SPIKE 科创基础套装

授粉

玛丽亚的苹果树开花了,她看到一些小蜜蜂正停在上面。她想知道它们在做什么。你能帮她找到答案吗?

45-90 分钟
中级
1-4 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,学生将搭建一个模型,展示动物如何在授粉过程中将花粉从一株植物带到另一株植物,并在此基础上进行拓展,展示种子的传播过程。可通过查看示例图片获取灵感。鼓励学生设计并搭建一个富有创意的模型,以展示授粉过程和种子传播过程。

  • 前期知识铺垫 - 授粉: 利用常备科学材料、共享信息、图片和定义。如果可能,请参考带标注的植物结构图。
    • 植物需要借助其他植株上的花粉来产生种子,从而孕育出新的植株。
    • 在授粉的过程中,动物能够帮助两株开花植物彼此传播花粉。
    • 当昆虫(蜜蜂)、蝙蝠和鸟类等动物在花朵上采集花蜜时,雄蕊上的花粉会粘在它们身上。雄蕊的结构让这个过程变得更加容易。
    • 关键词汇: 花粉、授粉、传播(可选:雄蕊、雌蕊)
  • **搭建和编程提示:**考虑学习单元中的建议。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”>“图标模块”菜单中的“电机模块”和“事件模块”部分提供更多支持。
  • 材料: 查找关于授粉的科学视频和带标注的植物结构图,要与学生的理解力相匹配。在搜索视频时,可以用授粉(也可以加上传播)作为搜索关键词。在搜索图表时,可以通过输入*带标注的植物结构图(二年级)*来查找超出你的科学课程范围的图片。

A 部分(45 分钟

参与

(全班,10 分钟)

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  • 介绍故事的主人公和第一项挑战:玛丽亚的苹果树开花了,她看到一些小蜜蜂正停在上面。她想知道它们在做什么。你能帮她找到答案吗?

  • 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:

    • 植物为什么需要花粉?(植物需要借助其他植株上的花粉来产生种子。)
    • 花粉是如何在两朵花之间传播的?(鸟类(如蜂鸟)和昆虫(如蜜蜂和蝴蝶)能够帮助许多植物的花朵授粉。它们能够将一朵花中的花粉带到另一朵花上。)
    • 花朵的各个部分是如何帮助授粉的?(雄蕊的构造让花粉能够更容易地粘到动物身上。雌蕊的构造让花粉能够更容易地从动物身上掉落到另一朵花上。)
  • 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,25 分钟)

  • 在学生搭建或编程的过程中,可以通过分享下面的示例来给他们提供协助。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,搭建一个模型,用它来展示动物将花粉从一株植物带到另一株植物的过程。

  • 让学生:

    • 用基础模型搭建一个模型,帮助玛利亚了解授粉过程。展示动物帮助植物传播花粉的一种方式。
    • 对模型进行编程,展示授粉是何时或如何发生的。
  • 鼓励学生开展头脑风暴,讨论如何利用乐高®组件来搭建花粉模型,让动物能够将它从一株植物传播到另一株植物。提示他们用一块可移动的积木来代表花粉。

  • 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模型。

创意示例

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SPIKE Essential Pollination - en

解释

(全班,10 分钟)

  • 将学生召集到一起分享彼此的成果和创意。

  • 让每个小组用他们的模型进行演示并解释:

    • 植物的哪个部分能够让花粉更容易粘到动物身上?另一株植物的哪个部分能够让花粉更容易掉落?
    • 动物的哪个部位有助于将花粉从一株植物带到另一株植物?
    • 为什么说动物对植物的授粉过程很重要?
  • 鼓励学生分享他们为了改善模型性能都进行了哪些修改。

如果要继续学习“B 部分 — 解释”,请让学生保留搭建好的模型,或者给他们一些时间重新进行搭建。

B 部分(45 分钟

解释

(全班,10 分钟)

  • 重复“A 部分 — 解释”中的步骤,让其他小组演示并解释他们的学习成果。

拓展

(全班,30 分钟)

  • (5 分钟)分享背景知识,帮助学生更好地进行拓展:

    • 花朵成功授粉后,植物便会结出含有种子的果实。
    • 有时动物会吃掉果实,然后将带种子的粪便留在新的地方。
    • 有的种子带有毛刺,这让它们能够粘在鹿、兔子或狗等动物的身上,然后掉落到新的地方。
  • (20 分钟)让学生迭代并测试模型,完成 App 应用程序中的下一项挑战:

    • 对模型进行设计、搭建和编程,用它来展示动物帮助植物传播种子的一种方式。
  • (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

  • 查看学习目标(教师支持部分)。
  • 利用清单观察学生的进度:
    • 他们能够搭建一个动物帮助植物授粉的模型,其中带有一个能够活动的花粉部件。
    • 他们在解释时能够指出,花粉是通过粘到动物的身体上来传播的。
    • 他们能够解释为什么动物对授粉过程和种子传播(拓展内容)非常重要。

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:

  • 通过让学生在模型中使用某一种特定动物(如蜜蜂、鸟或蝙蝠)来缩小第一项挑战的范围。通过用“是/否”句询问结果来引导学生进行解释。

可通过下列方式增加难度:

  • 扩展“拓展”部分的挑战:让学生修改“拓展”部分的模型,用它来展示种子的其他传播方式,例如用风传播,或者随水漂流到远方。

拓展

  • 分享关于帝王蝶这种重要传粉昆虫的资料。查看显示这种传粉昆虫数量变化的柱状图(搜索以百万为单位展示帝王蝶数量的图片)。让学生通过加减法来比较柱状图上不同年份的数字(不需要以百万为单位)。例如,如果柱状图上显示 2015 年的数字是 42,而 2014 年的数字是 25,那么这两年的数量差异是多少?

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:

  • 解释动物是如何帮助植物传播花粉的。
  • 准确搭建授粉过程模型,详细展示花粉通过粘在鸟类、蝙蝠或昆虫身上而进行传播。

(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
  • 请参阅”课前准备 - 材料”部分。

《义务教育科学课程标准(2022年版)》 3-4年级

  • 8.1-3 列举动物帮助植物传粉或传播种子的实例。
  • 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

  • 4.3.1-2通过对数据的简单分析,感受数据蕴含着信息,体会运用数据进行表达与交流的作用。
  • 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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