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人教版小学四年级科学上册《第四单元 地球上的水》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
人教版小学科学四年级上册教材中的《第四单元 地球上的水》是一个设计巧妙、内容丰富且极具实践
意义的学习单元。本单元紧密围绕“水”这一生命之源，通过三个精心策划的教学内容，引导学生深入探索
水的奥秘。
“10. 水的分布”这一节，旨在帮助学生全面了解水在地球上的广泛存在形式。从浩瀚的海洋到细微的雨
滴，从深邃的地下水到地表径流，学生将通过图文并茂的资料、生动的视频以及实地考察等方式，深刻认识
到水资源的无处不在与珍贵性。这一内容不仅拓宽了学生的知识视野，还激发了他们保护水资源的意识。
“11. 水结冰了”这一环节，则聚焦于水的物理状态变化之一——凝固现象。通过实验观察水在低温下
逐渐结冰的过程，学生将亲身体验到科学探索的乐趣，同时掌握温度对物质状态影响的基本原理。这一过程
不仅培养了学生的观察力、动手能力和数据分析能力，还激发了他们对自然界奥秘的好奇心。
“12. 水的沸腾”部分，进一步揭示了水在加热条件下由液态转变为气态的剧烈汽化现象。学生将在老师
的指导下，亲手操作加热实验，观察并记录水沸腾的全过程。这一实践不仅加深了学生对热传递和相变概念
的理解，还锻炼了他们的实验设计、数据记录与处理能力。
《第四单元 地球上的水》通过“水的分布”、“水结冰了”和“水的沸腾”三个关键教学内容，不仅
系统地传授了关于水的科学知识，还着重培养了学生的实践探究能力和科学素养。这一单元的教学设计充分
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体现了小学科学教育注重实践、强调探究的教学理念，为学生的全面发展奠定了坚实的基础。
（二）单元内容分析
在小学科学课程中，“水的分布”部分精心设计了一系列教学活动，旨在全面而深入地引导学生探索地
球上的水资源。这一部分首先通过生动的图文介 绍 ， 让 学生 直 观认识到地球表面水的 多样 性， 包括 广 阔 的海
洋、 蜿蜒 的 河 流、 宁静 的 湖泊 以及 雄伟 的冰 川 等。为了进一步 增 强学生对水资源分布 情况 的 感 性认识， 我 们
特别安排 了一 项 实验活动——“ 抛接 地球 仪估算 海 陆 面 积比 ”。通过这一 互 动性强、趣 味 性 高 的实验，学生
们不仅能 够 在 玩 乐中学习，还能 更 加 直 观地理解地球上海洋与 陆 地的 比例 关系，从而深刻认识到水资源的 宝
贵与重 要 性。
“ 水结冰了”这一环节则通过 严谨 的实验设计，引导学生亲手操作，探究水的结冰过程。在实验过程中 ，
学生们将 仔 细观察并记录水在不同温度条件下的状态变化，从而深入理解水的凝固 点 及 其 影响 因 素， 如溶 质
的加入 会如何改 变水的凝固 行 为。这一环节不仅锻炼了学生的动手能力和观察记录能力，还激发了他们对自
然现象的好奇心和探究 欲 。
“ 水的沸腾”部分则将学生的视 线 引 向 水的 另 一 种 重 要 物理变化——沸腾。通过实验 测量 水加热过程中
的温度变化，学生们将学 会如何绘制 温度变化 曲线 ，并分析水的沸 点 与 压 强、 溶 质 浓 度等 因 素之 间 的关系。
此外 ，通过实践操作，学生们还将亲身体验到科学探究的 严谨 性与 规范 性，进一步培养他们的 安 全意识和科
学探究精 神 。
本单元内容设计科学 合 理， 既 注重理 论 知识的传授， 又 强调实践操作能力的培养，旨在通过一系列生动
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有 趣的教学活动，引导学生全面而深入地了解水资源的相关知识，培养他们的科学素养和探究能力。
（三）单元内容整合
本单元精心设计了从水的 宏 观分布到微观状态变化的 完整 学习 链 条，旨在通过三个紧密相 连 的教学内容，
帮助学生 构建 一个系统而深入的水知识体系。为实现这一 目标 ， 我 们将 采取 以下 整合 策 略：
引入 阶段： 激发 兴 趣， 建立宏 观认知
在引入 阶段 ， 我 们以“地球上的水”为 主题 ，通过丰富 多彩 的 多媒 体材料， 如震撼 人心的地球水分布图
片 、生动的海洋、 河 流、 湖泊 视频等， 向 学生展示水在地球上的广泛分布及 其 重 要 性。这一环节旨在激发学
生的学习 兴 趣，同时帮助学生 建立起 对水资源 宏 观分布的 初 步认知，为 后续 深入探究奠定基础。
探究 阶段： 动手实验，理解微观变化
进入探究 阶段 ， 我 们围绕“水的状态变化”这一 核 心科学 问题 ，引导学生 开 展一系列趣 味横 生的实验活
动。通过亲自动手操作，学生将观察到水在不同条件下从液态转变为固态 （ 结冰 ）或 气态 （ 沸腾 ） 的过程，
直 观 感受 水的物态变化。 此 环节不仅培养了学生的实验操作 技 能， 更 重 要 的是，通过亲身体验，学生能 够 深
刻理解水的物态变化及 其所需 条件，为 构建 科学概念 提供有 力 支撑 。
总 结 阶段： 系统 归纳 ，深化 循 环理解
在 总 结 阶段 ， 我 们引导学生将 所 学知识进 行 系统 归纳 与 整合 。通过对 比 水的液态、固态、气态等不同状
态及 其 相 互 转变的条件，学生将深刻理解水的 循 环过程——从 蒸 发 升空 到凝结 成云 ， 再 到 降 水 回归 地面， 最
终 形 成 地表径流 或渗 入地下， 完成 一个 完整 的 循 环。这一过程不仅加深了学生对地球上水资源 循 环 利用 的理
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解， 也 培养了他们的系统 思维 能力和环保意识。
本单元的 整合 教学策 略 注重从 宏 观到微观、从 感 性到理性的认知过程，通过 多媒 体展示、动手实验、系
统 归纳 等 多种 教学手 段 ，旨在帮助学生 构建 一个 完整 、系统的水知识体系， 提升 他们的科学素养和环保意识。
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 ） 》，本单元的教学 目标可 以分解为以下 几 个方面 ：
1. 科学观念 ： 学生能 够 认识到地球上水的 多样 性和分布 特点 ，理解水的三态变化及 其 条件，形 成 对水资
源 循 环 利用 的科学观念。
2. 科学 思维： 学生能 够运用比较 、分 类 等方 法 分析水的不同存在形式，通过 逻辑推 理解 释 水的状态变化
过程，培养 批判 性 思维 和解 决问题 的能力。
3. 探究实践 ： 学生能 够 设计并实 施简 单的实验活动，观察并记录水的结冰和沸腾现象，通过动手操作体
验科学探究的过程。
4. 态度 责任： 学生能 够 关注地球上的水资源状 况 ， 树立 节 约用 水的意识，形 成 保护水资源的 责任感 。
三、学情分析
（一）已知内容分析
在进入本单元学习之 前 ，学生 已经 具 备 了一定的生活 常 识，对水的基本性质和 用途有 了一定的了解。他
们知 道 水是生命之源，对地球上的水资源 有 一定的 感 性认识。这 些前期 的生活 经 验和知识为本单元的学习 提
供 了 宝 贵的 背景 资源。在 日常 生活中，学生 经常接触 到水， 比如喝 水、 洗澡 、 游泳 等，这 些 活动 让 他们对水
有 了一定的 直 观 感受 。在之 前 的科学课程中，学生 已经 学习了物质的基本性质和 简 单的物理变化过程， 比如
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物质的固态、液态和气态，以及温度对物质状态的影响等。这 些 知识为学生理解水的三态变化——固态
（ 冰 ） 、液态 （ 水 ） 、气态 （ 水 蒸 气 ） 及 其 相 互 转化条件奠定了坚实的基础。
（二）新知内容分析
本单元的 新 知内容 主要包括 以下 几 个方面 ：
1. 水的全球分布及 其 重 要 性 ： 学生将学习水在地球上的分布， 包括 海洋、 河 流、 湖泊 、地下水等，并了
解水对生态系统、气 候 以及人 类 生活的重 要 性。
2. 水的结冰和沸腾现象及 其 条件 ： 学生将探究水在不同温度下的状态变化， 特别 是结冰和沸腾的条件，
理解温度是影响物质状态的关键 因 素。
3. 实验设计和操作的基本 技 能 ： 学生将学习 如何 设计 简 单的科学实验， 包括确 定实验 目 的、 选择 实验材
料、 制 定实验步 骤 、记录实验数据等，并通过实 际 操作 提升 实验 技 能。
4. 水资源 循 环 利用 的科学原理 ： 学生将了解水资源 循 环 利用 的重 要 性，学习 如何 通过科学的方 法 处理和
再利用 水资源，培养节 约用 水的意识。
（三）学生学习能力分析
四年级的学生 已经 具 备 了一定的观察、 思 考和表 达 能力，能 够 在教师的引导下进 行简 单的实验操作和数
据分析。他们 开始 形 成 自 己 的 思维模 式，对 周 围 世 界充 满 好奇， 喜欢提问 和探索 未 知 事 物。这 种 好奇心和探
究 欲望 是本单元实验教学活动的 宝 贵动力。学生在之 前 的科学课程中 已经积累 了一定的实验 经 验，掌握了基
本的实验操作 技 能， 比如使用测量工 具、记录实验数据等。 尽管 学生在实验操作方面 有 一定的基础， 但 在实
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验设计和科学探究方 法 方面 仍需 进一步培养和 提升 。他们 可 能还不 太擅长独立 设计实验，对科学探究的过程
和方 法 理解不 够 深入。 因此 ，在教学过程中，教师 需要给予更多 的指导和帮助，引导学生逐步掌握科学探究
的基本方 法 和步 骤 。
（四）学习障碍突破策略
针 对学生在学习过程中 可 能 遇 到的学习 障碍 ， 可 以 采取 以下 突破 策 略：
1. 提供直 观材料 ： 通过图 片 、视频、实物展示等 多种 方式 提供直 观的学习材料，帮助学生形 成 对水的分
布和状态变化的 感 性认识。 比如 ， 可 以 使用 地球 仪 展示水在地球上的分布， 使用 温度计和 烧杯演 示水的结冰
和沸腾过程。这 些直 观的材料能 够 帮助学生 更 好地理解和记 忆新 知识。
2. 设计趣 味 实验 ： 设计 贴近 学生生活、富 有 趣 味 性的实验活动，激发学生的学习 兴 趣和探究 欲望 。 比如 ，
可 以 组织 学生进 行 “ 制 作冰 淇淋 ”的实验活动， 让 学生在 制 作过程中观察水的状态变化，并 思 考 其 中的科学
原理。这 样 的实验活动不仅能 够让 学生亲身体验科学探究的过程，还能 够 培养他们的动手能力和 创新思维 。
3. 强化过程指导 ： 在实验操作过程中，教师 应给予 及时的指导和帮助， 确 保学生能 够正确 、 安 全地进 行
实验操作。教师 可 以先示 范 实验步 骤 和操作方 法 ，然 后让 学生 模仿 并进 行 实 际 操作。在学生操作过程中，教
师 要 密 切 关注学生的动态，及时 纠正错误 并 提供必要 的帮助。教师还 要 强调实验 安 全的重 要 性， 确 保学生在
安 全的环 境 中进 行 实验操作。
4. 培养科学素养 ： 通过科学探究活动的实 施 ，培养学生的观察、记录、分析、 推 理等科学素养和能力。
教师 可 以引导学生学习 如何制 定实验计划、 如何准确 记录实验数据、 如何 分析实验结 果 并 得出 结 论 等。这 些
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科学素养和能力的培养将对学生 未来 的学习和生活 产 生深 远 的影响。
5. 创 设 问题情境： 在教学过程中 创 设 问题情境 ，引导学生 主 动 思 考和探究。 比如 ，教师 可 以 提出 “为 什
么 海洋 里 的水不 会 全部结冰 ？ ”、“ 如何有效 地 利用 和节 约 水资源 ？ ”等 问题 ，激发学生的 思维 活力，并 鼓
励 他们通过 查 阅 资料、进 行 实验等方式 寻找答案 。
6. 小 组合 作学习 ：鼓励 学生进 行 小 组合 作学习， 共 同 完成 实验设计和探究 任务 。通过小 组合 作，学生 可
以相 互 学习、相 互 启 发， 共 同解 决遇 到的 问题 。小 组合 作学习还能 够 培养学生的 团队协 作能力和 沟 通能力。
7. 家校 合 作 ： 与 家 长建立 良 好的 沟 通 机 制 ， 共 同关注学生的学习进展和 遇 到的 困难 。教师 可 以定 期向 家
长 反馈 学生的学习 情况 ，并 提供 一 些 家庭 实验 或 探究活动的 建 议 ， 让 家 长 在 家 中 也 能 够 引导学生进 行 科学探
究和学习。
通过 提供直 观材料、设计趣 味 实验、强化过程指导、培养科学素养、 创 设 问题情境 、小 组合 作学习以及
家校 合 作等策 略 的实 施 ， 可 以 有效 地 突破 学生在学习过程中 可 能 遇 到的学习 障碍 ，帮助他们 更 好地掌握 新 知
内容并 提升 科学素养和实践能力。
四、大主题或大概念设计
本单元的 大 主题或 大 概念为“水的 循 环与 利用 ”。通过探究水的分布、结冰和沸腾等现象，引导学生理
解水的 循 环过程及 其 在地球上的重 要 作 用 ，培养学生的水资源保护意识和 可 持 续 发展观念。
五、大单元目标叙写
1. 科学观念 ： 学生能 够 理解地球上水的分布 特点 及 其 重 要 性，认识水的三态变化及 其 条件，形 成 对水资
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源 循 环 利用 的科学观念。
2. 科学 思维： 学生能 够运用比较 、分 类 等方 法 分析水的不同存在形式，通过 逻辑推 理解 释 水的状态变化
过程，培养 批判 性 思维 和解 决问题 的能力。
3. 探究实践 ： 学生能 够 设计并实 施简 单的实验活动，观察并记录水的结冰和沸腾现象，通过动手操作体
验科学探究的过程。
4. 态度 责任： 学生能 够 关注地球上的水资源状 况 ， 树立 节 约用 水的意识，形 成 保护水资源的 责任感 。
六、大单元教学重点
1. 理解水的全球分布及 其 重 要 性 ；
2. 掌握水的三态变化及 其 条件 ；
3. 设计并实 施简 单的实验活动探究水的状态变化过程。
七、大单元教学难点
1. 理解水的 循 环过程及 其 在地球上的重 要 作 用 ；
2. 运用 科学探究方 法 设计并实 施 实验活动 ；
3. 培养学生的水资源保护意识和 责任感 。
八、大单元整体教学思路
本单元以人教版小学科学四年级上册《第四单元 地球上的水》为 主要 教学内容， 涵盖 了“水的分布”、
“水结冰了”、“水的沸腾”三个 主要 部分。 根 据《义 务 教育科学课程 标准（ 2022 年版 ） 》的 要 求 ，本单
元旨在通过一系列科学探究活动，帮助学生理解水的性质、状态变化及 其 对地球环 境 和人 类 生活的影响，同
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时培养学生的科学观念、科学 思维 、探究实践能力和态度 责任 。以下是 大 单元 整 体教学 思 路 的 详 细 阐述 。
一、单元概 述
单元 主题： 地球上的水
教学内容 ： 水的分布、水结冰了、水的沸腾
教学 目标：
知识与 技 能 ： 学生能 够 了解水的分布和 循 环，掌握水在不同温度下的状态变化 （ 液态、固态、气态 ） ，
以及水状态变化的原 因 和条件。
过程与方 法： 通过观察、实验、 讨 论 等方 法 ，培养学生的观察能力、实验设计能力和数据分析能力。
情感 态度与 价值 观 ： 激发学生对自然界中水的奥秘的 兴 趣， 树立 珍 惜 水资源、保护水环 境 的意识。
核 心素养培养 ：
科学观念 ： 形 成 对水的性质和状态变化的科学认识。
科学 思维：运用比较 、分 类 、 推 理等方 法 分析水的性质和状态变化。
探究实践 ： 通过设计和实 施 实验，探究水的状态变化过程。
态度 责任：树立 珍 惜 水资源的意识，培养保护环 境 的 责任感 。
二 、单元教学 目标 分解
1. 水的分布
知识与 技 能 ：
了解地球上水的分布， 包括 海洋、 河 流、 湖泊 、地下水等。
认识水 循 环的过程， 包括蒸 发、 降 水、流入水体等环节。
