人教鄂教版《科學》六年級下冊設計思路與主要內容

王海英

摘要人教鄂教版小學《科學》教材注重以兒童生活經驗圈為線索，按照“家庭—學校—家鄉（社區）與祖國—地球與宇宙”生活經驗圈由近及遠的原則，依據概念進階的理論，逐步展開低、中、高年段的教學內容。在編寫體例上，各單元、各課從學生的生活經驗和已有認知出發，創設生活情境，引出探究問題，開展主題明確的科學實踐活動，幫助學生逐步建構科學概念，實現知識的遷移和應用。

關鍵詞 《科學》教材 設計思路 主要內容

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.007

Design Ideas and Main Contents of Science （Volume 2， Grade 6） Published by People’s Education Hubei Education Press

WANG Haiying

（Institute of Curriculum and Teaching Materials， People’s Education Press， Beijing 100081）

Abstract： According to the principle of "family - School - Hometown （community） and motherland - earth and universe" life experience circle from near to far， and based on the theory of concept advancement， the text？ book of "Science" for Primary School of people’s education Hubei Education Press focuses on the clue of chil？ dren’s life experience circle， and gradually unfolds the teaching content of low， middle and high years. In terms of writing style， each unit and lesson starts from students’ life experience and existing cognition， creates life sit？ uations， leads to inquiry questions， and carries out scientific practice activities with clear themes， so as to help students gradually construct scientific concepts and realize the transfer and application of knowledge.

Keywords： "Science" textbook； design ideas； main content

人教鄂教版小學《科學》教材注重以兒童生活經驗圈為線索，按照“家庭—學校—家鄉（社區）與祖國—地球與宇宙”生活經驗圈由近及遠的原則，依據概念進階的理論，逐步展開低、中、高年段的教學內容。

六年級下冊的內容主要圍繞“地球與宇宙”領域編寫，包含4個單元、14課。其中，第一單元“生物與環境”屬于生命科學領域，第二單元“地表形態的變化”屬于地球科學領域，第三單元“探索宇宙”屬于宇宙科學領域，第四單元“‘飛向’太空”屬于圍繞宇宙科學、物質科學設計的技術與工程領域。各單元主要設計思路與內容如下：

“生物與環境”單元的設計思路與主要內容

“生物與環境”單元包括3課，分別是《生物的棲息地》《動物對環境的適應》《保護生物與環境》。在低、中年段的學習中，學生初步認識到生命世界包含動物和植物等多種生物，了解了動植物的生存都需要一定的條件，初步認識了植物能適應環境，動物也能適應季節變化以維持生存等內容。在此基礎上，本單元的學習涉及的課程標準中的主要概念和學習內容見表1。

圍繞這些學習內容和學習目標，本單元各課設計的主要內容如下：

第1課《生物的棲息地》

從企鵝、駱駝、蓮等生物的生活環境引入，提出問題：生物的棲息地有什么不同？它們為生物的生存提供了哪些條件？教材選擇池塘作為案例，圍繞著“池塘為生物提供了哪些生存條件”這一科學實踐活動，設計了三個教學環節：

環節一：觀察池塘里的生物，思考池塘為它們的生存提供了哪些條件；

環節二：制作一個生態瓶，模擬研究改變生態瓶中一個因素會怎樣影響生物的生存；

環節三：探討生物與棲息地的關系。

拓展與應用環節介紹了在不同棲息地生活的不同生物。通過這幾個環節，引導學生建構“棲息地”的基本概念，認識到棲息地能夠為生物提供生存、生長發育與繁殖所需要的陽光、空氣、水、食物等基本條件。

第2課《動物對環境的適應》

以蚯蚓為例，圍繞探究“蚯蚓怎樣適應環境的變化”這個科學實踐活動，設計了四個教學環節：

環節一：觀察蚯蚓生活的環境，初步認識蚯蚓喜歡生活在潮濕、陰暗的環境中；

環節二：觀察蚯蚓的身體特征，思考蚯蚓的身體結構對它在土壤中生活有什么幫助和影響，建構“動物的身體結構與功能相聯系”的概念；

環節三：通過設計明、暗和干、濕等不同的環境條件，研究蚯蚓適應環境變化的行為；

環節四：圍繞觀察和實驗，進行交流和研討，形成“動物的行為能夠適應環境的變化”等科學認識。

圍繞“其他動物怎樣適應環境的變化”這個科學實踐活動設計了兩個教學環節：

環節一：分析其他動物是如何適應環境的；

環節二：查閱資料了解更多動物適應環境的案例。

拓展與應用環節介紹了一些動物在長期的發展過程中所形成的適應環境的特殊本領，如擬態、保護色、偽裝、假死等。通過這些環節的教學，引導學生建構“動物為了生存，會自然地適應環境的變化；當氣候、食物、空氣和水源等環境發生變化時，動物會產生各種各樣的適應性行為”等科學概念。

第3課《保護生物與環境》

在前面兩課學習的基礎上，提出“生物與環境之間有什么關系”這一問題，圍繞“認識保護生物與環境的意義”這個科學實踐活動，設計了三個教學環節：

環節一：以草原生物與環境為例（注重自然因素），觀察草原上的生物之間、生物與非生物之間的關系，初步形成“在一定空間內，生物與環境之間相互影響、相互制約，構成一個統一的整體，叫作生態系統”的認識；

環節二：認識地球上各種類型的生態系統，探討生態系統對生物生存與環境的作用；

環節三：探討生態系統中一種因素變化（注重人為因素），會對其中的生物和整個環境產生什么影響，從而建構“在一定時間內，生態系統中的生物之間、生物與環境之間保持著一定的平衡，當其中的一種因素發生變化時，就會影響相對穩定的狀態”的概念。

拓展與應用環節介紹了保護生物多樣性的措施，引導學生對生物多樣性形成初步認識。

單元回顧中的概念圖圍繞生態系統平衡、生物、人類與環境等，概括了“生物與環境”“人類與自然環境”的關系，以及作為生態系統組成部分的棲息地對生物生存的作用和多種多樣的棲息地類型的內容。

在內容上，本單元3課從觀察、認識棲息地對生物生存的基本作用，認識動物對環境的適應性，再到認識生物之間、生物與環境之間相互依存和相互影響，層層遞進，逐步深入。在科學思維培養方面，學生運用觀察、模擬實驗、資料分析的方法，從具體到抽象，從典型到共性，從局部到整體，逐步認識棲息地、動物的適應性、生態系統結構和平衡的概念。在科學態度培養方面，重在幫助學生認識生物世界的豐富多彩，棲息地環境的多樣性，以及生物與生物、生物與環境、人與自然環境的依存和共生關系，增強學生熱愛大自然、愛護生物的情感和意識。

“地表形態的變化”單元的設計思路與主要內容

“地表形態的變化”單元包括4課，分別是《地表流水的力量》《地球的內部結構》《地震》《火山噴發》。在低、中年段的學習中，學生初步認識了地球被一層大氣圈包圍著，地球表面有由各種水體組成的水圈，地球上的水處于不間斷的循環之中并產生云、霧、雨、雪等天氣現象，以及地球表面大部分覆蓋著土壤、巖石等。在此基礎上，本單元主要涉及的課程標準中的主要概念和學習內容見表2。

圍繞這些學習內容和學習目標，本單元各課設計的主要內容如下：

第4課《地表流水的力量》

從水在地球上的循環產生雨、雪等天氣現象引出問題：降水形成的流水在流動過程中會改變地表形態嗎？圍繞探究“流水如何塑造地表形態”這個科學實踐活動，設計了三個教學環節：

環節一：做模擬實驗，研究降雨對地表產生的影響，初步知道降雨量的大小、地表坡度不同等都是影響地表形態發生變化的因素；

環節二：將自然界中的流水與地表形態改變的現象建立聯系，探究降雨匯成河流后，在地表流動的過程中給不同部位的地表帶來的影響，系統認識流水具有侵蝕、搬運和堆積作用，是形成不同地形景觀的重要力量；

環節三：由流水推及海水、風、生物等其他自然力量，知道它們也具有和流水一樣塑造地表形態的作用，從而建構科學概念：地表長時間受到流水等自然因素的作用，會形成不同的地形景觀。

拓展與應用環節介紹了5種地表形態及其特點，引導學生對地球表面的形態形成整體的、綜合的認識。

第5課《地球的內部結構》

本課由表及里，圍繞“認識地球的內部結構”這個科學實踐活動設計了五個教學環節：

環節一：從與地球內部信息緊密關聯的地表現象，如由巖石組成的山脈、地下熱水、火山噴發、地下蘊藏著油氣等，引導學生推測地球內部的狀態；

環節二：通過日常生活中間接獲得物體內部信息的常用做法，探究一個未知物體的內部結構；

環節三：引導學生了解地質學家是怎樣尋找證據（如鉆探和分析地震波信息等）認識地球內部構造的，并閱讀資料，了解地球的內部劃分為地殼、地幔和地核三個圈層；

環節四：查閱資料了解地球的內部構造；

環節五：通過制作一個地球內部結構模型的活動，對地球內部結構的認識進一步形象化、具體化。

圍繞“認識巖石的成因和分類”這個科學實踐活動，設計了三個教學環節：

環節一：查閱資料，交流對巖石的成因和分類的認識，知道按照形成巖石的地質作用，巖石可分為巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類；

環節二：通過模擬實驗，了解從沉積巖到變質巖的形成過程，對巖石的成因形成更為具體的認識；

環節三：根據各類巖石的特征，辨別一些常見巖石是哪種類型的巖石。

通過這些環節，使學生對巖石的認識從模糊到清晰，從感性到具體，對巖石的多樣性及其成因的規律性形成初步認識。

第6課《地震》

本課主要探究地震的成因，了解抗震防災的措施。圍繞“探究地震形成的原因”這個科學探究活動，設計了三個教學環節：

環節一：通過觀察地震發生后地表產生的現象，如鐵路彎曲、大地裂口、房屋倒塌等，推測地震發生的原因；

環節二：設計模擬實驗，探究地震的力量來自哪里。教材中設計了通過擠壓、折斷紙板和木棍、拉抻塑料薄膜等，引導學生體驗地球內部地殼運動力量的活動；

環節三：由模擬實驗推測自然中的地球內部運動，想象當實驗現象發生在地殼中的巖石層時，會帶來哪些破壞性的結果，認識地殼運動是地震發生的原因，了解地震是形成或改變地表形態的重要因素。

圍繞第二個科學實踐活動“怎樣避震”，讓學生理解抗震防災的一些做法，使他們不僅知道應當怎么做，還能明白為什么這樣做。

拓展與應用環節介紹了張衡的地動儀及其復原研究的情況，引導學生認識古代科學家圍繞地震所進行的科學探索，這一內容既是科學史教育，也滲透著中華優秀傳統文化教育。

第7課《火山噴發》

本課圍繞科學實踐活動“探究火山噴發的原因”設計了四個教學環節：

環節一：通過觀察火山噴發后出現的地表現象，結合對地球內部結構的認識，推測火山噴發的原因；

環節二：根據推測設計模擬實驗，如擠壓瓶中的水、加熱土豆泥和番茄醬等，研究火山噴發的過程；

環節三：通過模擬實驗及對地球內部的物質及其運動的認識，形成對火山噴發原因的基本認識；

環節四：了解火山噴發后對地表帶來的變化，知道火山噴發是由于地殼運動引起的，可以形成或改變地表形態。

拓展與應用環節介紹了火山噴發后給地表帶來的變化及給人類帶來的不利影響和有益之處，培養學生的辯證思維，認識自然事物具有兩面性。

單元回顧中的概念圖圍繞“地表形態”這一主要概念，分別從地表流水塑造著地表形態、地震及火山噴發形成和改變著地表形態兩個方面展開。“地表形態”又指向“自然環境”，表明了基本觀點，即地表形態是多種因素相互作用、相互影響形成的，各種各樣的地表形態既是自然環境的組成部分，也影響著自然環境的形成和變化。概念圖下半部分的地球內部結構，說明了地殼、地幔、地核構成了地球內部的圈層，其中地殼主要由巖石組成，地殼運動導致地震、火山噴發等自然現象。

在內容上，本單元4課按照由近及遠、從表及里的順序，先引導學生認識地表流水對地表形態形成的作用，再認識地球內部的結構，以及由于地殼運動導致地震和火山噴發現象等，形成和改變著地表形態。在科學思維培養方面，主要通過觀察現象、模擬實驗、資料分析等過程，引導學生認識地表形態形成的規律，在認識地表形態多樣性的基礎上，尋找其成因的綜合性和統一性的規律。在科學態度培養方面，引導學生在聯系中看待各種自然現象，認識自然世界的豐富多彩，形成可持續發展的觀念。

“探索宇宙”單元的設計思路與主要內容

“探索宇宙”單元包括4課，分別是《太陽、地球和月球》《太陽系》《認識星空》《人類探索宇宙的歷程》。在低、中年級，學生已經對太陽是一顆恒星，地球是太陽系中的一顆行星，月球是地球的衛星等概況有了一定了解。本單元涉及的課程標準中的主要概念和學習內容見表3。

圍繞這些學習內容和學習目標，本單元各課設計的主要內容如下：

第8課《太陽、地球和月球》

從與人類關系最密切的日地月系統入手，圍繞認識“日地之間的關系”這個科學實踐活動，設計了三個教學環節：

環節一：梳理已有認知，提出日地月之間的關系；

環節二：模擬日地月之間的相對運動方式，對三球之間的運動關系以及形成的晝夜、月相、四季等自然現象建立系統性的認識；

環節三：根據三球之間大小、距離的數據，在數學計算的基礎上或尋找相應的實物等方式，建立三球的模型關系，從而對三球的相對大小和相對距離，從宏大的抽象數據轉變為具體的認識。

拓展與應用環節介紹了月食、日食現象，引導學生初步了解這些天文現象與地球、月球和太陽之間的運動關系是有聯系的。

第9課《太陽系》

本課從日地月系統擴展到太陽系，圍繞“認識太陽系”這個科學實踐活動，設計了三個教學環節：

環節一：查閱資料，了解太陽系的組成；

環節二：了解太陽系8顆行星的有關信息；

環節三：根據8顆行星的大小、與太陽的距離等數據，在數學計算的基礎上或尋找相應的實物模型等方式，建立太陽系行星的模型，從而對太陽系中天體的相對位置和相對大小形成更具體、形象的認識。

拓展與應用環節介紹了太陽系“家族”，幫助學生綜合地認識太陽系天體組成的結構。

第10課《認識星空》

本課從太陽系擴展到目之所及的星空，圍繞“觀察星空”這個科學實踐活動，設計了三個教學環節：

環節一：梳理關于星空的已有認知，提出有關星空進一步探究的問題；

環節二：學習觀察星空的方法，包括觀察地點和觀察時間的選擇，學習辨認星空中常見的幾個星座，如大熊座、獵戶座；

環節三：學習通過北斗七星辨認北極星，并利用北極星辨認方向。

拓展與應用環節介紹如何使用活動星圖觀察星空。

通過這些教學環節，幫助學生建構“地球是太陽系中的一顆行星，太陽是銀河系中的一顆恒星”的概念。當然，銀河中還有數量多得令人難以置信的恒星，觀察星座能幫助學生認識宇宙的浩瀚廣袤。

第11課《人類探索宇宙的歷程》

本課的認識對象從人類能直接看到的星空擴展到人眼看不見但借助工具可以探測的更廣闊的宇宙空間。圍繞“了解人類探索宇宙的歷程”科學實踐活動，引導學生按照時間順序，梳理有關人類探索宇宙的歷程，主要包括四個教學環節：

環節一：了解古人對宇宙的認識，如天圓地方、地心說、日心說等；

環節二：認識17世紀到19世紀，人類對宇宙的探索，如人們開始借助望遠鏡觀測星空，發現了更多的恒星、行星、衛星等；

環節三：了解現代科學家對宇宙的探索，如把探測宇宙的工具乃至科研人員送入太空，直接開展科學探測；

環節四：在了解人類探索宇宙的一些重要歷史事件的基礎上，引導學生辦一期以“艱辛的探索”為主題的墻報，加深他們對人類探索宇宙的認識。

拓展與應用環節簡要介紹了我國航天事業的發展。

通過這些環節，幫助學生了解人類探索宇宙的歷史，關注我國及世界空間技術的發展，知道宇宙中還有無窮的奧秘等待著我們去探索。

單元回顧中的概念圖圍繞探索宇宙這一核心概念，呈現了人類探索宇宙的簡要歷程，概括了宇宙的基本組成結構。

本單元的4課層層遞進、逐步深入地引導學生認識日地月系統、太陽系、銀河系和宇宙的結構組成，了解人類探索宇宙的歷程，關注空間技術的最新發展。在科學思維培養方面，主要運用查閱資料、實地觀察、建構模型等方法，著重發展學生的空間想象、模型思維、邏輯推理等能力。在科學態度培養方面，幫助學生建立科學的宇宙觀和自然觀，認識到地球是目前人們認識到的唯一適合人類生存的星球，進一步激發學生探究地球和宇宙的愿望。

“‘飛向’太空”單元的設計思路與主要內容

“‘飛向’太空”單元是技術與工程領域的學習內容，包括3課：《認識飛行器》《制作“火箭”》《模擬探索：到火星上去》。前一單元認識了太陽系，了解了人類探索宇宙的歷程，在此基礎上，本單元引導學生認識飛行器，設計與制作“火箭”并模擬探索火星。本單元要落實的課程標準的內容標準有：16.3工程和技術產品改變了人們的生產和生活；17.1技術發明通常蘊含著一定的科學原理；18.1工程是以科學和技術為基礎的系統性工作；18.2工程的關鍵是設計；18.3工程需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進和完善。

第12課《認識飛行器》

飛行器是人類飛離地面、飛向太空的重要工具。本課的第一個科學實踐活動是認識“各種各樣的飛行器”，包括三個教學環節：

環節一：了解飛向天空的飛行器；

環節二：了解一些能夠飛離地球的飛行器；

環節三：觀察并了解飛行器的動力。

拓展與應用環節介紹了航空器、航天器、航宇器分別是依靠什么動力飛上天的。通過這些環節，幫助學生建構“技術發明通常蘊含著一定的科學原理”的主要概念。

第二個科學實踐活動是“了解飛行器中的仿生學”，包括三個教學環節：

環節一：了解飛行器中哪些發明受到了生物的啟發，如飛機機翼的形態、雷達的原理等；

環節二：了解仿生學在技術發明和工程建造中的作用，知道很多發明可以在自然界找到原型，能夠說出工程師利用科學原理發明創造的實例；

環節三：引導學生思考仿生學對設計和制作一種飛行器有什么啟發。

通過這些環節的教學，使學生對飛行器有比較深入的認識，為后續設計和制作“火箭”做鋪墊。

第13課《制作“火箭”》

本課圍繞設計和制作火箭的技術與工程任務，安排的第一個科學實踐活動是設計和制作“火箭”，包括四個教學環節：

環節一：通過實驗探究反沖力（包括空氣反沖力和水反沖力）的作用；

環節二：設計“火箭”，思考用什么作為升空動力，將前一環節對反沖力的認識運用到“火箭”的設計中；

環節三：畫出“火箭”設計圖，考慮制作“火箭”需要用到哪些材料和工具；

環節四：根據設計方案，小組分工合作制作火箭模型。

第二個科學實踐活動是“測試和改進‘火箭’”，包括四個教學環節：

環節一：將自制的“火箭”發射升空，測試它能夠飛多高；

環節二：調整“火箭”的發射角度，測試它能夠飛多遠；

環節三：根據測試結果，找出自制“火箭”存在的問題并進行改進；

環節四：舉辦一場“火箭”發射大賽，比一比誰的“火箭”射得又高又遠。

學生通過經歷完整的設計、制作、測試與改進“火箭”的工程實踐過程，能夠建構“工程是以科學和技術為基礎的系統性工作，工程的關鍵是設計”“工程需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進和完善”等概念。

第14課《模擬探索：到火星上去》

本課引導學生利用有關的科學知識模擬探索火星，圍繞制訂“火星定居計劃”設計了三個教學環節：

環節一：查閱資料，了解火星的相關信息，并與地球上的環境進行比較，認識如果在火星上生存將面臨哪些需要解決的問題；

環節二：設計能夠在火星上安全著陸的“探測器”，重點結合火星表面的地質、地形情況，思考著陸裝置應當怎樣設計；

環節三：制訂“火星定居計劃”，系統地解決在火星上生存面臨的居住、食物、用水、能源、交通、通信等問題。通過這些實踐活動，幫助學生建構“工程是以科學和技術為基礎的系統性工作”的概念。

單元回顧中的概念圖呈現了圍繞飛向太空、制作“火箭”和“定居”火星的技術與工程任務，表現了在技術與工程任務中，科學、技術、工程和數學之間的緊密關系。

本單元注重將科學、技術、工程和數學有機融合，培養學生的科學思維、工程思維和創新能力。在科學思維培養方面，要求學生不能光有天馬行空的想象，更要有腳踏實地的科學計劃來解決問題。在工程思維培養方面，要求學生圍繞工程任務，運用科學知識進行設計和制作，尋找解決問題的方法。最后展示產品，并通過評價、改進來完善作品，培養學生的解決問題的能力，提高他們的創新能力。

綜觀本冊內容，在概念進階上，注重圍繞現象、事物的結構與功能、適應與規律、多樣性和系統性這些科學大概念，著重探究生物與環境之間的適應關系，人與自然的依存、共生關系，地表形態的變化及形成的原因，地球內部的結構，日地月系統、太陽系、銀河系、宇宙的系統結構。最后通過“技術與工程”單元將這些科學內容與技術、工程和數學等有機融合，引導學生跨學科、綜合性地學習。在編寫體例上，各單元、各課從學生的生活經驗和已有認知出發，創設生活情境，引出探究問題，開展主題明確的科學實踐活動，幫助學生逐步建構科學概念，實現知識的遷移和應用。