《五上科学单元思维导图》
单元一：生物与环境
一、生物的生存环境
- 环境的概念：
- 生物赖以生存的周围一切，包括生物因素和非生物因素。
- 环境变化影响生物的生存。
- 生物因素：
- 其他生物，如捕食者、竞争者、寄生者、共生者等。
- 相互关系：捕食、竞争、合作、寄生、共生等。
- 非生物因素：
- 阳光：影响植物光合作用，进而影响整个生态系统。
- 空气：生物呼吸，影响生物分布。
- 水：生命之源，生物生存必需。
- 温度：影响生物的生长发育和活动。
- 土壤：为植物提供养分和支撑，影响生物分布。
- 探究活动：
- 观察校园/社区中的生物与环境。
- 设计实验探究光照/水分/温度对植物生长的影响。
- 分析不同环境中生物的适应性特征。
二、生物的适应性
- 适应的概念：
- 生物为了更好地生存，在形态、结构、生理功能等方面发生的改变。
- 适应是长期进化的结果。
- 适应方式：
- 形态适应：如仙人掌的叶子变成刺，以减少水分蒸发。
- 结构适应：如鸟类的翅膀适于飞行，鱼类的鳍适于游泳。
- 行为适应：如候鸟迁徙，动物冬眠，植物向光性。
- 生理适应：如骆驼耐渴，生活在寒冷地区的动物皮下脂肪厚。
- 不适应：
- 当环境变化超过生物的适应能力时，生物可能无法生存，导致死亡或迁徙。
- 探究活动：
- 观察不同环境中动植物的形态特征，分析其适应性。
- 收集资料，了解动物的行为适应。
- 讨论环境变化对生物生存的影响。
三、生态系统
- 生态系统的概念：
- 生物群落及其生存环境相互作用形成的统一整体。
- 组成成分：生物成分（生产者、消费者、分解者）和非生物成分。
- 生物成分：
- 生产者：主要指绿色植物，通过光合作用制造有机物。
- 消费者：主要指动物，直接或间接以植物为食。
- 分解者：主要指细菌和真菌，分解动植物遗体，释放养分。
- 非生物成分：
- 阳光、空气、水、温度、土壤等。
- 食物链和食物网：
- 食物链：生物之间通过食物联系形成的链状结构。例如：草 -> 虫 -> 鸟 -> 蛇。
- 食物网：多条食物链相互交织形成的网络结构。
- 能量流动：能量在食物链中逐级传递，传递效率较低。
- 生态平衡：
- 生态系统中各成分之间保持相对稳定，数量和比例维持动态平衡。
- 生态平衡的破坏：环境污染、过度捕猎、外来物种入侵等。
- 探究活动：
- 调查校园/社区中的生态系统，绘制食物网。
- 模拟生态系统，观察生态系统的稳定性和破坏。
- 讨论如何保护生态环境。
单元二：物质的变化
一、物质的溶解
- 溶解的概念：
- 一种物质分散到另一种物质中，形成溶液的过程。
- 溶质和溶剂：
- 溶质：被溶解的物质。
- 溶剂：溶解溶质的物质，通常是水。
- 影响溶解快慢的因素：
- 温度：温度越高，溶解越快（普遍规律）。
- 搅拌：搅拌加速溶解。
- 颗粒大小：颗粒越小，溶解越快。
- 溶解的量：
- 溶解度：在一定温度下，某种固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
- 饱和溶液：在一定温度下，不能再溶解某种溶质的溶液。
- 不饱和溶液：在一定温度下，还能继续溶解某种溶质的溶液。
- 探究活动：
- 探究不同因素对溶解快慢的影响。
- 配制一定浓度的盐水/糖水。
- 观察溶解过程中的现象。
二、物质的变化形态
- 状态变化：
- 物质的三种基本状态：固态、液态、气态。
- 状态变化：物质在不同状态之间的转化。
- 熔化与凝固：固态 -> 液态（熔化），液态 -> 固态（凝固）。
- 沸腾与凝结（液化）：液态 -> 气态（沸腾），气态 -> 液态（凝结/液化）。
- 升华与凝华：固态 -> 气态（升华），气态 -> 固态（凝华）。
- 状态变化中的能量变化：
- 熔化、沸腾、升华：吸热过程。
- 凝固、凝结、凝华：放热过程。
- 水的三态变化：
- 水的循环：蒸发、凝结、降水等。
- 探究活动：
- 观察冰的熔化过程和水的沸腾过程。
- 探究影响蒸发快慢的因素。
- 制作人工降雨。
三、化学变化
- 物理变化与化学变化：
- 物理变化：物质的形态、状态发生改变，但物质的本质没有改变。
- 化学变化：物质的本质发生改变，生成新的物质。
- 判断标准：是否有新物质生成。
- 化学变化的现象：
- 发光、发热、产生气体、产生沉淀、颜色改变等。
- 常见的化学变化：
- 燃烧：可燃物与氧气发生剧烈的氧化反应，产生光和热。
- 生锈：金属与氧气和水反应，生成氧化物。
- 光合作用：植物利用光能将二氧化碳和水合成有机物。
- 呼吸作用：生物分解有机物，释放能量。
- 探究活动：
- 观察燃烧现象，探究燃烧的条件。
- 探究铁钉生锈的条件。
- 进行简单的化学反应实验，观察现象。
单元三：能量
一、能量的形式
- 能量的概念：
- 能量是做功的能力。
- 常见的能量形式：
- 光能：太阳光，电灯光等。
- 热能：物体内部分子运动的能量。
- 电能：电流的能量。
- 机械能：物体运动的能量（动能）和物体由于位置而具有的能量（势能）。
- 化学能：储存在物质内部的能量，如食物，燃料等。
- 能量的单位：
- 焦耳（J）。
二、能量的转化
- 能量的转化规律：
- 能量可以从一种形式转化为另一种形式。
- 能量转化过程中，总量保持不变（能量守恒定律）。
- 能量转化的例子：
- 太阳能 -> 光能 -> 植物的光合作用 -> 化学能。
- 化学能 -> 热能 -> 电能（燃烧发电）。
- 电能 -> 光能（电灯）。
- 电能 -> 机械能（电动机）。
- 机械能 -> 电能（发电机）。
- 探究活动：
- 观察不同电器的工作过程，分析能量转化。
- 制作简单的能量转化装置。
- 讨论能量转化的应用。
三、能量的利用和节约
- 能量的利用：
- 利用太阳能：太阳能热水器，太阳能发电等。
- 利用风能：风力发电。
- 利用水能：水力发电。
- 利用化石燃料：燃烧发电，汽车燃料等。
- 能源危机：
- 化石燃料储量有限，面临枯竭。
- 燃烧化石燃料会产生环境污染。
- 节约能源：
- 提高能源利用效率。
- 使用节能电器。
- 开发和利用新能源。
- 新能源：
- 太阳能、风能、水能、地热能、生物质能、核能等。
- 探究活动：
- 调查生活中能源的使用情况。
- 讨论节约能源的方法。
- 了解新能源的开发和利用。
单元四：地球与宇宙
一、地球的形状和大小
- 地球的形状：
- 地球是一个近似球体的椭球体。
- 古代的认识：天圆地方。
- 麦哲伦环球航行证明地球是球形的。
- 现代科技：卫星照片。
- 地球的大小：
- 赤道周长：约4万千米。
- 半径：约6371千米。
- 地球的表面：
- 陆地和海洋的分布。
- 山脉、河流、湖泊等。
二、地球的运动
- 地球的自转：
- 自转方向：自西向东。
- 自转周期：约24小时（一天）。
- 自转的意义：产生昼夜交替。
- 地球的公转：
- 公转轨道：椭圆形。
- 公转方向：自西向东。
- 公转周期：约365天（一年）。
- 公转的意义：产生四季变化。
- 地轴倾斜：导致阳光直射点在南北回归线之间移动。
- 探究活动：
- 模拟地球的自转和公转。
- 观察太阳位置的变化，了解昼夜交替和四季变化。
三、太阳系
- 太阳系的组成：
- 太阳：太阳系的中心天体，提供光和热。
- 八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
- 矮行星：如冥王星。
- 卫星：围绕行星运行的天体，如月球。
- 小行星、彗星、流星体。
- 八大行星的特点：
- 距离太阳的远近，大小，是否有大气层，是否有卫星等。
- 地球在太阳系中的位置：
- 距离太阳适中，有适宜的温度，有液态水，有大气层，适合生命存在。
- 探究活动：
- 制作太阳系模型。
- 了解不同行星的特点。
- 讨论地球适合生命存在的原因。
四、宇宙
- 宇宙的概念：
- 宇宙是所有空间和时间的总和，包括所有的物质和能量。
- 星系：
- 宇宙中巨大的恒星集团，包含数千亿颗恒星。
- 银河系：太阳系所在的星系。
- 河外星系：其他星系，如仙女座星系。
- 宇宙的起源：
- 大爆炸理论：宇宙起源于一个极小的奇点，通过大爆炸不断膨胀。
- 探索宇宙：
- 天文望远镜：观测遥远的天体。
- 空间探测器：探索行星和卫星。
- 人类探索宇宙的意义。
- 探究活动：
- 了解宇宙的结构和起源。
- 收集资料，了解人类探索宇宙的历程。
- 讨论宇宙的未来。