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小学科学五年级做中学探究实践实施方案+案例设计(对比8个版本教材+2025课标版)

小学科学五年级做中学探究实践实施方案+案例设计(对比8个版本教材+2025课标版)

五年级科学

「做中学」探究实践任务实施方案

(手绘版)

适用年级:小学五年级(上册)

制定依据:《义务教育科学课程标准(2022年版)》《义务教育阶段科学教育「做中学」领航行动指南》

实施时间:自 2026 年秋季学期起

【公众号:小学科学网】-原创出品

 方案背景与政策依据

本方案依据教育部《义务教育阶段科学教育「做中学」领航行动指南》《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》以及《义务教育科学课程标准(2022年版)》编写。五年级是小学科学学习中「由扶到放」的关键一年:四年级学会了为一个真实问题设计方案、在一次失败之后改进一次,五年级则要学着像一个小研究员那样,围绕一个与自己生活密切相关的科学现象,自己提出问题、设计证据、做出解释,并把结论讲给同伴听、讲给家长听。本方案把课标「5~6年级」学段的内容要求,逐条落实为八个可操作、可评价、可带回家的探究实践任务。

《义务教育科学课程标准(2022年版)》把小学科学分为三个学段,五年级处于「5~6年级」学段的起始年,也是承上启下的一年。该学段的内容要求包括:学会使用放大镜、显微镜等工具观察各类生物,对常见植物进行简单的二歧分类;知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的作用,列举生活中常见的力如重力、摩擦力、弹力,会测量力的大小;知道光在空气中沿直线传播,知道光遇到物体会发生反射现象;知道地球内部分为地壳、地幔和地核,学会在地球仪和地图上利用经纬度确定地点;描述和比较动物子代与亲代在形态特征方面的相似与差异,识别遗传和变异现象;说出人体生长发育所需的主要营养物质及其消化吸收,举例说出人体对某些环境刺激的反应方式。本方案的八个案例,正是对照这些要求逐条细化的结果。

五年级学生大致在十岁到十一岁之间,正处在具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的加速期。与四年级相比,他们能连续专注二十五到三十分钟,能写出一段带理由的解释,能在一组数据中找出规律,也开始能接受「同一个问题可以有不同答案,但必须有理有据」。他们的不足同样明显:容易把「想到的」当成「看到的」,容易把两次偶然的现象当成必然的规律,做实验时常常同时改动好几个条件却说不清改的是哪一个,说明时容易只讲结论不讲证据。因此本方案在任务设计上坚持「一任务四课时一作品一档案」,并且每一次动手都要求留下可查的记录、每一次记录都要求用上真实的数据。

本方案兼顾教科版、苏教版、大象版、人教鄂教版、青岛版、湘科版、粤教科技版、冀人版八种版本教材的五年级上册编排。八版共同关注的主题是:微小世界与微生物、简单机械与力、热与温度传递、光与色彩、地表变化与岩石、遗传与变异、地球与宇宙、人体与健康。本方案的案例编排与之对应,不论教师使用哪一套教材,都能在本册目录里找到现成的落点。

五年级还要完成一件四年级没做过的事:把一学期的所有记录、数据、作品与改进理由装订成一本《我的科学探究手册》,期末带回家,并向家长做一次五分钟的汇报。手册里必须有一张自己最满意的作品照片,和一句「我在科学课上学会的本事」。

本方案的八个案例覆盖课标十三个核心概念中的绝大多数,并在每一案例首行标注课标锚点(核心概念、学习内容码与学段),教师可据此判断本案例在整体课程中的位置,避免内容重复或遗漏。教师使用不同版本教材时,可按本方案的顺序独立排课,也可按本册单元的先后顺序穿插进行。

 指导思想与核心理念

核心理念可概括为「一任务四课时一作品一手册」:一个真实任务串起四课时,每一课时只推进一个环节,最终留下一件看得见的作品和一份可翻查的记录手册。五年级强调「四要」:要动手(人人动手)、要记录(人人有真实数据)、要讲理(人人说得清理由)、要改一遍(人人改一次并写清理由)。

四条操作原则:

① 先测后讲——不先给结论,让学生在一次次量、看、记、改中自己长出认识,教师只在学生真正卡住时提供支架,不替学生把话说完。

② 只变一个——任何对比实验都要求「只改一个条件,其他都一样」,五年级要能指着表格说清自己改的是哪一个条件、为了检验什么。

③ 数据说话——记录必须写清日期、单位与真实数字,允许写「我没看出来」,不允许补写、不允许编造;解释必须带上证据,不允许只写结论。

④ 做后再改——任何制作类任务都要求「做一次、想一想、改一次、再测一次」,把失败当作改进的资源,并把改进理由写成一句话。

 年级定位与核心目标

(一)学段定位

五年级学生已经有四年的科学课经历,能连续专注二十五分钟以上,能按步骤完成一件较复杂的事,开始出现「我这样想是有原因的」这类表达,也真正开始在意同伴的评价、在意自己做的东西好不好。但与六年级相比,他们归纳时仍容易以偏概全,实验时容易同时改动多个条件,遇到两次挫折后容易怀疑整件工作,说明时容易只讲现象不讲依据。依据2022年版课程标准,五年级属于「5~6年级」学段的起始年,本方案的重心由四年级的「学会设计与学会改进」转向「学会解释与学会论证」:一是学会用实验数据支撑自己的观点,能区分「我看见的」与「我猜的」;二是学会用文字、表格、图像三种方式把发现讲清楚,让别人听得懂、复核得了;三是学会承认自己的局限,如实记录失败的实验,并在一次失败之后提出一条说得清理由的改进办法;四是开始关注科学、技术与社会之间的联系,关心机械给生活带来的方便、能源的有限消耗与环境保护之间的取舍。因此本方案的任务设计坚持「三稳三放」——坡度稳(每课时只完成一个环节)、节奏稳(每周一次固定探究时段)、要求稳(记录格式与评价口径统一),同时大胆放手(第三、四课时教师基本退到一边)、放手后必回(每次分享都要回望最初的猜想)、放手中留痕(每一次动手都有照片或记录为证)。

(二)学段目标

序号

目标条目

具体描述

1

证据意识

记录写清日期、单位与真实数字,能区分「我看见的」与「我猜的」,解释时能带上证据支持自己的说法。

2

测量与工具

会正确使用放大镜、显微镜、测力计、温度计、秒表、卷尺、烧杯等工具,会读、会记、会归位,知道工具能让观察更准更省事。

3

变量控制

在对比实验中一次只改变一个条件,其余条件保持一致,并能指着表格说清改的是哪一个条件、想检验什么。

4

解释与论证

能用文字、表格或图像三种方式说明发现,能听懂不同意见并用「因为 …… 所以 …… 」补充或质疑同伴的说法。

5

动手制作

能按自己画的设计图完成一件作品,做第二次改进并说清改进的原因,不轻易丢掉失败的第一次。

6

机械与技术

知道杠杆、滑轮、轮轴、斜面等常见机械的作用,能列举重力、摩擦力、弹力、浮力等力,关心技术给生活带来的便利与代价。

7

生命与健康

说出人体生长发育所需的主要营养物质及其消化吸收,举例说明人体对刺激的反应方式,养成均衡膳食、规律作息、积极锻炼的习惯。

8

合作与责任

小组内分工明确,人人有事做;能承担一次全组记录或汇报任务,关心节能减排与环境保护,能为公共事务提出一条可行的建议。

 任务总览:八版教材的「科学菜单」

本方案横跨教科版、苏教版、大象版、人教鄂教版、青岛版、湘科版、粤教科技版、冀人版八种版本教材的五年级上册,把各版本中与「微小世界与微生物、简单机械与力、热与温度传递、光与色彩、地表变化与岩石、遗传与变异、地球与宇宙、人体与健康」相关的单元内容,提炼成下面八个可直接开展的「做中学」探究实践任务。各班依据教材进度、季节与本地资源,每学期至少完成四项;每项不少于四课时;鼓励把教材中的「观察、实验、制作、测量、展示会」栏目延伸为完整的实践项目,并留下一件看得见的作品。

使用说明:表4-1 供教师对照自己所用的教材版本快速定位案例的对应单元;表4-2 与「探究案例详解」可直接用于教学。所有单元均以各版本「五年级上册」目录为准;目录中确实没有相关内容的一律如实标注为「衔接拓展」,教师可结合本册其他内容灵活替换,或参考其后年级的同类单元提前渗透。案例顺序可按当地季节调整,但每案例的四项课时应完整保留,不做随意压缩;涉及连续观察的时段(如用显微镜观察水中微生物、连续两周正午日影测量、种子萌发)可适当延长到三周。

表4-1 本年级上册「八版本教材单元对照表」

教材版本

本年级上册对应单元(以该版本目录为准)

教科版

第一单元 微小世界;第二单元 工具与技术;第三单元 运动和力;第四单元 地球表面的变化

苏教版

第一单元 光与色彩;第二单元 热传递;第三单元 常见的力;第四单元 简单机械;第五单元 仿生

大象版

第一单元 简单机械;第二单元 玩转游乐场;第三单元 浩瀚宇宙;第四单元 遗传和变异;第五单元 显微镜下的世界

人教鄂教版

第一单元 显微镜下的生物世界;第二单元 物质的变化;第三单元 烧水中的热传递;第四单元 光的现象;第五单元 太阳能热水器

青岛版

第一单元 生活在空气中;第二单元 走进光的世界;第三单元 热是怎样传递的;第四单元 人体与健康

湘科版

第一单元 微小世界;第二单元 热的传递;第三单元 地表的变化;第四单元 力与运动;第五单元 信息的传递

粤教科技版

第一单元 我们的身体;第二单元 力与运动;第三单元 岩石;第四单元 天气现象的成因;第五单元 时间与效率

冀人版

第一单元 力与运动;第二单元 简单机械;第三单元 物质的变化;第四单元 地球结构与变化

表4-2 本年级「做中学」探究实践任务总览

序号

探究案例名称

核心操作

所需材料

建议学期

1

探秘微小世界,亲手做一台会放大的显微镜

从放大镜到光学显微镜逐级观察:看清叶脉与细胞,制作洋葱表皮临时装片,寻找水中微小生物并画下它们的模样

放大镜、光学显微镜、载玻片与盖玻片、镊子、滴管、吸水纸、洋葱、池塘水或鱼缸水、碘液(教师用)、绘图笔

第一学期( 9—10月)

2

撬棍、滑轮与斜坡,找找省力的窍门

做杠杆、定滑轮、动滑轮与斜面四组对比实验,用测力计测出用力大小的变化,最后为一件麻烦事改装一件省力装置

弹簧测力计、钩码或垫圈、杠杆尺与铁架台、滑轮与绳子、木板与积木、定滑轮支架、记录单、彩笔

第一学期( 10—11月)

3

让光拐个弯,把七色彩虹请进教室

做光沿直线、光的反射与光的色散三组实验,用镜面改变光的路线,自制一只潜望镜并用它看清走廊尽头

手电筒、三孔挡板、镜面与小镜子、三棱镜(或透明塑料尺)、喷壶与水雾、卡纸与剪刀、潜望镜材料、记录单

第一学期( 11—12月)

4

热往哪儿跑,怎样让一杯热水暖一整夜

分组做热传导、热对流与热辐射三个实验,比较六种材料的导热快慢,最后制作一只保温杯并测四小时水温

热水、烧杯、铁架台、金属棒与凡士林(教师用)、火柴与小蜡烛、温度计、六种材料细条、泡沫与锡纸、记录单

第一学期( 12月 —1月)

5

火山、地震与流水,谁在改造我们的家乡

模拟火山喷发与地震两次灾害,观察三类岩石与化石,用流水与风的作用连续两周改造一块小土地并做记录

小苏打与白醋、塑料瓶与黏土、木板与积木、碎石与细沙、放大镜、岩石与矿物样本、喷壶、记录单与彩笔

第二学期( 3—4月)

6

认识我们这颗星球,在地球仪上找到自己的家

比较太阳地球月球三者大小,用橡皮泥做一颗地球仪并用地上的经线纬线标出学校位置,连续两周测正午日影长度

地球仪与世界地图、橡皮泥与细铁丝、量角器与彩笔、直尺与标杆、卷尺、记录表、科普读物、家庭相机

第一与第二学期交替( 9—10月或3—4月)

7

种下一粒种子,看看后代像不像长辈

比较两代植物子代与亲代的形态特征并统计数据,做一次家庭遗传小调查,走访一位种植者了解选种办法

豌豆或其他种子与幼苗、放大镜、直尺、调查表、统计表与彩笔、家庭照片、记录本

第二学期( 4—5月)

8

一日三餐的营养,制订一份健康生活方案

记录三天食谱并给食物分类,做馒头与唾液的小实验,学测体温与脉搏,最后制订并试行一份健康生活方案

食谱记录卡与食物分类图、小烧杯与温开水、馒头、体温计与秒表、作息表与彩笔、家庭签字回执

第二学期( 5—6月)

探究案例详解

案例 1 探秘微小世界,亲手做一台会放大的显微镜

探秘微小世界,亲手做一台会放大的显微镜

课标锚点:(五)生命系统的构成层次 · 初步学会使用显微镜观察细胞,知道细胞是生物体的基本单位(1~2年级);学会使用放大镜、显微镜等工具观察各类生物,对常见植物进行简单的二歧分类(5~6年级)

内容要求:初步学会使用显微镜观察细胞,知道细胞是生物体的基本单位;学会使用放大镜、显微镜等工具观察各类生物,对常见植物进行简单的二歧分类;说出植物体和动物体都是由细胞构成的,细胞是生物体的基本单位。

八版本教材对应单元(上册)

教材版本

对应单元

契合度

教科版

第一单元微小世界( 1研究放大镜、 2怎样放得更大、 4用光学显微镜观察、 5观察细胞)

直接对应

苏教版

(本册无微小世界单元,可参考其后年级显微镜内容提前渗透)

衔接拓展

大象版

第五单元 显微镜下的世界

直接对应

人教鄂教版

第一单元 显微镜下的生物世界

直接对应

青岛版

(本册无显微镜单元,可参考其后年级内容提前渗透)

衔接拓展

湘科版

第一单元微小世界( 1神奇的显微镜、 2细胞、 3微生物、 4微生物与我们)

直接对应

粤教科技版

(本册无显微镜单元,可参考第一单元 我们的身体中认识身体结构提前渗透)

衔接拓展

冀人版

(本册无显微镜单元,可参考其后年级内容提前渗透)

衔接拓展

驱动性问题:一片树叶在放大镜里怎么就变成了另一个样子?一滴池塘水里,究竟藏着多少小小的生命?

4 课时行动路线

课时

活动主题

具体做法

阶段产出

第1课时

第 1 课时:认识放大镜,先看清再看清

①教师分发三倍、五倍、十倍三种放大镜,学生先看课本小字再看窗外的树叶,说说三次看到的差别。                      ②用放大镜分别观察一片树叶的正面与背面,把看到的叶脉、绒毛与斑点画下来,注明所用倍数。                      ③讨论:放大镜把物体放大了,但它看到的仍然是完整的物体轮廓,并没有看见更小的结构。                      ④认一认显微镜的结构:目镜、物镜、载物台、通光孔、准星与两个调节旋钮,边认边指给同桌听。                      ⑤约定本课纪律:镜头不许用手擦,玻片不许在通光孔上拖动,不许把显微镜对着太阳看。

「放大镜观察记录」与显微镜结构认知卡

第2课时

第 2 课时:学着放得更大,看清一片洋葱表皮

①教师演示「六字操作法」:擦、滴、取、展、盖、染,学生跟着在空中比划一遍记住顺序。                      ②每人用镊子撕下一小块洋葱内侧表皮,放在滴有清水的载玻片上,用解剖针把它展平。                      ③用盖玻片从一侧缓慢盖下去,避免产生气泡;一侧滴碘液,另一侧用吸水纸把染液吸引过去。                      ④把装片放在显微镜下先低倍对光,再慢慢转动准星,直到视野里出现一个个排列整齐的小格子。                      ⑤画出看到的细胞图形,标出细胞壁、细胞核与液泡,说明洋葱表皮正是由许多细胞组成的。

洋葱表皮临时装片与细胞结构图

第3课时

第 3 课时:观察一滴水里的小生命

①取一滴池塘水或鱼缸水,滴在载玻片上做成临时装片,放在显微镜下慢慢寻找会动的小东西。                      ②用吸管只取水体的表层,不要搅动底部沉淀,这样更容易找到游动速度较快的小生物。                      ③找到之后先画图再命名,看清它靠什么移动、吃什么东西,把观察到的动作记进记录单。                      ④讨论:水里的小生物也是生物,它们同样需要水、食物和适宜的温度,与我们的生命需要一样。                      ⑤对照资料认识微生物与人类的关系:既能引起疾病,也能用来酿酒、做酸奶、发面蒸馒头。

「水中的小生物」观察记录与微生物与人类关系卡

第4课时

第 4 课时:办一场微小世界博览会

①各组把自己做的装片摆在科学角,做出标签,写明材料、倍数与最有趣的一个发现。                      ②轮流上台用两分钟讲解自己的发现,要求说清「我用什么工具、看见了什么、由此想到什么」。                      ③对比放大镜与显微镜的差别:放大镜看到的是物体外形,显微镜能看到细胞这样的内部结构。                      ④学做一张简单的二歧分类检索表,把观察到的生物按「有没有细胞壁」「会不会自己移动」分成两类。                      ⑤把观察记录、细胞图、装片照片与分类表装订成《微小世界观察册》,放在科学角轮流翻阅。

《微小世界观察册》成册与班级微小世界博览会

关键词:放大镜 光学显微镜 载玻片与盖玻片 镊子          核心操作:从放大镜到光学显微镜逐级观察:看清叶脉与细胞,制作洋葱表皮临时装片,寻找水中微小生物并画下它们的模样          四课时主线:认识放大镜,先看清再看清 → 学着放得更大,看清一片洋葱表皮 → 观察一滴水里的小生命 → 办一场微小世界博览会

评价要点:能否说出放大镜与显微镜的差别,举出两个用显微镜才能看到的结构;临时装片制作是否规范,气泡多少、染色是否均匀,能否说出盖片时一侧先接触水面的原因;水中小生物的观察记录是否真实,能否说清它靠什么移动、需要什么才能活;细胞图是否规范,能否标出细胞壁、细胞核、液泡并说出细胞是生物体的基本单位;显微镜操作是否规范,是否爱护器材、不擦镜头、不把显微镜对着太阳看。

安全提示:显微镜与载玻片轻拿轻放,镜头脏了只许用擦镜纸轻擦,不许用手帕或衣角擦拭;不用放大镜把阳光聚到纸或皮肤上,不把显微镜对着太阳观看以免灼伤眼睛;碘液由教师统一发放,取自已滴到桌面立即报告教师,只用镊子和吸水纸,不用手直接取放;观察完的水样不饮用、不练习泼洒。

案例 2 撬棍、滑轮与斜坡,找找省力的窍门

撬棍、滑轮与斜坡,找找省力的窍门

课标锚点:(四)能的转化与能量守恒 · 知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的作用(5~6年级);(三)物质的运动与相互作用 · 列举生活中常见的力,如重力、摩擦力、弹力(5~6年级);会测量力的大小,并用力的图示来表示力的三要素(5~6年级)

内容要求:知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的作用;列举生活中常见的力,如重力、摩擦力、弹力等,并能用它们解释有关现象;会测量力的大小,并用力的图示来表示力的三要素;知道对物体运动的描述与所选的参照物有关。

八版本教材对应单元(上册)

教材版本

对应单元

契合度

教科版

第二单元工具与技术( 2独轮车省力的秘密、 3制作独轮车、 4巧用斜面、 5妙用滑轮)

直接对应

苏教版

第四单元简单机械( 13撬重物的窍门、 14拧螺丝的学问、 15升旗的方法、 16斜坡的启示)

直接对应

大象版

第一单元简单机械/第二单元玩转游乐场

直接对应

人教鄂教版

(本册无简单机械单元,可参考其后年级内容提前渗透)

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