一、教材分析：
本冊內容由“微小世界”“物質的變化”“宇宙”和“環境和我們”四個單元組成。
“微小世界”單元，將引領學生經歷從肉眼觀察到放大鏡觀察，再到顯微鏡觀察的過程，讓學生觀察豐富多彩的昆蟲、晶體、細胞及微生物，使他們既瞭解人類觀察工具的發展歷程，又對人類探索微觀世界的部分成果進行梳理，擴大視野，提高認識。
“物質的變化”單元，學生將通過一系列的研究，觀察和認識物質變化是常見的自然現象，物質的變化分爲物理變化和化學變化兩種類型。在研究化學變化的過程中，學生將根據化學變化伴隨的現象，認識到化學變化的本質是產生新物質，從而將化學變化與物理變化區別開來。
“宇宙”單元，學生將在感知的基礎上，對收集到的信息進行處理，建立有關環形山、太陽系、星座、星系等模型，對月相、環形山、日食、月食、星座、星系等有初步的認識。希望他們能認識到宇宙是一個龐大的、運動變化着的系統，不同宇宙空間分佈着不同的天體。人類通過不斷的探索，將發現越來越多的宇宙奧祕。
“環境和我們”單元，從垃圾和水兩個主題出發，學生將探究垃圾的來源、成分和處理方法；將探究水污染的成因，瞭解污水處理的方法等，從而對人類生活帶來的環境問題有一定的瞭解，真切地認識到環境問題是人類面臨的重大社會問題，並且能夠從身邊的點滴小事做起，開展環境保護行動。
通過以上不同視角對周圍世界的探究，學生將會對小學階段所學的物質世界、生命世界、地球與宇宙等內容有一個概括性的認識：世界是變化着的，多樣的；世界是物質構成的，人無時不刻不在與之進行物質和能量的交換，我們應當保護地球環境。
在本冊的學習過程中，學生的探究能力、情感態度價值觀也將得到進一步的發展。本冊的重點是：
1.通過系列化的探究活動，較全面地收集證據。在本冊，學生除了通過觀察、實驗方式外，還將學會用統計、調查、收集資料等方式來收集證據。比如對垃圾問題、水資源問題的研究。
2.對各種證據進行處理，尤其是對資料進行分析整理。如根據資料對水中微生物的研究，根據八大行星數據表建立太陽系模型等。
3.學習對現象進行科學解釋，獲得概念性理解。本冊將讓學生學習用多種不同的方式對探究的結果進行解釋，如畫出通過顯微鏡觀察出的結果，畫日食成因圖，建立環形山模型，形成垃圾問題的解決方案等。
4.加深對探究的理解。如在“物質的變化”單元中，分辨現象與證據的關係，認識證據支持結果的重要性等。
5.在活動過程中體驗科學探究的樂趣，保持和發展探究周圍事物的`興趣和好奇心。
二、主要材料清單：
1.“微小世界”單元
觀察工具：不同放大倍數的放大鏡，玻璃片，平面鏡片，顯微鏡。
觀察對象：昆蟲或昆蟲器官(昆蟲的足、翅、觸角等)標本；食鹽、味精、礦物晶體；水中的微生物如草履蟲、眼蟲等；洋蔥、動物、植物和人體的細胞裝片。
其他工具或材料：小刀、滴管、碘酒、吸水紙、載玻片、蓋玻片、脫脂棉或其他纖維。
觀察的圖片：多種生物細胞及細胞作用的課件或圖片。
2.“物質的變化”單元
實驗材料：火柴、生鏽的鐵釘和鐵片、蠟燭、米飯、澱粉、碘酒、幾種常見的食物、小蘇打、白醋、鐵鏽、硫酸銅溶液、塗有油漆的鐵製品、小自行車、白糖、檸檬酸、自制電路檢測器。
其他工具：滴管、榔頭、鑷子、玻璃杯、小飲料瓶。
3.“宇宙”單元
模擬實驗材料：圓紙片、皮球、玻璃球、兵乓球、打氣筒、注射器、沙盤、電筒、蠟燭、紙板、橡皮泥、棉線、鐵絲、星空圖。
相關資料：有關月球、日食、月食、太陽系、北斗一七星、夏季星座、航天器、人類宇宙歷程的圖片或多媒體資料。
4.“環境和我們”單元
觀察實驗材料：廣口瓶、洗淨的小石子、紙巾、墨水、有回收標誌的塑料瓶、堆肥箱、包裝盒。
常用工具：彈簧秤、自制量杯、放大鏡、顯微鏡。
相關資料：有關垃圾場、垃圾污染河道、回收垃圾、水污染等圖片或多媒體資料。
三、各單元概述、教學目標和實驗清單：
單元概述：
本單元按人類觀察工具的不斷髮展，視野不斷開擴的線索編寫。學生將經歷用肉眼觀察，到放大鏡觀察，再到顯微鏡觀察的過程。對昆蟲、晶體、細胞和微生物進行進一步的觀察，激發他們深人探索大自然奧祕的興趣。使學生了解到，人類爲了更好地探索自然界，一直在不斷地改進觀察工具。觀察工具的改進，使人類的視野越來越開闊，發現了原來不知道的許多祕密。
教學的重點是拓展學生觀察的範圍，激發學生的觀察興趣，鼓勵他們探究和發現大自然的奇妙，學習和領悟使用觀察工具的好處，體會科學、技術、社會的關係。
第1課：學生通過討論和體驗，對放大鏡的構造和功能有進一步的瞭解。
第2－3課：指導學生用放大鏡觀察昆蟲的器官和物體的微細結構，體會用放大鏡比用肉眼觀察更有利我們對身邊世界的瞭解。
第4課：幫助學生了解從放大鏡到顯微鏡的發明過程，認識到是顯微鏡的發明及不斷改進，使人類觀察到越來越小和越來越精細的物體及結構，發現了微生物和細胞。
第5－7課：指導學生用顯微鏡觀察微生物及細胞，瞭解人類用顯微鏡探索生命世界的成果，同時認識生命體都是由細胞組成的，微生物具有生命的特徵。
