目录

第一单元 生活在空气中

空气的成分

我们与空气

铁生锈

蜡烛燃烧

制作简易空气净化器

第二单元 走进光的世界

光的传播

光的反射

彩虹的秘密

制作潜望镜

第三单元 热传递

热传导

材料的导热性

热对流

热辐射

制作保温杯

第四单元 人体与健康

我们的脑

人体对刺激的反应

食物的营养

消化与吸收

青春期保健

制订健康生活方案

一、单元基本信息

表1　单元基本信息表

二、单元教材整体解读

本单元属于“物质科学”领域，是学生系统认识空气这一常见混合气体的开端，同时渗透技术与工程实践。教材共安排5课：第1课《空气的成分》通过蜡烛熄灭、水面上升等实验，帮助学生认识空气不是单一气体，而是由多种气体混合而成的，其中含有支持燃烧的气体；第2课《我们与空气》认识空气与动植物和人类生存的密切关系；第3课《铁生锈》借助铁在潮湿空气中生锈的现象，初步认识空气（氧气）和水在物质变化中的作用；第4课《蜡烛燃烧》通过燃烧实验认识燃烧需要空气（支持燃烧的气体），并初步认识燃烧会产生新物质；第5课《制作简易空气净化器》综合运用空气知识，开展技术与工程实践。

五课之间呈现“认识空气成分—认识空气作用—认识空气参与的变化—工程应用”的递进逻辑：前两课回答“空气是什么、有什么用”，中间两课认识“空气怎样参与物质变化”，最后一课把知识转化为解决实际问题的作品。教学时应把握单元整体结构，将探究实验、对比实验与工程制作有机结合，使学生在亲历中建构“空气是一种混合气体、参与生命活动和物质变化”的单元核心概念。

三、单元学情整体分析

五年级学生从低年级起就接触过“空气”的观察活动，知道空气存在于我们周围、呼吸需要空气，也积累了一定的实验操作经验，对蜡烛燃烧、铁制品生锈等生活现象并不陌生。但学生对空气的认识多停留在表面，普遍存在一些迷思概念：有的认为“空气是空的，里面什么都没有”；有的认为“空气是一种单一的气体”；有的认为“铁生锈只是变脏了，和空气、水无关”；有的认为“蜡烛烧完就消失了，什么也没留下”。

本单元实验涉及明火（蜡烛燃烧）和长期对比观察（铁生锈），对实验安全与条件控制要求较高，学生初次系统运用控制变量法会存在一定困难。教学中应充分利用学生的生活经验创设认知冲突，重视实验安全规范，借助示意图、对比实验和资料分析帮助学生澄清概念，并利用制作净化器的工程任务激发兴趣、迁移应用。

四、单元教学目标（2022版核心素养导向）

（一）科学观念

1.知道空气是由多种气体混合而成的，含有支持燃烧的气体（氧气）等多种成分。

2.知道空气与动植物和人类的生存密切相关，空气是生命活动的重要条件。

3.知道铁生锈与空气（氧气）和水有关，蜡烛燃烧需要空气且会生成新的物质，初步认识常见的物质变化。

4.知道简易空气净化器利用过滤、吸附等原理净化空气。

（二）科学思维

1.能基于实验现象提出关于空气成分的问题，并运用推理得出空气不是单一气体的结论。

2.能运用控制变量法设计铁生锈的对比实验，分析实验证据，形成结论。

3.能建立“空气—生命—物质变化—工程应用”的单元概念框架。

（三）探究实践

1.能开展蜡烛熄灭、水面上升等实验，规范操作、如实记录并交流分析实验现象。

2.能设计并实施铁生锈对比实验，坚持长期观察记录，整理分析实验数据。

3.能综合运用空气知识设计并制作简易空气净化器，经历“明确问题—设计方案—制作改进—测试评价”的工程实践过程。

（四）态度责任

1.保持对空气成分与物质变化的好奇心和探究欲，尊重证据、严谨求实。

2.树立防火安全与实验安全意识，增强保护空气质量、珍惜资源的责任感。

五、单元教学重难点

（一）教学重点

1.认识空气不是单一气体，含有支持燃烧的气体等多种成分。

2.认识空气与动植物和人类生存的关系。

3.认识铁生锈的条件和蜡烛燃烧需要空气，了解常见防锈、防火方法。

4.理解净化原理，完成简易空气净化器的设计与制作。

（二）教学难点

1.通过实验现象推理论证空气的成分，理解“水面上升”等实验现象的含义。

2.运用控制变量法设计铁生锈对比实验，坚持长期观察并得出结论。

3.理解燃烧需要空气且会产生新物质，初步区分“产生新物质的变化”与一般变化。

4.净化器设计方案的形成与制作改进。

六、单元教学方法与资源

教学方法：本单元以“问题—探究—应用”为主线，综合运用探究式教学法、实验法、对比实验法、观察记录法、项目式学习法与讨论交流法，通过创设认知冲突、组织实验探究、引导证据推理，帮助学生建构概念、发展素养。

教学资源：教材与教师教学用书；水槽、玻璃杯、蜡烛、火柴（教师演示为主）、铁钉、试管（或小瓶）、清水、植物油、砂纸、塑料袋、气球、干燥剂（或密封袋）等实验器材；空气成分饼图、空气质量与环境保护资料、防锈与灭火方法图片、多媒体课件；制作简易空气净化器的材料（塑料瓶、纱布或滤纸、活性炭、棉花、小风扇等）。

安全提示：蜡烛、火柴等明火实验须在教师指导下进行，保持通风、远离易燃物；教育学生不玩火、不靠近火源，实验后及时熄灭火源；铁钉实验提醒学生注意操作安全。

七、单元课时分配

本单元共安排8课时：《空气的成分》《铁生锈》《蜡烛燃烧》各安排2课时，其余各课各1课时。具体安排见表2。

表2　单元课时分配表

八、分课时教学设计

（一）第1课时　1 空气的成分（一）

【核心素养目标】

科学观念：知道空气不是单一气体，是一种由多种气体混合而成的物质；知道空气中含有支持燃烧的气体。

科学思维：能基于“蜡烛熄灭”等实验现象提出关于空气成分的问题，并运用推理得出初步结论。

探究实践：能开展“倒扣玻璃杯罩住蜡烛”“水槽中蜡烛熄灭水面上升”等实验，记录并分析实验现象。

态度责任：对空气的成分保持好奇心和探究欲，养成严谨观察、如实记录的科学习惯。

【教学过程】

一、情境导入。提出问题：空气是什么样的？空气里有什么？学生自由发言，有的说“空气是空的，什么都没有”，教师暂不评价，揭示课题“空气的成分”，激发探究欲望。

二、认识空气是真实存在的。用塑料袋兜空气、用手压充气球等活动，感受空气是真实存在的物质，占据空间、有重量感。用手轻轻推动充气气球，感受空气的压力，进一步体会空气虽然看不见、摸不着，但确实存在，纠正“空气是空的”的片面认识，为探究空气成分作铺垫。

三、探究空气含有支持燃烧的气体。演示并指导学生观察：点燃蜡烛，将玻璃杯倒扣罩住蜡烛，蜡烛逐渐熄灭，推测燃烧需要空气；把蜡烛放入盛水的水槽中点燃，再用玻璃杯罩住，蜡烛熄灭后观察杯内水面上升，讨论水面上升说明杯内一部分气体被消耗，从而认识到空气中含有支持燃烧的气体。教师提醒学生观察时注意安全，蜡烛实验由教师演示、学生观察。

四、交流研讨。组织学生围绕实验现象交流讨论：空气是单一气体吗？空气中还可能有其他成分吗？引导学生认识到空气不是单一气体，除了支持燃烧的气体，还有其他成分。尝试用“空气中有支持燃烧的气体”解释生活中扇风助燃、吹灭蜡烛等现象，为下一课学习作铺垫。

五、课堂小结与作业。总结本课实验与结论。布置课后任务：思考空气中还可能有什么，下节课一起验证；提醒学生不能在家里用明火做实验，注意安全。

【板书设计】

空气的成分（一）

空气：真实存在、占据空间

实验：倒扣玻璃杯→蜡烛熄灭（燃烧需要空气）

水槽实验→水面上升（空气中有支持燃烧的气体）

结论：空气不是单一气体

【教学反思】

蜡烛熄灭与水面上升两个实验现象明显，学生探究兴趣浓厚；水面上升原因的推理有一定难度，借助示意图后学生理解明显改善。

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