苏教版（2017秋）小学科学五年级上册第五单元《人体“司令部”》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 苏教版
年级 五年级上册
单元名称 第5单元《人体“司令部”》
单元主题 神经科学探秘营——解锁人体指挥中心的智慧
课时安排 4课时
一、单元主题
“神经科学探秘营——解锁人体指挥中心的智慧”
围绕神经系统结构与功能，引导学生探究“刺激-反应”机制、脑的奥秘及科学用脑策略，培养健康生活意识与科学探究能力。
二、单元大情景
“小小神经科学家训练营”
学生化身“神经科学研究员”，通过四项任务探索人体指挥系统：
1.任务1：反应速度实验室（《刺激与反应》）——探究本能反应机制；
2.任务2：信号追踪行动（《从刺激到反应》）——绘制神经信息传递路径；
3.任务3：脑力开发计划（《我们的大脑》）——揭秘脑分区功能；
4.任务4：健康指挥官（《大脑的开发与利用》）——设计科学用脑方案。
最终成果：制作《神经科学探秘手册》，举办“大脑博览会”。
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 5.5 人体由多个系统组成（神经系统）； 5.6 生物体的稳态与调节
学段目标 （5-6年级） ①描述神经系统信息传递路径； ②解释脑分区功能； ③设计健康用脑计划，树立自我保护意识。
四、单元教材分析
本单元包括《刺激与反应》《从刺激到反应》《我们的大脑》《大脑的开发与利用》4课，围绕人体神经系统的结构与功能展开，引导学生探究感知、决策与行为的科学机制。
（一）第17课《刺激与反应》
1.核心内容：
（1）定义“刺激”（环境变化或信号）与“反应”（由刺激引发的活动）。
（2）通过游戏（如“翻转打手”“快速抓尺子”）体验人体对刺激的本能反应，分析反应速度差异。
（3）探究本能反应（如眨眼反射）的自我保护意义。
2.关键活动：记录游戏数据，分析刺激与反应的关联性（如躲避危险、味觉反应）。
（二）第18课《从刺激到反应》
1.核心内容：
（1）引入神经系统组成：脑（司令部）、脊髓（信息中转站）、周围神经（传递信号）。
（2）绘制信息传递流程图（如守门员扑球：视觉信号→脑→肌肉指令）。
（3）通过实验测试皮肤敏感性（双笔尖触碰）和反应差异（避让落物实验）。
2.关键活动：对比身体不同部位的反应速度，理解神经传递路径的复杂性。
（三）第19课《我们的大脑》
1.核心内容：
（1）脑的结构：大脑（80%脑质量，沟回增加表面积）、小脑（协调运动）、脑干（维持生命）。
（2）大脑功能分区：语言区、视觉区、情感区等（左脑主逻辑，右脑主艺术）。
（3）实验探究记忆、情绪识别（表情图）、空间推理（七巧板）等认知功能。
2.关键活动：称量模拟大脑重量的苹果（约1400克），观察核桃类比脑沟回结构。
（四）第20课《大脑的开发与利用》
1.核心内容：
（1）科学用脑策略：合理作息、交替学习、体育锻炼缓解脑疲劳。
（2）脑科学应用：图形表征法（气泡图、概念图）强化知识网络。
（3）批判不良习惯（熬夜、酗酒对记忆力的损害）。
2.关键活动：制定“科学用脑计划表”，分析案例（如课程表设计的合理性）。
（五）课程逻辑关系
本单元以“现象→机制→结构→应用”为逻辑主线，形成递进式认知链条：
1.现象层（《刺激与反应》）：从生活实例切入，建立对神经反应的感性认识。
2.机制层（《从刺激到反应》）：揭示神经系统的分工与信息传递路径。
3.结构层（《我们的大脑》）：深入脑的物理结构与功能分区，解释认知原理。
4.应用层（《大脑的开发与利用》）：将知识转化为健康实践，培养科学生活习惯。
五、教学目标
科学观念 描述神经信息传递路径； 2. 解释脑分区功能与记忆形成原理。
科学思维 通过流程图归纳神经传导规律； 2. 用类比法（“电话网络”）理解脑指挥机制。
探究实践 设计反应速度对比实验； 2. 制作“脑功能分区模型”。
态度责任 树立健康用脑意识； 2. 制定护脑行动方案（如拒绝熬夜）。
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”“脑分区”等微观概念需借助模型理解。
2.认知基础：已知“大脑控制身体”，但对神经路径、脑区协作缺乏系统认知。
3.学习难点：理解“电信号传递”；设计控制变量的反应实验（如测试左手vs右手速度）。
七、活动设置
课时 活动主题 活动目标 达成方式（含跨学科融合）
第1课
《刺激与反应》 反应速度大挑战 1. 探究刺激与反应的关联性
2. 分析本能反应的生存价值 ①实验：“抓尺子”测反应时（数学：计算平均速度）
②角色扮演：模拟蜜蜂靠近时的闭眼反射（戏剧）
第2课
《从刺激到反应》 神经信号追踪战 1. 绘制神经传导路径
2. 验证皮肤敏感度差异 ①绘制守门员扑球神经流程图（美术）
②双笔尖实验：测试指尖/手背敏感度（数据记录表）
第3课
《我们的大脑》 脑力开发实验室 1. 探究脑分区功能
2. 理解记忆形成机制 ①七巧板拼图测试空间思维（数学几何）
②制作“脑分区黏土模型”（手工+科学）
第4课
《大脑的开发与利用》 健康用脑指挥官 1. 制定科学用脑计划
2. 批判不良生活习惯 ①辩论赛：“熬夜学习是否高效”（语文）
②设计“校园课间健脑操”（体育）
八、教学方法
1.情境驱动法：以“训练营任务卡”推进学习（如“破解眨眼反射密码”）。
2.实验探究法：设计对照实验（戴眼罩/不戴眼罩测试反应速度），强调变量控制。
3.项目式学习（PBL）：以“优化课程表”为终局任务，整合科学、体育、德育知识。
九、学习方法
1.合作学习：4人小组分工（操作员、记录员、汇报员、监督员）。
2.类比迁移：将神经传导类比为“快递配送网”（感受器=收货站，脑=调度中心）。
3.反思实践：填写《健康用脑日记》，记录每日睡眠与学习效率关联性。
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（60%） 实验记录单完整性、模型创意度、辩论表现
终结性评价（40%） 《神经科学探秘手册》科学性与展示效果
（二）分活动评价表
活动1：反应速度大挑战（《刺激与反应》）
实验操作 完成1次抓尺子测试 完成3次测试并记录数据 分析左右手速度差异原因（如“惯用手反应更快”）
数据分析 记录1组数据 计算平均反应时 用折线图对比不同刺激（声音/视觉）的反应差异
合作表现 听从小组分工 主动分享数据 组织组员优化实验方案（如调整尺子长度）
活动2：神经信号追踪战（《从刺激到反应》）
路径绘制 画出简单神经传导路径 标注脊髓中转作用 用动态箭头图展示足球守门员扑球全程传导
敏感度 测试 完成1个部位双笔尖测试 对比3个部位敏感度 设计新实验验证敏感度与神经分布关系
科学推理 复述“神经传递需时间” 解释“为什么指尖更敏感” 论证“神经损伤对传导的影响”
活动3：脑力开发实验室（《我们的大脑》）
模型制作 用黏土捏出脑基本外形 分区标注2个功能区 制作可拆卸模型展示各分区协作（如记忆调用）
功能探究 完成七巧板基础拼图 记录不同难度拼图用时 分析空间思维与右脑活跃度的关联
迁移应用 列举1个脑功能案例 解释“左脑损伤影响语言” 设计“脑功能训练游戏”（如记忆卡片配对）
活动4：健康用脑指挥官（《大脑的开发与利用》）
计划制定 列出1条用脑建议（如“不熬夜”） 制定每日作息表（含学习/休息时段） 设计“学科交替学习方案”（如数学后学艺术）
批判思维 指出1种伤脑行为 分析熬夜对记忆力的数据影响 用科学原理论证“深夜学习效率低”
实践创新 设计1个课间健脑动作 编排3分钟健脑操（含音乐节奏） 组织班级演练并录制教学视频
十一、作业设计
活动1：反应速度大挑战（《刺激与反应》）
基础作业 列举3种生活中的刺激反应现象（如烫手缩回） ★：1个例子
★★：2个例子+简单解释
★★★：3个例子+分析生存意义
提升作业 测试家人反应速度（抓尺子），对比年龄差异 ★：记录1人数据
★★：记录3人+计算平均值
★★★：用柱状图呈现规律并解释
拓展作业 设计“防烫伤警报器”方案（用反射原理） ★：画出草图
★★：标注反射神经路径（皮肤→脊髓→肌肉）
★★★：用电路图设计声光警报触发机制
活动2：神经信号追踪战（《从刺激到反应》）
基础作业 绘制手被针刺时的神经传导简图 ★：画出感受器→脑
★★：标注“脊髓”中转站
★★★：用红蓝箭头区分传入/传出神经
提升作业 测量身体5个部位的双笔尖敏感距离（如指尖2mm/手背1cm） ★：测试3个部位
★★：记录数据+排序敏感度
★★★：分析敏感度与神经密度的关系
拓展作业 撰写《假如没有脊髓》科幻短文（300字） ★：描述1种瘫痪症状
★★：解释脊髓中断的传导障碍
★★★：提出人工脊髓技术设想
活动3：脑力开发实验室（《我们的大脑》）
基础作业 标注脑模型分区（语言区/视觉区） ★：标出1个分区
★★：标出2个分区+功能说明
★★★：标出4个分区+案例
提升作业 记录3天睡眠时间与记忆测试成绩（如单词默写） ★：记录数据
★★：绘制折线图分析趋势
★★★：提出优化方案
拓展作业 制作《脑科学广播稿》介绍记忆秘诀 ★：介绍1个知识（如“海马体存记忆”）
★★：融入2个实验案例（如七巧板测试）
★★★：设计听众问答
活动4：健康用脑指挥官（《大脑的开发与利用》）
基础作业 列出3条科学用脑守则（如“每学习45分钟休息10分钟”） ★：1条合理守则
★★：2条守则+简单解释
★★★：3条守则+科学依据
提升作业 设计“校园健脑操”（含3个动作） ★：描述1个动作
★★：设计连贯动作并命名
★★★：录制演示视频并配科学解说
拓展作业 制定《家庭健康用脑公约》并实施 ★：包含2条规则
★★：全家签字执行+记录1周效果
★★★：分析执行数据
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