資源簡介

/ 讓教學更有效 高效備課 | 科學學科
蘇教版小學科學五年級上冊
第五單元《人體司令部》大單元教學設計
跨學科概念 系統與模型
核心 概念 5.生命系統的構成層次
學習 內容 5-6年級 內容 要求 5.5人體由多個系統組成
學業 要求 5-6年級：④說出腦是認知、情感、意志和行為的生物學基礎，舉例說出保護腦健康的主要措施
單元 內容 人的身體是具有復雜結構的有機整體，各系統相互聯系、相互影響、密切 配合、缺一不可。其中神經系統調節、維持、控制著其他各系統的功能與活動，讓機體適應不斷變化的外界環境，并主動認識客觀世界、改造客觀世界。人的大腦作為神經系統的重要組成部分，不僅是調節與控制的最高中樞，而且是思維活動的器官，在整個神經系統中居于主導地位。因此掌握一些腦科學的知識，對學習、工作、生活，甚至一生的發展都意義深遠。 教材立足于認識神經系統的現實意義和學生的實際情況，遵循神經系統的工作方式，從刺激與反應的關聯性出發，以人體神經系統以及腦科學中最基礎、最重要的內容為核心，以促進學生的認知和思維發展為目的，提出了“人體‘司令部’”這個學習主題。
單元 學情 在生活中，學生一方面難以直接觀察和感知隱藏在人體內的神經系統，另一方面又對其有所耳聞，會不自覺地運用一些相關詞匯。但是學生少有機會對神經系統進行系統了解，甚至會有一些錯誤認識。因此，對學生而言神經系統是神秘的、有趣的，他們渴望了解其奧秘，渴望了解后的了然，這會有助于他們變得更有智慧、更會思考。
單元 目標 科學觀念：初步認識人體的主要生命活動和人體健康。 科學思維：能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調查、案例分析等方 式獲取事物的信息。 探究實踐：能基于所學的知識，用科學語言、概念圖、統計圖表等方式記錄整理信息，表述探究結果。 態度責任：表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。
單元 實施 序號 教學主題 課時安排 主要教學活動
1 刺激與反應 1 區分刺激與反應
2 從刺激到反應 1 探究信息傳遞過程
3 我們的大腦 1 探究大腦的輕重、模樣、功能和分工
4 大腦的開發與利用 1 愛護大腦和科學用腦。
課時教學設計
課題 刺激與反應
學習內容分析 本課是蘇教版科學五年級上冊第五單元《人體的“司令部”》中的第一課《刺激與反應》。本課以學生的生活經驗為基礎，圍繞區分刺激與反應為主題，以分析、比較、概括為核心依次展開三個部分的教學內容：首先，以幾個常見的生活場景作為導入，通過讓學生描述場景中的行為是在什么情況下發生的，引導學生正確理解刺激與反應之間的因果關系；其次，開展與刺激和反應相關的小游戲，利用實驗數據，讓學生意識到人的反應速度存在差異，明白即使時再微小的差異，也可能產生顯著的影響；最后，利用游戲體驗人的本能反應，通過對比發現本能往往不受自己的意志控制，能對普通的反應與本能有一定的區分。 經本課的學習，落實課程標準中人體能對環境刺激作出反應。能正確區分出各種場景下的刺激與反應分別是什么。
學情 分析 五年級的學生，在低段是已經識別了眼、耳、鼻、舌、皮膚等感覺器官，對生活中的場景也有一定的經驗基礎。但是由于沒有系統了解隱藏在人類內的神經系統，也沒有對人體面對刺激時產生的反應有過多的留意，因此對刺激和反應只停留于感知階段，對于如何正確區分并不了解。因此本節課利用大量的體驗活動，結合數據分析，培養學生學會自覺運用數據，解釋相關現象或證明自己的觀點，讓學生了解刺激與反應的相關科學知識。
學習 目標 科學觀念 1．知道什么是刺激，什么是反應。 2．懂得刺激與反應的聯系。 3．知道人的反應速度存在差異。 4．知道本能是不受大腦控制的情況下做出非常迅速的反應。 科學思維 能基于所學的知識，運用分析、比較、概括等方法知道刺激與反應的聯系。 探究實踐 能通過分析數據得出人的反應速度存在差異的結論。 態度責任 樂于與他人共同合作，一起完成實驗操作，并結合數據，交流討論出實驗結論。
學習 重點 懂得刺激與反應的聯系。
學習 難點 在感受和體驗活動中，區分什么是刺激、什么是反應。
學習 準備 教師材料：課件、氣球 學生材料：實驗記錄單、護目鏡、氣球、尺子、秒表
學習活動設計
探究活動 教師活動 學生活動 探究意圖
一、創設情境，為新知奠定基礎 1．導入：今天的這節課，老師希望同學們能夠像小科學家一樣，對即將出現的一系列現象進行嚴謹地觀察。 2．播放無聲視頻，視頻內容為：一群學生在教室外玩耍，突然全部進入教室，進入教室后的學生歡呼雀躍。 3．提問：在剛剛播放的視頻中，孩子們在做什么呢？在什么情況下會這樣做呢？ 4．師生交流。產生的變化：行為變化、情緒變化。產生變化的原因：聽到聲音、看見現象。感官：耳朵、眼睛。 5．過渡：下面難度升級！老師準備了兩瓶神秘的液體，我會分別邀請兩名同學上臺體驗，請大家根據他們的表現，推測瓶中可能是什么液體。 6．展示第一瓶液體：請一名同學上臺用聞的方式體驗，該如何正確的聞呢？（所有學生做出聞的動作），請同學們根據他行為的變化，推測是什么液體。 7．邀請一名學生上臺體驗。 8．學生猜測。 9．展示第二瓶液體：再邀請一名同學上臺用嘗的方法體驗，再讓大家猜一猜，誰來？ 10．邀請一名學生上臺體驗，其他學生猜測。 11．小結：產生的變化：表情變化…… 產生變化的原因：聞到氣味、嘗到味道。感官：鼻子、舌頭。 1．學生觀看視頻并結合視頻進行推測。 2．兩名學生上臺分別用聞和嘗的方式體驗液體對鼻子和舌頭帶來的刺激。臺下學生根據臺上學生的表現猜測液體可能是什么。 [設計意圖：以學生最熟悉的學習場景作為導入，能夠讓學生更好地融入情境，幫助學生抓住關鍵信息，為學生之后正確認識刺激和反應打好基礎。]
二、分析概括，正確認識刺激與反應 1．過渡：通過剛才的幾個場景，你們認為，是什么原因會引起人的變化呢？ 2．師生交流：人會做出活動或變化，是由于之前看到了現象、聽到了聲音、聞到了氣味、嘗到了味道而引起的。 3．教師提煉和總結學生的表達，給刺激與反應下定義。 在科學上我們將看到了現象、聽到了聲音、聞到了氣味、嘗到了味道統稱為刺激，當人接受到刺激后，就會引起的一連串的行為變化，我們將行為變化統稱為反應。 4．提問：剛才交流的內容中，哪一欄內容屬于刺激，哪一欄內容屬于反應？ 5．過渡：老師要考考大家，能否從下面的這張動態圖片中，推測出，圖片中的小女孩，她的哪個感官，接受到了什么樣的刺激，由此引起了哪些反應。 6．播放動態圖片。 7．師生交流：皮膚（感官）吹到冷風后（刺激），感覺到冷并抱著胳膊（反應）。 1．學生分析概括體驗活動中的共同點，正確認識刺激與反應。 [設計意圖：要讓學生能夠正確地認識刺激和反應的區別和聯系，就要使學生在體會各種各樣的生活例子后，提供學生獨立思考的機會，讓學生通過分析和概括發現其中的規律，并用例子，初步了解學生對刺激和反應的掌握情況。]
三、借助“抓尺子和”“掐秒表”游戲，體驗個體反應速度有差異 （一）游戲“抓尺子”（3分30秒） 1．過渡：關于刺激與反應我們可以玩許許多多的小游戲，第一個游戲叫做“抓尺子，”看看同學們，通過游戲能否有新的發現。 2．播放微課，使學生了解“抓尺子”的游戲規則。 游戲規則：游戲時同桌為一組，一名同學將尺子（50cm長）的零刻度朝下，用手捏住尺子的末端，另一名同學將手掌完全張開，將手的虎口剛好處于在尺子的末端，做好準備后，放尺子的同學，隨機松開手讓尺子自由落下，抓尺子的同學立馬握拳將尺子抓住。抓住尺子后，觀察手的最下端處于刻度線的哪個位置，并把數據記錄下來。每人進行3次，3次結束后，兩人角色相互調換。完成6次記錄后，寫下每人抓到的尺子的最短長度。并以小組為單位思考，在游戲中，每個人抓到的尺子的最短長度不同的原因可能是什么？ 3．談話：對游戲規則有沒有不清楚的地方呢？那我們就趕緊開始吧！ 4．學生參與游戲、記錄數據。 5．教師展示一組（4人）實驗數據，并帶領學生一同分析數據。 6．提問：游戲中，同一個人3次數據并不是都相同，聰明的你們，認為原因可能是什么呢？ 7．師生交流：人的反應速度有差異。 8．提問：如果想知道每個人反應速度具體相差多少，應該用哪一類的數據會更加直觀呢？ 9．生：用時間 10．師：是的，時間就是一個更直觀的數據。我們將通過第二個游戲“掐秒表”，來看看大家的反應速度差別到底大不大。 （二）游戲“掐秒表”（2分30秒） 1．播放微課，使學生了解“掐秒表”的游戲規則。 游戲規則：游戲時，同桌為一組。每次一人參與游戲。參與游戲的同學，按下啟動鍵后，秒表開始計時，同時以最快的速度，按下暫停鍵，記錄一次游戲所花費的時間。每人進行3次，3次結束后，輪換另一名同學。游戲結束后，寫下每個人的最短用時。通過數據思考，個體反應速度差別大嗎？ 2．學生參與游戲、記錄數據。 3．展示數據：我們觀察到，雖然同學的反應速度都很快，但彼此之間還是有零點零幾秒的差別，你們認為這樣的時間差對我們的生活影響大嗎？ 4．師生交流。 5．教師播放世界頂級短跑運動員的比賽。 6．提問：可能是什么原因，導致運動員的短跑時間有零點零幾秒的差別呢？ 7．生：訓練，起跑反應…… 8．教師展示世界頂級運動員起跑反應時間。 9．總結：零點零幾秒的差別看起來對我們的生活影響似乎不明顯，但是在特定的人或事情上，產生的影響將會是巨大的。 1．學生參與“抓尺子”游戲并記錄與分析游戲中的數據。 2．學生參與“掐秒表”游戲，并記錄與分析游戲中的數據。 3．學生觀看世界頂級短跑運動員的比賽，交流想法。 [設計意圖：借助“抓尺子”的游戲，讓學生感受到每個人的反應速度可能不同，但是因為“抓尺子”的數據不夠直觀，因此借助“掐秒表”的游戲，通過記錄數據，加強讓學生對反應速度有差別的感受。同時利用短跑運動員的比賽成績，使學生明白即使是微小的差別，可能產生巨大的影響。]
四、以“朝眼部丟氣球”游戲，體驗本能也是一種反應（4分鐘） 1．過渡：但是人的某些反應速度其實比世界上最頂級的田徑運動員的起跑速度還要快。其中一種就是眨眼。人眨眼一次所花的時間大約為0.02秒。如果有一個氣球朝你們的眼部丟來，你覺得你能控制自己眼睛不眨嗎？ 2．組織學生參與游戲“朝眼部丟氣球”。 游戲規則：四人為一小組，正式開始游戲前做好分工。一號同學負責向二號同學眼部丟氣球。被丟氣球的同學，眼睛始終盯著氣球，當氣球朝眼部飛來時，努力用大腦控制不眨眼睛。三號同學認真計算被丟氣球同學一共眨了幾次眼睛，四號同學負責記錄數據。每人一共被丟氣球5次，5次結束后，輪換下一名同學。游戲后交流感受。 3．學生進行游戲。 4．學生結合個人感受和數據，交流眨眼是一種難以受大腦控制的反應。 5．提問：眨眼的目的又是什么呢？ 6．生；害怕眼睛被氣球砸到。眨眼是為了保護眼睛。 7．師：現在誰能來總結下，在這個游戲中，眨眼反應有哪些特點呢？ 8．生：難以受到大腦控制、目的是保護自己、反應速度較快。 9．小結：我們把這類型的反應稱為本能反應。 1．學生參與“朝眼部丟氣球”游戲并記錄與分析游戲中的數據。 2．概括本能反應的特征。 [設計意圖：利用“朝眼部丟氣球”的游戲，要求學生要用大腦努力控制眼睛不眨，讓學生能夠深刻體會到，人的有些反應是難以受到大腦控制，這樣的反應通常是用來保護自己，被稱為本能，以此幫助學生更加全面了解刺激與反應這個主題。]
板書 設計 17．刺激與反應
作業與拓展學習設計 查找資料，了解更多本能反應
課題 從刺激到反應
學習內容分析 《從刺激到反應》是蘇教版科學五年級上冊第5單元中的第2課。本課從學生生活實際出發，圍繞神經系統的組成，采用先總體后局部的邏輯結構，分四部分展開探究活動。 第一部分，以玩“搶椅子”游戲導入，引導學生分析游戲中的刺激和反應的過程，并在人體輪廓圖上畫出來。通過游戲與畫圖使學生初步了解神經系統的基本組成。 第二部分，分析并完善人體神經系統信息傳遞過程。 活動一：分析游戲中從刺激到反應的過程，明析大腦具有高級功能，能夠指揮人的行動，并在人體輪廓圖上畫出信號的傳遞過程，為學生建立形象化的神經系統概況做好鋪墊。 活動二：以生活或比賽中的常見例子鞏固并豐富人體輪廓圖中神經系統信息傳遞的路徑。分析人體神經系統可能的結構分布。 第三部分，感受神經系統的各項差異以及大腦錯覺。 活動一：探究人體不同部位皮膚敏感性和不同部位反應的快慢。通過測試人體不同部位的皮膚敏感性和不同部位反應的快慢來說明人身體神經分布的不均勻。再次補充完善增加人體神經系統信息傳遞圖。 活動二：通過目測比較兩幅圖中線段、圖形，讓學生明白我們大腦有時也會產生“錯覺”。 第四部分，以學生在生活中常見本能的應急反應，分析脊髓在信息傳遞中的作用。通過閱讀脊髓和保護脊髓注意事項的資料，讓學生樹立健康生活的觀念。
學情 分析 五年級學生對于本學科的特點以及學習方法已經有所了解。已經具備了較高的抽象水平,可以離開具體事物進行抽象的思考。他們對于該學科的學習具有濃厚的興趣，學會了小組之間、同桌之間合作學習，這都為本節課的教學做好了鋪墊。 本課是蘇教版五年級下冊《人體司令部》單元的第二課。通過上一節課的學習，學生已經了解并感受了刺激與反應。但對從刺激到反應的過程即本課新的新知——神經，知之甚少。神經比較抽象，看不見，摸不著，沒有科學的認識與實踐，導致學生對神經認識很模糊。部分學生可能對神經有所認識，但都是停留在知識性的問題上，缺乏系統性，缺少實際的活動體驗和感知。因此本節課的教學設計盡可能以游戲、活動為主線開展教學。在活動中感受信息的傳遞，拉近學生與抽象神經的距離﹐降低學生的學習難度。
學習 目標 科學觀念 1．通過提取閱讀資料中的信息，知道人神經系統的組成以及各組成部分的作用。 2．舉例人體對某些刺激到反應方式和作用。 3．知道一些有關脊髓的知識以及保護脊髓的注意事項。 科學思維 1.通過測試活動，能夠收集證據感受到神經系統中各部位和反應速度上存在的一些差異和大腦在處理信息時也會出錯。 探究實踐 1.能模仿例子，針對具體情況畫出神經信息傳遞流程圖。會用科學語言、概念圖、圖表等收集整理信息，處理結果。 態度責任 1.激發學生參與科學探究的興趣和了解人體器官欲望，產生對事物的結構、功能、變化及相互關系進行探究的興趣。
學習 重點 了解人體神經系統的組成。
學習 難點 通過畫信息傳遞流程，知道神經信息的傳遞路徑。
學習 準備 教師材料：課件、記錄單、游戲道具 學生材料：兩支鉛筆
學習活動設計
探究活動 教師活動 學生活動 探究意圖
一、游戲導入新課 1．師介紹游戲規則，學生玩“搶椅子”游戲。 思考：這個游戲與上節課的學習內容有聯系嗎？ 2．學生分析游戲中刺激和反應的過程，教師板書。 生：刺激，聽、看；反應，搶（屁股、腳、手） 師板書：刺激（聽看） 反應（搶：手、腳、屁股等） 1．學生觀看游戲，思考這個游戲與上節課的學習內容有聯系嗎？ 2．學生分析匯報。 [設計意圖：以學生喜聞樂見的游戲導入，激發學生學習的興趣，了解學生上節課知識點的掌握情況，將學生已有的前知識引入到即將進行的新知識研究中來。]
二、認識人體神經系統 1．問題：上臺游戲的五個同學接受到的刺激一樣，反應結果一樣嗎？是什么使他們反應不一樣？ 生：有的同學反應快，搶椅子游戲中我們用到的器官有耳朵、眼睛、手、腳、屁股等，還用到大腦。大腦使他們反應不一樣。 2．師：大腦在刺激與反應的過程中應該處于什么位置？他們三者是什么關系？是怎么工作的？ 師生交流：大腦處于刺激與反應的中間，刺激的信號傳給大腦，大腦做出指令傳給手腳等產生反應。 3．老師這里有張人體輪廓圖，請在人體輪廓圖上畫出游戲過程中信號的傳遞過程。 學生畫圖，展示匯報（引導學生認識傳入、傳出神經和信號傳遞的過程。） 4．分析：為什么刺激產生的信號都連接到大腦？大腦起到什么作用？ 生：總指揮、司令部 5．師出示“抗震救災總指揮的現場圖”，生分析：為什么說大腦起著指揮部的作用？他們是怎么工作的？ 師生交流：氣象報告員和部隊情況報告員收集信息。司令員接受信息，進行思考，做出決策，下達命令。傳令兵傳達指令。 6．再觀察、再思考：在我們的生活中或賽場上還有哪些這樣從刺激到反應的過程？ 生交流，師播放體育賽場圖片及日常活動。 生：守門員撲球、聽槍聲起跑、看手機發信等。 7．同學們根據師生舉例的生活或運動場景，描述其從刺激到反應的完整過程，并在人體輪廓圖上畫出完整過程。 （生第二次畫神經信號傳遞過程。） 8．學生展示交流（學生圖示比較雜亂），師生質疑：我們體內的神經系統是如此雜亂嗎？ 9．師出示電腦機房線路的梳理，引導學生分析遷移人體神經系統可能的結構分布。 生：線路整齊、規范、先總再分、左右對稱…… 10．師展示人體體內的神經系統結構圖，分析脊髓的位置及結構特點。 1．學生討論分析：同樣的刺激為什么反應的結果不一樣。 2．學生在人體輪廓圖上畫出信號在人體內的傳遞過程。 3．學生結合抗震救災總指揮部的現場圖，分析大腦在信息傳遞過程中的作用。 4．學生舉例生活中體現從刺激到反應的其他例子。 5.根據學生各自選擇的例子，學生在人體輪廓圖上再次畫下從刺激到反應的過程。 6．學生展示交流。 7．生分析人體神經傳遞系統可能的結構分布。 [設計意圖：結合游戲活動的分析，深入淺出，通過畫圖的方式使學生對抽象的神經傳遞過程逐漸明析。再用具體的情景幫助學生建立司令部的概念，了解人神經系統的組成部分以及它們各自的位置和作用。] [設計意圖：通過兩次對信息傳遞過程的繪圖，將抽象的信息傳遞過程直觀化。同時借助機房內雜亂與規范兩種線路的對比，使學生自主分析人體神經系統可能的結構分布，并不斷接近真實的神經系統結構。]
三、感受神經系統的各項差異以及大腦錯覺 1．大腦每天都要進行著各種指揮與判斷，每次判斷都能準確無誤嗎？ 生：人腦也會錯誤的處理信息，如考試等。 2．教師圖片展示兩幅圖，生目測并比較兩幅圖中兩根線段的長度以及是否平行。 生：看起來長度不等的兩根線段其實一樣長，看起來不平行的兩根線其實是平行的。大腦也會出錯，需要更多的數據和實證確認。 師：所以眼見不一定為實。產生錯覺是人腦的正常現象，同學們不要為此而擔憂和緊張。 3．眼睛傳遞的刺激可以使大腦做出誤判，人體還有其它的刺激也會讓大腦誤判嗎？比如人體不同部位的皮膚，他們的敏感度一樣嗎？可以怎么研究？ 4．活動：用一支或兩支鉛筆的筆尖觸碰身體不同部位皮膚，看看大腦能否分辨出來？ 要求：觸碰的力量大小一樣、被測試者必須閉上雙眼、測試不同的部位并記錄。 5．學生分組實驗。 6．學生匯報分析：身體的不同部位的敏感度不同、反應速度不同。可能有的部分神經多、有的部分神經少。 7．那我們的神經網絡圖，可以做哪些修改？ 生：敏感的地方可以畫得密，不敏感的地方可以畫得疏點。 8．生完善神經網絡圖。 1．生舉例生活中大腦判斷失誤的例子。 2．生分析老師出示的視錯覺圖例。 3．學生設計實驗研究人體皮膚敏感度實驗。 4．根據實驗設計，學生分小組進行身體不同部分皮膚敏感度實驗。 5．實驗結束，生匯報分析。 6．根據匯報生完善人體神經網絡圖。 [設計意圖：從人腦處理信息的實際情況出發，以人腦也會錯誤的處理信息，即錯覺為例，讓學生發現看起來長度不等的兩根線段其實一樣長，感受到腦在處理信息時有時也會出錯，促進學生更深入的了解人腦的工作。] [設計意圖：讓學生進行皮膚敏感比較性測試，使學生認識到各部位皮膚的敏感性存在一些客觀差異。促發學生從人體自身感受器分布密度差異這個角度出發進行思考，第三次補充完善人體神經網絡圖。]
四、脊髓的作用及保護 1．上節課我們講到，通過訓練守門員或短跑運動員的起跑反應速度很快！生活中有沒有什么樣的刺激與反應比他們還快？ 生：手燙到、觸電、嚇一跳等。 2．為什么這些刺激反應特別快？ 師生分析：遇到危險的應急反應，可能是沒有經過大腦思考的本能反應，等大腦思考再反應可能太慢了。 3．師講解脊髓的作用，強調輪廓圖中脊髓的位置與形狀。 師生總結：腦和脊髓都是身體的控制中心。腦負責存儲和加工信息，脊髓可以負責下達簡單的命令，傳送到肌肉，使其做出反應。 4．脊髓與大腦都是人體的控制中心，如果日常活動中不小心使我們的脊髓受傷了，可能會有什么后果？ 生討論匯報：要能會癱瘓，脊髓受傷則刺激與反應的傳遞通道中斷，受傷部位以下的器官都不能正常工作。 5．我們該怎么保護脊髓？ 師生交流自護方法：要養成良好的站姿坐姿，平時注意保護好自己的脊柱，尤其是頸椎要長時間低頭玩手機，玩電腦。對于需要長期伏案學習的學生老師來說，學習一個小時以上就應該適當的起來活動一下，可以學習做頸椎操，來達到保護頸椎的目的。日常生活當中，建議不要睡太軟的床墊，可以選擇睡硬板床，這樣的話有助于保護我們的腰椎。” 6．師展示總結：良好的學習、工作習慣可以有效保護脊髓。 1．學生討論舉例生活中比運動員更快的反應過程。 2．學生分析為什么嚇一跳的反應速度會那么快。 3．生討論分析脊髓受傷可能帶來的嚴重后果。 4．生舉例說明保護脊髓的方法及良好的生活習慣。 [設計意圖：通過了解脊髓作用，學生第四次理解、建構人體神經網絡圖，其次從保護神經系統，避免外傷的角度出發，讓學生知道脊髓的特點和保護脊髓的注意事項，掌握一些健康生活的知識，意識到保護大腦、脊髓、神經的重要性。有利于學生健康成長。]
板書 設計 17．從刺激到反應 刺激 大腦 反應 （脊髓） 聽 大腦 搶（屁股、腳、手） 看 （脊髓）
作業與拓展學習設計 制作保護脊髓的手抄報
課題 我們的大腦
學習內容分析 小學科學課程標準10.3提到，人腦具有高級功能，能夠指揮人的行動，產生思想和情感，進行認知和決策。對于5-6年級，要求學生達到“簡要描述腦是認知、情感、意志和行為的生物基礎。” 五年上冊第五單元《人體的司令部》中的第3課《我們的大腦》是生命科學領域的內容，本課學習前學生對“刺激和反應”已有認識，主要落腳點在于通過體驗讓學生自主了解人腦這一器官的內在特點和功能，為后續保護大腦和科學用腦奠定堅實基礎。 本課的教學主要包含兩部分：第一部分，通過“繪畫——閱讀——體驗”認識大腦。引導學生動手體驗，從腦的質量有1400克左右，大腦的體積是自己兩只拳頭握起來的大小，大腦的形狀類似核桃仁的表面，大腦的軟硬程度類似豆腐的軟硬等幾個方面，全面地認識大腦。第二部分，通過“記——控——辨——思——想”五大游戲體驗了解大腦功能。從“大腦有哪些功能？”這個問題入手，引導學生認識到大腦有記憶、識別、控制、推理、創造等功能，繼而開展測試活動，激發學生的興趣，調動學生學習的潛能，使學生充分地認識到人的記憶能力和創造潛能是可以被充分開發的。從以上課堂活動中，引導學生初步認識我們的大腦結構與功能，并思考如何去保護我們的大腦。
學情 分析 通過第17課《刺激與反應》與第18課《從刺激到反應》兩課的學習，學生對于大腦的作用有了一定的認識，大部分學生基本明白大腦是人體的最高指揮中心，對大腦具體的特點和功能的了解顯得模糊，缺乏系統性，為此，幫助學生自主建構對大腦的認識成為本課學習的關鍵。 學生在本課學習前，他們已經經歷了將近五個學年的科學課程學習，已經掌握一定的科學探究的方法，同時在語文學科學習中掌握了閱讀批注，提取關鍵信息的方法，這些為本課的學習提供的能力保障。 從學生的年齡結構和心理特征來看，五年級的學生對于科學學習已有自己的認識和理解，他們總是希望能有更多的時間能夠自主研究和思考，而且學生總覺得自己能行。為此，在本課學習中，應該盡可能基于學生自主研究的時間和空間，讓學生自主發現問題，研究問題，以此激發學生探究的興趣。通過活動材料的提供和游戲體驗活動的組織，讓學生在自主體驗中，促進其科學知識、探究能力、科學思維的生長。
學習 目標 科學觀念 通過游戲體驗，初步認識人體大腦的部分功能。 科學思維 能夠通過閱讀資料找出重要知識點。 探究實踐 能夠通過體驗觀察和閱讀資料，初步了解人體大腦的形態、結構、質量、位置、軟硬程度等基本情況。 態度責任 通過體驗活動，激發學生探究人體大腦暗箱的興趣，愿意將自己的探究結果與同伴分享。
學習 重點 初步了解人體大腦的形態、結構、質量、位置、軟硬程度等基本情況，知道大腦的功能。
學習 難點 初步了解大腦質量、軟硬等基本情況。
學習 準備 學生材料：1400克的鉤碼、豆花、學習資料與記錄單等。
學習活動設計
探究活動 教師活動 學生活動 探究意圖
一、謎語激趣，導入新課 1．談話：孩子們，課前老師給大家帶來了一則謎語，一起猜猜。前面的課大家對于刺激和反應有了認識，而且都知道了幫助作出判斷和指揮的器官是——大腦（板書）。現在給你1分鐘，回憶一下自己認識的大腦。 2．談話：沒錯，謎底就是大腦，對于大腦，你們都知道了些什么？ 1．學生反饋。 ［設計意圖：通過謎語激趣，直擊本課研究內容。]
二、活動體驗，建構知識 1．談話：孩子們，你們知道大腦的樣子嗎？請大家拿起筆，在老師提供的的表格里畫出你認識的大腦的樣子，請看活動要求： 活動1：畫一畫 （1）根據自己的認識，畫一畫你認識的大腦； （2）時間3分鐘。 2．談話：時間到，現在那位小伙伴愿意來與大家分享下自己的作品。 1．學生活動 2.學生分享 ［設計意圖：通 過繪畫，了解學生前概念。學生在繪畫中 學會串聯已有經驗解決問題，促進學生的串聯能力得到了生長，同時激發學生對大腦認識的研究興趣。]
1．談話：通過分享，老師發現大家對于大腦都有自己的認識和理解，但有些小伙伴還是有很多疑惑。這樣，今天，老師讓大腦自己做了一份自述，詳細介紹了下自己，材料就在你們手中，請每位同學自主閱讀，請看要求（課件出示）： 活動2：讀一讀 要求：利用語文學科所學的批注這一閱讀方法，閱讀《大腦的自述》這一資料，將關鍵信息進行圈畫。 2．談話：孩子們，通過閱讀，你有了哪些新的收獲呢？誰來分享一下。 1.學生閱讀 2．學生交流 ［設計意圖：通過閱讀活動，讓學生學會跨學科運用學習方法學習，學生在有方法的閱讀中逐步自主建構對大腦基本情況的認識，同時，其閱讀能力得到了訓練和生長。]
板書 設計 19．我們的大腦
作業與拓展學習設計 制作一個我們的大腦的模型
課題 大腦的開發與利用
學習內容分析 本課是整單元第四課，第一課區分刺激與反應，第二課探究信息傳遞過程，第三課探究大腦的輕重、模樣、功能和分工，第四課愛護大腦和科學用腦。四課采用遞進式結構，按照“從概念到過程，從過程到內在，從內在到愛護和使用”的邏輯編排。本課采用分列式結構，圍繞腦科學的運用，以四個活動為核心展開三個內容。第一個內容，學習圖形表征。活動1：接課文“腦科學的研究成果為學習科學打下了基礎”之后，借助大腦功能圖，指導學生分析此圖怎樣將相關知識聯系起來，讓學生了解氣泡圖的形式和作用。活動2：用圖片介紹魚骨圖的形式，指導學生把卡片提供的“人類在不同階段對地球的認識”，按照魚骨圖的要求填到相應的空框里，讓學生在活動中體會此形式的作用并初步學會使用。第二個內容，認識人工智能。活動3：通過閱讀課文關于人工智能的資料，采用圖文結合的方式，引導學生想象人工智能的應用前景，開拓學生的視野，增進對未來科技的向往。第三個內容，討論大腦保護。活動4：閱讀介紹大腦保護的資料，辨別具體做法是否合理。課文首先以資料的形式介紹大腦工作消耗能量的情況和與保護大腦相關的一些知識，然后啟發學生依據上述資料，對具體做法進行辨析，指導學生掌握一些怎樣保護大腦的知識。
學情 分析 五年級學生初步接觸大腦、神經內部結構，前置課程學習和積累會對本課學習產生影響。 五年級學生已有一定表達能力和邏輯素養，但是用思維導圖表達輸出會參差不齊，面向全體學生需要巧妙分組、協作。學生思維發散性不夠，暢享人工智能的發展前景會局限、集中在某些方面。
學習 目標 科學觀念 知道什么是人工智能及其應用前景。 科學思維 能利用資料，辨析一些做法是否有利于大腦的保護。 探究實踐 能用圖形表征表達一些事物的聯系。 態度責任 了解腦科學的研究成果為學習科學打下了基礎。
學習 重點 了解人們對腦科學知識的運用。
學習 難點 用圖形表征建立事物的聯系。
學習 準備 教師材料：PPT、視頻素材等。 學生材料：氣泡圖、魚骨圖、概念圖等記錄紙。
學習活動設計
探究活動 教師活動 學生活動 設計意圖
一、激發興趣導課 1．談話：上節課的學習，我們已經了解到人體大腦有一些基本的功能：記憶、認知、語言、書寫、情緒、思考、運動...... 2．如果利用圖形表征對它們進行整理，可以是這樣子的（出示氣泡圖） 3．引導觀察、思考： 觀察《大腦功能》氣泡圖，你能發現什么？氣泡圖所列的每項功能之間是什么關系？你還知道大腦具有哪些功能嗎？ 4．播放《超強大腦》片段，談感受： （1）這段視頻中，最令你感嘆的是什么？ （2）你還想知道什么？（你是不是很好奇，視頻中主人公所表現出來的這些“特異”功能是怎么來的呢？我們也能擁有這樣的技能嗎？如何獲得？） 5．（你認為）什么是大腦的開發和利用？（板書課題） （1）指名匯報，調查學生前概念 （2）過渡談話：人類對大腦的開發和利用經歷了一些特殊的階段。 1．參與整理，共同回憶 2．觀察、思考 3．回答：大腦功能很豐富…… 獨立的、平行的關系 互動、發言 4．觀看，談感受 特異功能…… 可能是天賦，也有可能是經過訓練而來的…… 5．互動交流 我認為：大腦的開發是指……，大腦的利用是指…… [設計意圖：結合回顧上一課教學成果，開門見山地引出“氣泡圖”這種圖形表征法；通過對氣泡圖的逐步分析，快速引發學生探究興趣；通過觀看“超強大腦”剪輯片段，聚焦課題“大腦的開發與利用”并調查學生前概念。]
二、體驗大腦的開發和利用 1．任務驅動：閱讀以下資料，獨立用魚骨圖表達“人類對大腦的認知理論”模型。 2．交流、討論 （1）在小組交流各自的表達結果，與同伴交流疑惑。 （2）討論：公認的表達結果是怎樣的？還有其它不同的表達方式嗎？為什么？ 3．導歸納 （1）對比前面的“氣泡圖”，這種魚骨圖的圖形表征有什么特點？ （2）仔細觀察剛剛整理好的魚骨圖，你有什么更深入的發現 你覺得這些復雜的大腦功能是如何實現的？它們原本就有嗎？ （3）板書： 開發——從無到有；利用——從有到優。 1．閱讀資料，邊讀邊理解，并用自己喜歡的方式做標記。 2．獨立完成魚骨圖整理，在四人小組交流并盡可能達成一致（自己修改或說服別人修改） 發現:只有唯一的表達方式，因為魚骨圖表征需要按照一定的順序。 3．互動交流： 魚骨圖表征講究順序。 （2)人類對大腦的認知越來越全面，從另一側面說明大腦功能越來越復雜。這些復雜的大腦功能有些原本就有，但是利用得越來越好；有些沒有，沒有的被開發出來了。 [設計意圖：通過引導學生完成“魚骨圖”表征的嘗試、討論、交流以及與氣泡圖的對比，豐富圖形表征的內涵；通過對給定的大腦相關資料的閱讀分享，再次辨析“大腦的開發”、“大腦的利用”。]
三、認識人工智能 1．談話：人類對大腦的開發和利用正飛速發展，而今，我們全面進入“人工智能時代” 2．設問：你直覺中的“人工智能”是怎樣的？ 3．閱讀資料，歸納總結 (1)初讀,提取關鍵信息：什么是人工智能？ (2)再讀,提取關鍵信息：人工智能技術對人類大腦功能的開發和利用表現為哪幾個方面？ (3)三讀，提取關鍵信息：人工智能不同于簡單機器人的特點 4．拓展信息，暢想未來 （1）觀看視頻，了解：人工智能的發展歷程。 （2）暢想未來，說說：人工智能在未來可以做哪些事情 5．討論“人工智能”概念圖 （1）演示：匯總以上表征，形成的“人工智能”概念圖 （2）觀察“概念圖”的內容，對比氣泡圖、魚骨圖，這樣表征有什么好處？ （3）思考：用圖形表征的過程，與大腦的開發與利用有何關聯？ 1．互動交流：可能是…… 2．互動交流 （1）新技術、可以模擬人類的思維、發現問題和解決問題…… （2）模擬大腦工作、延伸大腦功能和擴展大腦功能…… （3）承擔非簡單、重復任務，能學習，能發現問題、解決問題。 3．觀看視頻，分類梳理 4．借助視頻啟發，思考未來人工智能的應用領域，并積極分享交流自己的觀點與依據。 5．觀察、對比、歸納 6．反思圖形表征過程，體會大腦的開發與利用在我們自己的學習、生活中很常見。 [設計意圖：通過對人工智能相關資料的閱讀指導，幫助學生厘清人工智能的概念內涵；組織觀看人工智能的應用視頻，豐富直觀感知，自然過渡到暢想人工智能的應用；對比、歸納三種不同圖形表征方法，為切身體驗“大腦的開發”與“大腦的利用”，建構核心概念創造情境。]
四、討論大腦保護 1．談話：大腦的開發與利用永無止境，大腦需要被保護（板書：保護） 2．閱讀資料，匯報：保護大腦健康需要關注哪些方面？（板書） 3．再讀資料，辨析： （1）以下做法是否正確，并能說出理由；針對錯誤的做法提出改進建議 （2）總結、反思：良好生活習慣和生存環境會對人體產生積極影響。（板書：習慣、環境） 1．參與互動，產生因果連結 2．閱讀，摘要并交流： 睡眠、作息；空氣、心情等 3．參與互動、交流，強調有依據的辨析和針對錯誤說法逐條提出科學的建議。 4．參與反思和交流，鍛煉歸納與觀點凝煉。 [設計意圖：從大腦的開發與利用自然過渡到大腦需要被保護，落實科學指導（服務）生活的理念；通過評析具體的行為、習慣，習得大腦保護相關方法與策略，促進學生思維發展。]
板書 設計 20．大腦的開發與利用
作業與拓展學習設計 關于“保護大腦的健康”，制作一個手抄報。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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