4.4 《追根溯源》（教学设计）-2026-2027学年科学五年级上册大象版

该小学科学教学设计围绕生物进化核心知识，以化石为研究远古生物的证据，梳理人类从南方古猿到智人的演化历程，揭示遗传、变异和环境变化共同导致进化的原理。通过古生物化石图片导入，引发“人类从哪里来”的探究兴趣，从资料展示到演化分析再到原因归纳，搭建递进式学习支架。 该资料亮点在于以人类演化实例为载体，通过比较各阶段行走方式、脑容量等变化发展科学思维，课前收集化石资料和应用环节分析长颈鹿与金合欢进化故事提升探究实践，渗透敬畏生命的态度责任。帮助学生构建进化因果链，教师易操作，有效提升课堂效率与学生科学素养。

《追根溯源》教学设计 教材来源：大象版小学五年级《科学》(上册) 教科书 内容来源：大象版五年级《科学》(上册) 第四单元 遗传和变异 主  题：追根溯源 教学课时：第1课时 授课对象：五年级学生 设 计 者：张老师/郑州市郑东新区文苑学校 【课标要求】 (一)学习内容及内容要求 8.6 生物的遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化 5～6年级：根据化石资料，举例说出已灭绝的生物；描述和比较灭绝生物与当今某些生物的相似之处。 (二)学业要求 5～6年级：能举例说出已灭绝生物和当今某些生物的相似之处，认识进化现象。 5～6年级：能依据收集到的化石资料开展讨论交流。 【教材分析】 本课是“遗传和变异”单元的第4课，从“生物从哪里来、怎样变化”的角度追根溯源。教材先让学生展示交流收集的古生物化石资料（枝脉蕨、猛犸象、恐龙、露西），认识化石是研究远古生物的重要证据；再以人类的进化历程为例，了解人类的演化经历了从南方古猿到能人、直立人，再到智人的过程；通过比较分析各阶段的变化（行走方式、脑容量、工具制造、火的使用），认识遗传使生物子代保持亲代特征、变异使生物产生新特征、环境变化是生物进化的主要原因之一；最后通过长颈鹿与金合欢的故事应用进化知识，阅读了解地球生命的进化历程。 本课的核心知识点是生物的进化及其原因：化石是研究远古生物的证据，人类由古猿演化而来，遗传、变异和环境变化共同作用导致生物进化。教材把本单元“遗传与变异”的知识提升到“进化”的高度，帮助学生建立“遗传变异+环境选择→进化”的因果链条，体现了“稳定与变化”“系统与模型”的跨学科概念。 【学情分析】 五年级学生对恐龙、猛犸象等远古生物充满好奇，知道“化石”，但很少把化石当作证据去研究生物进化；对“人类由古猿演化而来”缺乏了解，甚至没有听说过。学生能理解“生物会变化”，但难以把遗传、变异与环境变化联系起来解释进化。 学生的困难在于：一是“人类演化经历南方古猿、能人、直立人、智人”是全新知识，需要借助图片资料直观呈现；二是“遗传变异+环境变化共同导致进化”的因果链条较抽象，要以人类演化为例逐步建构；三是学生容易把进化想成“生物主动变”，要强调环境变化是进化的重要原因。 【教学目标】 科学观念：知道化石是研究远古生物的证据，人类的演化经历了南方古猿、能人、直立人到智人的过程；遗传、变异和环境变化共同作用导致生物进化。科学思维：能通过比较人类演化各阶段的变化，分析进化的原因，发展基于证据的推理能力。探究实践：能收集整理古生物化石资料和人类演化资料。态度责任：在探究中敬畏生命、尊重证据，体会生命进化的漫长与伟大。 【评价任务】 能说出化石的作用并介绍古生物化石资料。能按时间顺序说出人类演化的四个阶段及其特点。能说明遗传、变异与环境变化共同导致进化。能解释长颈鹿与金合欢的进化故事。 【教学重点】 知道人类的演化历程，理解遗传、变异和环境变化共同作用导致生物进化。 【教学难点】 用遗传变异与环境变化解释生物进化的原因（如人类演化、长颈鹿与金合欢）。 【学习过程】 课前准备：古生物化石图片资料（枝脉蕨、猛犸象、恐龙、露西等）；人类演化历程的图片资料；学生课前收集的化石资料 环节一： 情境导入 追溯来源 1. 出示古生物化石图片，讲述：地球上有许多动植物繁衍生息、世代相传，但有些却灭绝了。人们在地层中发现了许多古代动植物的遗存，它们已经变成了化石。 2. 提问：化石能告诉我们什么？我们人类的“根”在哪里？ 3. 聚焦：以人类的进化历程为例，探究生物的进化。 观察化石图片，了解化石是古代动植物的遗存；产生“人类从哪里来”的探究兴趣。 从化石引入进化主题，激发追溯生命来源的兴趣，明确本课探究方向。 环节二： 展示交流 化石资料 1. 组织展示并介绍自己收集到的古生物化石资料。 2. 补充介绍：枝脉蕨是起源于二叠纪时期的树蕨，植株高大，羽片状叶的长度可达1米；猛犸象又名毛象，是适应寒冷气候的动物，草原猛犸象体重可达12吨；恐龙是出现在中生代时期的一类爬行动物。 3. 介绍“露西”：1974年古人类学家在埃塞俄比亚发现了一具东非古人类化石，起名为露西，生活在约300万年前，具有类似猿的脑容量和类似人类的两足直立行走结构。 展示交流收集的化石资料；了解枝脉蕨、猛犸象、恐龙、露西等古生物的特点。 在资料展示交流中感受古生物的多样性，为理解进化提供事实基础。 环节三： 问题与假设 进化原因 1. 提问：有些生物灭绝了，有些生物生存了下来。试以人类的进化历程为例，说说原因。 2. 组织作出假设：人类的祖先可能不是现在的样子；环境变化可能导致了进化。 3. 明确任务：观察图片并收集信息，了解人类演化的历程。 提出“有些生物灭绝、有些生存”的原因假设；说出“人类祖先可能不同、环境导致变化”等猜想。 在问题与假设中聚焦“人类进化原因”，激发探究人类演化历程的欲望。 环节四： 探究与结论 人类演化 1. 讲解：根据古人类学家的研究，在漫长的年代里，人类的演化经历了从南方古猿到能人、直立人，再到智人的过程，今天生活在世界上的现代人即其中的智人种，是人属唯一幸存的物种。 2. 组织观察图片并收集信息，记录南方古猿、能人、直立人、智人的主要特点（生活年代、脑容量、行走方式、工具使用）。 3. 引导梳理：南方古猿（约390万～200万年前，初步直立行走，会使用天然工具，脑容量440～530毫升）→能人（能制造简单的砍砸工具）→直立人（能制造较复杂多样的工具，能直立行走）→智人（人类演化的最后一个阶段，脑容量可达1400毫升）。 观察人类演化图片，收集记录南方古猿、能人、直立人、智人的特点；按时间顺序排列演化历程。 在资料收集中了解人类演化四阶段，建立“人类由古猿演化而来”的认识。 环节五： 分析比较 变化过程 1. 组织比较、分析南方古猿、能人、直立人、智人发生了哪些变化：行走方式的变化（双足行走到直立行走）、脑容量越来越大、从使用天然工具到学会制造工具、再到火的使用。 2. 提问：是什么原因导致这些变化？ 3. 引导认识：应该是受到环境变化的影响。 比较人类演化各阶段的变化（行走、脑容量、工具）；分析进化变化的原因（环境变化）。 在比较分析中理解“人类进化是逐渐变化的过程”，培养比较、分析、推理能力。 环节六： 分析归纳 得出结论 1. 引导归纳：遗传使生物子代保持了亲代的特征；变异使生物产生新的特征，促进了生物的不断进化和发展。 2. 小结：环境变化是生物进化的主要原因之一，遗传和变异为进化提供了基础。 3. 联系本单元：遗传和变异不仅存在于人、动物、植物中，也贯穿于整个生物进化史。 归纳“遗传保持特征、变异产生新特征、环境变化驱动进化”；联系本单元知识理解进化机制。 在归纳中形成“遗传变异+环境变化促进进化”的核心认识，实现单元知识的整合。 环节七： 反思与评价 意义探讨 1. 提问：生物进化是遗传和变异共同作用的结果。想一想，如果没有遗传，生物会怎样？如果没有变异，生物又会怎样？ 2. 组织讨论：没有遗传，物种就会混乱了，地球上就会有千奇百怪的生物；没有变异，每个类别的生物都长得一模一样，分不清谁是谁。 3. 小结：需要遗传和变异共同作用，生物才能保持相对稳定又不断进化。 讨论没有遗传、没有变异时生物会怎样；归纳遗传和变异共同作用使生物既稳定又进化。 在反思中深化对遗传变异作用的理解，培养辩证思维与科学推理能力。 环节八： 应用与迁移 长颈鹿与金合欢 1. 出示问题链：长颈鹿的脖子为什么这么长？金合欢为什么长这么高？金合欢又为什么长满了刺？长颈鹿为什么不怕这些刺？ 2. 组织收集资料：请收集资料，了解长颈鹿与金合欢之间的故事。 3. 引导分析：子代长颈鹿遗传了亲代的长脖子，变异使有的脖子更长一些、有的稍短一些，短的可能吃不到足够的树叶而死亡，长的活下来……说说它们在不断进化的过程中发生了怎样的变化。 围绕问题链收集长颈鹿与金合欢的资料；用遗传、变异和环境选择解释它们的进化变化；交流展示学习成果。 把遗传变异与环境因素综合运用于解释生物进化现象，理解“遗传变异+环境选择”促进进化，发展证据与推理能力。 环节九： 阅读与新知 生生不息的地球 1. 讲解：地球生命从简单的有机物演变到单细胞生物，再进化到复杂的多细胞生物，以至人类等高等动物，经历了数十亿年的进化历程。 2. 总结：生物的进化伴随着物种的遗传与变异，环境的变化决定了生物进化的方向。 3. 引导体会：生命在地球上生生不息、代代相传，我们也是这漫长进化链条中的一环。 阅读了解地球生命进化的历程；结合遗传变异与环境变化理解进化方向；体会生命的延续。 在阅读拓展中理解生命进化的漫长历程，把遗传变异与环境因素联系起来，敬畏生命、热爱科学。 【板书设计】 追根溯源 化石：远古生物的证据 人类演化：南方古猿 → 能人 → 直立人 → 智人 遗传 + 变异 + 环境变化 → 进化 【教学反思】 本课从“人类从哪里来”引入，学生通过展示交流化石资料（枝脉蕨、猛犸象、恐龙、露西）对远古生物产生浓厚兴趣；以人类演化历程为例，学生能按时间顺序说出南方古猿到智人的演变，并比较出脑容量增大、工具越来越先进等变化，理解了“环境变化促进进化”，目标达成较好。 教学中需要注意：一是化石资料交流要控制时间，重点放在“化石是证据”上；二是人类演化四阶段的图片资料要准备充分，让学生直观对比脑容量、行走方式、工具的变化；三是“遗传+变异+环境变化→进化”的因果链要一步步引导，先回顾本单元遗传变异知识，再结合人类演化实例；四是长颈鹿与金合欢的应用环节要让学生自己收集资料、用进化知识解释，体现迁移应用；五是渗透尊重证据、敬畏生命的科学态度与人文情怀。 学科网（北京）股份有限公司 $