键活动：
鼓膜振动模拟实验（气球膜撒纸屑观察声波振动）。
三课之间围绕人体感觉器官的结构、功能及保护展开探究，形成“感官探秘者”任务主线。
1.纵向递进：
（1）感官认知层（《视觉》《听觉》）→ 健康防护层（《预防近视》延伸视觉保护）。
（2）遵循“结构→功能→保护”的科学认知逻辑，每课均以器官结构为基础，延伸至功能机制及健康防护。
2.横向关联：
（1）均强调“刺激-传导-感知”的神经信号传递模型（视觉：光信号；听觉：声波信号）。
（2）通过实验验证感官工作机制（视觉成像实验/鼓膜振动实验）。
3.单元主线：
以“感官探秘特工队”任务驱动（破解视觉密码→守护光明→追踪声音），最终制作《感官防护手册》，整合知识应用。
五、教学目标
科学观念 解释视觉/听觉的形成原理； 2. 说明近视成因与护耳措施。
科学思维 通过类比（眼球如相机、耳如声波转换器）理解抽象机制； 2. 设计对照实验验证感官功能。
探究实践 完成晶状体成像模拟实验； 2. 制作鼓膜振动模型。
态度责任 制定《班级护眼公约》； 2. 设计防噪宣传海报。
六、学情分析
1.年龄特点：五年级学生抽象思维初具，但对“神经信号传导”等微观机制理解困难。
2.认知基础：已知“眼睛看物、耳朵听声”现象，缺乏系统科学解释。
3.兴趣点：角色扮演（特工）、动手实验（模拟眼球成像）、解决实际问题（设计护眼方案）。
七、活动设置
课时 活动主题 活动目标 达成方式（跨学科融合）
《视觉》 眼球成像实验室 验证光线在眼球中的传递路径 实验：凸透镜+纸屏模拟成像（物理）；绘制光路图（美术）
《预防近视》 晶状体变形记 探究近视成因及护眼方法 对比实验：不同凸度透镜成像（科学）；数学：统计班级近视率并分析原因
《听觉》 声波侦探社 观察鼓膜振动与声波关系 实验：气球膜+纸屑模拟鼓膜（工程）；语文：撰写《声音日记》（记录校园噪声源）
八、教学方法
1.情境驱动法：
发布“特工任务卡”（如“破解晶状体焦距密码”），用闯关模式推进学习。
2.模型建构法：
用乒乓球+凸透镜制作简易眼球模型，动态演示成像过程。
3.争议性议题讨论：
辩论：“戴耳机听音乐是否安全？”（需提供分贝数据支撑观点）。
九、学习方法
1.合作探究：
4人小组分工：操作员（实验）、记录员（数据）、汇报员（结论）、监督员（安全）。
2.类比迁移：
将耳蜗比作“声音翻译官”，理解声波→电信号→大脑的转换过程。
3.长期观察记录：
使用《感官健康日志》连续记录屏幕使用时间、耳机音量。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
类型 内容 占比
过程性评价 实验记录单+小组合作表现 60%
终结性评价 《感官防护手册》完整性 40%
（二）分活动评价表
活动1：眼球成像实验室（《视觉》课）
实验操作 完成凸透镜成像实验但未记录数据 记录成像位置并标注“视网膜”对应区域 分析不同凸度透镜（模拟近视/远视）的成像差异
科学解释 说出“光线进入眼睛” 解释“晶状体聚光→视网膜成像→视神经传递”过程 类比相机光圈（瞳孔）与眼球调节的关联性
健康应用 列举1种护眼方法（如远眺） 设计课间护眼操（含3个动作） 制定《家庭电子设备使用公约》（含定时提醒方案）
活动2：晶状体变形记（《预防近视》课）
数据分析 测量班级近视率但未分类统计 对比不同年级近视率并绘制柱状图 分析近视率与日均屏幕时间的相关性
方案设计 复述“20-20-20”护眼原则 设计教室光线检测表（照度计使用） 发明“坐姿矫正警报器”（重力感应触发蜂鸣）
责任意识 承诺减少玩手机时间 组织小组护眼打卡活动 向校长提交《教室护灯升级提案》
活动3：声波侦探社（《听觉》课）
模型制作 完成气球膜鼓膜模型 用不同张力膜模拟听力差异 添加“听小骨杠杆”装置放大振动效果
现象分析 描述“大声说话纸屑跳得高” 用分贝仪量化声音强度与振动幅度关系 解释摇滚音乐会为何导致“暂时性耳聋”
社会实践 识别1个校园噪声源（如课间喧哗） 设计“安静教室”标语（图文结合） 发起“降噪手环”设计赛（压力感应震动提醒）
十一、分层作业设计
活动1：《视觉》分层作业与评价标准
基础作业 绘制眼球结构图标注3个关键部位 ★：标注1个部位
★★：标注3个部位+功能简述
★★★：补充动态成像流程图（光线→大脑）
提升作业 记录一周用眼时长并分析问题 ★：记录3天数据
★★：数据+折线图
★★★：提出个性化改进方案（如设置25分钟学习闹钟）
拓展作业 设计“护眼智能台灯”草图 ★：画出外形
★★：标注光源调节功能
★★★：说明设计原理
活动2：《预防近视》分层作业与评价标准
基础作业 填写视力检测表（左/右眼） ★：填写单眼数据
★★：双眼数据+判断是否近视
★★★：分析视力变化趋势（对比上月数据）
提升作业 制作“晶状体调节”动画（手绘/PPT） ★：展示正常成像
★★：对比近视/远视成像差异
★★★：添加屈光度数值说明
拓展作业 撰写《护眼黑科技研究报告》 ★：介绍1种技术（如防蓝光）
★★：分析技术原理
★★★：评测产品有效性（附实验数据）
活动3：《听觉》分层作业与评价标准
基础作业 标注耳部结构名称（外耳→耳蜗） ★：填写3个名称
★★：全对+箭头标注声波路径
★★★：解释“为什么游泳需戴耳塞”
提升作业 测试材料隔音效果（棉布/泡沫） ★：记录1种材料隔音值
★★：对比3种材料+数据表
★★★：用分子运动原理解释隔音机制
拓展作业 设计“社区静音方案” ★：提出1条措施（如广场舞限时）
★★：附分贝监测图
★★★：组织居民签署《静音公约》
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