四上科学教材分析和学情分析

第一单元《声音》教材和学情分析1.听听声音【教材简析】《听听声音》是《声音》单元的起始课，声音对学生来说并不陌生。

教科书通过“听听周围的声音”和“描述你听到的声音”这两个活动展开，引导学生关注声音，关注身边的声音世界。

“听听周围的声音”板块，主要是通过学生认真倾听，感受我们生活在一个充满声音的世界里，我们虽然看不到它，但能感受到它。

“描述你听到的声音”板块，通过用科学的词汇将听到的声音描述出来，并能对声音进行简单分类。

通过对声音的描述，可以了解学生对声音原有的认识，激发学生想要更多的了解声音的问题，为后面声音问题的研究做好铺垫。

【学情分析】我们生活在一个充满声音的世界里，声音对学生来说非常熟悉。

他们随时随地都能感受到声音的存在，这对本课学习打下了良好的生活基础。

对于声音，虽然学生非常熟悉，但并没有真正思考过关于声音的问题。

没有思考过他们听到的声音有什么不同，这些声音又是通过什么物体发出来的，这是本节课学习的障碍。

2.声音是怎样产生的【教材简析】《声音是怎样产生的》是教育科学出版社《科学》四年级上册《声音》教学单元第二课时的内容，是继《听听声音》之后，进行的又一项关于声音的研究。

当一个物体在力的作用下，不断重复地做往返运动，这个物体就是一个振动物体，声音就是由物体振动产生的。

当我们观察一个发声物体时，我们常常看不到这个物体的振动。

本课通过引导学生观察多个物体发声时的状态，为学生提供观察发声物体振动的机会。

聚焦板块围绕“这些声音是怎样发生的?”这个问题，开展全班讨论，了解学生对声音是如何产生的前概念。

探索板块，主要通过两个活动，实践揭示声音的本质。

活动1:观察橡皮筋发出声音的状态，初步理解“振动”的含义，并初步在物体发出声音和物体的振动之间建立联系；活动2:观察钢尺、鼓、音叉等更多物体发声时的状态，进一步确认振动与物体发声的关系，物体振动时会发出声音，停止振动时就不会发出声音。

研讨板块，先通过问题引导研讨,用证据支持自己的观点，突出科学的本质。

然后猜测吹竖笛的时候是什么在振动，来进一步拓展学生对振动的认识。

拓展板块，以阅读资料《我们的发声器官》来介绍人的发声器官声带，以及声带的发声原理，拓展学生的知识。

【学情分析】学生对声音都有一定的了解，对声音的产生有着不同的生活经验。

物体由于振动产生声音对于学生来说是一个比较模糊的概念，根据学生已有的生活经验和认知水平，他们觉得敲打、碰撞、摩擦……是物体发出声音的直接原因，他们关注的是什么动作使物体发出了声音，而不是发声物体的变化，缺乏深入的探究声音现象的本质。

所以在设计整个探究活动的过程中要关注学生的认知特点、理解水平。

3.声音是怎样传播的【教材简析】《声音是怎样传播的》是教科版四年级上册第一单元《声音》的第三课。

教材分为四部分。

第一部分：聚焦。

教材通过让同学们听鼓声，观察鼓面振动，提出今天的核心问题，声音是怎样传播的。

第二部分：探究。

通过对比真空和空气状态下同学们的声音体验，知道声音能够在空气中传播。

通过比较靠近桌面听到的声音和不靠近桌面听到的声音，知道声音能够在固体中传播。

通过观察音叉在水中的现象，听在水槽璧上的声音，知道声音也能在水中传播。

第三部分：研讨。

通过几个小问题，和同学们一起探讨，加深对于声音在物质中传播途径的掌握和理解。

第四部分：拓展。

通过制作土电话，玩土电话的活动，让同学们加深对于声波的理解，感知声音以波的形式传播，当声波遇到物体时，会使物体产生振动，声音就是这样通过各种物质，从一个地方传播到另外一个地方的。

【学情分析】通过前几节课的学习，学生已经知道了声音的产生和声音的变化，但由于声波的不可见性，对于很多学生来说，仍然很难理解物体振动会发出声音，而振动又可以引起周围物体的振动，从而使声音从一个地方传播到另一个地方。

同时也很难理解声音的传播能穿过空气等物质。

虽然很多学生知道“声波”这个词，但对于真正描述什么是“声波”，“声波”的特征等，这部分概念仍然是空白的，这也是教学的难点所在。

4.我们是怎样听到声音的【教材简析】通过前面三节课的学习，学生已经知道声音是由于物体的振动而产生的，并以声波的形式进行传播。

本节课要研究耳是怎样使我们听到声音的呢？聚焦板块，通过“耳朵为什么能听到声音呢？”这一问题的思考讨论，从而了解学生原有的认识。

探索板块，向学生介绍耳的结构，让学生推测耳各部分的功能，以及它们在帮助我们听到声音的过程中起到的作用。

通过学生的活动了解耳郭的作用，及模拟记录鼓膜在远近、强弱不同声音作用下振动的状态。

通过研讨活动，学生进一步理解耳的结构和功能。

对耳郭和耳膜结合实验说出他们的理解。

通过观察听诊器，了解其工作原理。

【学情分析】学生对于耳朵的认识大多只停留在它的外部特征以及它是一个重要的人体听觉器官等一些浅显的知识上。

至于耳是由哪些部分组成的，各部分都有什么作用，我们是怎样听到声音的，大部分学生不清楚。

5.声音的强与弱【教材简析】声音的强弱是声音的一个重要属性。

在本课的探究活动中，学生将用不同的力度拨动他们熟悉的钢尺和橡皮筋，用不同的力度敲击鼓面，探索影响物体发出强弱不同声音的本质。

学生通过观察不同物体振动幅度不同时发出的声音的强弱不同，从而认识物体的振动幅度与声音强弱的关系。

这种关系的建立，是在学生收集了多种物体振动幅度不同时，发出声音强弱也不同的信息对比中实现的。

【学情分析】通过前面几课的学习，四年级的学生对于声音已有了基础性的认识。

他们知道声音是怎样产生、传播并且人耳如何接收，也学会了对多个发声物体进行观察、记录，寻找规律。

那为什么我们会听到各种强弱不同的声音呢？这些强弱不同的声音又是怎样产生的，同样也是四年级学生非常乐于探究的问题，让学生将“物体的振动状态”与“发出声音的强弱”联系起来是本课的重点，借此培养学生善于观察的习惯，并且提高他们的归纳总结能力。

6.声音的高与低【教材简析】本课是教科版科学教材四年级上册《声音》单元中的第6课，是在学习了第5课研究了声音的强弱的有关内容后，继续研究声音的另一个属性——音高。

敲击钢片琴和吹口琴都可以发出高低不同的声音，并通过观察，学生们可以猜测到音高可能跟物体的长短、薄厚有关。

学生将采用改变钢尺发声部分长度的方法，让钢尺发出高低不同的声音，来发现物体在发出高低不同的声音时，振动的快慢和发出声音高低之间的关系，揭开音高的秘密。

【学情分析】通过前几课的学习，学生已经知道声音是物体振动产生的，而振动的幅度决定着声音的大小，学生研究声音时，已经开始将听到的声音与物体的振动联系起来。

在本课，学生将通过多种探究活动，去认识声音的另一个基本属性——音高。

7.让弦发出高低不同的声音【教材简析】通过前面6节课的学习，学生已经知道声音是物体振动产生的，而振动的幅度决定着声音的大小，振动的快慢决定了声音的高低。

改变物体振动的方式可以改变它产生的音高和音量。

本节课学生将通过弦乐器发现更多影响物体发出高低不同声音的因素。

聚焦板块通过玩乐器，初步体验初步体验弦乐器可以发出高低不同的声音，引出研究弦的音高和哪些因素有关的问题。

探索板块，主要是通过学生活动，发现影响弦发出高低不同声音的不同因素。

通过探索活动学生会发现，弦的粗细会影响弦发声的高低，弦越粗，发出的声音越低，越细发出的声音越高；弦的振动部分长短会影响弦发声的高低，弦越长，发出的声音越低，越短发出的声音越高；弦的松紧会影响弦发声的高低，弦越松，发出的声音越低，越紧发出的声音越高。

在此基础上引导学生设计弦音高发生连续变化的方案。

通过研讨活动，学生可以认识到弦的音高和弦的粗细、长短、松紧都有关系。

【学情分析】不少学生在乐器的过程中，已经有了这样的经验：拨动不同的弦，会发出高低不同的声音，手指按压再不同位置拨动弦，会发出高低不同的声音。

甚至有的学生还知道了可以通过改变弦的松紧，会发出高低不同的声音。

但是，对于具体是什么因素影响物体发声的高低，学生的认识不明确。

8.制作我们的小乐器【教材简析】《制作我们的小乐器》是四年级上册声音单元最后一课，该内容适合运用工程设计思维进行教学。

教材分两部分内容：设计自己的小乐器；设计和制作自己的小乐器。

这两部分内容如果都要展开，一节课的时间是不够的，于是尝试着运用STEM的理念与工程设计的思想，通过创设情境把项目要求、自主实践及交流反思这几个环节融合在一起，最终希望孩子初步经历从设计、制作、调整、展示的完整的制作自己的小乐器的过程，建构起改变物体的属性可以使它发出高低不同的声音这一概念，同时发展学生的实践能力，将科学和技术密切结合起来。

【学情分析】对于四年级孩子来说，课内完成“制作我们的小乐器”的任务，实践部分应该是足够的。

安排学生们在课内充分思考、充分讨论，要求必须有一个具体可实施的做小乐器的计划，鼓励他们及时完成简易“设计图纸”，能完成制作和调试，最终把小乐器改进，让它演奏出动听的乐曲。

第二单元《呼吸与消化》教材和学情分析1.感受我们的呼吸【教材简析】《感受我们的呼吸》是《呼吸与消化》单元的第一课，为后续《呼吸与健康生活》和《测量肺活量》两课的学习打基础。

在本课中，学生通过感受呼吸的过程及用简单装置模拟人体呼吸，认识参与呼吸的人体器官，发现空气中的氧气和二氧化碳对生命具有重要意义。

聚焦板块通过一张儿童在水底下憋气的图片，引发学生对呼吸的思考及探究兴趣：无论白天晚上，我们时刻都在呼吸，不间断地呼吸是一项重要的生命活动。

这是为什么呢？并呈现了一幅人体呼吸器官示意图，帮助学生思考与表达，同时为后续探索与研讨环节做辅助。

探索板块分两个活动层次，第一次层次引导学生用感官体验呼吸过程，理解呼吸包括“一呼一吸”，同时通过用手摸的方法发现呼吸过程中胸腔与腹部的变化。

第二层次活动用人体呼吸模拟器模拟人体的呼吸，进一步帮助学生认识呼吸器官在呼吸过程中的变化，激发探究呼吸奥秘的兴趣。

通过研讨活动，引导学生梳理探索活动中获得的信息，知道参与呼吸的器官及其作用，并期望学生在此基础上对呼吸产生进一步的研究兴趣。

【学情分析】在二年级下册《我们自己》单元中，学生从身体结构入手，逐步发展到对感觉器官的认识，并能用看、摸、听等方法，探知自己身体内部的情况。

此外，学生对于呼吸有许多经验性的感性认识，他们能感受到鼻子、咽、喉在参与呼吸，知道呼吸需要空气，甚至有部分学生知道呼吸是为了得到氧气。

但是大部分学生对于“为什么要呼吸”、“呼吸时人体外部和内部是怎样变化的”、“参与呼吸的器官有哪些”是模糊的、不完善的。

在学习中，学生在教师的引导下要经历自身体验观察与模拟实验的实践活动，通过观察、描述、交流活动发展对呼吸系统的新认识。

2.呼吸和健康生活【教材简析】通过前一课的学习，学生已经知道人体进行呼吸其实就是一个气体交换的过程，呼吸包含呼气和吸气。