青岛版（五四制2017秋）科学五年级下册第二单元《心和脑》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2单元《脑和心》
单元主题 生命指挥官——探秘心脑协作的智慧
课时安排 5课时
一、单元主题
生命指挥官——探秘心脑协作的智慧
二、单元大情景
“健康特工队”行动任务
学生化身“健康特工”，加入校园健康特工队，通过五项任务破解心脑协作的奥秘：
1.任务1：破解“司令部”密码（探究脑的结构与功能）
2.任务2：信息传递大作战（模拟神经信号传导）
3.任务3：生命动力引擎（揭秘心脏与血液循环）
4.任务4：青春护航计划（学习青春期身心保健）
5.任务5：健康档案分析师（建立个人健康管理方案）
最终形成《心脑健康行动指南》，在“校园健康博览会”展示成果。
三、课程标准分析
核心概念 核心概念5：生命系统的构成层次； 核心概念6：生物体的稳态与调节
学习内容 5.5 人体由多个系统组成（56年级）
6.3 人体通过调节机制保持稳态（56年级）
学段目标 （5-6年级） ①描述脑、心脏的结构与功能；
②解释神经信号传递与血液循环的协作关系；
③设计健康计划，树立保护心脑的意识。
四、单元教材分析
本单元包括《我们的脑》、《神经系统》、《心脏和血管》、《青春期保健》和《我们的健康档案》这5课内容。
（一）第4课《我们的脑》
1.核心内容：
（1）脑的结构（大脑、小脑、脑干）及功能分区（运动、语言、记忆等）。
（2）脑作为人体“司令部”的指挥作用（控制行为、情感、决策）。
（3）保护脑的方法（充足睡眠、科学用脑、避免损伤）。
2.关键活动：
（1）观察脑模型，绘制功能分区图。
（2）分析案例（如偏瘫病人脑损伤部位）。
（二）第5课《神经系统》
1.核心内容：
（1）神经系统组成（脑、脊髓、周围神经）。
（2）神经信号传递路径（感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器）。
（3）反应速度测试实验（如尺子掉落测试）。
2.关键活动：
（1）模拟“膝跳反射”分析脊髓作用。
（2）设计反应速度对比实验（静坐 vs 运动后）。
（三）第6课《心脏和血管》
2.核心内容：
（1）心脏结构（四腔室）与泵血功能。
（2）血管类型（动脉、静脉、毛细血管）及血液循环路径。
（3）心率与脉搏的关系，运动对心血管的影响。
2.关键活动：
（1）制作简易听诊器测量心率。
（2）记录不同状态（静坐/运动）下脉搏变化。
（四）第7课《青春期保健》
1.核心内容：
（1）青春期生理变化（身高体重增长、第二性征发育）。
（2）心理调适与健康习惯（情绪管理、合理饮食、科学锻炼）。
（3）卫生保健知识（如经期护理、痤疮预防）。
2.关键活动：
（1）绘制“青春期变化”思维导图。
（2）制定个人健康计划表。
（五）第8课《我们的健康档案》
1.核心内容：
（1）健康指标记录（身高、体重、视力、BMI指数）。
（2）数据分析与健康评估（如生长曲线图）。
（3）健康生活习惯的长期跟踪。
2.关键活动：
（1）建立家庭健康档案库。
（2）分析体检数据提出改进建议。
五课按 “结构→功能→应用” 递进设计，形成完整认知链条：
1.器官认知层（《我们的脑》《心脏和血管》）：聚焦核心器官的结构与功能，奠定生理学基础。
2.系统协调层（《神经系统》）：揭示脑、心通过神经信号协同工作的机制，串联器官功能。
3.健康应用层（《青春期保健》《我们的健康档案》）：将知识转化为健康实践，强调青春期特殊需求和长期健康管理。
五、教学目标
科学观念 1. 描述脑分区功能及神经传导路径；
2. 解释心率与运动强度的关系。
科学思维 1. 设计对比实验验证头盔保护作用；
2. 制作血液循环模型，测量不同状态下的脉搏。
探究实践 1. 通过类比（如“司令部”“信息高速公路”）理解抽象概念；
2. 分析健康数据，推理生活习惯对心脑的影响。
态度责任 1. 树立保护心脑的健康意识；
2. 培养青春期自我管理的责任感。
六、学情分析
1.年龄特点：五年级学生抽象思维初具，但对“神经传导”“血液循环”等微观机制需借助具象化活动理解。
2.认知基础：已知消化、呼吸系统（三年级），但对神经系统和循环系统缺乏系统认知。
3.学习难点：理解“电化学信号传递”“心脑协同调节”的机制；设计多变量控制实验（如头盔缓冲实验）。
七、活动设置
课时 活动主题 活动目标 达成方式
第4课
《我们的脑》 破解“司令部”密码 1. 探究脑分区功能
2. 设计护脑方案 ① 用AR软件观察脑模型（信息技术）；
② 制作“头盔缓冲层”对比实验（工程）。
第5课
《神经系统》 信息传递大作战 1. 模拟神经传导路径
2. 测试反应速度 ① 角色扮演“反射弧五环节”（体育+戏剧）；
② 设计反应尺实验（数学：计算平均反应时）。
第6课
《心脏和血管》 生命动力引擎 1. 验证心率与运动关系
2. 理解血液循环 ① 测量静坐/跳绳后脉搏（数学：绘制柱状图）；
② 用软管+水泵模拟血液循环（工程）。
第7课
《青春期保健》 青春护航计划 1. 分析身心变化
2. 制定健康计划 ① 绘制“青春期变化树”（美术）；
② 辩论赛：“熬夜对大脑的影响”（语文）。
第8课
《健康档案》 健康数据分析师 1. 建立健康档案
2. 提出改进建议 ① 记录家庭健康数据（数学：计算BMI）；
② 撰写《健康生活倡议书》（语文）。
八、教学方法
1.任务驱动法：以“健康特工队”任务卡贯穿单元（如“设计防摔头盔方案”）。
2.实验探究法：
（1）对比实验：西瓜戴头盔 vs 无防护（验证缓冲作用）；
（2）变量控制：测试不同运动强度（慢走/快跑）对心率影响。
3.跨学科项目：整合工程（制作血液循环模型）、数学（数据分析）、语文（倡议书写作）。
九、学习方法
1.角色扮演：学生扮演“神经信号”“红细胞”，动态演示传导与运输过程。
2.合作学习：4人小组分工（记录员、操作员、汇报员、材料员）。
数字化工具：使用心率手环实时监测脉搏；AR软件观察脑结构。
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、模型制作、健康档案完整性 60%
终结性评价 《心脑健康行动指南》成果展示（含数据、方案） 40%
（二）分活动评价表
活动1：《我们的脑》分活动评价表
实验操作 完成头盔实验记录1组数据 对比3种材料缓冲效果并记录数据 提出创新方案（如凝胶层）并验证效果
模型构建 绘制脑分区简图（标注3个区域） 用黏土制作脑模型并标注功能分区 设计动态模型展示信息传递（灯光箭头）
科学推理 列举2种护脑方法（如戴头盔） 解释“充足睡眠提升记忆力”的原理 分析脑损伤案例（如中风）的生理机制
活动2：《神经系统》分活动评价表
实验操作 完成反应尺测试记录数据 设计变量实验（如闭眼/睁眼反应差异） 制作“神经传导”动画演示路径
数据分析 计算平均反应时间 绘制折线图分析年龄与反应速度关系 建立数学模型预测反应速度（如y=kx+b）
科学表达 描述神经信号传递路径 用流程图标注反射弧5环节 撰写科普文《为什么被打膝盖会弹腿？》
活动3：《心脏和血管》分活动评价表
模型制作 用橡皮泥捏出心脏四腔室 标注动/静脉血管并演示血流方向 制作动态循环模型（红/蓝液体演示氧交换）
数据探究 测量静坐/运动后心率 绘制心率恢复曲线（1分钟/3分钟） 分析运动员与普通人心率差异原因
健康应用 列举2种护心方法（如跳绳） 设计家庭运动计划（时长/强度） 撰写《心血管健康社区倡议书》
活动4：《青春期保健》分活动评价表
数据分析 记录身高体重变化表 绘制生长曲线图并标注突增期 建立BMI指数模型分析健康风险
方案设计 制定1条健康习惯（如早睡） 设计“青春期营养食谱”（3餐搭配） 策划校园“健康打卡”活动方案
社会责任 分享1个心理调适技巧 组织小组辩论“电子设备使用时长” 发起社区“青少年健康讲堂”公益活动
活动5：《健康档案》分活动评价表
数据管理 记录身高/体重/心率基础数据 用折线图呈现3个月变化趋势 建立家庭健康数据库（Excel表格）
分析能力 指出1项不达标数据（如BMI超重） 关联数据分析生活习惯问题 撰写《家庭健康隐患报告》并提出对策
实践创新 制作个人健康卡片 设计“健康积分制度”（运动/饮食打卡） 开发“健康档案”APP原型（手绘界面）
十一、分层作业设计
活动1：《我们的脑》分层作业设计及评价标准
基础作业 绘制脑分区图（标注大脑/小脑/脑干） ★：标注名称
★★：补充功能说明
★★★：添加保护措施
提升作业 测试不同头盔材料（泡沫/塑料）缓冲效果 ★：记录1组数据
★★：对比3种材料
★★★：提出优化建议
拓展作业 设计“智能护脑头盔”方案（图文结合） ★：草图设计
★★：标注传感器位置
★★★：说明工作原理
活动2：《神经系统》分层作业设计及评价标准
基础作业 记录3次反应尺测试数据 ★：数据完整
★★：计算平均值
★★★：用柱状图对比
提升作业 设计“听声辨位”反应实验 ★：完成实验
★★：分析声音方向影响
★★★：优化实验方案
拓展作业 制作“神经信号桌游”（含路径卡牌） ★：设计1条路径
★★：包含3种反射类型
★★★：加入干扰机制
活动3：《心脏和血管》分层作业设计及评价标准
基础作业 填写心脏结构图（标注4个腔室） ★：标注2个
★★：全标注+血流方向
★★★：添加功能说明
提升作业 对比跳绳/跑步对心率的影响 ★：记录数据
★★：绘制变化曲线
★★★：计算恢复速度
拓展作业 研究“动物心脏奥秘”（如蓝鲸心率） ★：列举1种动物
★★：对比3种动物
★★★：分析进化适应性
活动4：《青春期保健》分层作业设计及评价标准
基础作业 记录一周睡眠时间 ★：记录3天
★★：标注不足8小时天数
★★★：分析熬夜影响
提升作业 设计“情绪管理手账”（应对压力方法） ★：列出2种方法
★★：配案例插图
★★★：加入自我评估表
拓展作业 拍摄《青春期健康指南》微视频 ★：1分钟讲解
★★：涵盖身心变化
★★★：加入科学动画
活动5：《健康档案》分层作业设计及评价标准
基础作业 填写健康档案表（身高/体重/心率） ★：填写1项
★★：全填+计算BMI
★★★：标注标准范围
提升作业 分析家族健康史（如祖父高血压） ★：记录1例
★★：分析遗传影响
★★★：提出预防建议
拓展作业 设计“未来健康小屋”科技方案 ★：描述1项功能
★★：标注智能设备
★★★：制作3D模型
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