SPIKE 科创基础套装

生命周期

李欧得知蝌蚪是青蛙小时候的样子。他想了解其它的动物和植物是如何随着生长而改变形态的。

45-90 分钟
中级
3-4 年级
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课前准备

(注意:本课程包含 A 和 B 两个部分,它们对于完全达到教学标准都至关重要。如果时间有限,请根据学生的需要从这两部分中选取一些内容进行讲解。)

在本课程中,学生将分组搭建植物或动物生命周期模型(包含四个生命阶段和一个旋转展示台),然后一起分享模型。可通过查看示例图片获取灵感。将学生分成小组,让他们分别设计并搭建各自的旋转展示台和生命周期。
也可以将学生从两人一组改为四人一组,每人负责搭建四个生命阶段中的一个。学生可以在一个共用的展示台上协作,也可以搭建自己的展示台,然后借用其他同学的生命阶段模型进行测试。
在介绍衰老和/或死亡时,请考虑学生的理解力和成熟度。

  • 前期知识铺垫 - 生命周期: 利用常备科学材料、共享信息、图片和定义来完成前期的知识铺垫。
    • 动物和植物有着各种各样的生命周期形式。(在向学生介绍生命周期时,应围绕学校周围或当地常见的物种,例如开花植物、蝴蝶、青蛙,或常见的鸟类和哺乳动物。)
    • 动物的生命周期可能包括卵、幼虫、幼小的动物、若虫、青少年、青年、成年、有孩子的父母、老年。
    • 植物的生命周期可能包括种子、幼芽、幼苗、成熟的植物、带花的植物、带果实的植物。
    • 关键词汇: 生命周期、模式
  • 搭建和编程提示: 请查看学习单元中的建议。针对本课程的建议:
    • 利用 SPIKE App 应用程序“开始”菜单中的“电机”教程强化教学效果。
    • 利用 SPIKE App 应用程序“帮助”>“词语模块”菜单中的“电机模块”部分提供更多支持。
    • 关于使用电机旋转结构的说明,可参考 悬停的直升飞机课程中的内容。

A 部分(45 分钟

参与

(全班,5 分钟)

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  • 介绍故事的主人公和第一项挑战:李欧得知蝌蚪是青蛙小时候的样子。他想了解其它的动物和植物是如何随着生长而改变形态的。

  • 思考 — 引导学生围绕课程主题展开简短的讨论,期间可根据需要使用故事图片。

    • 青蛙在生命周期中会经历卵、蝌蚪、成年、衰老或老年几个阶段。其他一些动物会经历哪些阶段呢?(答案会有所不同,包括卵、幼虫(毛虫)、蛹、蝴蝶;蛋、雏鸟、幼鸟、成年鸟、老鸟;小奶狗/幼龄犬、青年犬、老年犬;婴儿、儿童、青少年、有孩子的父母、老年)
    • 植物呢?它们在生命周期中会经历哪些不同的形态?(答案会有所不同,包括种子、幼芽、幼苗、成熟的植物、带花的植物、带果实的植物。)
    • 告诉学生,虽然动植物的生命周期存在差异,但它们都会经历四个阶段:出生、成长、繁殖(制造新的生命体)和衰老。
    • 选择一种植物或动物的生命周期来搭建模型。
  • 给每个小组分发一套 SPIKE 科创基础套装和一台设备。

探究

(小组,40 分钟)

  • 在学生搭建和编程过程中,可通过分享下面的示例为给他们提供协助。告诉学生,图片中展示了一种解决方案,他们需要根据此方案发挥创造力,搭建自己的旋转展示台和生命周期模型。

  • 让学生:

    • 选择一种生物,然后搭建模型,向李欧展示这种生物的四个生命阶段(从“参与”部分讨论出的众多阶段中选取)。
    • 开始为模型搭建旋转展示台,并通过编程展现出:所有的生命周期都是在重复同一个模式。
    • (可选)四人一组,每人搭建一个生命周期中的一个阶段。各小组可以借用其他组的阶段模型,将其放到自己的平台上进行测试。
  • 鼓励学生开展头脑风暴,讨论可以用哪些方式来搭建不同的生命阶段,包括如何来体现不同阶段的模型在大小上的差异。(每个学生对于比例的认知可能会有所差异,但模型应能够展现合乎感知习惯的比例。) 探究不同的编程方式,例如利用电机实现展示台的旋转。

  • 在活动进行到一半的时候,让学生按照他们习惯的方式交流想法,并利用在分享中获得的灵感进一步完善他们的任务。

如果要继续学习“B 部分 — 解释”,请让学生保留搭建好的模型。

B 部分(45 分钟

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SPIKE Essential Life Cycles - zh-cn

解释

(全班,20 分钟)

  • 将学生召集到一起分享彼此的成果和创意。 

  • 让每个小组用他们搭建中的模型进行解释:

    • 他们选择的植物或动物。
    • 他们展示的是哪几个生命周期阶段。
    • 这种生物在生命周期的不同阶段会发生哪些改变。

拓展

(全班,20 分钟)

  • 让学生:

    • (5 分钟)继续搭建生物展示台并进行编程,例如为每个阶段添加音效。
    • (10 分钟)用完成的模型来解释生命周期的模式,并找出同学们展示的不同生命周期之间的相似和不同之处。
  • (5 分钟)鼓励学生分享:

    • 帮助他们完成挑战的知识、想法或技能。
    • 在搭建过程中获得的知识、想法或技能。
  • 让学生整理套装和工作区。

评估

(全班,5 分钟)

  • 在学生构思、搭建和编程的过程中,利用引导性问题促使他们进行思考和做出决策。

教师观察清单

  • 查看主要目标(_教师支持_部分)。
  • 利用清单观察学生的进度:
    • 他们能够用模型恰当地展示所选植物或动物的生命周期阶段。
    • 他们能够准确地描述某种生物的生命阶段,包括模式的重复方式。
    • 他们能够比较全班搭建的各种不同的生命周期模型,并准确地指出彼此之间的相似和不同之处。

自我评估

让每位学生选择一块最能代表自己当前水平的积木。

  • 蓝色积木:我觉得自己能够按照说明创建程序。
  • 黄色积木:我能够按照说明创建程序。
  • 绿色积木:我能够按照说明创建程序,还能帮助同伴达到相同水平。

同伴反馈

让学生在各自小组内讨论他们的合作经验。
鼓励他们使用如下表达方式:

  • 当你……我非常感兴趣
  • 我想了解更多关于你如何……

分层教学

可通过如下方式简化本节课:

  • 让学生为所选的生物搭建三个(而不是四个)生命阶段模型,或者让每个小组只搭建四个生命阶段中的一个,然后共用一个展示台。
    可通过下列方式增加难度:
  • 让学生为两种不同的生物(一种动物和一种植物)搭建生命阶段模型。

拓展

  • 让学生研究他们搭建的生物在每个生命周期阶段大约会停留多久。用柱状图来展示他们的研究结果。引导他们比较多种生物的柱状图。

如果实施该部分内容,课程时间将超过 45 分钟。

教师支持

学生将会:

  • 解释生物具有独特而多样的生命周期。
  • 开发一个模型,展示某种生物的生命周期中存在的模式。
  • 说明不同生命周期都会经历出生、成长、繁殖和衰老。

(每两名学生 1 套积木套装)

  • LEGO® Education SPIKE 科创基础套装
  • 安装了 LEGO Education SPIKE App 应用程序的设备

《义务教育科学课程标准(2022年版)》 3-4年级

  • 8.1-1举例说出植物从生到死的生命过程;举例说出植物通常会经历由种子萌发成幼苗,再到开花、结出果实和种子的过程。
  • 8.2-4 举例说出动物从生到死的生命过程。
  • 13.3-5 知道制作过程应遵循一定的顺序,制作简单的实物模型;尝试发现实物模型的不足,改进并展示。(工程教育标准)

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》3-4年级

  • 3.3.2-1能根据需要选用合适的数字设备解决问题,并简单地说明理由。能基于对事物的理解,按照一定的规则表达与交流信息。体验信息存储和传输过程中所必需的编码及解码步骤。

《义务教育语文课程标准(2022年版)》3-4年级

  • 3.3.4-3 能提出学习和生活中的问题,有目的地搜集资料,共同讨论,尝试运用语文并结合其他学科知识解决问题。

拓展学习:《义务教育数学课程标准(2022年版)》3-4年级

  • 4.3.1-3认识条形统计图,会用条形统计图合理表示和分析数据。

学生材料

学生学习单

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