教科版六上教学课件

教科版六年级上册科学总览本学期我们将一起探索教科版六年级上册科学课程，共分为四个大单元，涵盖了物质、生物、地球与宇宙以及技术与工程等多个领域这些知识不仅会拓展你们的视野，还将培养你们的科学探究能力和实验技能单元一发现微小的世界在这个单元中，我们将引入显微镜和放大镜这两种重要的科学观察工具，通过它们来探索肉眼无法直接观察到的微观世界这个单元的主题是认知微观现象与工具，帮助学生理解科学家是如何通过特殊工具来观察和研究微小的事物通过一系列的实验和观察活动，学生将培养两项关键能力观察力学习如何仔细观察微小物体的形态、结构和特征，并记录观察结果观察是科学研究的基础，良好的观察力能帮助我们发现事物的本质和规律假设能力根据观察到的现象，学会提出合理的假设和猜想，这是科学思维的重要组成部分通过实验验证假设，培养逻辑思考能力在这个单元结束时，学生将能够理解观察工具的基本原理，并能够独立使用这些工具进行简单的科学观察观察身边的微小物体我们的周围充满了微小的物体，它们虽然很小，但结构复杂且精妙在本节课中，我们将使用放大镜来观察一些常见的微小物体，培养细致的观察习惯衣物纤维不同类型的衣物纤维在放大镜下有着截然不同的形态棉花纤维呈现扭曲的带状结构，而化纤则更为规则和光滑通过观察这些差异，我们可以区分不同的织物材质昆虫翅膀昆虫的翅膀在放大镜下呈现出精细的脉络结构，就像树叶的叶脉一样蝴蝶翅膀上的鳞片排列整齐，形成了美丽的图案这些微小结构支撑着昆虫飞行的能力蚂蚁结构蚂蚁虽小，但结构完整通过放大镜可以清晰地观察到蚂蚁的六足、触角和复眼等结构这些微小的器官使蚂蚁能够感知环境并进行复杂的社会活动观察微小物体需要耐心和专注力在观察过程中，我们应该注意以下几点•保持手稳定，避免放大镜晃动•调整放大镜与物体的距离，找到最清晰的焦点•有条理地记录观察结果，包括形状、颜色、结构等特征•尝试从不同角度观察同一物体，获得更全面的认识蚂蚁的微观结构在放大镜下清晰可见，这是我们将在课堂上观察的对象之一通过观察这些微小生物的结构，我们可以更好地理解它们的生活方式和适应环境的能力放大镜与显微镜的原理放大镜和显微镜是科学家们观察微小世界的重要工具，它们的工作原理基于光学原理，但在结构和放大能力上有显著差异倍倍2-101500放大镜倍率显微镜最大倍率普通放大镜的放大倍数通常在2-10倍之间，适合观察肉眼勉强能光学显微镜的最大放大倍数可达1500倍，能够观察细胞、细菌等看到的微小物体，如昆虫细节、织物纤维等微观结构，大大拓展了人类的观察能力成像原理放大镜的原理是利用凸透镜使光线发生折射，形成放大的虚像当物体位于凸透镜的焦距内时，我们通过透镜看到的图像比实际物体要大显微镜则是由多个透镜组成的复杂光学系统，包括物镜和目镜物镜靠近被观察物体，产生第一次放大；目镜靠近观察者的眼睛，对已经放大的图像进行第二次放大，从而获得更高的放大倍数显微镜和放大镜的关键区别在于它们的光学系统复杂程度和放大能力显微镜由多个精密透镜组成，能够提供更高的放大倍率和更清晰的图像，而放大镜结构简单，便于携带和使用怎样放得更大？要实现更高倍率的放大，科学家们采用了多透镜组合的方法这种方法基于光学原理，通过多次放大来获得更加清晰的微观图像多透镜系统的原理在显微镜中，物镜和目镜的组合可以实现倍数相乘的放大效果例如，如果物镜的放大倍数是40倍，目镜是10倍，那么最终的放大倍数就是400倍这种多级放大的方式使得我们能够观察到肉眼完全无法看到的微小结构光学路径与成像原理在多透镜系统中，光线的路径变得复杂光线首先通过物镜形成一个放大的实像，然后这个实像作为目镜的物体，再次被放大形成最终的虚像这种放大的放大使得最终图像可以达到很高的倍率自制多镜系统我们可以尝试自己组合透镜来实现更高倍的放大

1.准备两个不同焦距的凸透镜（可以从旧的放大镜或眼镜中获取）

2.将焦距较短的透镜作为物镜，放置在被观察物体附近

3.将焦距较长的透镜作为目镜，放置在眼睛附近

4.调整两个透镜之间的距离，直到看到清晰的放大图像实验提示在自制多镜系统时，可以使用纸筒或塑料管来固定透镜，使其保持在正确的位置这样可以避免手持透镜时的晃动，获得更稳定的图像通过学习多透镜组合的原理，我们不仅能理解显微镜的工作机制，还能尝试自己动手制作简易的高倍放大设备这种实践活动有助于加深对光学原理的理解，培养动手能力和创新思维在现代科学中，研究人员已经开发出了电子显微镜，它不使用光线而是使用电子束来观察物体，其放大倍数可以达到光学显微镜的数千倍，能够观察到单个原子的结构微小世界中的新发现昆虫复眼结构洋葱表皮细胞池塘微生物通过显微镜观察昆虫的复眼，我们可以看到由数百个六边形小眼组成的复合结构每个小眼都洋葱表皮细胞是观察植物细胞的理想材料在显微镜下，我们可以清晰地看到规则排列的细胞一滴池塘水在显微镜下是一个繁忙的微观世界各种原生动物如草履虫、变形虫等在水中游动；能形成一个图像，这使得昆虫拥有广阔的视野和对运动的高度敏感性这种结构的发现帮助科壁和细胞核通过添加碘液，细胞核会被染成深棕色，更容易观察这些细胞呈现出典型的砖蓝藻、绿藻等微小植物进行光合作用；还有各种细菌分解有机物这个微观生态系统展示了生学家开发了新型摄像技术墙结构排列命的多样性制作临时装片的方法要观察这些微小世界，我们需要学会制作临时装片

1.用滴管取一滴水滴在载玻片中央注意事项

2.将需要观察的样本（如洋葱表皮）轻轻放入水滴中

3.小心地将盖玻片的一边先接触水滴，然后慢慢放下，避免产生气泡制作装片时要小心操作，避免破坏样本结构观察完毕后，应及时清洁载玻片和盖玻片，以便下次使用处理生物样本后记得洗手，

4.如有需要，可用吸水纸吸去多余的水分保持实验环境整洁

5.将制好的装片放在显微镜载物台上，从低倍率开始观察识别生物特征在显微镜下观察不同类型的细胞，我们可以发现植物细胞和动物细胞有着明显的区别通过比较这些差异，我们能够更好地理解不同生物的结构特点和功能适应植物细胞特征•具有坚硬的细胞壁，提供支撑和保护1•含有叶绿体，能进行光合作用•中央有一个大液泡，储存水分和废物•细胞形状通常规则，呈多边形•细胞排列紧密，形成有组织的结构动物细胞特征•没有细胞壁，只有柔软的细胞膜2•没有叶绿体，不能进行光合作用•可能有多个小液泡而非一个大液泡•形状通常不规则，呈圆形或椭圆形•含有丰富的细胞器，如线粒体、高尔基体等观察细胞核分布观察叶绿体分布细胞核是细胞的控制中心，含有遗传物质DNA在植物细胞中，细胞核通常位于细胞的边缘，靠近细胞壁；而在动物细胞中，细胞核通常位于细胞的中央观察细胞核需要使用染色技术，例如用亚甲蓝或碘液进行染在观察植物细胞时，我们可以发现叶绿体主要分布在叶肉细胞中，特别是在靠近叶片表面的部位，这有利于色，使细胞核变得更加明显接收更多的阳光进行光合作用在显微镜下，叶绿体呈现为绿色的小颗粒，散布在细胞质中实验指导观察人体口腔上皮细胞用干净的牙签轻轻刮取口腔内壁的少量细胞，涂在载玻片上，滴加一滴美蓝染色液，盖上盖玻片后在显微镜下观察你会看到不规则形状的动物细胞和明显的细胞核单元实验一制作简易显微镜制作步骤

1.在硬纸板上剪出两个方形，一个作为底座，一个作为载物台

2.在上方的纸板中心开一个小孔，直径略小于透镜

3.将透镜固定在小孔处，用黑色纸板制作一个筒状物罩住透镜四周

4.用金属丝或细木棒连接底座和载物台，使其能上下调节高度

5.在底座上安装反光镜（可使用锡纸）或放置手电筒作为光源组装1按照步骤将各部分组装起来，确保透镜固定牢固，载物台能稳定放置样本2观察将样本（如纸片、昆虫翅膀、植物叶片等）放在载物台上，从上方透过透镜观察调焦3通过调整载物台的高度，找到最清晰的焦点可能需要多次尝试才能获得理想效果4记录记录观察到的特征，可以尝试用手机拍摄透过自制显微镜看到的图像讨论问题自制显微镜与商业显微镜相比有哪些优缺点？如何改进我们的设计使其获得更高的放大倍数或更清晰的图像？制作简易显微镜不仅能帮助我们理解显微镜的工作原理，还能培养动手能力和创新思维虽然自制显微镜的放大倍数有限，但足以观察一些微小物体的基本结构生活中的放大镜应用纺织品检测阅读小字安全检查在纺织工业中，放大镜被广泛用于检测织物的瑕疵、评估纤维质量和织物结构质检放大镜是老年人和视力不佳者的实用工具，帮助他们阅读药品说明书、合同小字或其在安全检查中，放大镜用于检查证件的防伪标记、钞票的微细纹理以及签名的真伪人员使用放大镜可以发现肉眼难以察觉的织物缺陷，如断线、污点或不均匀的染色，他细小文字一些特制的阅读放大镜甚至配有LED灯，可在光线不足的环境中提供额安检人员通过放大观察这些微小特征，可以有效识别伪造文件，防止欺诈行为的发生确保产品质量符合标准外照明，使阅读更加轻松专业领域的应用珠宝鉴定师的工具昆虫学家的助手珠宝鉴定师使用特殊的放大镜（通常称为珠宝放大镜或宝石放大镜）检查宝石的内部特征、切工质量和可能的瑕疵这些放大镜通常是10昆虫学家在野外和实验室中都离不开放大镜昆虫的许多重要分类特征，如触角节数、口器结构、翅脉分布等，都需要在放大状态下才能清晰倍或更高倍率，并配有特殊的照明系统，以便在不同角度观察宝石的光学性质观察通过放大镜，鉴定师可以在昆虫学研究中，放大镜用于•识别天然宝石与合成宝石的区别•进行物种鉴定和分类•评估钻石的4C标准（克拉重量、净度、颜色、切工）•观察昆虫的微小形态特征•发现宝石内部的包裹体和生长纹理•检查标本的保存状态•检查宝石表面的处理痕迹•辅助解剖和制作微型标本拓展微观世界与科技发展微观世界的探索不仅满足了人类的好奇心，还推动了科技的发展现代科技中的许多突破都与微观世界的研究密切相关，从芯片制造病毒、细菌的识别到医学诊断，微观观测技术都发挥着关键作用在医学领域，高倍放大设备对于病原体的识别和研究至关重要普通光学显微镜可以观察到细菌，但观察病毒则需要使用电子显微镜芯片制造中的微细加工通过这些先进的观测工具，科学家能够现代计算机芯片上的晶体管尺寸已经小到纳米级别（1纳米=10^-9米）这种极其微小的结构需要使用特殊的光刻技术和电子束加工来•研究病原体的形态结构和繁殖方式制造芯片制造过程中的质量控制也依赖于高倍电子显微镜的检测，以确保每个微小元件都符合设计要求•观察病原体与宿主细胞的相互作用随着芯片制造工艺的不断进步，晶体管的密度越来越高，计算能力也随之提升从最早的集成电路到现在的纳米级芯片，微观加工技•开发针对特定病原体的诊断方法和治疗药物术的发展使得我们的电子设备变得越来越小巧且功能强大•监测病原体的变异和进化新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的研究就是一个典型例子通过电子显微镜，科学家能够观察到病毒表面的刺突蛋白结构，这为疫苗的研发提供了重要的信息单元二物质变化的奥秘在这个单元中，我们将深入探索物质的性质和变化规律我们将关注物质的状态变化、溶液的形成以及混合物的分离方法，通过一系列实验来理解物质变化背后的科学原理本单元主要内容物质状态变化研究固体、液体和气体三种状态及其相互转化的条件和过程通过水的状态变化实验，观察并理解温度对物质状态的影响溶液与溶解现象探索溶解的过程和影响因素，学习制备不同浓度的溶液，了解溶解度的概念及其应用通过盐和糖的溶解实验，观察溶质在溶剂中的分散情况混合物分离方法学习常见的混合物分离技术，如过滤、蒸发、磁选等，并理解这些方法背后的科学原理通过实际操物质变化是我们日常生活中常见的现象，无论是冰的融化、水的蒸发，还是糖在水中的溶解，都涉及到物质作，掌握不同分离方法的适用条件和操作要点的状态变化或组成变化通过科学实验，我们可以揭示这些变化背后的规律，培养科学思维和探究能力通过这个单元的学习，学生将能够理解物质变化的基本规律，掌握简单的实验操作技能，并将这些知识应用学习目标到日常生活中，解释身边的自然现象完成本单元学习后，学生应能•描述并解释物质的三种状态及其转化条件•操作基本实验设备，进行简单的溶解和分离实验•应用所学知识解释日常生活中的物质变化现象•培养科学探究精神和实验操作能力常见物质的状态变化物质主要存在三种状态固态、液态和气态这三种状态可以在特定条件下相互转化，这种转化称为物质的状态变化水是我们最熟悉的物质之一，也是观察状态变化的理想材料实验温度对水状态的影响我们可以通过测量水在不同状态下的温度变化来深入理解状态变化的规律

1.将冰块放入烧杯中，插入温度计

2.用酒精灯加热，每隔30秒记录一次温度

3.观察冰开始融化时的温度（应接近0°C）

4.继续加热，观察水开始沸腾时的温度（应接近100°C）固态（冰）

5.记录整个过程中温度随时间的变化，并绘制温度-时间曲线冰是水的固态形式，分子排列规则且紧密冰的特点是有固定的形状和体积，分子振动但位置基本固定实验安全提示液态（水）使用酒精灯时要小心，避免烫伤操作时应在教师指导下进行，并遵守实验室安全规则使用温度计时要轻拿轻放，避免水银温度计破裂导致汞污染水是液态，分子之间的距离较大，能够自由流动液态没有固定形状但有固定体积，可以适应容器的形状气态（水蒸气）通过这个实验，我们可以发现物质在状态变化过程中有一个重要特点当物质处于状态变化的过程中（如冰正在融化或水正在沸腾），即使继续加热，温度也不会上升，直到状态变化完成这是因为加入的热量被用于打破分子间的作用力，而不是提高温度溶解与溶液溶解是一种物质（溶质）在另一种物质（溶剂）中分散的过程，形成的均一混合物称为溶液在日常生活中，我们经常接触到各种溶液，如糖水、盐水、酱油等溶液的组成溶液由溶质和溶剂两部分组成•溶质被溶解的物质，通常量较少•溶剂溶解其他物质的物质，通常量较多在我们最常见的溶液中，水是最常用的溶剂，因此这类溶液也称为水溶液常见溶液的制备制备溶液是一项基本的实验技能以下是两种常见溶液的制备方法盐水的制备

1.准备干净的烧杯和纯净水

2.用天平称取所需量的食盐

3.将食盐加入水中，用玻璃棒搅拌

4.观察食盐逐渐溶解，直至完全溶解形成清澈的溶液糖水的制备

1.准备干净的烧杯和纯净水

2.用天平称取所需量的白糖

3.将白糖加入水中，用玻璃棒搅拌

4.如需加快溶解速度，可以轻微加热或持续搅拌实验加热溶液后的变化当我们加热溶液时，会发生一系列有趣的变化这些变化不仅有物理现象，还涉及化学反应，通过实验我们可以直观地观察这些变化过程水分蒸发与晶体析出实验这个实验可以帮助我们理解溶液中水分蒸发后，溶质是如何析出形成晶体的实验材料•饱和食盐水或饱和硫酸铜溶液•蒸发皿或浅盘•酒精灯或加热装置•三脚架和石棉网•放大镜实验步骤

1.将准备好的饱和溶液倒入蒸发皿中，约填满1/3体积

2.将蒸发皿放在三脚架上的石棉网上

3.点燃酒精灯，小火加热蒸发皿

4.观察溶液体积逐渐减小，最终在蒸发皿底部形成晶体

5.停止加热，待蒸发皿冷却后，用放大镜观察晶体的形状和结构常见混合物的分离方法123过滤法蒸发法磁力分离法过滤是利用过滤材料（如滤纸）上的微小孔隙，让液体通过而阻挡固体颗粒的方法蒸发是利用液体溶剂加热后变为气体蒸发掉，留下不易挥发的溶质的方法磁力分离是利用磁铁吸引混合物中的磁性物质，将其与非磁性物质分离的方法适用情况分离不溶于液体的固体颗粒，如泥沙与水的混合物适用情况从溶液中分离溶质，如从盐水中分离出食盐适用情况分离混合物中的铁等磁性物质，如铁粉与沙子的混合物操作要点漏斗与滤纸要紧密贴合，倾倒混合物时应用玻璃棒引导，避免液体溅出操作要点控制加热温度，避免溶质被高温分解或烧焦；注意蒸发过程中的安全，防止溶液飞溅操作要点用塑料袋或纸包裹磁铁，便于收集吸附的磁性物质；多次反复操作，确保分离彻底混合物分离方法比对不同的分离方法适用于不同类型的混合物，选择合适的分离方法是实验成功的关键含沙水过滤vs食盐溶液蒸发取盐这两种常见的分离实例展示了不同分离方法的应用原理含沙水过滤沙子不溶于水，形成悬浊液，可以通过过滤的方法分离过滤时，水分子能够通过滤纸上的微小孔隙，而沙粒因为颗粒较大无法通过，从而实现分离食盐溶液蒸发取盐食盐溶于水形成均一的溶液，无法通过过滤分离必须通过蒸发的方法，利用水的沸点低于食盐的熔点，加热使水变成水蒸气逸出，留下固体食盐物质变化应用案例食盐制造与提纯流程水净化原理食盐是我们日常生活中不可或缺的调味品，其生产过程涉及多种物质变化和分离技术水净化是将污染的水转变为可饮用水的过程，这个过程也涉及多种物质分离方法海水收集收集海水，每千克海水中含有约35克盐分蒸发浓缩将海水引入盐田，利用太阳能蒸发水分，浓缩盐分结晶形成当盐分浓度达到饱和状态，盐晶开始形成并沉淀收集提纯收集原盐，进行洗涤、干燥和碘强化等提纯处理在这个过程中，我们可以看到水的蒸发（物理变化）和盐的结晶（物理变化）两个关键步骤通过控制蒸发和结晶的条件，可以获得不同纯度和颗粒大小的食盐产品城市污水处理流程初级处理通过物理方法（如沉淀、过滤）去除大颗粒杂质二级处理利用微生物降解有机物质（生物化学过程）三级处理通过化学方法（如氯化、臭氧处理）杀灭病原体高级处理使用活性炭吸附、膜过滤等技术进一步净化水质在净水处理过程中，既有物理变化（如过滤、沉淀），也有化学变化（如氯化消毒）和生物变化（如微生物降解）这个复杂的过程确保了我们能够获得安全、洁净的饮用水雾霾回收案例雾霾是一种严重的空气污染现象，科学家们开发了多种技术来减少雾霾对环境和健康的影响其中一种创新方法是将雾霾颗粒收集并转化为有用的材料，如墨水或建筑材料这个过程涉及

1.通过静电吸附或过滤方法收集空气中的细小颗粒物

2.将收集到的颗粒与特定溶剂混合，形成悬浊液

3.通过化学处理去除有害物质，保留碳颗粒拓展固体、液体、气体在生活中的应用干冰冷藏应用液化石油气应用空气液化制氧干冰是固态二氧化碳，温度可达-

78.5℃它的特点是直接从固态升华为气态，不经过液态阶段，液化石油气（LPG）是通过加压使气态石油气转化为液态的产物液化后体积大大减小，便于空气液化是将空气冷却至极低温度（约-196℃），使其转变为液态，然后通过分馏技术分离出因此不会留下液体残留干冰广泛应用于食品冷藏、医疗样本保存、特殊效果制作等领域在储存和运输在家庭中，液化气作为烹饪燃料；在工业上，用作热源和化工原料；在农业上，氧气、氮气等组分的过程这一技术广泛应用于医疗供氧、钢铁冶炼、航空航天等领域液态食品配送中，干冰可以保持低温环境，延长易腐食品的保质期用于温室加热液态存储、气态使用的特性使其成为便捷的能源载体氧的高浓度和纯度使其成为现代工业和医疗不可或缺的资源物质状态变化的工业应用新型材料与状态变化物质的状态变化不仅存在于自然界和实验室中，在工业生产中也有广泛应用通过控制温度、压力等条件，人们可以使物质在不同状态之间转科学家们正在研发利用物质状态变化特性的新型材料，这些材料可以在特定条件下改变状态，从而实现特殊功能换，从而实现特定的生产目的相变材料冷冻干燥技术相变材料（PCM）能够在特定温度下吸收或释放大量热能例如，某些蜡类物质在融化时吸收热量，凝固时释放热量这种特性被用于建筑节冷冻干燥是一种特殊的干燥方法，将物品先冻结，然后在低温低压条件下，使冰直接升华为水蒸气这种方法可以最大限度地保持物质的原有能（墙体温度调节）、纺织品（温度调节服装）和电子设备散热等领域结构和营养成分，广泛应用于食品加工（如速溶咖啡、冻干水果）和药品生产（如疫苗、抗生素）中形状记忆合金气体液化技术形状记忆合金是一种特殊的金属材料，能够在不同温度下改变晶体结构，从而记忆和恢复预先设定的形状这种材料广泛应用于医疗器械（如气体液化是将气体通过压缩和冷却转变为液体的过程液化后的气体体积大大减小，便于储存和运输例如，天然气通过液化可以减少约600支架）、航空航天（自动展开结构）和智能建筑（自适应结构）等领域倍的体积，这使得远距离运输天然气成为可能，促进了全球能源贸易的发展未来展望随着科学技术的发展，人们对物质状态变化的认识和应用将不断深入超临界流体技术、等离子体应用、量子材料等新兴领域将为物质状态变化带来更多创新应用，推动科技进步和产业发展单元三地球与宇宙在这个单元中，我们将把目光投向更广阔的空间，探索地球和宇宙的奥秘我们将学习地球的外部环境、岩石与矿物的分类、天体的运行规律以及星空观测的基本知识，通过观测和模拟实验，加强对地球与宇宙的感性认识单元内容概览地球外部环境了解地球的大气圈、水圈和岩石圈的基本结构和特点，理解它们之间的相互关系和对生命的支持作用岩石与矿物学习岩石的基本分类，包括火成岩、沉积岩和变质岩，以及矿物的基本特性和鉴别方法天体运行探索太阳系的结构，学习行星运行的基本规律，理解地球自转和公转产生的现象，如昼夜交替和四季变化星空观测地球是太阳系中一颗蓝色的行星，也是目前已知唯一孕育了生命的天体从太空俯瞰，地球呈现出美丽的蓝色，这是因为地球表面71%被水覆盖，反射了大量蓝色光线认识常见的星座和天体，学习观察月相变化，培养对宇宙的好奇心和探索精神地球与宇宙的学习不仅能够拓展我们的视野，还能帮助我们理解自然现象背后的科学原理例如，通过学习地球的自转和公转，我们可以解释昼夜交替、四季变化等日常现象；通过了解岩石的形成过程，我们可以追溯地球的漫长历史通过这个单元的学习，学生将能够建立基本的地球科学和天文学概念，理解人类在宇宙中的位置，并培养关爱地球和探索宇宙的意识学习目标完成本单元学习后，学生应能•描述地球外部环境的基本结构和特点•识别常见的岩石类型并了解其形成过程•解释地球自转和公转产生的现象•认识太阳系的基本结构和天体运行规律•观察并记录月相变化和星空现象地球外部环境组成地球的外部环境主要由大气圈、水圈和岩石圈三个部分组成这三个圈层相互作用，共同构成了适宜生命存在的环境，也是地球区别于太阳系其他行星的重要特征大气圈大气圈是包围地球的气体层，厚度约100公里主要成分是氮气（78%）和氧气（21%），还有少量二氧化碳、水蒸气等气体大气圈保护地球免受太空辐射和陨石撞击，调节地球温度，提供生物呼吸所需的氧气水圈水圈包括地球上的所有水体，如海洋、江河、湖泊、地下水和冰川等水圈覆盖了地球表面的71%，其中海洋占水圈总量的97%水圈是生命起源和发展的摇篮，对调节地球气候和维持生态平衡起着重要作用岩石圈岩石圈是地球最外层的固体圈层，包括地壳和上地幔的一部分，厚度从海洋区的5公里到大陆区的70公里不等岩石圈由各种岩石和矿物组成，是人类赖以生存的物质基础，也是地质活动如地震、火山等现象发生的场所地球表面组成比例地球表面的组成比例反映了水陆分布的不平衡71%岩石与矿物的分类岩石是组成地壳的基本物质，由一种或多种矿物组成根据形成过程的不同，岩石可以分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类了解岩石的分类和特点，有助于我们理解地球的演化历史和地质过程火成岩火成岩是由岩浆冷却固结而成的岩石根据冷却条件的不同，火成岩又可分为喷出岩岩浆喷出地表后快速冷却形成，如玄武岩、安山岩等侵入岩岩浆在地下缓慢冷却形成，如花岗岩、辉长岩等特点结晶颗粒大小不同，侵入岩结晶颗粒较大，喷出岩结晶颗粒较小或呈玻璃质沉积岩沉积岩是由岩石碎屑、生物遗体或化学沉淀物沉积并固结而成的岩石常见的沉积岩包括碎屑岩由岩石碎屑沉积形成，如砂岩、页岩等生物岩由生物遗体或分泌物形成，如石灰岩、煤等化学岩由化学沉淀形成，如石膏岩、岩盐等特点常呈层状结构，可能含有化石和沉积构造变质岩变质岩是在高温高压条件下，原有岩石发生矿物成分和结构变化而形成的新岩石常见的变质岩包括片岩由页岩变质而成，呈片状结构大理石由石灰岩变质而成，结构致密片麻岩由花岗岩变质而成，呈条带状或眼球状结构特点常具有定向排列的矿物和片理构造矿物硬度测试实验矿物是具有一定化学成分和晶体结构的天然无机物质，是岩石的基本组成单元矿物的硬度是鉴别矿物的重要特性之一，可以通过摩氏硬度标准进行测定摩氏硬度标准包括10种矿物，按硬度从小到大排列

1.滑石（可用指甲划痕）

2.石膏（可用指甲划痕）

3.方解石（可用铜币划痕）

4.萤石（可用钢刀划痕）

5.磷灰石（可用钢刀划痕）

6.正长石（可划玻璃）

7.石英（可划玻璃）天体及其运行太阳系是由太阳及其周围运行的行星、卫星、小行星、彗星等天体组成的恒星系统太阳位于太阳系的中心，占太阳系总质量的

99.86%，其引力使其他天体围绕它运行太阳系八大行星按照离太阳距离从近到远的顺序，太阳系的八大行星分别是水星最小的行星，最接近太阳，表面布满陨石坑金星体积与地球相近，有浓密的大气层，表面温度极高地球唯一已知有生命的行星，有一个天然卫星（月球）火星表面呈红色，有两个小卫星，存在极冠和季节变化木星最大的行星，有明显的带状云层和大红斑地球的运动土星地球同时进行着两种基本运动自转和公转，这两种运动产生了许多我们熟悉的自然现象以美丽的环系著称，环由冰粒和岩石碎片组成小时天24365天王星自转周期公转周期自转轴几乎与轨道平面垂直，呈现蓝绿色地球绕自转轴旋转一周的时间为23小时56分4秒，接近24小时地球自西向东自地球绕太阳公转一周的时间为365天5小时48分46秒，约为

365.2422天这就是转，导致天体从东方升起，西方落下一年的长度，每四年设置一个闰年来调整日历海王星自转和公转产生的现象太阳系最远的行星，有强烈的风暴系统昼夜交替地球自转使得地球表面各地依次面向太阳和背向太阳，产生白天和黑夜记忆太阳系八大行星顺序的口诀每颗金珠地球火，木土天海绕太阳（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）四季变化地球公转轨道是椭圆形，再加上地轴倾斜约

23.5°，导致不同季节太阳直射点的纬度不同，产生春夏秋冬四季潮汐现象主要由月球和太阳的引力作用引起海水的周期性涨落思考问题如果地球停止自转，但仍然绕太阳公转，地球上的昼夜和季节将会发生什么变化？地球上的生物会受到怎样的影响？观察星空与月相星空观测是一项古老而有趣的活动，通过观察星空，我们可以了解宇宙的奥秘，感受自然的壮丽即使没有专业的天文望远镜，我们也可以用肉眼观察许多有趣的天体现象肉眼可见的星座星座是人们为了辨认恒星而假想连接成的图案在晴朗的夜空中，我们可以看到许多美丽的星座以下是几个容易辨认的星座北斗七星北斗七星是大熊座的一部分，形状像一个勺子它是北半球最著名的星座之一，可以帮助我们找到北极星北斗七星由七颗亮星组成，其中两颗指向的方向指向北极星猎户座猎户座形状像一个大沙漏或人形，在冬季夜空中非常明显它包含两颗一等星（参宿四和参宿七）和著名的猎户座腰带（由三颗排成一线的二等星组成）猎户座大星云是一个肉眼可见的星云，位于猎户座的剑部仙后座仙后座呈W或M形，由五颗较亮的恒星组成它位于银河中，全年可见，但在秋季晚上最为明显仙后座是北半球全天星座之一，与北斗七星位于北极星的相对方向月相变化月相是月球被太阳照亮的部分在地球上的观测者看来所呈现的形状月相变化的周期约为

29.5天，这就是一个朔望月的长度月相变化的主要阶段包括新月月球位于太阳和地球之间，背向太阳的一面朝向地球，几乎看不到月球蛾眉月新月后的几天，可以看到一弯细小的新月上弦月月球形状如同字母D，可见的部分是月球的右半部盈凸月介于上弦月和满月之间，可见的部分超过半个圆满月月球位于地球的另一侧，整个月球表面被太阳照亮亏凸月介于满月和下弦月之间，可见的部分逐渐减少下弦月月球形状如同字母C，可见的部分是月球的左半部残月下弦月后的几天，只剩下一弯细小的月牙单元实验二自制日晷观测日影日晷是一种古老的计时工具，利用太阳投射的影子来指示时间通过制作简易日晷并观测日影变化，我们可以直观地了解地球自转导致的太阳视运动，加深对地球运动规律的理解实验原理地球自西向东自转，使得太阳看起来从东方升起，向西方落下当太阳在天空中移动时，固定物体的影子也会随之变化——上午时影子指向西方，正午时影子最短且指向正北（北半球），下午时影子指向东方通过观察影子的长度和方向变化，我们可以判断时间和太阳的位置材料准备•硬纸板（约30厘米×30厘米）•塑料吸管或细木棒（约15厘米长）•胶水或胶带•指南针•铅笔和记录纸•量角器和直尺制作步骤

1.在硬纸板中心画一个十字，标记出南北东西四个方向

2.用胶水或胶带将吸管或木棒垂直固定在十字中心

3.在纸板上以中心为原点画出几个同心圆，作为测量影子长度的参考

4.用量角器在纸板上标记出角度刻度（每15度一个刻度，对应一小时）观测步骤

1.选择一个晴朗的日子，将自制日晷放在阳光充足的平坦地面上宇航技术与中国航天成就宇航技术是人类探索宇宙的重要工具，经过几十年的发展，人类已经能够将宇宙飞船送入太空，实现载人航天和深空探测中国作为航天大国，近年来在航天领域取得了令人瞩目的成就中国航天重要里程碑1970年1中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号，成为世界上第五个独立发射人造卫星的国家22003年神舟五号成功将中国第一位航天员杨利伟送入太空，中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家2007年3嫦娥一号月球探测器成功发射，开启了中国的月球探测工程42011年天宫一号空间实验室成功发射，为中国空间站建设积累经验2019年5嫦娥四号成功着陆月球背面，实现人类探测器首次在月球背面软着陆62021年天和核心舱发射成功，中国空间站建设进入实施阶段2022年中国航天成就2022年是中国航天事业蓬勃发展的一年，中国航天发射次数位居全球第一，航天技术水平和综合实力显著提升次人643发射次数空间站驻留2022年中国航天发射次数达64次，成功率超过97%，位居全球第一神舟十四号和十五号航天员乘组成功轮换，实现中国空间站长期有人驻留吨100货运能力长征五号重型运载火箭具备近地轨道100吨级货运能力，支持空间站建设和深空探测未来展望单元四技术与工程在这个单元中，我们将探索技术与工程的基本原理，重点关注结构、杠杆和简单机械等内容通过学习这些基本概念和原理，我们可以理解日常生活中许多工具和设备的工作机制，并培养解决实际问题的能力单元学习目标理解杠杆原理学习杠杆的基本构成和工作原理，掌握杠杆省力的条件，能够分析常见工具中的杠杆应用认识简单机械了解滑轮、斜面、轮轴等简单机械的结构和原理，理解它们如何帮助人们省力和提高效率分析工程结构研究桥梁等工程结构的设计原理，理解不同结构形式的特点和适用条件，培养工程思维关注科技应用了解现代科技在日常生活中的应用，如智能家居、交通自动化等，认识科技创新对社会发展的重要作用通过这个单元的学习，学生将能够建立基本的工程技术概念，培养实践能力和创新思维，为今后进一步学习相关知识奠定基础技术与工程是人类智慧的结晶，是解决实际问题、改善生活质量的重要途径从古代的杠杆、滑轮到现代的智能设备，技术的发展伴随着人类文明的进步通过学习技术与工程的基本原理，我们不仅能够理解这些工具和设备的工作机制，还能培养解决问题的能力和创新思维在本单元中，我们将通过动手实验、模型制作和案例分析等方式，深入了解杠杆、简单机械和工程结构的原理和应用这些知识不仅具有理论意义，更有广泛的实际应用价值，能够帮助我们更好地理解和改造世界杠杆与省力原理杠杆是最基本也是最常见的简单机械之一，它利用支点、动力和阻力的关系，可以改变力的方向和大小，帮助人们省力或省距离理解杠杆原理对于分析许多日常工具的工作机制至关重要杠杆的三要素支点杠杆的省力条件杠杆转动的中心点，是杠杆的转动轴支点的位置决定了杠杆的类型和省力效果杠杆是否省力，取决于动力臂（支点到动力作用点的距离）和阻力臂（支点到阻力作用点的距离）的比值动力•当动力臂大于阻力臂时，杠杆起省力作用人或其他物体施加在杠杆上的力，是使杠杆转动的原因动力的大小和方向影响杠杆的工作效果•当动力臂等于阻力臂时，杠杆不省力也不费力•当动力臂小于阻力臂时，杠杆起费力作用（但可能省距离或改变力的方向）常见机械的基本结构滑轮系统斜面结构轮轴结构滑轮是一种轮缘上有槽的轮子，可以通过绳索传递力滑轮分为定滑轮和动滑轮两斜面是一种倾斜的平面，可以将物体垂直提升的工作转化为沿斜面推动的工作，从轮轴由大轮和小轴组成，是一种能够省力的简单机械当在大轮上施加力时，可以种基本类型定滑轮固定在某个位置，主要改变力的方向；动滑轮随物体一起运动，而减小所需的力斜面的省力比等于斜面长度与高度的比值斜面越长，所需的力在小轴上产生更大的力，实现省力效果轮轴的省力比等于大轮半径与小轴半径的可以减小提升物体所需的力组合使用多个滑轮可以形成滑轮组，进一步减小所需越小，但移动的距离越大螺旋楼梯、螺丝钉、山路都是斜面原理的应用比值常见的轮轴应用包括车轮、转盘、绞盘和方向盘等的力实际生活中的应用实例手推车简单机械的原理在我们的日常生活中随处可见，通过了解这些原理，我们可以更好地理解和使用各种工具和设备手推车是一种结合了轮轴和杠杆原理的工具它的轮子减小了物体与地面之间的摩擦，而车把则作为杠杆，使用者可以通过较小的力来平衡和移动重物手推车是第二类杠杆的例子，支点在轮子处，阻力（重物）在中间，动力在把手处施加井绳水桶传统的井绳水桶系统通常使用轮轴原理水井上方安装一个轮子（辘轳），绳索绕在轮子上，一端连接水桶通过转动轮子，历史趣闻可以轻松地将装满水的水桶从井底提升上来这是一种典型的轮轴应用，通过在大轮上施加较小的力，可以在小轴上产生足够简单机械的发明和应用可以追溯到古代文明古埃及人使用斜面和滑轮来建造金字塔；古希腊科学家阿基米德系统的力来提升重物地研究了杠杆原理，并说出了著名的话给我一个支点，我就能撬动地球；中国古代的井绞、水车和纺车等都体现搬运斜坡了简单机械的巧妙应用这些古老的发明为现代机械工程奠定了基础当需要将重物从低处搬到高处时，使用斜坡比直接提升要省力得多例如，将货物装上卡车时，常常使用斜坡板，通过沿斜坡推或拉，可以大大减小所需的力斜坡的角度越小（即斜坡越长），所需的力就越小，但移动的距离也越长理解简单机械的原理不仅有助于我们更好地使用现有工具，还能激发创新思维，设计出更高效、更实用的新工具和设备在学习过程中，我们应该注意观察身边的机械装置，分析它们的工作原理，将理论知识与实际应用相结合创新工程设计桥梁结构桥梁是人类工程技术的重要成就，它连接两地，跨越障碍，促进交通和文化交流不同的桥梁结构有着不同的力学特性和适用条件，通过学习桥梁结构设计，我们可以理解工程设计的基本原理和创新思维基本桥梁结构类型1梁式桥最简单的桥梁结构，由水平梁和支撑墩柱组成梁承受弯曲力，适合跨度较小的桥梁例如简易木桥、人行天桥2拱桥利用拱形结构将垂直压力转化为水平推力，拱的形状使桥梁能够承受较大的压力适合中等跨度的桥梁例如古罗马石拱桥、北京卢沟桥3悬索桥利用钢缆悬挂桥面，将拉力传递到两端的桥塔和锚碇适合大跨度桥梁，可跨越宽阔的江河例如旧金山金门大桥、上海东海大桥结构承重对比实验4通过简单的模型实验，我们可以直观地了解不同结构对承重能力的影响斜拉桥三角结构vs方形结构由桥塔直接拉出斜向钢缆支撑桥面，形成扇形或平行的拉索群适合中大跨度桥梁例如上海南浦大桥、香港青马大桥实验材料吸管、大头针、硬纸板、小重物（如硬币）实验步骤

1.用吸管和大头针分别制作三角形和正方形框架

2.在框架上放置硬纸板，然后逐渐增加重物

3.观察两种结构在承受重量时的稳定性和变形情况

4.记录每种结构能够承受的最大重量实验结果三角形结构通常能承受更大的重量而不变形，这是因为三角形是几何上最稳定的形状，它的形状不会因为外力而改变，除非其组成部分发生变形或断裂拱形结构对比实验实验材料积木块、硬纸板、小重物实验步骤

1.用积木块搭建平直桥和拱形桥两种结构

2.在桥面上放置硬纸板，然后逐渐增加重物

3.观察两种结构的承重能力和变形情况科技融入日常生活科技的迅猛发展正在深刻改变我们的日常生活方式从家居环境到交通出行，从工作方式到休闲娱乐，科技的应用无处不在，为我们带来更加便捷、舒适和高效的交通自动化装备生活体验交通领域的科技创新正在改变我们的出行方式，提高交通效率和安全性智能家居技术智能家居是将家电控制、环境监测、安防系统等与网络技术相结合的综合应用，通过智能终端实现家居设备的智能控制和管理语音控制系统通过语音助手控制家中的灯光、温度、窗帘等设备，实现免手动操作先进的语音识别技术能够理解多种口音和表达方式，甚至可以根据家庭成员的声音特征进行个性化响应智能安防智能门锁、监控摄像头和传感器组成的安防系统，可实时监测家庭安全状况当检测到异常情况时，系统会立即发送警报到用户手机，并可联动报警系统或社区安保能源管理智能电表和能源管理系统可监控家庭能源使用情况，智能调节用电设备的工作状态，优化能源使用效率系统可以学习家庭成员的生活习惯，在适当时候自动调整温度和照明，节约能源自动驾驶技术自动驾驶技术利用传感器、雷达、摄像头和人工智能算法，使车辆能够感知环境、规划路线并自主行驶目前已有多级自动驾驶技术应用，从辅助驾驶到完全自动驾驶，逐步实现无人驾驶的愿景智能交通系统智能交通系统通过信息技术和通信技术，实现交通信号灯的智能调控、车流量的实时监测和交通状况的及时发布，提高道路通行效率，减少交通拥堵和事故发生率碳达峰相关节能技术为实现碳达峰目标，科技创新在能源利用方面发挥着重要作用•新能源汽车技术电动汽车、氢能源汽车等减少化石燃料使用•智能电网优化电力分配，提高可再生能源利用率•建筑节能技术智能照明、高效保温材料、被动式房屋设计等复习与拓展思考在这学期的科学课程中，我们探索了四个重要的单元微小的世界、物质变化的奥秘、地球与宇宙以及技术与工程这些知识不仅拓展了我们的视野，还培养了我们的科学思维和探究能力现在，让我们回顾主要的知识点，并进行一些拓展思考四大单元核心知识点总结微小的世界•放大镜与显微镜的原理和应用•多透镜系统的放大效果•植物细胞与动物细胞的结构特点•显微镜的制作与使用方法物质变化的奥秘•物质的三态变化规律•溶解现象与溶解度概念•混合物分离的方法（过滤、蒸发、磁选等）•物质变化在生活中的应用地球与宇宙•地球外部环境的组成（大气圈、水圈、岩石圈）•岩石与矿物的分类和特性•天体运行规律与天文现象•日晷原理与星空观测方法技术与工程•杠杆原理与省力条件•简单机械的结构与应用•桥梁结构设计与承重原理•现代科技在日常生活中的应用。