多种多样的动物和植物以及它们的一生，学生对动植物的生命周期或多或少有所了解和认识，但缺少繁殖这关键而重要的一环。学生对动植物的繁殖有兴趣，但存在一些认知偏差，需要在学习过程中纠偏并满足其求知欲。从一个角度分析问题、找出一种原因、想出一种方法、了解一种形式，这属于线性思维。在现实生活中，仅有线性思维是远远不够的，还要学会多角度的发散思维。因此，本单元试图通过植物用种子繁殖和用营养器官繁殖、动物的卵生和胎生等，引导学生在了解事物的多样性的过程中，逐渐学会多角度地认识事物、思考问题，增长知识和智慧。本单元将知识建构与满足求知欲相结合，关注思维发展，引领学生经历完整的科学探究过程，指导学生借助图表记录实验现象，为后续顺利进行科学探究活动，提高科学探究水平做铺垫。

第5单元《生物与环境》设计意图：自然界的事物由生物与非生物构成。生物生存依赖于环境中的非生物，生物会对环境变化作出适应性改变，同时，生物也会引起环境的变化。随着现代科技的发展，人类活动加剧了环境的变化，而环境的变化又会反作用于人类以及其他生物。学生在探索生物与环境关系的过程中，会进一步巩固对生物特征的已有认识，形成关注生命现象的积极态度，理解非生物对生物生存的重要性。生物和环境只有和谐相处，才能相对稳定地处于平衡状态，这正是目前人类所倡导的和谐、低碳的科学生活观念。四年级的学生已经掌握了一定的思维技能和探究技能，如比较、概括、推理、观察、记录、调查等。在本单元中，学生将通过研究生物与非生物的不同特点，发展归纳概括的思维技能，并学习使用图示表达复杂的关系；在调查动物的家的活动中，学生将进行较长时间的动态观察和原因探究；在研究生物与环境的关系时，学生将通过对相关资料的分析，发展推理、解释、评估等高阶思维能力。在前面的科学学习活动中，学生已经对生物的基本特征进行了观察、认识和研究，本单元在此基础上带领学生进一步研究生物生存与环境（主要是非生物环境）之间的关系。本单元的活动设计围绕“生物”“非生物”“环境变化”三个关键概念展开，按照“生物与非生物—动物的庇护所—环境变化以后”的逻辑线索层层深入，探究生物与环境之间的关系，使学生形成人与环境和谐相处的观念。专项学习《像科学家那样》设计意图：以落实《课程标准》对科学探究能力发展的目标为指向，结合教材编写组的研究，将科学探究过程细化为八个步骤，在遵循《课程标准》提出的要素基础上，又有一定的特色，包括：提出问题、作出假设、查阅文献、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流。这八个步骤在本套教材中遵循螺旋上升的设计思路：在低年段，由发现问题、寻找证据、分享交流这三个步骤统领；进入中年段以后，扩充为提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流这七个步骤；进入高年段以后，又增加了查阅文献。通过这样的编写安排，对学生过程技能的训练和提升得以进一步凸显。本册教材的“像科学家那样”选取了“摆的快慢和什么因素有关”这一主题，通过提出“摆的快慢与什么因素有关”这个问题，让学生在教师引导下，亲历对这个问题的探究过程。在四年级，重点对提出问题、作出假设、搜集证据和处理信息进行较为细致的指导。首先，让学生进一步掌握提出问题的方法，在之前学习的基础上，引导学生提出“探究某种变化与什么因素有关” 的问题；其次，强调在作出假设时，要尽可能把影响结果的因素都罗列出来，但一次只能选择其中的一个作出假设，培养学生“公平实验”的科学态度；再次，对实验中的观察、记录等证据搜集方法和要求进行指导，要求学生要认真、客观地做好实验记录，有条件的情况