5.19 我们的大脑（教学设计）科学苏教版五年级上册

该小学科学教学设计聚焦“我们的大脑”主题，围绕大脑的形态结构、功能特点及分工规律展开，通过苹果、拳头、核桃仁和豆腐等生活化类比活动，搭建认知支架，引导学生从轻重、大小、形状到软硬逐步建立对大脑的直观认识，再以五组体验活动层层递进地揭示记忆、识别、控制、推理与创造等功能，实现由感性到理性的知识建构。 本设计亮点突出，充分融合科学观念、科学思维与探究实践三大核心素养。例如，用七巧板拼图活动体现创新思维，学生在相同材料中拼出不同图形，激发创造性表达；通过记忆图片实验培养推理论证能力，学生记录并分析个体差异，理解大脑功能的多样性；教师借助可拆分人脑模型和观察记录卡，引导学生像生物学家一样画图记录，强化模型建构意识。这些环节既符合小学生认知特点，又凸显学科特色，帮助学生形成系统的大脑观，也为教师提供清晰可操作的教学路径，提升课堂实效。

19.我们的大脑（教学设计） 核心素养 科学观念:能够通过体验观察和阅读资料，初步了解人体大脑的形态、结构、质量、位置、软硬程度等基本情况，知道人脑由大脑、小脑、脑干三部分组成。 科学思维:通过逻辑推理的方法，能在类比活动中，认识大脑的轻重、模样、功能。 探究实践:通过体验活动，准确表达观点，反思探究过程与结果。 态度责任:通过自主体验人脑的内在特点和功能，表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣；激发探究人体大脑暗箱的兴趣，愿意将自己的探究结果与同伴分享。 重点与难点 重点:初步了解人体大脑的形态、结构、质量、位置、软硬程度等基本情况，知道大脑的功能。 难点:用七巧板拼出不一样的图形。 教学内容 本课采用并列式结构，围绕人的大脑这个主题展开，教学内容分三个部分。 第一部分，在说明脑的位置和组成的基础上，通过四个体验小活动认 识大脑的轻重与模样。第一个体验小活动是以1400克的苹果为参照，让学生 在拎一拎的过程中感受成人脑的质量，并说明大脑的质量约占脑的80%。第 二个体验小活动是组织学生两只手握成拳并拢，以此为参照，让学生在观察 中体会大脑的大小和形状。第三个体验小活动是让学生观察核桃仁表面的凹凸情况，以此为参照，说明大脑表面的形状及凹陷的沟和隆起的回能增加大脑皮质的表面积。第四个体验小活动是让学生用手指摁一摁豆腐，以此为参照，感受大脑的软硬程度。 第二部分，通过五个体验小活动认识大脑的功能。第一个体验小活动是看图10秒后闭上眼睛，凭记忆说出图上的物品，让学生在记忆与表达中体会大脑产生记忆的功能。第二个体验小活动是辨认图中展现的四种情绪，让学生在辨别中体会大脑识别物体的功能。第三个体验小活动是弹棋子，让学生在控制棋子运动的过程中体会大脑控制力量的功能。第四个体验小活动是根据前三个图形画出第四个图形，让学生在思考中体会大脑逻辑推理的功能。第五个体验小 活动是用七巧板拼图形，让学生在拼出不一样的图形的过程中体会大脑进行创造的功能。 第三部分，阅读介绍大脑的分工的资料，让学生知道左脑和右脑的功能各有侧重，以及大脑在工作时各部分是有不同分工的。 教学准备 教师材料：可拆分的人脑模型。 学生分组材料：塑料袋、苹果、核桃仁、豆腐、约15种生活小物件、棋子、红色圆纸片、七巧板。 教学过程 活动一 了解脑的基本情况 1.脑的结构。 脑位于颅腔内，被坚硬的颅骨包裹着，它由大脑、小脑、脑干三部分组成。脑与脊髓相连。脑和脊髓联系着的神经分布在身体的各个部分。大脑是人体的控制中心，包括左右两个大脑半球，脑的不同区域控制着我们身体的各个部分。 (1)大脑:位于脑的最上方，为神经系统最高级的部分，大脑半球分为左大脑半球和右大脑半球，功能极其复杂，除了支配运动、感觉神经以外，还与高级的神经活动有关系。 比如人的认知、情感、行为、语言等高级中枢，都在大脑半球。右侧大脑半球在美术、空间、几何等方面占优势；左侧大脑半球在语言、逻辑思维、分析等方面占优势。 (2)小脑:位于大脑后下方，脑干背侧。小脑表面有许多大致平行的浅沟，沟间为叶片。小脑半球的功能是维持身体平衡，能调节肌张力、调节随意运动，可以对人的运动行为做出纠正。 (3)脑干:呈不规则的柱状。位于大脑下、小脑前，下连脊髓。脑干的功能主要是维持个体生命。包括心跳、呼吸、消化在内的一系列重要生理功能，均与脑干有关。 2.大脑的质量。 称出约1400克的苹果，拎一拎，感受一下它的轻重。成人大脑的质量和它差不多，其中大脑的质量约占人脑的80%，计算大脑的质量约为1400×80%=1120(克)。 3.认识大脑的大小和形状。 (1)体会大脑的大小和形状。 两只手握成拳并拢(如图所示)，大脑的大小和形状基本与此相似。 (2)进一步了解大脑的大小和形状。 观察目的:通过观察核桃仁和大脑模型，认识大脑的形状。 观察方法:①观察核桃仁时，要遵循先整体后局部的原则。观察大脑左右半球时也要按照一定的顺序。 ②要抓住核桃仁的主要特征，重点观察核桃仁表面的凹凸及分为左右两个半球。 ③明确大脑表面也像核桃仁一样，有许多凹陷的沟和隆起的回，大大增加了大脑皮质的表面积，大脑分为左右两个半球。 记录方法:生物学家一直用画图的方法记录他们观察到的物体，一般先画出物体的主要形状，然后画出各个部分，并标注出观察到的每一个细节。 观察记录: 观察大脑形状记录卡 年 月 日 地点 小组成员 1.我们观察到大脑分为左右两个半球。 2.大脑表面和核桃仁一样，有很多凹陷的沟和隆起的回(大脑的表面凹凸不平，凸起的被称为脑回)，大大增加了大脑皮质的表面积。 3.画出大脑简图。 观察结果:大脑分为左右两个半球，大脑的表面有很多凹陷的沟和隆起的回，大大增加了大脑皮质的表面积。 4.体会大脑的软硬。 用手指摁一摁豆腐，你感受到的软硬程度与大脑的差不多。但大脑不是白色的，而是淡粉色的。 设计意图： 由于没有条件让学生直接观察人大脑的情况，因此引入类比的方法，通过一系列的体验小活动，帮助学生了解大脑的轻重、大小、形状、表面情况、软硬程度、颜色等特点 活动二 认识大脑的功能 1.大脑的记忆功能。 实验1:记忆图片。 实验目的:了解大脑对物品的记忆能力；了解自己对物品的记忆能力。 实验材料:各种物品的照片、科学记录本。 实验步骤: (1)观察14个物品的图片。 (2)计时10秒的时间，记住有哪些物品。 (3)10秒后，闭上眼睛，自行回忆1分钟。 (4)1分钟后，把刚才的14个物品回忆并默写在科学记录本上。 实验记录: 我记住了 （ 8 ）个 小组同学中记得最多的是 （ 11 ）个 班级同学中记得最多的是 （ 14 ）个 实验分析:个体之间的记忆水平有差异，有些同学全部默写正确，有些同学只能默写一部分。 实验结论:大脑具有对物品的记忆功能，但是记忆水平有差异。 实验2:记忆数字。 两人一组，一名同学报一个六位数，让对方倒着顺序说出来，比一比谁说得准。 这些现象说明大脑具有记忆功能，记忆图片要比记忆数字或文字强。 2.大脑的识别功能。 辨认下图中恐惧、高兴、愤怒、悲伤的情绪。 从左到右依次为高兴、悲伤、恐惧、愤怒。 (1)高兴情绪:令人感到快乐的，愉快的，是内心的一种表达。比如突然遇到自己喜欢的人或物，妈妈给自己买了喜欢的礼物等。 (2)悲伤情绪:表示伤心难过。比如失去心爱的人或物时的心情，考试成绩不理想时的感受等。 (3)恐惧情绪:恐惧是指人们在面临某种危险情境时，企图摆脱而又无能为力时所产生的担惊受怕的一种强烈压抑情绪体验。比如第一次见到电视节目中的恐怖、吓人的镜头表现出的情绪等。 (4)愤怒情绪:形容因极度不满而情绪激动(激动到极点)。比如课间休息不小心被人撞倒，自己心爱的玩具突然被别人抢走等。 除了识别情绪，大脑还能识别物体的类别、形状、颜色等简单信息以及人类的语气行为，甚至心理活动等高级信息。 3.大脑的控制功能。 在平整光滑的桌面上贴上一个红点，然后弹棋子(象棋)，让它尽量停在红点上。在这个游戏中，眼睛通过观察红点的位置，将信息传递给大脑，大脑经过判断，发出指令给手部肌肉，弹出棋子，最初可能离红点比较远，经过几轮训练，大脑通过对距离的判断，能通过控制手部肌肉的力量，使弹出的棋子准确停留在红点上。 类似的游戏还有: (1)弹玻璃球:在地面上相隔0.5~1米放置两个玻璃球，弹击其中一个玻璃球去击中另一个玻璃球，看谁击打得准。 (2)投掷废物:准备废旧的纸，团成球状，将垃圾桶放置在1.5米远的位置，然后向垃圾桶内投掷纸团，看谁投进得多。 (3)套圈:找块空地，摆上小朋友的各种小玩具，再准备几个圆圈，看谁套中的玩具多。 4.大脑的推理功能。 推理是逻辑思维的基本形式之一，是由一个或几个已知的判断(前提)推出新判断(结论)的过程，有直接推理、间接推理等。 根据下图中前三个图形的规律，画出第四个图形。 此活动表现了大脑具有推理的功能。 5.大脑的创造功能。 实验目的:通过七巧板实验，了解大脑具有创造功能。 实验材料:七巧板。 实验方法:(1)七块板都必须使用到，但绝对不能重叠，无论拼成哪种图形，总面积一定相等。 (2)可以用七巧板设计不同的图形，不局限于教材上的任何一种，并且可以给拼好的图形起个名字。 实验步骤:(1)设计一个用七巧板拼的图形。 (2)用七巧板拼出设计的图形。 (3)将用七巧板拼出的图形画在活动记录上。 实验记录: 实验现象:虽然给予每位同学的七巧板相同，但每位同学拼出的图形不完全相同，有的同学拼出了物品，有的同学拼出了动物。 实验分析:用相同的七巧板拼出了不一样的图形是因为每位同学具有不同的大脑。 实验结论:大脑具有创造功能。 6.把课堂上做的活动与大脑的功能连线。 总 结:人的大脑负责各种认知和思维活动，还负责管理人的情绪和运动。拥有高度发达的大脑是人类与其他动物的重要区别。 设计意图： 受生活经验和已有知识的限制，学生不太清楚大脑的功能，也暂时难以理解描述其功能的词汇。因此，采用在活动中体验的方法，以指导学生认识大脑的一些功能。 活动三 认识大脑的分工 科学家通过研究发现：左脑控制右侧身体的运动，右脑控制左侧身体的运动。左脑偏重于数学、语言和书写等功能，右脑则偏重于音乐、绘画情感等功能。 科学家还发现：大脑在工作时，不是所有部分都参与同一件事情，它的各个部分是有不同分工的。比如大脑后下部是视觉中枢区，如果这一部分遭到重击，人可能会出现视觉问题，会“眼冒金星”。 大脑对人体的管理，是一种交叉的关系，即左大脑半球支配右侧身体的运动，右大脑半球控制左侧身体的运动。病人右侧肢体出现瘫痪症状，可能是他的左大脑半球出现了问题。 设计意图： 呈现左脑、右脑和大脑皮质不同区域的分工情况，为指导学生科学用脑打下基础，并让其进一步了解大脑的分工情况，结合前面所学，形成对大脑相对完整的认识。 活动手册 课堂总结 本课通过体验活动，分别以苹果、拳头、核桃仁和豆腐为参照，认识大脑的轻重与模样；通过五组活动，分别认识大脑的记忆功能、识别功能、控制功能、推理功能和创造功能；通过阅读资料，认识左脑和右脑的功能。 板书设计 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $