資源簡介 植物的生長變化一、單元概述 如同動物具有生命周期現象一樣,植物也具有生命周期現象。它們都會經歷出生--生長、發育--繁殖--衰老、死亡的生命過程,這一過程循環往復使得它們的種族得以延續。不同植物生命周期的具體表現不同,我們熟悉的綠色開花植物大部分是由種子繁殖后代的,種子中的胚,是由雄性生殖細胞和雌性生殖細胞結合形成的受精卵發育來的。這種繁殖方式叫有性繁殖。也有一些植物可以直接由根、莖、葉發育成新植株繁殖后代,這種繁殖方式叫無性繁殖。那么,綠色開花植物是如何由種子發育成一株植物?植物在生長過程中會發生哪些變化?這些變化對植物的生長和生存又有什么意義呢?本單元通過組織學生親歷栽培植物的活動,引領學生研究綠色開花植物的生長發育過程;在觀察植物生長的過程中認識根、莖、葉、花、果實、種子等植物器官;理解它們在植物生長、生存、繁殖后代過程中發揮的作用。為學生逐步建立生命世界結構與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統一的認識搭建腳手架。 本單元與一年級的《植物》、《動物》單元以及三年級的《動物一生》單元形 成學習進階。內容的選擇旨在幫助學生進一步豐富和完善關于生命世界的認識, 共同承載課程標準中生命科學領域的相關課程內容,即“生物的生存都需要一定的條件,如營養物質、適宜的溫度、水和空氣等,在此基礎上,生物個體能夠生長、發育和繁殖后代,從而使得這些生物類群得以延續。植物能夠制造營養物質, 可供自身利用。” 本單元的學習內容來自課程標準 3-4 年級年級的下列學習目標。 7.1.2 知道生物與非生物具有不同特點。 說出植物的某些共同特征。 列舉當地的植物資源,尤其是與人類生活密切相關的植物。 描述植物一般由根、莖、葉、花、果實和種子組成,這些部分具有幫助植物維持自身生存的相應功能。 說出植物通常會經歷由種子萌發成幼苗,再到開花、結出果實和種子的過程。 舉例說出生活在不同環境中的植物其外部形態具有不同的特點,以及這些特點對維持植物生存的作用。 11.1 舉例說出植物從生到死的生命過程。 11.2.1 描述有的植物通過產生足夠的種子來繁殖后代,有的植物通過根、莖、葉等來繁殖后代。 描述植物維持生命需要空氣、水、溫度和食物等。 舉例說出水、陽光、空氣、溫度等的變化對生物生存的影響。 列舉動物幫助植物傳粉或傳播種子等實例。 舉例說出人類生產、建筑等活動對動植物生存產生的影響。 單元內容旨在幫助學生構建課程標準中的以下主要概念: 地球上生活著不同種類的生物。 植物能適應環境,可制造和獲取養分來維持自身的生存。 植物和動物都能繁殖后代,使它們得以世代延續。 動植物之間、動植物與環境之間存在相互依存的關系。 本單元以種植綠色開花植物和觀察記錄植物的生長變化活動為主要線索,在實踐活動中發現植物生長需要適宜的環境條件;發現種子萌發先發育出根、再長 出莖和葉,植物生長到一定階段會開花、結果、長出新的種子。伴隨著植物新器官的出現,引領學生觀察各器官的形態結構,探究植物體器官的功能,初步建立植物體的結構與其功能相適應的認知。組織學生經歷這樣的科學實踐活動,旨在幫助學生學會栽培植物的方法,發展學生進行長期觀察記錄的能力,以及根據觀察現象推測植物未來生長變化的趨勢等科學研究能力,進一步激發學生研究植物的興趣和珍愛生命的自覺。 教科書選擇的植物是鳳仙花。一是因為鳳仙花是一種常見的生命力很強的植物,容易栽培和管理,在全國具有普適性。二是因為鳳仙花生長周期相對較短, 一般 3-4 月播種,6-7 月就會開花結果,形成成熟的種子。往往在一個學期內能夠觀察到植物生長變化的全過程。三是成熟的鳳仙花植物可以完整的呈現綠色開花植物根、莖、葉、花、果實、種子六大器官,有利于幫助學生構建植物體模型。四是花、果實、種子同株,可以從現象上幫助學生建立花、果實、種子之間的聯系,為學生理解花發育成果實和種子提供了有效的感性材料支撐。教學時教師可以根據當地的植物資源以及氣候條件,選擇適合的植物、在適宜的時間里組織學生種植、觀察、研究,需要的話可以與其他單元的學習交叉進行。 本單元共 8 課,從種子開始,追隨植物生長發育的過程,按照植物新器官出 現的順序組織教學內容。 第 1 課“種子里孕育著新生命”,重在引領學生觀察種子的外部形態和內部結構。通過觀察比較了解植物種子多種多樣,不同種子的外部形態不同;種子有種皮和胚,胚可以發育成新的植株。 第 2 課“種植鳳仙花”,是整個單元教學活動的重要保障。包括三個主要活動, 一是種植鳳仙花;二是制作種植杯;三是制定觀察計劃。引領學生在實操中體會種子萌發需要的條件。 第 3 課“種子長出了根”,種子萌發先長出根,根具有吸收水分、營養物質和固定植物的作用。本課通過觀察種植杯中種子的變化現象,了解種子的萌發過程;通過實驗和生活經驗建立根具有吸收水分和固定植物的作用。 第 4 課“莖和葉”,種子萌發先長出根,隨后長出莖和葉,本課通過觀察、推測、實驗等活動,幫助學生了解莖和葉的形態特征及功能。 第 5 課“鳳仙花開花了”,鳳仙花生長到一定階段就會開花,花是植物的生殖器官,完全花由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊構成,本課通過觀察解剖活動,引領學生認識花的結構,推測花各部分的功能。 第 6 課“果實和種子”,果實和種子是由花的雌蕊發育來的,本課通過觀察不同階段的鳳仙花果實,了解花變果及果實的變化過程;通過觀察鳳仙花果實和其他植物的果實認識果實的結構;通過數鳳仙花果實中的種子數量,認識到播種一粒種子可以收獲許多種子,體會植物開花結果對其自身的意義。 第 7 課“種子的傳播”,通過觀察鳳仙花、蒼耳、蒲公英等典型植物果實的外部形態特征,推測不同植物種子的傳播方式。建立植物的形態結構是與其功能相適應的認識。 第 8 課“鳳仙花的一生”,是本單元的總結課。通過引領學生展示交流幾個月以來的觀察記錄,梳理匯總獲得的信息,分析形成對鳳仙花的生命需求及一生的生長變化的認識。是對鳳仙花一生生長變化的總結,也是對整個科學實踐過程的總結。 二、單元教學目標 科學概念目標 綠色開花植物通常會經歷種子萌發成幼苗、幼苗生長發育、植物開花結果、衰老、死亡的過程。 綠色開花植物植物一般由根、莖、葉、花、果實和種子組成。這些結構具有幫助植物維持自身生存和繁殖的作用。 根、莖、葉為植物生存提供營養物質,花、果實、種子幫助植物繁殖后代。 植物維持生命需要陽光、空氣、適宜的水分和溫度。 有的植物通過產生足夠的種子來繁殖后代,有的植物通過根、莖、葉等來繁殖后代。 不同植物根、莖、葉、花、果實、種子外部形態各不相同,呈現出植物多樣性。 種子都有種皮和胚,有些植物種子中有胚乳。胚是新植物的幼體。 ●種子萌發先長根,再長莖和葉,根總是向下生長。 根能夠吸收水分、礦物質以及固定植物,幫助植物維持自身生存。 莖具有支撐植物以及運輸水分和養料的作用。 ●葉能吸收陽光進行光和作用制造養料維持植物生存。 ●葉能蒸騰水分調節體溫維持植物正常的生命活動。 花一般由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分組成。 雄蕊和雌蕊是花的主要結構。雄蕊上有花粉,花粉落到雌蕊上,雌蕊可以發育成果實和種子。 果實由果皮和種子兩部分組成。 植物繁殖需要將種子傳播出去,不同的植物傳播種子的方式不同。科學探究目標 會用播種的方法栽培植物。 ●能基于研究需要制定觀察計劃。 能用文字、圖表、圖畫、照片、視頻等收集記錄植物生長變化到的相關信息。 能利用多種感官觀察研究植物體的外部形態特征。 能利用解剖、建模、觀察、實驗、推理等方法研究植物器官的結構與功能。 能用表格、統計圖表等方式整理觀察記錄的信息。 能依據科學記錄,運用分析、比較等方法,得出結論。 能基于觀察記錄有依據的描述鳳仙花一生的生長變化過程及規律。 能反思自己的探究過程,作出自我評價與調整。科學態度目標 能在好奇心的驅使下,持續保持對植物生長變化及結構與功能的探究興趣。 ●樂于通過長期觀察記錄研究植物一生的生長變化。 ●能客觀記錄鳳仙花一生生長過程中出現的各種情況。 能夠以事實為依據陳述自己的觀點、接納他人的觀點,面對有力證據及時調整自己的觀點。 能與多人分工合作進行探究活動,樂于分享自己的想法。 在養植植物過程中表現出對生命的珍愛。科學、技術社會與環境目標 體會到環境與植物生長生存及繁殖之間的關系,具有保護環境的意識。 意識到植物與人類生活的關系,保護植物就是保護人類自己。 單元詞匯 種子;種子植物所特有的器官,由子房內的胚珠發育形成。包括種皮和胚,有的還有胚乳。 種皮:種子外層的皮,一般由胚珠的珠被發育形成,具有保護胚的作用。胚:胚是新植物的幼體,由胚芽、胚軸、胚根和子葉組成。 胚根:種子植物胚的主要組成部分之一,種子萌發時,胚根首先突破種皮,發育成幼苗的根。 胚芽:種子植物胚的主要組成部分之一,種子萌發時,胚芽發育成植物的葉。子葉:種子植物胚的組成部分之一,雙子葉植物有兩片子葉,內含豐富的營養物質,為種子提供萌發時所需的養料;單子葉植物只有一片子葉。 播種:又稱撒種,指將植物種子種入土壤中。是人們種植綠色開花植物的主要方式。 種子萌發:種子萌發是指種子吸水后,種皮膨脹軟化,胚體積增大突破種皮,一般胚根先萌發發育出根、胚軸、胚芽再萌發發育成莖和葉。種子的萌發需要適宜的溫度,適量的水分,充足的空氣。 生長條件:一般指滿足植物生長所需要的外部環境條件,比如水、空氣、陽光、溫度、生長空間等。 觀察計劃:開展觀察活動前的想法、策略,包括觀察的內容、方法等。 根:植物的營養器官,一般生長在土壤中,具有吸收土壤里的水分和溶解在水中的無機鹽以及固定植物的作用。有的植物的根還有繁殖植物和儲存養料的作用。芽:植物的幼體,可以發育成莖、葉或花的部分。 直根系:主根比側根明顯發達,豎直向下生長,側根分布于主根周圍。須根系:根系外形呈胡須狀,沒有明顯的主根。 變態根:植物為適應環境,根的形態和功能發生了變化。 莖:植物體的營養器官,上部與葉、花和結果相連,下部與根連接,有運送水分、 養料的功能,有的還有儲存養料的作用。一般生長在地上,也有生在地下的。葉:植物產生營養的重要器官,它通過光合作用為植物提供養料;通過蒸騰作用調節植物體溫。 蒸騰作用:水分以水蒸氣狀態從植物表面散失到大氣中的過程,叫做蒸騰作用。縱切:在植物解剖中,沿著物體較長長度進行切割的方式。 橫切:在植物解剖中,沿著物體較短長度進行切割的方式。 花萼:花最外層的小葉,一般是綠色的。開花前,包在花蕾外面,可以保護花蕾。花瓣:花的一部分,位于花萼內,具有保護花內部的功能,花瓣的顏色、香味等可以吸引昆蟲為花授粉。 花粉:種子植物雄蕊花粉囊內的粉狀物體,內有精子。它在雌蕊柱頭上萌發后形成花粉管,其中的精子進入雌蕊中的卵細胞結合形成受精卵。 雄蕊:植物的雄性繁殖器官,是花的重要組成部分。由花絲和花藥組成,花藥內有花粉囊,花粉囊中有花粉。 雌蕊:植物的雌性繁殖器官,是花的重要組成部分。由柱頭、花柱、子房組成, 子房內有胚珠,胚珠內由卵細胞。 傳粉:花粉從雄蕊的花藥傳送到雌蕊柱頭上的過程。主要依靠昆蟲和風幫助完成, 所以植物的花有蟲媒花和風媒花之分。有些植物是自花傳粉,有些是異花傳粉。果實:植物體的繁殖器官。一般包括果皮和種子兩部分。植物受精后,由雌蕊的子房發育形成。子房壁發育形成果皮,子房中的胚珠發育成種子,胚珠中的受精卵發育成胚。 材料清單(視學生人數和分組情況確定數量) 干蠶豆種子、浸泡過的蠶豆種子、其他植物種子、放大鏡;花盆、土壤、鳳仙花種子(或其他一年生綠色開花植物種子)、透明杯子、衛生紙、蠶豆種子、大白紙;大試管、帶根的鳳仙花植株(或其他植物)、水、油、記號筆;不同時期的鳳仙花植株、測量紙、燒杯、紅水、小刀、塑料袋、黑色紙、鑷子、白紙、放大鏡、鳳仙花以及其他植物的花;鳳仙花以及其他植物果實;相關資料的圖片、視頻及課件等。 三、分課時教材分析與教學建議 第 1 課 種子里孕育著新生命 (一)背景和教學目標 “春種一粒粟,秋收萬顆籽”,綠色開花植物大部分都是從種子開始新的生命歷程的,我們種下的是種子,收獲的也是種子。植物的種子種類繁多,它們大小不同、形狀各異。世界上最大的種子---非洲海椰子,長 20 多厘米,重 10— 20 千克;而世界上最小的種子--斑葉蘭植物種子,重量只有 0.025 克,猶如塵土。種子是植物的繁殖器官,種子的表面有一層種皮,里面有胚,有的植物里面還有胚乳。種皮具有保護胚和胚乳的作用。胚是新植物的幼體,由胚芽、胚軸、胚根和子葉組成。胚根、胚軸、胚芽分別發育成植物的根、莖、葉。胚乳和子葉中含有豐富的營養物質,用于滿足胚發育成幼苗所需要的養分。有的植物種子有一片子葉(如玉米),叫單子葉植物;有的植物種子有兩片子葉(如蠶豆),叫雙子葉植物,單子葉植物種子中有胚乳。 本課通過引領學生觀察不同植物的種子,認識到種子是多種多樣,從而進一步感受生物的多樣性。通過觀察種子的內部結構,認識到盡管種子的外部形態千差萬別,但內部結構基本相同,進一步構建多樣性與共同性相統一的認知。 本課是單元起始課,要通過對內部結構的觀察,幫助學生建立起種子中孕育著新生命的認識,學習運用解剖的方法觀察生物的內部結構。激發學生研究植物一生生長變化的興趣。 科學概念目標 植物種子多種多樣,大小、形狀等外部形態各不相同。 種子都有種皮和胚,有些植物種子中有胚乳。 胚是新植物的幼體,新的植物是由的胚發育來的。 大部分綠色開花植物用種子繁殖后代。科學探究目標 能用解剖的方法研究種子的內部結構。 會用用放大鏡觀察種子的內部結構。 能用畫圖、文字等方法記錄種子的內部結構特征。 能通過觀察比較發現種子內部結構的共同特征。科學態度目標 能在好奇心的驅使下,表現出對種子內部結構的探究興趣。科學、技術、社會與環境目標 意識到種子是人類的主要糧食資源,保護植物就是保護人類自己。 (二)教學準備 為學生準備: 干蠶豆種子、浸泡過的蠶豆種子、學生收集的其他植物的種子、放大鏡、鑷子、白紙等。 教師準備:種子萌發的視頻,班級記錄表,教學課件等。 (三)教科書解讀 教科書在單元首頁上呈現了一幅一株新生植物從種子萌發而出的圖片,揭示了本單元研究的主題是植物的生命歷程。 本課在教科書上共 2 頁,分 4 個部分。1.聚集 教科書中的圖片呈現的是水稻、紅豆、綠豆等植物的種子,揭示了本節課研究的 對象是植物種子。教科書中的文字告訴了 學生一個科學事實,即綠色開花植物幾乎 都是從種子開始新生命的。同時引發學生 思考種子與新生命之間的聯系,激發學生 探究種子結構特點的欲望。將本節課研究 的話題聚焦為“種子的特征” 探索 探索部分包括兩個主體活動。一是研究種子的外部形態特征。二是研究種子的內部結構特征。 教科書第 2 頁探索 1“收集各種植物的種子,觀察并描述它們的外部特征。” 指向對種子外部特征的研究。“收集各種植物種子”說明關于種子外部特征認知的構建要基于對多種不同的種子的觀察,而不是一種植物種子。對話框中的文字“綜合運用感官并用比較的方法能觀察到種子更多的特征。”提示了研究種子外 部特征的方法。 盡管植物種子外部形態千差萬別,但內部結構基本相同。探索 2、3、4 均指向對于種子內部結構的研究。探索 2.是對學生關于種子內部結構的前概念測查。種子能發育成一株植物,那種子里面有什么呢?本活動意在讓學生用畫圖的方法呈現自己腦中的種子的內部結構特征。基于認知沖突開展的學習活動更為有效。探索 3.觀察干蠶豆和用水浸泡后的蠶豆的內部結構,浸泡過的蠶豆胚已經開始萌發,兩者對照,更容易發現種子中的胚, 理解胚是新植物的幼體。教科書中的圖片和對話框提示了觀察研究的方法:用鑷子去掉種皮;將豆瓣分開,即用解剖的方法; 用放大鏡;對比觀察;及時記錄。探索 4 “觀察更多植物種子的內部結構。”旨在引領學生觀察其他植物種子內部結構與蠶豆比較,以便抽象概括出種子內部結構的共同特征。 研討 研討中問題是引領學生基于探索活動,對所獲得的的信息進行思維加工的過程,是引領學生通過探索活動構建認知。研討的 第一個問題,不同種子的外部形態千差萬別是基于探索 1,在觀察的基礎上,通過比較構建的認知。學生會發現種子的顏色、大小、形狀、氣味、表面的光滑程度等各不同。研討 2、3,是基于探索 3、4,在觀察比較的基礎上,通過抽象概括的思維過程得出的結論,即種子表面都有種皮,內部都有胚,胚由胚芽、胚根、胚軸、子葉組成,玉米等植物種子中有胚乳。種子中的胚有可能發育成新植物。 是在觀察的基礎上通過比較教科書第 3 頁探索部分提出了 3 個問題“1.不同植物種子的外部形態有什么不同之處?2.不同植物種子的內部結構有什么相同之處?3.種子的哪一部分有可能發育成植物?”這 3 個問題是讓學生思考總結, 分析并建立種子內部的結構特征,這一特征與新生命的關系。教師可以組織小組研討,讓學生根據自己在探索部分的記錄進行分析。 拓展 拓展部分的內容意在引領學生認識身邊更多的植物種子。做種子貼畫有利于激發學生收集更多的不同種子的欲望。 (四)教學建議 聚焦 教師在這個部分可以先在實物投影上展示蠶豆或紅豆等植物種子,讓學生說說這些是什么?學生根據生活經驗能說出它們是籽兒、豆子,教師可以在此基礎上引導學生用科學詞匯描述種子,告訴他們“籽兒、豆子”都是是植物的種子。接著教師可以提出“春天把種子播種到土里會怎么樣?”引發學生結合已有經驗思考種子的作用,然后播放春天種子萌發的視頻(或出示圖片),教師用視頻或圖片直接引出本課的研究主題——“種子里孕育著新生命”。同時在視頻或圖片的基礎上讓學生思考種子為什么可以發育成新的植物。 探索 回答種子為什么可以發育成新植物從觀察種子開始,教師課前要安排學生收集一些植物種子,教師也要事先準備一些種子。準備的種子中最好包括蠶豆或大豆(有些地方稱黃豆),并將其中的一部分種子用水泡好,可以要求學生在授課前 1 至 2 天開始泡(也可根據種子的情況和各地實際確定浸泡的時間,但不宜過長)。有條件的學校教師可以統一給學生準備干種子和泡好的種子。 教學時,可以讓學生先在小組內說一說“你收集到的是什么植物的種子?它 是什么樣子的?”教師指導學生用眼、鼻、手等感覺器官從顏色、形狀、大小、氣味、表面光滑程度等方面進行觀察和描述。在小組觀察研究的基礎,采用集體 論證的方式在全班進行交流,達成共識,建立不同植物種子的外部形態各不相同 的認知。由此進一步引領學生思考,種子的外部形態各不相同,但它們都能發育 成植物,它們內部結構是怎樣的呢?讓學生結合自己的已有認知進行猜測,將自 己的想法畫在活動手冊上,教師可以用實物投影將部分學生的猜想進行展示交流。一般情況學生們會猜想到種子里面可能有根、葉、花等,還會猜想到有讓種子生 長的營養,教師可以詢問學生猜想的理由,要尊重每一個學生的想法,可以把這 些猜測簡單整理在班級記錄表上。 不同的猜想進一步引發學生探究“種子里面到底是什么樣的?”的研究欲望, 教師要順應學生的需求組織接下來的活動。教師指導學生觀察干蠶豆和浸泡過的蠶豆,為了保證觀察活動的有效性,最好采用個人獨立觀察的方式進行。讓學生將準備好的白紙從中間對折,把干蠶豆和浸泡過的蠶豆分別放在白紙的左右兩邊進行對比觀察。學生會觀察到干蠶豆稍微小一些,浸泡過的蠶豆脹大了;還會發現它們外面都有“皮”包裹著,教師可以告訴學生觀察到的“皮”叫做種皮。隨后教師指導學生用鑷子剝去兩個種子的種皮,在剝種皮時,教師要提示學生不要破壞種子的內部結構,同時思考種皮有什么作用?接下來引領學生繼續觀察去掉種皮的蠶豆,學生會發現蠶豆種子有兩半,一邊相互連接,一邊有一道縫隙可以將它們分開。教師指導學生從有縫隙的一邊將種子分開,并觀察它們相連的地方有什么?讓學生用放大鏡仔細觀察并將觀察到的現象記錄在活動手冊上,教師可以提示學生用畫圖的方法記錄觀察內容。學生一般會發現上面尖尖的,下面是小齒狀的,然后利用實物投影展示學生的活動記錄,這里的交流教師可以讓學生用自己的語言描述,在學生的描述下指明上面尖尖的是胚芽,下面是小齒狀的是胚根,一開始看到的兩半是子葉,胚根、胚芽、子葉合起來是植物的胚。通過匯報交流幫助學生認識蠶豆的內部結構。對比干蠶豆和泡好的蠶豆內部結構時,會發現浸泡后的蠶豆胚根、胚芽已經開始萌發,通過比較幫助學生推測胚根胚芽部分可能會發育成新植物。最后觀察其他植物的種子的內部結構與蠶豆進行比較,這里可以放入玉米種子,引領學生發現,還有另外一種種子結構,但它們都有種皮和胚。發現內部結構相同。 研討 研討活動可以穿插在探索活動中進行,教師要借助記錄單讓學生將觀察的結果展示出來進行交流。討論活動可先在小組內進行然后在全班范圍內討論交流, 達成共識。 4.拓展 組織拓展部分教學活動時,教師可以先展示一些種子貼畫或種子貼畫的圖片, 讓學生觀察畫面中用了哪些植物的種子,種子的外部特征與畫面中的圖形有什么關系。例如:植物的葉用綠色的綠豆,花朵用紅色的紅豆等。制作活動可以放在課后進行,但教師應給學社介紹一下制作步驟。下面的方法可供教師參考。 在畫紙或活動手冊上,用鉛筆畫出自己喜歡的圖案。 將收集好的種子分類放好。 用膠棒在畫好的圖案上涂好膠。 用小鑷子將種子貼在圖案上。 (五)學生活動手冊說明 學生活動手冊中記錄種子內部結構的內容,要讓學生用圖畫的方式記錄自己的猜想,以及觀察到的干蠶豆與浸泡過蠶豆種子的內部結構。指導學生用畫圖的方法記錄,要強調突出主要特征,不要過于追求圖畫的藝術美。對于干蠶豆與浸泡過蠶豆種子的內部結構的記錄要關注胚根、胚芽的變化。 做種子貼畫,可以先讓學生在活動手冊上畫出設計圖,再將種子粘貼上去。也可以根據設計圖,在另外一張紙上制作種子貼畫。 第 2 課 種植鳳仙花 (一)背景和教學目標 第 1 課學生已經認同種子中的胚是新生命的幼體,種子可以萌發發育成新的植物。但是種子如何發育成新的植物?所有的種子都能發育成新的植物嗎?種子萌發后植物又是怎樣生長變化的?只有親自種種植一株植物,才能在實際觀察中找到答案。本節課立足于觀察種子如何在土壤中萌發,以及為后續的研究活動提供觀察材料,組織學生開展種植鳳仙花的活動。栽培活動是否成功,栽培的植物能否健康成長,能否做好觀察計劃、收集有效信息是本單元教學目的得以達成, 教學活動得以順利推進的重要保障。 種子是植物的繁殖器官,可以發育成新的植物。但并不是所有的種子都能發育成一株新植物。這與種子的胚是否完整,種子的子葉或胚乳中儲存的養料是否 能滿足胚發育所需要的養料,以及種子所在地的環境條件等有關,所以播種的種子要選擇完整的、顆粒飽滿的,要保證所生活的環境具有適宜的溫度和水分和充足的空氣。本課通過種植鳳仙花要使學生學會播種及栽培植物的方法。種子播種在土壤中無法觀察到種子的變化過程,教科書讓學生想辦法觀察種子在土壤中的變化情況,引導學生設計實驗,尋找問題的答案。種子萌發時必須吸收足夠的水分,吸水后種子膨脹,種皮軟化破裂,空氣進入種子,種子開始呼吸,適宜的溫度可以保證種子不斷的呼吸,并得到能量,才能使種子順利萌發。種子萌發需要適宜的溫度、水分和充足的空氣,這一認識的形成,不是通過一系列觀察對比實驗獲得的,而是根據學生的已有經驗,在學生栽培植物的活動過程中體悟到的。做好觀察記錄是本單元學習的關鍵,本節課引領學生制定觀察計劃,為整個單元的學習活動做著必要的準備。 科學概念目標 種子萌發需要適宜的溫度、水分和空氣。 科學探究目標 會用播種的方法栽培植物。 能利用種植杯觀察記錄種子萌發的過程。 ●能基于研究需要制定觀察計劃,能用表格、圖片、測量紙等記錄鳳仙花的生長變化。 科學態度目標 ●能在好奇心的驅使下,表現出對種子萌發過程的探究興趣。 ●樂于運用長期觀察記錄的方法完成研究植物的生長變化。科學、技術、社會與環境目標 意識到植物生長依賴于適宜的環境條件,具有保護土壤和周圍環境的意識。 (二)教學準備 為學生準備: 花盆、土壤、鳳仙花種子等種植材料。透明杯子、衛生紙、蠶豆種子、大白紙等 教師準備: 播種活動視頻、教學課件等 (三)教科書解讀 本課在教科書上共 2 頁,分為 4 個部分。1.聚焦 教科書第 4 頁呈現的剛剛破土而出的幼苗圖片,揭示了本節課的活動是種植植物。同時引發學生思考,種子是怎樣在土壤中發育成幼苗的?種子萌發需要什么條件?所有的種子都能萌發長成新的植物嗎?這些問題也是本節課要研究的問題。 種植植物的目的,是通過實際觀察研究植物生長變化的規律,而植物的生長是一個長期的過程,所以做好觀察計劃也是開展后續研究的重要保障,這是本節課聚焦的另外一個話題。 探索 探索部分包括三個活動。 活動 1,為種子活動,教科書提示學生要“挑選飽滿、沒有受過傷的鳳仙花種子”,種植的地點是花盆中或校園的花池中。活 動一中的圖文,介紹了在花盆中種植植物 的方法,花盆出水空出放入小石頭既可以 使土壤不外漏,也能能保證多余的水分能 及時滲出。用手指按 2-3 個洞,深度約 1 厘米,提示一個花盆中可以播種 2-3 粒種子,種子上覆蓋的土不要太深。往土壤中澆水、將其放在溫暖的地方,是為保證土壤的濕度和適宜的溫度,滿足種子萌發需要的條件。 活動 2,是設計實驗觀察土壤中的種子萌發時的變化。教科書提示做一個種 植杯。種植杯必須是透明杯,能看到里面的種子的變化。種子放在衛生紙與杯壁之間,放入衛生紙,既能使種子吸收土壤中的水,又有利于觀察萌發后植物的變化。圖 2 示意往杯中加水,提示要保證種子有適宜的水分。 活動 3,是制定植物生長變化觀察計劃。制定計劃是由小組成員共同完成的。教科書呈現了一張完整的植物生長變化觀察計劃表,表里包括植物名稱、栽培時間、栽培地點、栽培方法、觀察記錄方法、觀察記錄內容 6 個部分。為給學生提供了觀察計劃的范例。觀察記錄表中的內容是需要連續記錄的內容。此外,還可以利用觀察日記、照片、視頻等方式記錄植物的生長變化情況。 研討 問題 1“為什么要選擇飽滿的、沒有受過傷的種子播種?”是基于探究活 動 1 進行的思考和討論,因為飽滿的種子里面存儲的養料充分,能夠滿足種子 萌發的需要;受過傷的,或者是破損了 的,或者被蟲咬傷了,如果損毀了胚根、 胚芽等,種子就無法萌發。問題 2,種子需要什么條件才能萌發,證據的獲得 是實際栽培活動及種植杯的設計活動, 要想讓種子萌則需要適宜的水分和溫度。如果在后續的觀察活動中沒有滿足這些 條件,種子就無法萌發,可從正反兩個 方面感悟種子萌發需要的條件。問題 3,怎樣才能做好觀察計劃,是對做觀察計劃活動的回應。 拓展 拓展部分“選帶芽眼的土豆塊、紅薯塊或天竺葵的枝條種到花盆里,觀察它們的生長變化。”是為了拓展學生關于植物繁殖方式的認識。用土豆塊、天竺葵的枝條、紅薯塊繁殖植物,呈現的是用植物莖和根繁殖植物的方式,屬于無性繁殖。用種子繁殖后代的方式為有性繁殖。 (四)教學建議 聚焦 教師可以通過引領學生回顧第 1 課的學習內容,以談話的方式引進本課的教學。“我們已經知道種子中孕育著新生命,種子可以發育成一株植物,那么所有的種子都能萌發長成新植物嗎?”“你們種過植物嗎?在什么條件下植物才能成活?”“播種下去的種子在土壤中會發生怎樣的變化?”“今天我們就親自種植一棵植物,在實踐活動中尋找問題的答案”。這里提出的一系列問題只是引發學生思考,引出本課的教學內容。 探索 探索部分的第 1 個活動是種鳳仙花,種植鳳仙花要分選種和播種兩個步驟。首先指導學生選種,教師可以先提供一些大一些的種子,比如黃豆種子,其中有飽滿的、干癟的、有蟲洞的、破損的,問學生,如果讓我們種植黃豆,你會選擇哪些種子,為什么?通過交流是學生明確應選擇飽滿的、完整的種子。然后提供給學生鳳仙花種子和放大鏡,讓學生從中選擇 2-3 粒,用于播種。學生選好種子后,組織學生開展播種活動。播種所用的花盆、土壤、石頭(或瓦片)、噴壺等有條件的學校可以由教師統一準備,條件不足可以讓學生準備。需要注意的是花盆內不要提前放好石頭(瓦片)和土壤,土壤和石頭(瓦片)可以先放置在塑料袋里,石頭(瓦片)也要大小不,給學生提供選擇的空間。此外,教師還應準備一些一指粗的樹枝和小鏟子會更有利于學生操作。播種前教師可以讓種過植物的學生說一說應該怎樣播種,播種時要注意些才能使植物成活?學生根據經驗可能會說“需要花盆、土;要把種子埋到花盆的土里,然后澆水;土要有營養等等” 教師根據學生的回答可以追問“花盆下的小孔有什么作用?花盆中放多少土?什么樣的土適合種植物?種子埋多深?怎樣埋?等”在交流中明確播種的步驟與注意事項。學生開始播種活動前,教師可以用視頻或圖片展示正確的種植步驟與注意事項,為學生的活動提供有效的支撐。學生播種活動結束后,教師引導學生思考,為什么要澆水?為什么要把它放到溫暖的地方?幫助學生建立種子萌發需要適宜的溫度、水分和空氣。接著提出問題“種子在土壤中可能會有什么樣的變化? 怎樣能看到這些變化呢?”由此引出第二個探索活動。 組織第二個探索活動時,先讓學生想辦法,如果學生提出從土壤中挖出來, 教師可以用“如何能夠連續觀察呢?”的問題,引發學生想到用透明的容器。如 果學生有困難,教師可以直接呈現種植杯,組織學生制作種植杯。為了方便學生觀察與收集更多的信息,種植杯里要選放較大的種子,比如蠶豆或黃豆。杯子四周分別放 1 粒種子,一個種植杯中可以放 3-4 粒種子,最好讓學生按不同的方向放置種子,比如有的種臍朝上、有的朝下、有的向左、有的向右。透明杯子可以是塑料也可以是玻璃杯,盡量選擇高一些的杯子。也可以用 1.5L 無色透明的塑料飲料瓶剪掉上部代替杯子。衛生紙大約需要 5—6 層,過薄紙會在操作中撕裂影響觀察。教師可以指導學生按以下方法操作:先將衛生紙沿杯壁放好,再放入半杯土壤,不要壓實,在杯壁與衛生紙之間塞入種子,每顆種子之間要留出一定的距離,最少 2—3 指,然后再加入一些土壤,大約占杯子的三分之二,輕輕敦實土壤,最后澆適量的水。學生可以以小組開展制作種植杯活動,為了做好后續的觀察與記錄,在杯子上要用記號筆給每一顆種子編號,教師要提醒學生每天觀察并記錄每顆種子的變化情況。 探索部分的第 3 個活動是小組討論,制定植物生長變化的觀察計劃。這是一個長期觀察計劃,有了“動物一生”的學習經歷,學生對進行長期觀察已經不陌生了。教師可以先問一問學生植物可能有哪些變化,我們應該采取哪些方式來記錄植物的這些變化?教師要簡單在黑板上羅列學生的回答,并追問“如何記錄這些變化?”之后學生進行討論并設計觀察計劃表,隨后小組間可以交流設計的表,交流中教師要有意識的讓學生反思自己的設計并修正,最后教師可以提供植物生長變化計劃的范例表格,讓學生進一步對照表格對自己原先設計的觀察計劃表進行修改。 研討 研討的三個問題應在探索活動中適時進行。整個探索活動結束后,教師可以再將這三個問題以作業的方式布置給學生,引導學生在后續的觀察活動中繼續思考,不斷收集證據支撐自己的想法。大概一周到 10 天左右的時間,種植的鳳仙花會萌發出幼苗,種植杯中的種子也會萌發,教師要及時抓住這個時間節點在學生展示匯報種下的種子生長情況的時候進一步開展研討活動。 拓展 拓展部分的內容可以安排學生在課后完成,但課堂上教師要做適當的指導。也可以播放一些用土豆塊、紅薯塊,天竺葵的枝條或其他植物的根、莖、葉繁殖 植物的視頻,幫助學生了解種子繁殖之外的植物的其他繁殖方式。 3.種子長出了根 (一)背景和教學目標 根是植物的營養器官,一般位于地下,具有吸收水分、無機鹽及固定植物的作用。有些植物的根發生變態,具有儲存養料的作用,還能用于繁殖植物。比如我們日常吃的紅薯就是植物的根。種子萌發時胚根首先發育成根,隨后胚軸和胚發育長出莖和葉,形成植物的幼苗。種植杯中的黃豆種子首先長出根,無論如何放置黃豆,發育出的根都會逐漸向下延伸。黃豆種子萌發首先長出一條主根,隨后在主根上長出一些較細的根,成為側根,像黃豆根這樣有明顯主根的叫直根系。大多雙子葉植物的根是直根系。還有一些植物主根與側根區別不明顯,呈胡須狀, 成為須根系。玉米、小麥等單子葉植物一般都是須根系。 學生種植植物后經過一段時間,播種在花盆中的種子和種在種植杯中的種子都陸續萌發了,但也有學生的種子沒有萌發,通過展示交流引領學生找到種子沒有萌發的原因,進一步強化種子萌發需要適宜的環境條件的認知。當學生看到種子先長出根、并且根總是向下生長的現象表現出好奇與興奮,因為這一現象與大部分學生的認知是沖突的,更多的學生認為應該是先長莖和葉。那么,為什么先長出根呢?根有什么作用呢?這時候提出這樣的問題,很好的順應了學生思維發展需求。教科書先讓學生根據所觀察到的現象和關于植物根的已有認知推測跟的作用,之后組織學生通過實驗檢驗自己的推測,這是科學研究的一般程序和方法。生活在不同環境中的植物,根的形態特征不同,比如生活在戈壁灘等干旱環境中的植物根系發達,而生活在水中的植物根常常短而細小。認識這一現象有利于幫助學生進一步建構結構與功能相統一的認識。 科學概念目標 種子可以萌發成幼苗。 ●種子萌發先長根,再長莖和葉,根總是向下生長。 根能夠吸收水分、礦物質以及固定植物,幫助植物維持自身生存。 生活在不同環境中植物根的外部形態具有的不同特點。科學探究目標 能夠基于觀察描述種子的萌發過程。 能夠有依據地對植物根的作用做出假設。 能用用畫圖的方法記錄根吸收水分的實驗現象。 能以實驗現象和生活現象為依據說明根的作用。科學態度目標 在科學探究中能以事實為依據調整自己的觀點。 樂于運用實驗的方法探究根的作用。科學、技術、社會與環境目標 知道環境影響植物生存,具有環境保意識。 (二)教學準備 為學生準備:大試管、帶根的植物(鳳仙花)、水、油、紅色水彩筆等。 教師準備:種植杯,種子萌發過程視頻、不同形態根的圖片等教學課件。 (三)教科書解讀 本課在教科書上共 3 頁,分為 4 個部分。1.聚焦 教科書第 7 頁展示圖片呈現的是從花盤中拔出的植物幼苗,畫面聚焦在根的部分。指向本節課觀察研究的對象是植物的根。聚焦的文字提示本課的研究活動是基于前一節課的種植活動,及課前對種植杯中種子變化的觀察,研究的話題是種子萌發的過程及根的作用。 探索 探索部分包括 3 個活動。活動 1,呈現了種植杯中放置不同方向的種子萌發 的情況,意在引領學生交流課前觀察到的現象,描述種子萌發的過程。對話中的文字描述了種子萌發的現象,為學生的觀察記錄搭建了腳手架。第 2 幅圖是學生的觀察記錄,呈現了種子的發芽過程。活動 2,是基于學生觀察到的種子萌發先長根,并且根總是向下生長的現象推測根的作用,培養學生根據現象及已有經驗 進行推理提出假設的能力。活動 3,是引導學生利用實驗的方法驗證自己的假設。教科書要求“參考下面的實驗方法。。。。”,表明這個實驗可以在教師指導下進行, 無需學生進行實驗設計。教科書呈現的實驗方法是:(1)將帶有根的鳳仙花植株裝入有紅色水的試管中。(2)將植物的根浸泡在試管的水中。(3)在水面上滴些植物油,使試管中的水不會蒸發到空氣中,并在水面處做好標記。(4)觀察試管中的水位有什么變化。(5)將觀察結果記錄下來。右面的圖呈現的實驗裝置圖, 這里尤其要關注水面的位置。 研討 研討部分有 3 個問題,問題 1,“為什么種下的種子有些沒有萌發,可能是什么原因造成的呢?”又一次將問題聚焦到種子萌發需要的條件和種子自身的條件上,這里體現了大單元教學幫助學生反復建構形成認知的功能。問題 2,“試管中的水位的變化說明了什么?”是基于探索活動 3 的觀察現象引發的思考。水面上面的油使得水無法蒸發,但試管中水量減少了。實驗現象為根有吸收水分的作用提供了證據。問題 3,“根除了能吸收水分,還有固定植物的作用,生活中哪些現象可以作為證據呢?”進一步強化學生的證據意識。學生實際生活中可能會有這樣的感受,要拔出一棵小草很容易,但要拔出根系龐大的樹就不容易了, 由此證明根有固定植物的作用。 拓展 本課的拓展活動是依據課程標準“舉例說出生活在不同環境中的植物其外部 形態具有不同的特點”組織的教學內容。目的是讓學生認識更多植物的根,建立 不同樣子的植物、不同環境中的植物,根的形態不同。高大的喬木往往比低矮的 草本植物根系發達,干旱缺水的環境中生長的植物比生活在水中上的植物根系發 達。教材中的六幅圖片分別是學生種植的鳳仙花的根--直根系以及學生熟悉的蔥 的根--須根系;生活在水中的浮萍退化了的根以及生活在戈壁灘上的胡楊長長根; 此外還有榕樹的氣生根及仙人球的根。 (四)教學建議1.聚焦 教師可以讓學生展示交流自己種植的鳳仙花和種植杯中的種子萌發情況,發現有些同學種植的植物生長狀況很好,有些同學種植的植物沒有成活。引領學生 反思是什么原因導致種子沒有萌發,植物沒能成活。接下來將視線轉向種子萌發成幼苗的植物,將話題聚焦到種子萌發的過程是怎樣的?引出教科書上的第一個探索活動。 2.探索 學生從制作種植杯到現在,課外已經觀察了種子萌發變化的過程,教師可以 讓學生基于課外觀察到的現象描述種子萌發的過程。適時出示種植杯,指導學生 進一步觀察種植杯中的種子的狀態。教師可以用“種植杯里的種子有什么變化? 種子萌發先長出什么?根生長的方向是怎樣的?莖生長的方向又是怎樣的?等 指導語引導學生的觀察和交流活動。觀察時,教師要指導學生按種子的編號順序 依次觀察描述,注意引導學生觀察不同方向放置的種子根的生長情況各是怎樣的? 引導學生發現種子萌發總是先長出根,再長莖和葉,根向下生長、莖向上生長。之后,順應學生的思維,提出“植物的根有什么作用呢?”將教學推進到對跟的 作用的探究。 對于根的作用的研究,教師可以先讓學生推測根的作用,基于學生的已有認知和前期的栽培觀察體驗,學生能夠做出“根有吸收水分的功能”。組織這個環節的教學,教師要給學生提供充分發表自己想法的機會,要讓學生說出自己推測的理由,不在于理由的正確與錯誤,重點是培養學生有依據的進行推測的意識。之后,教師引導學生用實驗的方法驗證自己的推測。組織這部分教學時,教師不要急于讓學生看教科書上的實驗步驟,先引導學生思考可以用什么樣的實驗證明根有吸收水分的作用,也可以組織學生進行小組討論研究實驗方法,總之要給學生一些思考的空間。他們可能會說到把一株植物根的部分放入在水里,看水是不是會減少等,對于思考方向正確的教師要給予肯定,對于思考方向不正確的教師可以給予提示。這里重要的是讓學生充分表達自己的想法和思考他人方法的可行性。在學生對實驗有充分思考后,教師再展示實驗的具體操作步驟,幫助學生優化自己的實驗。同時開展根吸水的實驗。 實驗材料可以選用鳳仙花幼苗,也可以用種植杯中的幼苗,或其他較小的植物,比如帶根的蔥、芹菜、菠菜等。實驗時首先保證能將根的部分全部放浸泡在大試管的水中,如果學校沒有大試管可以用小透明塑料瓶代替,但這要注意選擇的植物要大,根系較多,不然效果不明顯。實驗操作時要提醒學生盡量不要損傷 植物的根,其次水位的記錄最好用兩種顏色的記號筆,一種顏色記錄實驗開始時的水位,另一種顏色記錄每天水位的變化。有條件的學校可以給學生打印刻度紙帶貼在試管或小透明塑料瓶上,方便學生記錄。實驗大概需要 2 到 3 天的時間。學生可以觀察到試管中的水下降,植物的莖和葉有紅色的痕跡。 研討 研討中的前兩個問題要在探索活動過程中適時進行。要注意引導學生利用證據陳述自己的觀點。第一個問題的討論要集中在種子萌發的條件上。指導學生結合自己種子植物的生長情況進行說明,培養學生的證據意識。第二個問題的研討要把重心放在水位變化的情況與根吸水作用的關系上。教師可以用“試管中的水位有什么變化?每天變化了多少?這個變化說明了什么?”等指導語引發學生思考,而不要不要給出根有吸收水分的作用。有條件的學校可以開展全班每天水位下降的統計,將每個小組的數據匯集在一次,從而了解小數據變大數據的過程, 使用較大數據的好處,養成學生的數據意識。第三個問題的研討可在探索活動后進行,做教師可事先準備生活中拔蘿卜或拔其他植物的照片,結合日常的生活經驗,從“拔”入手,描述拔植物的親身感受,也可以做一些有趣的模擬游戲讓學生感受根固定植物的作用。 拓展 拓展部分,教師可以展示教科書中的 6 種植物的圖片,并問學生“這些植物的根長的是什么樣子的?”,學生會發現植物的根是不同的,有的植物根有一個較粗較長的主根;有的植物根沒有明顯的主根,像胡須。生活在水中的植物根短而小,生活在戈壁灘上的植物根粗而長。教師可以提供更多植物根的圖片,包括紅薯等變態根,幫助學生認識更多的根,了解植物根的多樣性,植物根的形態與生活的環境相關聯。 (五)學生活動手冊說明 根是有吸收水分的作用結論的獲得,主要依靠實驗活動所觀察到的現象,學生要及時、客觀的記錄觀察到的現象。用畫圖的方法記錄水位的變化更直觀。兩個方格中左邊記錄實驗前的,要畫出植物與試管,同時要用紅色筆標記出水的高度,右邊記錄實驗后的,在畫出植物、試管和第一次水位的基礎上,再用另一種顏色的畫出實驗第 2 天和第 3 天的水位,呈現水位降低水量減少的事實。同時畫 出近和葉有紅色痕跡出現,說明水進入植物體內,還可以用來幫助學生理解溶解在水中礦物質也被根吸收進入植物體內。 4.莖和葉 (一)背景和教學目標 種子萌發、幼芽出土以后子葉枯萎,植物生存所需要的養料需要植物葉進行光和作用來制造,并且由莖運輸到植體各個部分,為其提供生命活動所需要的養料。因此出土以后的植物,莖逐漸變粗,葉子也越來越多。本節課伴隨著鳳仙花的生長變化,重點研究植物的莖和葉,了解它們在維持自身生存中的作用。 莖是植物的營養器官,它有兩個功能,一是在植物的根與葉之間,莖起到運輸物質的作用。莖的內部有兩種管狀結構,一種叫導管,由下至上將根吸收的水分運輸到植物葉及植物體的各個部分;另一種叫篩管,由上至下將葉子制造的養料運輸到植物體各個部分,為其生命活動提供能量。二是莖對植物體具有支持作用,它支撐葉子,使葉片能接受陽光照射進行光和作用。植物莖根據其形態不同分為直立莖、纏繞莖、攀緣莖和匍匐莖。大多數植物的莖垂直于地面直立向上生長叫直立莖,牽牛花等植物的莖纏繞在其他物體上生長莖叫纏繞莖,爬山虎、葡萄等植物的莖,靠吸盤和卷須攀爬在其他物體上生長,這樣的莖叫攀緣莖,有的像草莓、西瓜等植物的莖平臥地面,沿地面蔓延生長,稱為匍匐莖。有些植物莖 發生了變態,叫變態莖。 葉也是植物的營養器官。它是植物的食物加工廠,通過進行光和作用制造有機物,為植物的生存提供養料。此外植物葉還具有呼吸作用,吸收氧氣排除二氧化碳;植物葉的另外一個功能是蒸騰作用,即將植物葉中的水分蒸發出去。葉的蒸騰作用可以促進根吸收水分,同時具有調節植物體體溫的作用。因此,由于各地水分、氣溫不同,植物也演化出了形態各異的葉以適應不同的環境。例如熱帶植物葉子寬大,可以更好的散熱;而寒帶植物的葉細小,可以很好的保持植物體溫;到了沙漠地區由于水分缺少,植物的葉也以細小為主,主要是為了減少水分的流失。 科學概念目標 莖和葉是植物體的一部分。 不同環境中植物的莖、葉外部形態不同。 莖具有支撐植物以及運輸水分和養料的作用。 ●葉能吸收陽光制造養料維持植物生存。 ●葉能蒸騰水分調節體溫維持植物正常的生命活動。科學探究目標 能基于觀察描述鳳仙花葉在莖上分布的樣子,發現其生長的規律。 能夠基于觀察及已有認知推測莖與葉的功能。 ●能夠利用實驗收集證據驗證推測,得出結論。科學態度目標 對莖與葉的作用表現出探究的興趣。 尊重事實,能依據事實調整自己的想法。 科學、技術、社會與環境目標 意識到環境影響植物生長,具有保護環境的意識。 (二)教學準備 為學生準備:鳳仙花、測量紙、小刀、塑料袋、黑色紙等。 教師準備:教學課件 (三)教科書解讀 本課在教科書上共 3 頁,分為 4 個部分。1.聚焦 教科書第 10 頁呈現的圖片是鳳仙花的幼苗。這時候的鳳仙與剛出土的幼芽相比,莖長高了、葉子也長大長多了。伴隨著莖與葉的生長,本節課將研究的主題聚焦到認識植物的莖與葉,探究它們在維持植物自身生存中的作用。 探索 探索包括 3 個活動。活動 1,觀察鳳仙花的形態特征。主要從莖和葉兩個方面進 行觀察。提出了四個方面的要求。要求 1. 測量鳳仙花植株的高度關注的是莖的生長 變化。測量并記錄鳳仙花植株高度的變化, 發現其生長的規律,是本單元研究鳳仙花 生長變化的一個重要方面,在課堂上組織 學生測量,目的是讓學生掌握測量的方法, 為后續測量活動有效而順利進行奠定基礎。要求 2-4 關注的是植物葉的生長變化。隨著莖的長高,植物的葉也越來越多。本部 分的重點是觀察葉在莖上的分布情況。鳳 仙花植物葉在莖上生長方式是互生,從上 面看每一層葉子交叉排列,這樣的生長情況有利于植物葉最大面積的吸收太陽光。活動 2,是基于學生對鳳仙花莖葉的生長變化的觀察及關于莖葉的已有認知 對莖和葉的功能進行推測。與根的功能研究設計思路一樣,重在培養學生根據觀察現象及已有經驗進行推理提出假設的能力。 活動 3,是通過實驗驗證假設。教科書要求“想辦法證明我們的想法”,意在培養學生設計實驗研究問題解決問題的能力。教科書用文字和圖片具體介紹了莖具有運輸水分、葉子具有吸收陽光和蒸騰水分作用的實驗方法。強調通過觀察收集證據驗證自己的假設。關于莖的運輸作用的研究實驗,教科書用插圖的方式 介紹了縱切和橫切的方法,將莖縱切開可以看到一條條的紅線,將莖橫切開會看到許多紅色的圓點,說明莖中有許多“管子”用于運輸水分。關于葉子光合作用的實驗,遮住光的葉子與沒有遮光的葉子比較,顏色發生了變化。如果做進一步的實驗,會發現被遮住光的葉子無法進行光和作用,本節課只要學生觀察到不接受太陽光植物葉會發生變化這一現象即可,說明植物葉能夠吸收太陽光。關于葉的蒸騰作用實驗,重點引領學生觀察塑料袋中會有水汽出現。 研討 研討中的前兩個問題,是基于探索活動觀察到的現象進行思維加工的過程。葉子平展且在莖上交叉,可以使葉子最大面積的吸收太陽光,又一次幫助學生建構生物體結構與功能相統一的的認識。第三個問題,是基于本課對莖和葉功能探究,及結構與功能相適應的觀念的形成,引領學生運用所學進行推測和判斷,初步建立植物的形態與生活環境之間關系,重 在引領學生建立知識與生活的聯系,運用所學知識解釋自然現象。。 拓展 “收集更多奇特的莖和葉的圖片,了解 這些植物分別生活在什么樣的環境中。”意在 引領學生認識更多植物的葉和莖,進一步構 建植物的形態特征與生活環境相聯系的認識。 (四)教學建議1.聚焦 教師可以先展示一段鳳仙花從幼苗快速成長的視頻,如果沒有視頻也可以直接出示 一盆長大后的鳳仙花和鳳仙花逐漸成長的照片,讓學生觀察,并說一說,萌發后植物發生了什么變化? 學生可以說出莖長高長粗,也長出了很多葉子,但不要只局限于這兩點,可以更廣泛的說一說他們對莖和葉的觀察,例如:莖是直直的、圓柱的,葉長在莖的上面,葉是細長的等,學生對莖與葉的豐富感知可以為后面關于莖與葉功能的學習奠定基礎。在學生初步感知后,教師可以說,“現在我們的鳳仙花的莖到底有多高?莖上又有多少葉呢?莖和葉有什么作用呢?”由此引 出本課的研究主題——“莖和葉”。2.探索 聚焦后教師不要急于讓學生回答提出的問題,要引導學生思考如何獲得問題的答案。在學生提出用觀察實驗的方法后,教師可以繼續追問:“我們可以從哪些方面觀察莖和葉?”學生可能會說出莖的高度和葉片數量,還可能說出葉是怎樣長在莖上的,莖的粗細,植物的整體寬度等,教師可以將這些分類羅列在黑板上, 之后指導學生具體的觀察方法與記錄方法,對植物高度的測量最好選擇卷尺,使用卷尺測量時注意指導學生將卷尺要拉直,測量鳳仙花高度,注意要測量從地面到莖的最高點的距離,不要算葉的高度。如果條件允許還可以指導學生測量記錄莖的周長用于描述莖的粗細。對于葉片數量的觀察,為了避免葉片過多造成重復記數和漏數,老師可以指導學生用彩色水筆在葉上做標記。在觀察葉在莖上的分布時,側面觀察要與植物水平,不要從上側面和下側面觀察。從上面觀察時可以讓學生將植物放置在地面上,垂直從上向下看。用畫圖的方法記錄葉片分布,不要求學生寫生,只要學生能表示出葉片之間的位置關系即可。活動完成之后可以以小組的形式交流他們的觀察記錄,在交流數據與葉的分布情況后,引導學生根據莖與葉的外部特征推測它們的作用,學生可能推測“莖可以把水運給葉,葉需要陽光,多余的水可以從葉里排除”等,學生的推測不會用到“運輸、光合作用、蒸騰作用”這些詞語,教師這里可以先使用將學生的語言,并將它們簡單整理記錄在黑板上。 推測之后,教師讓學生以小組討論用什么實驗能夠證明自己的想法是否正確。學生交流實驗方法時,教師可以指導學生相互補充,并學習接納他人的建議,莖 運輸水的實驗可以指導學生自行設計。葉的作用的實驗如果學生有困難,教師可 以自己告訴學生實驗方法,指導學生進行操作,實驗現象需要學生在課后進行觀 察記錄。莖運輸水分和葉蒸騰作用的實驗大約一天左右可以看到現象,葉光合作 用的實驗大約三天左右會出現現象。 三天后首先讓學生交流莖運輸水分實驗的現象,學生發現葉片變紅,教師可以提出“葉為什么會變紅?莖里可能是什么樣子的?”,然后指導學生使用小刀解剖莖,先進行縱切觀察莖的縱切面,再進行橫切觀察橫切面。解剖觀察可以在墊板或小盤子上完成,一是養成好的實驗觀察習慣,二是避免切壞桌面。之后交 流葉蒸騰作用和光合作用的實驗現象。學生會發現塑料袋里邊有小水珠,被黑色紙遮住的葉子發黃了。 研討 研討部分的前兩個問題,教師可以在探索活動中適時進行。引領學生基于觀察到的現象進行推理,幫助學生建立“莖有運輸水分的作用,葉有蒸騰作用和光合作用。”的認識。研討的第三個問題是“根據植物根、莖、葉的特征,推測適合植物生活的環境。”這部分教師可以選擇教材拓展部分的材料組織學生研討。 拓展 在拓展部分,教師可以先展示不同形態植物葉的圖片,讓學生觀察“它們的葉是什么樣子的?”并引導思考為什么它們的形態不同?然后再展示不同形態植物莖的圖片,也讓學生觀察它們的樣子,并思考為什么?教師指導時注意幫助學生建立不同形態的葉和莖與它們生活環境的關系。 (五)學生活動手冊說明 學生活動手冊第一部分用畫圖的方式記錄鳳仙花葉子在莖上的分布樣子。不要求學生寫生, 只要表現出葉子之間的位置關系就可以了,因此對于繪畫能力弱的學生可以有簡單的線條記錄。第二部分,推測植物生活的環境并說明理由,可以讓學生用自文 字記錄。圖 1 植物是浮萍,它生活在水中,原因是它的根很小,在水中生活的植 物不需要由根吸收更多的水分。圖 2 是橡膠樹,它生活在雨水豐富的熱帶環境, 因為它的葉片很大,可以蒸騰更多的水分。圖 3 是仙人球,它生活在干旱的沙漠 中,因為它的針狀葉可以減少水分的蒸發。圖 4 是胡楊樹,生活在缺水的戈壁灘, 因為它的根很長、根系很發達,可以到土壤深入吸收水分,可以吸收更多的水分。 鳳仙花開花了 (一)背景和教學目標 經過兩個多月的時間,種植的鳳仙花陸續開花了。花是綠色開花植物的重要組成部分。許多花凋謝以后,在花著生的位置會出現小小的果實,說明果實是由花發育來的,果實里面有種子,種子可以用來繁殖后代。所以,花、果實、種子都被稱為綠色開花植物的繁殖器官。本節課研究的對象是花的結構,了解花的結構有利于理解花作用,理解植物花開花謝結果的生長變化過程。 與植物的根、莖、葉一樣,世界上的花也是多種多樣、千差萬別的。但它們又有著共同的結構。一朵完全花由花托、萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊組成。未開放的花朵被花萼包裹著,起到了保護幼花的作用。花瓣顏色多彩絢麗開可以吸引昆蟲傳粉。雄蕊和雌蕊是花的主要結構。雄蕊由花藥和花絲組成,花藥中有花粉, 花粉中有雄性細胞。雌蕊由柱頭、花柱和子房組成,子房中有胚珠,胚珠里有卵細胞。花粉落到柱頭上進入子房中,花粉中的雄性細胞與胚珠中的卵細胞結合形成受精卵,這個過程叫受精。受精完成后、花瓣、雄蕊、花柱和柱頭完成了“歷史使命”因而紛紛凋落,而子房繼續發育成果實,子房中的胚珠發育成種子胚珠里的受精卵發育成胚,胚是植物生命的幼體可以發育成一株新的植物。有些植物的花沒有花托、萼片,甚至沒有花瓣,這些缺少一部分或幾部分的花叫做不完全花。但只要是花一定有雌蕊或雄蕊。有些植物一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊,這樣的花叫單性花。比如南瓜的花可以分為雄性化和雌性花。 本節課繼續采用解剖的方法研究花的結構,繼續幫助學生建構生物體的結構與功能、多樣性與共同性相統一的觀點。 科學概念目標 ●綠色開花植物生長到一定時期就要開花。 花一般由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分組成。 雄蕊和雌蕊是花的主要結構。雄蕊上有花粉,花粉落到雌蕊上,雌蕊可以發育成果實和種子。 植物的多種多樣,可以分為完全花和不完全花。科學探究目標 能利用解剖的方法由內到外有序的觀察花的結構。 能通過觀察比較概括花的共同特征。 能根據花各部分的結構特征及花開花謝的現象推測花各部分結構的功能。 科學態度目標 在好奇心的驅使下,對植物花的結構與功能表現出探究興趣。 能以事實為依據描述觀察結果。科學、技術、社會與環境目標 意識到植物的外形特征與環境相關,有保護環境的意識。教學準備 為學生準備:開花的鳳仙花植株、鑷子、A4 白紙、放大鏡、桃花、以及其它當地常見花。 教師準備:教學 PPT (三)教科書解讀 本課在教科書上共 2 頁,分為 4 個部分。1.聚焦 教科書 13 頁呈現的是花滿枝頭的鳳仙花的圖片,提供的信息是我們種植的鳳仙花已經開花了。自己親手栽培的植物開花了,對學生來說是件非常欣喜的事情。但更多的同學僅停留在關注花開的現象上,并不去關注花到底是什么樣的?同樣學生非常熟悉植物有花開花謝的現象,但并沒有認真觀察過花開花謝的過程,沒有思考過花開花謝對植物自身的意義。本課研究的話題指向花的結構及花開花謝的過程。 探索 探索部分包括三個活動。活動 1,是指導學生用解剖的方法觀察植物的花。教科書上指出觀察的花可以是鳳仙花也可以是其他植物的花,學生新手種植的鳳仙花開花了,以鳳仙花為觀察對象更符合學生的認知發展規律,但鳳仙花不是典型的完全花,因此教科書指出可以選用其他植物的花。桃花是典型的完全花,各部分結構清晰便于觀察。但無論選擇什么樣的花,之后都要對應著觀察一下學生 種植的鳳仙花植物的花,有利于引領學生持續關注種子的鳳仙花的生長變化過程。“用鑷子細心地從外到內將花的各部分撕下來。將它們分類排列在紙上。”運用 解剖的方法、由外到內、有序觀察是研究生物體結構的基本方法,本活動培養學 生掌握這樣的研究方法。 活動 2,是觀察雌蕊和雄蕊的結構特點。雌蕊和雄蕊是花的主要結構,均可以分為不同的部分,每部分都有各自的結構特點,考慮到小學四年級的學生的年齡特點及學習的進階性,教科書只標注了雌蕊上有粘液、雄蕊上有花粉。這也是本活動引領學生關注的重點,雌蕊的花粉落到雌蕊上,雌蕊上的粘液將其其吸附在雌蕊上,經過一段時間雌蕊發育成果實。本活動幫助學生建立這樣的認識就可以了,不一定涉及更深層次的內容。這一活動同時培養學生關注細節及觀察生物體細小結構的能力。 活動 3,找其它植物的花,觀察它們的相同與不同,旨在引領學生認識更多的植物花,繼續培養學社通過觀察比較與分類的能力,繼續幫助學生建構生物體多樣性與共同性相統一的觀點。 研討 研討部分包括兩個問題。“雄蕊和雌蕊分別有什么作用?”“花的哪一部分將來有可能發育成果實?”在學生對花的結構進行觀察后,通過討論幫助學生形成雄蕊可以產生花粉,花粉落到雌蕊上,雌蕊可以發育成果實和種子的認識,知道雌蕊和雄蕊都具有幫助植物體繁殖后代使其種族得以延續的作用。 拓展 拓展部分主要目的是幫助學生認識花的傳粉現象。植物花只有完成傳粉的過程產能發育成果實。自然界中花傳粉的方式也各不相同,教科書中的圖片和對話框呈現的是蜜蜂采蜜的同時也在幫助花傳粉。除了靠動物完成傳粉,還有些植物 是靠風幫助傳粉的,此外還可以進行人工授粉。 (四)教學建議1.聚焦 教師在這個部分可以先在講臺上展示一盆開花的鳳仙花并提問“我們的鳳仙花又有了什么變化呢?請同學們交流一下這段時間觀察到的鳳仙花生長變化的情況,描述一下觀察到的鳳仙花尅的過程。接下來可以繼續問“你們認為接下來花會有什么變化呢?”“花為什么會發育成果實?它有怎樣的結構呢?”,將話題聚焦對研究花的結構。 探索 觀察花的結構時,可以讓學生兩人一組,摘一朵盛開的鳳仙花,最好同時準備一朵桃花組織學生進行初步的觀察。先指導學生解剖桃花,要讓學生由外到內依次取下萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊并分類擺放到白紙上,指導學生認識組成花的各個部分,然后再對照桃花的結構,用同樣的方法觀察鳳仙花,認識鳳仙花各部分的結構。有條件的學校可以提供給學生更多植物的花,讓學生分組觀察記錄每種花萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊的數量,由此形成關于花結構的認識,知道植物花有完全花和不完全花之分。但所有的花都有花蕊。之后將觀察研究的重點聚焦對花的雄蕊和雌蕊。 在對雄蕊和雌蕊精細結構的觀察上,可以選擇雄蕊雌蕊部分較大的百合花進行,也可以根據當地特點進行選擇。使用百合花的話,可以先讓學生初步觀察百合花有幾個部分,學生會發現百合花沒有花萼,只有花瓣、雄蕊和雌蕊三個部分, 第二讓學生用放大鏡觀察雄蕊和雌蕊,提出“雄蕊和雌蕊是什么樣子的?”學生可以發現雄蕊分兩個部分,一根絲,絲的頂端有一個長球,長球上面有許多花粉; 雌蕊是一根粗粗的小棒,小棒頂要大一些等。隨后指導學生用手指分別輕輕觸摸雄蕊的花藥和雌蕊的柱頭,有條件的學校可以為學生提供棉簽,用棉簽分別輕輕觸摸,提出“在手指(或棉簽)上留下了什么?”學生會發現雄蕊有花粉、雌蕊上有黏液,學生可能還會發現雌蕊下部分是略微膨大,幫助學生形成雌蕊形態結構的初步認識。。 研討 探索活動后,教師組織學生先在小組內進行討論,然后在全班進行集體論證。 交流時教師要讓引導學生學生清晰表達自己的觀點以及用于支持觀點的依據。第一個問題研討的重心要放在雄蕊和雌蕊結構與功能的關系上,可以提出“雄蕊和雌蕊是什么樣的?它們有什么作用呢?”等問題。第二個問題的研討要側重于引領學生運用解剖收集的信息以及日常觀察到的花落結果等現象,推測花與果的聯系。 拓展 組織人工授粉之前,教師可以播放昆蟲和風力傳粉的視頻,學生會發現傳粉是雄蕊的花粉粘到了雌蕊的柱頭上。人工授粉活動可在課堂上進行,也可以在課后進行,但教師要給予必要的指導, 6.果實和種子 (一)背景和教學目標 經過 13 周左右的時間,鳳仙花已經是碩果累累了。通過課前的觀察和前一節課的學習,學生知道果實是由花發育來的,花朵凋謝后果實逐漸形成。此外, 對于植物的果實,學生其實并不陌生,生活中學生吃的許多水果、干果、蔬菜都是植物的果實。學生能夠理解我們的生活離不開植物果實,但可能從沒思考過果實對于植物自身有什么作用?學生知道果實是由花發育來的,但可能并沒有關注過花變果的過程。本節課跟隨著鳳仙花花朵慢慢凋謝,果實逐步形成現象的出現, 基于學生已經初步建立起來的生物體的結構與功能相統一的觀點,引領學生研究果實形成的過程,果實的結構特點以及果實對植物體自身的作用。 種子是果實不可分割的一部分。不同的植物果實的形態特征不同,但它們都有果皮和種子兩部分組成。果皮具有保護種子的作用,種子成熟后,果皮還可以幫助種子傳播出去,使得種子找到適宜的環境,發育成新的植株。不同的果實果皮的特點不同,按照成熟時果皮的質地不同可以將果實分為干果和肉果。成熟時果皮失去水分變得干燥,這樣的果實是干果。干果又根據成熟后果皮是否開裂分為裂果和閉果。鳳仙花的果實成熟后會自動開裂,將種子傳播出去,是裂果。向日葵、板栗果實成熟后種皮不開裂,屬于閉果。西紅柿、桃等植物果實成熟后果實肉質多汁,這類果實是肉果。不同的植物果實中種子的數量不同,但是每個植株都會結出許多果實,于是就可以產生許多種子。這些種子再萌發成新的植株, 使得種族得以延續。繁衍后代是果實和種子對植物自身的價值。因此,果實和種子也是植物的繁殖器官。 科學概念目標 植物生長過程,花凋謝后會結出果實。 果實有果皮和種子兩部分組成。 植物通過產生足夠的種子繁衍后代,使得其種群得以延續。科學探究目標 能基于觀察獲得的信息描述果實的生長變化過程。 能運用解剖的方法觀察果實的結構。 能基于果實和種子的結構特點及學生的已有認知,分析果實和種子的作用。科學態度目標 能持續保持研究植物生長變化的興趣。 尊重事實,樂于分享自己的想法,接納他人的觀點。科學、技術、社會與環境目標 意識到植物與人類生活的關系,保護植物就是保護人類自己。 (二)教學準備 為學生準備:有果實的鳳仙花植株,豌豆莢、花生、蘋果等果實,小刀。教師準備:鳳仙花果實生長變化圖片、教學 PPT。 (三)教科書解讀 本課在教科書上共 2 頁,分為 3 個部分。 1.聚焦 教科書第 15 頁呈現的圖片是凋謝的花朵和在花朵處剛剛結出的果實,展示了植物生長過程出現的結果現象。提供的信息是本節課研究的內容是植物的果實。 教科書描述傳粉后的鳳仙花才可以 形成果實,告訴學生傳粉是花結果的首要條件。聚焦的話題是果實的形態結構特征 及果實的作用。引領學生繼續從結構與功能相統一的觀點認識研究生物體。2.探索 探索部分包括 3 個活動。活動 1 研究果實的生長變化過程。教科書首先指導學生觀察凋謝了的鳳仙花里面的樣子,采用的方法是將凋謝了的部分輕輕去掉, 可以發現雌蕊的下端子房部分已經開始膨脹,有了果實的雛形,學生由此找到果實是由花發育來的證據,同時也觀察到剛剛結出的果實的樣子。接下來,要求學生觀察鳳仙花植株上不同階段的果實。開花 結果的時候,鳳仙花植株上常常同時掛著處 于不同生長階段的果實,將它們比較著觀察, 有利于了解果實的生長變化過程,這比觀察 一個果實的變化情況要容易的多,更具有操 作性。通過上述觀察活動,希望學生能發現: 剛結出的鳳仙花果實果皮鮮嫩呈綠色;之后 會變黃邊干;然后會自己開裂,將里面的種 子彈出去。教科書上的圖呈現了不同階段的 鳳仙花果實。 活動 2,觀察鳳仙花果實的結構。要求選擇成熟的鳳仙花果實。成熟的鳳仙花果實往往果皮已經開裂,學生可以清楚看到外面的果皮和里面的種子。數一數種子的數量, 學生會發現一個果實中就有 10 幾粒種子, 領會“春種一粒粟,秋收萬顆種”,體會植物的生命周期現象使得種群得以延續。教科書上的圖片呈現了鳳仙花果實的結構,標示出了種皮和種子。 活動 3,認識了鳳仙花果實由果皮和種子組成后,要求學生觀察更多植物的果實,觀察它們的結構,會發現盡管它們大小、顏色不同,形狀各異,但是它們與鳳仙花果實一樣都有種皮和果實。教科書上的圖片分別是桃、西瓜、黃豆、荷花、花生和蘋果的果實。 3.研討 研討中的問題是對探索活動中觀察到的現象進一步梳理并進行思維加工 的過程。問題 1,通過討論達成共識:果皮具有保護和傳播種子的作用,種子可以繁衍后代。問題 2,組織學生統計一個果實中的種子數及一株植物上的果實數, 由此計算一株植物結出的種子數。播下一粒種子,結出許多種子,正因為這樣, 鳳仙花種群才得以延續,并且不斷壯大。 (四)教學建議1.聚焦 讓學生把自己種植的已經結果了的鳳仙花植株帶到學校,要保證每個小組有一盆有“碩果累累”的鳳仙花。先組織學生展示自己種子的鳳仙花的生長狀態, 接下來讓學生交流這段時間發現的新發現。在學生交流的基礎上,將話題聚焦到鳳仙花的果實,引領學生關注鳳仙花果實的生長變化情況、果實的結構及功能。 探索 首先引領學生認識鳳仙花的果實和它生長變化的過程。先選擇幾個處于不同生長階段的典型鳳仙花果實,根據它們發育的先后順序排序。然后分別觀察比較這幾個果實有什么不同,描述鳳仙花果實生長變化的過程:剛結出的鳳仙花果實果皮鮮嫩呈綠色;之后會變黃邊干;然后會自己開裂,將里面的種子彈出去。之后給學生一些不同時期鳳仙花果實的圖片讓他們排排序,要求學生明確自己排序的依據,可以根據顏色的變化、大小的變化從不成熟到成熟排序,也可以從成熟到不成熟排序。進一步強化學生對果實生長變化過程的認識。 之后讓學生選擇一個成熟的但還沒開裂的鳳仙花果實,組織學生觀察。先觀察描述鳳仙花果實的外部形態特征;再讓學生猜測果實里面有什么;然后指導學生輕輕捏開成熟的果實,觀察果實里面有什么。如果選擇的果實不夠成熟,教師可指導學生從兩片果皮相連的縫隙處用手撥開或用小刀切開,整個過程要在塑料托盤或紙板上完成,避免種子四處散落。將果皮分開后,學生會發現果實里面有種子,教師可以直接告訴學生外面包裹種子的皮叫果皮。組織數種子的活動時, 可以先選 10 個果實,數出其中的種子數,然后估算出每個果實中平均有多少粒種子。數一數一株植物上結的果實數,最后用數學的方法計算一株植物上大概的種子數。用數據讓學生真實感受“春種一粒粟,秋收萬顆種”。體會開花、結果對于植物的意義。 對于更多植物果實的觀察,可以根據當地實際情況選擇不同的果實,也可以 讓學生自己帶一些。選擇的果實要考慮學生操作的方便,不要過大,也不要過小, 可以選擇梨、蘋果、豆角、花生等,觀察中教師要指導學生采用解剖的方法觀察, 梨、蘋果等果實可指導學生用小刀切開,可以橫切也可以縱切。豆角、花生等果實可以用手撥開。通過觀察比較,引導學生發現果實的外部形態不同,但內部結構相同,都有果皮和種子兩部分。教師可以指導學生將觀察到的果實的結構用畫圖的方法記錄在活動手冊上。 研討 研討活動可以在探索活動中適時進行。要基于學生在觀察活動中所收集的信息,進行討論和交流,通過討論交流達成共識,形成認知。組織研討時要指導學生充分表達自己的觀點,認真傾聽他人的觀點。關于第三個問題可以作為認識更多植物果實的拓展活動。這里可能會出現土豆、胡蘿卜是不是果實的爭論,這時教師要果實的結構特征做出判斷,觀察其中是否有種子。 (五)學生活動手冊說明記錄學生手冊的難點 是畫出果實的內部結構, 可以畫縱切面、也可以畫橫切面,但要呈現種子的樣子及所在的位置。 7.種子的傳播 (一)背景和教學目標 鳳仙花的果實完全成熟后果皮會爆裂,并將里面的種子彈出去,種子落在適宜的環境中,就會萌發發育成新的植株。不同的植物果皮的形態結構不同,傳播種子的方式也不同。種子的傳播方式一般可以分為動物傳播、風傳播、水傳播和彈射傳播。鳳仙花和許多豆類植物果實的果皮都是富有彈性的弓性結構,借用破裂時的強大彈力將種子彈出,這種傳播種子的方式叫彈性傳播。蘋果、櫻桃、葡萄等植物果皮肉質、多汁,味道鮮美,通過動物采食將種子傳播出去。蒼耳、鬼針草、蒺藜等植物的果實果皮上有帶鉤的倒刺等結構,很容易掛在動物的皮毛上 傳播出去。依靠動物傳播種子的方式叫動物傳播。蒲公英、柳樹、槭樹等植物的種子很輕,種子上會有一些特殊結構使其懸浮在空中,隨風飄到各處,這種傳播方式叫風力傳播。椰子樹、睡蓮等生活在在水中或水邊的植物通常會借助水力傳播種子。椰子樹的果實成熟后,外殼堅硬像一艘小船隨水漂到遠方,這種傳播方式叫水傳播。植物將種子傳播出去,會有更多的生存機會,有利于植物種群的延續。種子的傳播方式與果實和種子的形態特征密切相關,通過本課的學習,更有利于幫助學生形成生物體結構與功能相統一的觀點。本課的學習需要給學生充分的時間進行觀察和體驗。 科學概念目標 植物繁殖需要將種子傳播出去,不同的植物傳播種子的方式不同。 種子的傳播方式與果實和種子的形態結構特征有關,包括動物傳播、水傳播、風傳播和彈性傳播等方式 科學探究目標 能依據果實、種子的形態結構特征推測種子的傳播的方式。 能通過制作種子模型,模擬種子的傳播方式。 能夠有依據的表達自己觀點。科學態度目標 對探究種子的傳播方式表現出極大的興趣 能接納他人的觀點,完善自己的探究科學、技術、社會與環境目標 意識到植物的生存與繁殖后代與環境息息相關,具有保護環境的意識。 (二)教學準備 為學生準備:蒲公英果實、蒼耳果實、五角楓果實、葡萄果實等 教師準備:教學 PPT (三)教科書解讀 本課在教科書上共 2 頁,分為 4 個部分。1.聚焦 教科書第 17 頁呈現的圖是開裂的鳳仙花果實,可以看到外面的果皮和里面的種子。聚焦部分的的文字告訴學生一個科學事實,即果實成熟后會將種子傳播出去,使更多的種子有機會發育成新的植物,從而將話題聚焦到植物種子的傳播方式。。 探索 探索部分包括四個活動,四個活動的編寫思路一樣,都是觀察并描述果實和種子的外部形態特征,根據外部形態特征推測種子的傳播方式。這部分的探究活動是培養學生觀察描述生物外部形態特征的很好載體,需要學生抓住與種子傳播相關聯的果實和種子的主要特征。 活動 1“收集一些成熟的鳳仙花果實,用手輕輕捏它的果皮有什么現象發生?”并“推測鳳仙花是怎樣將種子傳播出去。”與對話框中“可以實地觀察, 看看我們的推測是否正確”的內容共同構成對鳳仙花種子傳播方式的研究過程, 即觀察描述外部形態特征--根據形態特征進行推測--根據實地觀察到的現象驗證自己的推測。因為學生會不斷觀察鳳仙花的生長變化,所以這里有條件讓學生觀察鳳仙花傳播種子的真實過程。 活動 2 觀察研究的對象是蒼耳,蒼耳果實上長有勾狀的硬刺,可以粘附在人 的衣服或動物皮毛上將種子傳播出去。具有類似結構的和有鬼針草、蒺藜等植物。 活動 3 觀察研究的對象是蒲公英。蒲公英的果實很輕,形狀像降落傘,每一 粒蒲公英種子上都帶有冠毛,可以隨風飄落到遠方。蒲公英是典型的的靠風傳播種子的植物,除此之外,槭樹種子上長有像翅膀一樣的結構,也是靠風傳播種子。 活動 4,觀察更多植物的果實和種子,推測它們怎樣傳播種子,旨在引領學生了解更多植物種子的傳播方式,感受生物世界的多樣性,理解生物體結構與功能相適應的特點。 研討 研討部分包括 2 個內容,問題 1“植物有哪些傳播種子的方式?它們的果實和種子分別有什么特點?”是對前面觀察研究活動的梳理和總結,教科書上呈現的記錄表為學生學習搭建了腳手架,所描述的果實、種子的特點要與相應的傳播方式相關聯。問題 2“植物將種子傳播出去有什么意義呢?”,這是引領學生對植物生長變化及生命活動現象的思考,通過生命世界的學習,使學生逐漸明白生 物體形態結構、生長變化及其生命活動現象都是為滿足其生存或繁殖后代的需要。植物將種子傳播出去就是為了它的種子們有更多的機會發育成新的植株。 拓展 本課的拓展活動是制作種子模型,模擬種子的傳播。教科書上提供的是槭樹和鬼針草的果實模型。槭樹果實是用紙折疊的,可以模擬槭樹種子隨風慢慢飄落。鬼針草果實是用紙團和粘扣做成的,可以模擬鬼針織種子粘在人身上被帶走。 (四)教學建議1.聚焦 教學開始先讓學生交流這段是看到的鳳仙花植物的生長變化情況,描述他們的新發現。當學生提出發現有些鳳仙花果實裂開了,可以讓他們描述其爆裂的過程。教師最好準備鳳仙花種子爆裂的視頻資料,組織學生觀看。從而提出問題, 果實爆裂后種子哪里去了?之后告訴學生:果實成熟后,就要把種子傳播出去, 在適宜的環境下種子就可以發育成新植物。如果所有的種子都掉落在植物周邊, 受土壤中營養物質及生活空間的限制,這不利于種子萌發及植物的生長。那么, 不同的植物果實和種子的形態結構特征不同,它們傳播種子的方式相同嗎?由此引出本節課的研究話題。 2.探索 對于鳳仙花種子傳播方式的研究,要更多的基于學生的實際觀察和體驗。選擇成熟的但還沒開裂的鳳仙花果實,讓學生用手捏它們的果皮,體會果皮爆裂種子被彈出的過程。在此基礎上讓學生推測鳳仙花種子是怎樣被傳播出去的?這個活動也可融入聚焦教學環節中,由鳳仙花植物種子的彈性傳播方式引出種子的其他傳播方式。之后教師出示蒼耳的果實、蒲公英的果實、櫻桃、蓮蓬、葡萄、蘋果、槭樹等多種典型植物的果實,組織學生觀察并描述它們的形態特征,櫻桃、蘋果等果實要指導學生解剖開進行觀察,發現它們果肉或果汁豐富。推測環境可以小組討論的方式進行,要指導學生抓住主要特征進行推測,推測的理由要充分, 能夠被其他同學認同。要求學生及時將自己的觀察和推測結果記錄下來,作為全班集體論證的依據。組織這部分教學時不一定完全選用教科書上提到的果實,教師要根據當地實際,選擇學生熟悉的典型的植物果實和種子組織學生觀察研究。3.研討 學生在小組內完成觀察推測記錄活動后,教師可以在全班內組織進行集體論證。教師請學生們分享交流自己的觀察結果和推測,可以利用實物投影儀展現學生的記錄表,對于不同的推測,教師要組織學生展開充分的、以觀察結果為依據的討論,既要尊重每一個學生的想法,也要引導學生能根據證據調整自己的觀點。學生的交流一般會出現:鳳仙花果實會爆裂靠彈力傳播種子;蒼耳果實有倒鉤靠鉤住動物皮毛傳播種子;蒲公英有毛,種子小靠風力傳播種子;……。教師要鼓勵學生說出更多種子的傳播方式。學生交流時教師要有意識的將不同傳播方式的種子進行歸類羅列在黑板上。之后教師可以給學生展示這些植物真實傳播時的視頻資料,讓學生對比自己的推測,構建種子傳播方式的認識,因為學生的前期經驗豐富,大多數學生的推測是正確的,這也會增強學生探究的信心。最后指導學生總結歸納,形成種子的傳播有彈性傳播、動物傳播、風傳播、水傳播等傳播方式。對于種子傳播出去意義的討論,要引導學生充分發表自己的觀點,教師進行適時點撥。 4.拓展 拓展部分是“根據果實和種子的特點,做一個果實模型,模擬種子的傳播。” 這個活動給了學生展示自己學習成果的機會。可以為學生提供薄紙片、粘扣、橡皮泥,大小不同的圓球,膠帶等讓學生選擇自己感興趣的傳播方式,制作果實或種子模型。薄紙片可以制作槭樹果實的飛翼,粘扣可以模擬蒼耳或鬼針草有小勾的刺。模型的制作不要局限教科書提供的例子,要鼓勵學生制作多種模型。模型做好后,一定要組織學生親自體驗一下。如果傳播種子活動不成功,可以讓學生查找原因,改進模型,重新實驗。本活動也可以在課后進行,做一次種子傳播會展活動。 8.鳳仙花的一生 (一)背景和教學目標 我們種植的鳳仙花現在已經開始枯萎了。經過長達幾個月的觀察和研究活動, 學生親眼見證了鳳仙花一生的生長變化情況。知道了鳳仙花的一生經歷了種子萌 發、幼苗生長發育、植物開花結果以及衰老、死亡的過程。這就是鳳仙花的生命 周期。與動物一樣,植物都有生命周期,不同的是不同植物生命周期的歷程不同。 鳳仙花的為一年生草本植物,一般 4 月初播種;10 天左右子葉出土長成幼苗; 幼苗經過 60 天左右生長發育成熟,出現花蕾,之后花朵陸續開放;再經過十天左右,有些花朵已經開始凋落發育成果實,與此同時也有許多新的花朵不斷出現。一般 6-8 月鳳仙花都在不斷的開花、結果,10 月后逐漸衰老死亡。不同地理環境下鳳仙花各階段生長發育的時間不同,生命周期的長短也不盡相同。鳳仙花與其他綠色開花植物相同,植物體包括根、莖、葉、花、果實、種子六大器官,每一種器官都在植物生存、繁殖中起著重要的作用。 經歷了幾個月種子鳳仙花的科學實踐活動,學生的收獲與感受頗多。他們收集記錄了鳳仙花一生生長變化的大量信息,收獲了知識、發展了能力,期間也有許多的喜怒哀樂,本節課是整個單元學習活動的總結課。既要引領學生梳理觀察記錄的結果,形成對鳳仙花植物及其一生的生長變化過程的總體認識,由此了解綠色開花植物的生命周期,也要總結栽培管理植物的經驗與教訓、總結做好長期觀察記錄的經驗,總結小組合作等方面的得失,使學生真正從經歷中體驗、體驗中感悟、感悟中發展。 科學概念目標 綠色開花植物通常會經歷種子萌發成幼苗、幼苗生長發育、植物開花結果、衰老、死亡的過程。 綠色開花植物植物一般由根、莖、葉、花、果實和種子組成。根、莖、葉為植物生存提供營養物質,花、果實、種子幫助植物繁殖后代。 植物維持生命需要水、陽光、空氣和適宜的溫度。 科學探究目標 能用表格、統計圖表等方式整理觀察記錄的信息。 能基于觀察記錄有依據的描述鳳仙花一生的生長變化過程。 能夠依據觀整理后的信息植物生長變化規律及生命需求等結論。科學態度目標 能夠以事實為依據陳述自己的觀點、接納他人的觀點。 能繼續保持研究植物生長變化的興趣。科學、技術、社會與環境目標 意識到環境變化影響植物的生存和繁殖,具有保護環境的意識。 (二)教學準備 為學生準備:植物生長變化的記錄表、照片、觀察日記等教師準備:教學 PPt (三)教科書解讀 本課在教科書上共 2 頁,分為 4 個部分。1.聚焦 聚焦部分的文字描述了播種后的幾個月里學生在觀察研究植物一生生長變化過程做過的事情:栽培植物、管理 植物、堅持觀察、及時記錄等。明確了本節課的學習任務,整理分析觀察記錄,總結收獲。 探索 探索包括 4 個活動。活動 1,展示交流種植的鳳仙花或其他植物的生長變化記錄。本活動與第 2 課的觀察記錄計劃相呼應。應基于自己的觀察記錄計劃進行展示,可以是觀察日記、不同階段的植物照片、植物生長變化的視頻,也可以是觀察記錄表。活動 2,“將我們記錄的不同時期鳳 仙花的圖片,按生長變化的順序排列起來。”主要目的是引領學生將不同階段的植物放在一起,通過排序,將過程中建立的關于植物生長變化的認識系統化,幫助學生建立植物一生生長變化過程的整體認識活動 3“根據我們的記錄,完成下表,計算鳳仙花從播下種子到結出新的種子需要多長時間。”活動 4.“根據記錄的不同階段鳳仙花植株的高度,制作鳳仙花高度變化統計圖,分析鳳仙花高度生長變化的規律。”旨在引領學生整理第 2 課觀察計劃“鳳仙花的生長變化記錄表” 中記錄的信息。活動 3 主要依據“不同時間它的樣子及我們的新發現”的記錄, 引領學生選擇植物的幾個主要變化點及發生的時間,通過計算不同生長發育階段經歷的時間,進一步了解植物一生經歷的過程,從中發現植物生長變化的規律, 認識植物的生命周期。活動 4,主要依據植物高度變化的記錄,引領學生利用數 據制作統計圖片,從中發現植物高度變化的規律,發現子葉出土后、植物開花前是植株高度變化最快的時期。開花結果后植物基本就不再長高了。整個探索活動重在培養學生整理信息、處理信息,有依據的形成杰倫的能力。 研討 研討部分包括 3 個問題,問題 1“鳳仙花生長的過程中,哪些現象可以說明水、陽光、空氣、溫度等影響植物的生長?”主要目的是引領學生整理記錄表中“我們為植物做的事情”以及交流反思植物的成活及健康生長狀況,通過討論達成共識,理解植物生長需要陽光、空氣、適宜的水分和溫度。這個認識的建立是基于學生幾個月以來的親歷活動。問題 2.“成熟的鳳仙花植株包括哪幾部分? 每部分有什么作用?”基于前面探索活動對觀察記錄的整理,及前面幾節課對于植物根、莖、葉、花、果實、種子的研究,由局部到整體,建立對綠色開花植物的組成以及各部分結構與功能的整體認識,形成生物體局部與整體、結構與功能、多樣性與共同性相統一的觀點。問題 3“鳳仙花的生命周期是多長時間?運用我們的觀察記錄說明鳳仙花生長變化的規律。”是基于探索活動 3,4 通過數據分析形成結論的過程。 拓展 拓展部分包括 2 個活動。活動 1,做鳳仙花模型,是培養學生建模的意識, 由此呈現綠色開花植物形態結構的共同特征,即有根、莖、葉、花、果實,果實里面有種子。教科書上的圖片,呈現的是制作鳳仙花模型方法的示意圖。活動 2, 主要目的是由有個別到一般,從對鳳仙花一生的認識拓展到對其他植物一生的認識,引領學生保持種植、觀察研究植物的興趣。 最后的提示:“如果我們種了其他植物,也可以用這樣的方法進行整理!”強調學生提升運用觀察記錄結果,通過整理資料、分析資料形成結論的意識和能力。 (四)教學建議1.聚焦 教師可以播放從播種到種子萌發、生長、開花、結果、衰老、死亡的鳳仙花一生的生長變化過程的視頻或一組圖片。引領學生回顧幾個月觀察到的植物生長變化過程,引導學生用證據說明鳳仙花的生長變化情況,引出后續的教學活動。 探索 首先組織學生在小組內展示交流幾個月以來學生的觀察記錄,在小組展示交 流的基礎上選擇一些典型的學生的觀察記錄,在全班進行展示與交流。包括學生 的觀察日記、學生的記錄圖以及拍的照片和視頻,通過展示交流相互 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫