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?
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)
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
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。