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人教版小学二年级科学上册《第二单元 水和空气》大单元
整体教学设计
一、内容分析与整合
二、《义务教育课程标准（2022 年版）》分解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、学科实践与跨学科学习设计
十三、大单元作业设计
十四、“教-学-评”一致性课时设计
十五、大单元教学反思
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一、内容分析与整合
（一）教学内容分析
人教版小学科学二年级上册的《第二单元 水和空气》是一个深入浅出、充满探索乐趣的教学单元，它
聚焦于“水和空气”这两个构成我们生活环境的基础自然元素。本单元精心设计了三个主要课题，旨在通过
一系列的观察、实验和探究活动，引领学生们逐步揭开水和空气的神秘面纱，深入理解它们的基本性质、作
用以及在日常生活中的不可或缺性。
在课题 4 《水》中，学生们将踏上一段探索水的奇妙旅程。他们将学习水的三态变化——固态、液态、
气态，了解水如何在自然界中不断地转换形态。课题还会介绍水的广泛用途，从饮用、洗涤到灌溉、发电，
水无处不在地滋养着地球的生命。学生们还将初步接触水循环的概念，理解水如何在地球的表面和大气之间
循环流动，维持着生命的繁荣。
课题 5 《把它们放进水里》则是一次动手实践的盛宴。学生们将亲自进行实验，观察不同物体在水中的
浮沉现象。通过动手操作和观察记录，他们将逐渐理解物体的浮沉与密度、形状等因素之间的微妙关系，培
养科学探究的兴趣和能力。
而在课题 6 《空气》中，学生们将探索另一个无形却至关重要的自然元素——空气。他们将学习空气的
存在和组成，了解氮气、氧气等主要成分如何支撑着地球上的生命系统。更重要的是，课题将强调空气对人
类、动植物生存的重要性，引导学生们认识到保护空气质量、维护生态平衡的责任和紧迫性。
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《第二单元 水和空气》不仅传授了关于水和空气的科学知识，更通过实践活动和探究学习，激发了学
生们对自然世界的好奇心和探索欲，培养了他们的科学素养和环保意识。
（二）单元内容分析
本单元的内容设计极具科学性与合理性，它遵循了从具体到抽象、从感性认识到理性思考的认知规律，
层层递 进，逐步深入，旨在引导学生 全 面而系统地探索自然界的 奥 秘。
通过《水》这一课题，学生 被带 入了一个充满探索与发现的世界。在这里，他们不仅学习了水的基本性
质、水的循环等科学知识，更重要的是，他们开 始建立起 对水这一自然界基本物质的初步认识。这一课题 为
学生 后续 的深入探索 奠定 了 坚 实的基础。
通过《把它们放进水里》的课题，学生的探索之旅进一步深入。他们亲手进行实验，观察不同物体在水
中的浮沉现象，探究 其 中的规律。这一过程不仅 锻炼 了学生的动手能力和观察力，更引导他们学会了如何通
过实验 来 验 证 和发现科学规律，培养了他们的科学探究精神。
通过《空气》这一课题，学生的 视野 从液态 扩展 到了气态，他们开 始 进一步认识自然界的另一 种 基本物
质——空气。学生将学习空气的成分、性质以及空气与人类生活的关系等知识，这将 使 他们对自然界的认识
更 加全 面和深入。这一课题 也为 学生 后续 学习更 复杂 的科学概念 打下 了 坚 实的基础。
本单元的内容设计 既注 重科学知识的系统性和 连贯 性， 又 充分考 虑 了学生的认知规律和学习 特点 。通过
这一系列的学习活动，学生不仅能 够掌握丰富 的科学知识，还能 够 培养他们的科学探究能力、理性思考能力
和 创新 意识。这 样 的教学设计无 疑 将 为 学生 未来 的科学学习和发 展奠定坚 实的基础。
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（三）单元内容整合
为 了更好地实现教学 目标 ，本单元内容将 整 合观察、实验、 讨论 等 多种 教学 方法 ，力 求打造 一个充满趣
味 性和 启 发性的学习环境。我们深知，传统的教学 方式往往难 以 完全 激发学生的学习兴趣，我们将通过组 织
一系列 有 趣 且富有启 发性的活动， 让 学生在 轻松愉快 的 氛围 中 掌握 科学知识。
观察是科学学习的基础。在本单元中，我们将引导学生对 身边 的植物进行 细致 入微的观察，从 叶片 的形
态、 花朵 的 颜色 到植 株 的生 长 状态， 都 将成 为 我们观察的对象。通过观察，学生将学会如何 捕捉细节 ，如何
运 用科学 语言准确描述所 观察到的现象。
实验是科学学习的关 键 。我们将设计一系列 简 单而 有 趣的实验， 让 学生亲手操作，亲 身 体验科学的 魅 力。
例 如，通过对 比 不同 光照条件下 植物的生 长情况 ，学生可以 直 观地了解到 光照 对植物生 长 的重要性。这 样 的
实验不仅 锻炼 了学生的实验操作能力，还 让 他们在实践中深化了对科学 原 理的理解。
讨论 是科学学习的 升华 。我们将组 织 学生 围绕 本单元的主题进行深入的 讨论 ， 鼓励 他们 提 出自 己 的观 点
和 疑问 。在 讨论 中，学生可以学会如何与他人合作，如何 倾听 他人的意 见 ，如何 运 用科学知识解 决 实 际问 题。
我们还将本单元内容与学生的日常生活紧密 联 系 起来 ， 让 学生认识到学习科学知识的实用性和趣 味 性。
例 如，我们将引导学生探 讨 植物在生活中的作用， 让 他们了解到植物不仅 美 化环境，还能 净 化空气、 提供食
物等。这 样 的教学内容 既贴近 学生的生活实 际 ， 又 能激发他们对科学知识的兴趣和 热爱 。
二、《义务教育课程标准（ 2022 年版）》分解
根据 《 义务 教 育 科学课程 标准（ 2022 年版 ） 》，本单元内容主要 涉 及物质科学领 域 中的“物质的 结 构
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与性质”和“物质的变化与化学 反应 ”两个 核 心概念。具体 目标包括：
1. 科学观念 ： 认识水和空气的基本性质，理解水的三态变化及水循环过程，了解空气的存在、组成及 其
对生命的重要性。
2. 科学思维 ： 通过实验观察、分 析数据 ，培养学生的实 证 思维和 逻辑推 理能力。
3. 探究实践 ：掌握 基本的实验操作 技 能，如观察、 测 量、记录等，能 够 在教 师指 导 下 设计 简 单的实验 方
案 。
4. 态度责任 ： 激发学生对自然现象的好奇心和探究欲，培养他们 尊 重科学、 热爱 自然的态度和责任感。
三、学情分析
（一）已知内容分析
二年级的学生，作 为 成 长 中的小探索 家 ，他们 已经 具 备 了一 定 的生活 经 验和初步的观察能力。他们对 周
围 的世界充满了好奇， 喜欢 动手 尝试新事 物，这 种天 生的好奇心是他们学习 新 知识的重要动力。在日常生活
中，他们 已经 接触到了水和空气这两 种 物质，对它们 有 了一 定 的感性认识。他们知 道 水可以流动，可以 填 满
容 器； 空气无处不在， 呼吸时需 要它。他们对水和空气的性质、变化以及它们对生命的意 义 等 方 面的认识还
不 够 深入。 例 如，他们可能不知 道 水 有 三态变化， 即 固态、液态和气态， 也 不了解空气是 由多种 气体组成的。
在教学过程中，我们 需 要从学生的 已 知出发，引导他们逐渐深入， 建立起 对水和空气的 全 面认识。
（二）新知内容分析
本单元的教学内容，旨在引导学生从科学的 角 度深入认识水和空气。通过学习水的三态变化、浮沉现象
以及空气的存在和组成等内容， 帮助 学生 建立 对自然界物质的基本认识 框架 。这 些新 知内容不仅仅是理 论 上
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的，更 需 要学生通过实验探究和 数据 分 析 等 方法来获得 。 例 如，通过观察水的 加热 和 冷 却过程，学生可以 直
观地了解到水的三态变化 ； 通过浮沉实验，学生可以探究不同物体的密度与浮沉的关系 ； 通过空气存在和组
成的实验，学生可以了解到空气是 由多种 气体组成的， 并且 这 些 气体对生命 有 着重要的意 义 。这 些 实验探究
活动不仅可以 帮助 学生 掌握 知识，还可以培养他们的科学思维和实验操作能力。
（三）学生学习能力分析
二年级学生的 注 意力 集 中 时 间 相 对 较短 ，他们 喜欢直 观、生动的教学 方式 。在教学过程中，我们 需 要 采
用 多样 化的教学手段和 方法 ，以 吸 引学生的 注 意力 并 保持他们的学习兴趣。我们可以通过实物 展示 、实验操
作、 互 动 讨论 等 方式 ， 让 学生 直 观地感 受 到知识的 魅 力，激发他们的学习兴趣。我们还 需 要 根据 学生的认知
水平和学习 特点 ，合理设计教学内容和活动 难 度。我们 需 要 确 保 每位 学生 都 能在 原有 基础上 获得提升 ， 既 不
会因 为难 度过 高 而感到 挫败 ， 也 不会因 为难 度过 低 而感到无 聊 。
（四）学习障碍突破策略
针 对二年级学生的学习 特点 和 新 知内容的要 求 ，我们可以 采取 以 下策略来突破 学习 障碍：
1. 创 设 情 境 ： 通过 模拟 实验、生活实 例 等 方式创 设 贴近 学生生活的 情 境，激发学生的学习兴趣和探究欲。
我们可以设计一 些简 单 有 趣的 模拟 实验，如水的三态变化 模拟 实验、空气存在 模拟 实验等， 让 学生在动手操
作中感 受 到科学的 魅 力。我们还可以 结 合生活中的实 例 ，如 烧 水、 煮饭 等过程中的水的变化，以及 呼吸时 感
受 到的空气等， 来 引导学生思考 并 探究 其 中的科学 原 理。
2. 提供 支 架：为 学生 提供必 要的学习支 架 ，如 问 题引导、 图 表 辅助 等， 帮助 他们更好地理解和 掌握 知识。
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在教学过程中，我们可以通过 问 题引导的 方式 ，引导学生逐步深入探究 新 知内容。我们还可以 利 用 图 表等 辅
助工 具， 帮助 学生更 直 观地理解知识， 提高 他们的学习 效率 。
3. 合作学习 ： 组 织 小组合作学习活动， 让 学生在 交 流中 互相启 发、 共 同进步。通过 讨论 和分 享 ，学生可
以 加 深对知识的理解和 应 用。在合作学习中， 每 个学生 都有机 会发表自 己 的观 点 和 想法 ，这不仅可以 提高 他
们的 语言 表 达 能力，还可以培养他们的 团队协 作能力和 交 流 沟 通能力。
4. 及 时反馈： 在教学过程中及 时给予 学生 反馈 和 指 导， 帮助 他们发现 问 题 并 及 时纠正错误 。及 时 的 反馈
可以 让 学生了解自 己 的学习进度和存在的 问 题，及 时 调 整 学习 策略 。我们还可以通过 给予 学生具体的 指 导和
建议 ， 帮助 他们更好地理解和 掌握新 知识。在 反馈 过程中，我们 需 要 注 重 鼓励 和支持学生， 让 他们保持学习
的 积 极性和 信 心。
除 了以上 策略外 ，我们还可以 采取 以 下措施来 进一步 促 进学生的学习 ：
1. 多样 化的教学 资 源 ：利 用 多 媒 体、实物、 模 型 等 多种 教学 资 源 来丰富 课 堂 内容， 提高 学生的学习兴趣
和 参 与度。 例 如，我们可以 利 用 多 媒 体 展示 水的三态变化过程、空气组成等科学知识， 让 学生更 直 观地了解
知识内容。
2. 实践与 应 用 ：鼓励 学生将 所 学知识 应 用到实 际 生活中 去 。 例 如，在学习了水的三态变化 后 ，我们可以
引导学生观察 家 中的 烧 水过程、 冰箱 中的 结 冰 现象等， 让 他们在实 际 生活中感 受 和 应 用 所 学知识。
3. 家 校 合作 ： 与 家长 保持 良 好的 沟 通和合作， 共 同关 注 学生的学习进 展 和成 长 过程。 家长 可以在 家 中 为
学生 提供必 要的支持和 帮助 ，如 准备 实验 材料 、 协助 进行实验操作等。我们还可以 邀请 家长 参 与学 校 的科学
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活动或课程 评价 等环 节 ， 共 同 促 进学生的 全 面发 展 。
针 对二年级学生的学 情特点 和 新 知内容的要 求 ，我们 需 要 采取多样 化的教学 策略 和 方法来突破 学习 障碍 。
通过 创 设 情 境、 提供 支 架 、合作学习、及 时反馈 以及 多样 化的教学 资 源 、实践与 应 用、 家 校 合作等 策略 的实
施 ，我们可以 有效 地激发学生的学习兴趣和 积 极性， 帮助 他们 建立起 对水和空气的科学认识 并 培养他们的科
学思维和实验操作能力等 多方 面的素质和能力。在这个过程中，学生不仅能 够掌握新 知内容，还能 够 体验到
学习的乐趣和成 就 感， 为未来 的学习和生活 打下坚 实的基础。
四、大主题或大概念设计
本单元的大主题 为 “探索自然之 谜 ： 揭秘水和空气的世界”。通过这一主题设计一系列教学活动引导学
生 全 面深入地认识水和空气这两 种 自然界中的基本物质及 其 在人类生活中的重要作用。
五、大单元目标叙写
1. 知识与 技 能
能 够 识 别 并描述 水和空气的基本性质。
理解水的三态变化过程及水循环的基本概念。
掌握 浮沉实验的基本操作 方法并 解 释 浮沉现象的 原 因。
了解空气的存在、组成及 其 对生命的重要性。
2. 过程与 方法
通过观察、实验等 方法 收 集数据 和 证据 支持自 己 的观 点 。
能 够运 用 所 学知识解 释 日常生活中的现象和 问 题。
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在小组合作中学会 倾听 他人意 见并 表 达 自 己 的观 点 。
3. 情 感态度与 价值 观
激发对自然现象的好奇心和探究欲。
培养 尊 重科学、 热爱 自然的态度和责任感。
提高团队 合作和 沟 通 交 流的能力。
六、大单元教学重点
1. 理解水的三态变化过程及水循环的基本概念。
2. 掌握 浮沉实验的基本操作 方法并 解 释 浮沉现象的 原 因。
3. 了解空气的存在、组成及 其 对生命的重要性。
七、大单元教学难点
1. 如何通过实验观察和分 析数据来 揭 示 浮沉现象的内在规律。
2. 如何将抽象的科学概念与学生的日常生活 联 系 起来 增 强他们的理解和 应 用能力。
八、大单元整体教学思路
针 对人教版小学科学二年级上册教 材 中《第二单元 水和空气》的教学内容， 包括 “ 4. 水”、“ 5. 把它们
放进水里”和“ 6. 空气”三个 部 分，本单元 整 体教学思 路 旨在通过 多样 化的教学活动，引导学生深入探索水
和空气的基本性质及 其 在日常生活中的重要性，培养学生的观察力、实验能力和科学思维。以 下 是大单元 整
体教学思 路 的 详 细 阐 述 。
一、 整 体教学 目标
知识与 技 能 ： 学生能 够 理解水的基本性质 （ 如 透明 性、流动性、 溶 解性等 ） 和空气的存在及 其 基本 特 性 ；
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了解不同物质在水中的 溶 解现象 ；掌握简 单的空气实验 方法 。
过程与 方法： 通过观察、实验、 讨论 等 方法 ，培养学生的科学探究能力和实验设计能力 ； 通过小组合作，
培养学生的 团队协 作能力。
情 感态度与 价值 观 ： 激发学生对自然现象的好奇心和探索欲 ； 通过实践活动，培养学生的环保意识和对
自然 资 源 的 珍惜 态度。
二、教学内容 整 合
本单元 围绕 “水和空气”这一主题，通过三个活动 层层 深入，形成一个 有机 的 整 体 ：
4. 水 ： 引导学生观察水的基本性质，如 颜色 、 透明 度、气 味 等， 并 了解水在自然界和日常生活中的 应 用。
5. 把它们放进水里 ： 通过实验，观察不同物质在水中的 溶 解 情况 ，理解 溶 解的概念和 影响 因素。
6. 空气 ： 通过实验和活动， 让 学生感 受 空气的存在，了解空气的基本组成和重要性，以及人类活动对空
气质量的 影响 。
三、实 施策略
情 境 创 设 ： 设计 贴近 学生生活的 情 境，如 模拟 自然界中的水循环、 家 庭 中的用水 场景 等，激发学生的学
习兴趣和探索欲。
实验操作 ： 设计一系列 简 单 易 行的实验活动，如水的 净 化实验、物质的 溶 解实验、 呼吸 感 受 空气等， 让
学生在动手实践中理解和 掌握相 关知识。
讨论交 流 ： 组 织 小组 讨论 和 全 班 分 享 活动，引导学生分 享 自 己 的观察 结 果 和实验感 受 ， 促 进学生之间的
交 流与合作。
