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阳光下的科学：为何有的地方热？
《阳光温暖地球表面》单元引导学生探索阳光对不同地球表面的增温效应。学习路径层层递进：从感知和识别不同材料，到实地观察阳光与阴凉处的温差，再到探究表面颜色和材质对吸热的影响。最终，学生需综合运用所学原理，合作设计并建造一个能减弱增温效应的原型，以解决一个具体的设计挑战，实现了知识的深度理解与应用。
声音的科学
《声音和音乐》单元围绕声音的奥秘展开。通过一系列递进式的动手探究活动，引导学习者亲身体验并操控声音。学习者将探索敲击、弹拨和吹气等不同发声方式，并深入研究振动与声音的因果关系，以及改变材料与操作如何影响音高和音量。整个学习过程强调多感官参与和游戏化探索，最终在一个综合性的角色扮演任务中，创造性地展示和应用所学知识与技能。
学习者的旅程：一位年轻科学家的蓝图
《光和影》单元围绕“光与影”的核心现象展开。设计遵循了从探究光源、光与材质的互动，到深入研究影子的形成、变化规律的递进式学习路径。学生通过一系列室内外探究活动，在动手实践中逐步建构对光影关系的认知。最终，设计以“光通信”的工程挑战和“影子偶剧”的创意表演作为综合性评估，将科学概念、工程实践与艺术表达融为一体。
风和水对地貌的塑造作用
《风和水对地貌的塑造作用》单元以探究自然现象为起点，引导学生通过模拟实验、真实环境观察及多媒体分析等多样化方式，逐步深入理解地貌变化的成因。学习路径清晰，从认知现象发展到探索解决方案。单元的高潮是一个综合性工程设计挑战，学生需扮演工程师角色，亲手设计、制作、测试并评估不同障碍物对减缓地表变化的有效性，在实践中完成知识的深度建构与应用。
物品的科学：像工程师一样思考
《调查材料特性》单元围绕材料的可观察特性展开。学生通过观察分类、动手测试、数据分析等系列探究活动，逐步建立起材料“特性”与“用途”之间的关联。学习过程层层递进，最终引导学生综合运用所学知识，在模拟的真实情境中设计并制作一个运输工具，展现其对材料特性的深刻理解与应用能力，体现了学以致用的教学闭环。
从好奇到论证：深入探究一堂三年级科学课
《环境变化对生物生存的影响》单元引导学生探索环境变化对生物生存与灭绝的影响。教学以学生熟知的灭绝生物为切入点，通过分析化石证据、研读生态故事、参与动态模拟等方式，层层递进地探究生物与环境的依存及制约关系。最终，学生将扮演科学家，通过比较一种灭绝生物与一种现存生物，收集证据并构建一个关于环境变化如何导致生物灭绝的科学论证。
地貌的塑造者
《风化和侵蚀》单元围绕“风化”与“侵蚀”两大核心概念，引导学生探究地貌的动态变化过程。设计以一系列递进的模拟调查活动为起点，让学生亲手操作，直观感受并收集水、风、冰、植被等不同力量对地球材料的破碎与搬运作用的证据。最终，学生将综合运用所学，对真实世界中的具体地貌景观成因进行分析和解释，在“像科学家一样思考”的过程中，建构起关于地表形态塑造的科学认知。
如何教授一个大概念：解构五年级科学课
《植物自行制造食物》单元引导学生探究植物生长所需物质的来源这一核心问题。设计通过挑战“植物的物质来自土壤”的普遍误解，引领学生借助在线模型与真实数据，在探究和验证中逐步建构起关于光合作用、物质循环与能量流动的科学概念。单元学习最终指向一个真实情境下的模型设计任务，要求学生综合所学，创造性地展示植物在地球生态系统中的核心作用，从而实现知识的深度理解与应用。
重建过去：一桩地质谜案
《重建马萨诸塞州的过去》单元引导学生扮演地质学家与古生物学家的角色，通过分析和解读来自岩层、化石及板块构造的多维度证据，探究地球地质、环境与生命形态在漫长时间尺度下的演变规律。学生将学习如何基于证据进行科学论证，并聚焦于特定区域，综合性地重建其地质与生命演化史，运用可视化方式呈现从远古到现今的宏大变迁。
差异化生存：物种的消失与回归
《生物体的生存差异》单元围绕“生物的差异化生存”核心概念，引导学生探究环境变化对物种生存与繁殖的影响。通过深度剖析海獭、笛鹆、大堡礁等多个真实生态案例，学生分析数据、建立联系，逐步揭示自然及人为因素如何导致种群兴衰。最终，学生将综合所学，评估并设计生态保护方案，实现从理解复杂生态关系到提出循证解决方案的能力跃升。
深度解析：入侵物种的生态探案故事
《入侵物种：关于生态系统动态平衡遭破坏的研究》单元以“入侵物种”为核心议题，引导学生探究其对生态系统动态平衡的破坏机制。设计遵循一条由浅入深的探究路径：从具体案例入手，到分析种群限制因素与食物链变化。学习的顶点是一个综合性表现任务，要求学生扮演“生物学家”角色，针对特定入侵物种，权衡不同解决方案的利弊，最终向模拟的“委员会”提出并捍卫一个基于证据的最佳管理策略。
解构设计流程：从棉花糖夹心饼到宇航服
《热能设计挑战》单元围绕热能传递的核心科学原理，通过一系列递进式的工程设计挑战展开。学生以团队合作的方式，亲手搭建、测试并迭代优化解决真实问题的模型与原型。整个学习过程不仅旨在深化学生对工程设计周期的理解，更强调了基于测试数据进行分析、评估与决策的能力。此外，设计还特别注重培养学生运用精确语言和图表记录设计过程、阐述决策理由的严谨技术写作能力。
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