尊敬的各位评委、各位老师,亲爱的同仁们:
大家下午好!我是来自河北省石家庄市南马路小学的贾聪聪。俗话说,科学探究是学生学习科学的重要方式。今天,我就结合《植物的养分》这一课,从以下几个方面来谈一谈如何改进实验模型,促进学生科学探究能力的提升。
教材分析
《植物的养分》这一课位于冀人版小学科学六年级上册第四单元的第一课。基于教材内容梳理情节梯,情节梯的步步推进是通过两个主要的教学活动来实现的。活动一是阅读资料,形成光合作用的概念;活动二是科学实验,验证光合作用会释放氧气。这一实验采用排水法来收集气体,但是经过实验我们发现在常温的实验条件下,要收集到能够检测出的气体含量大约需要48小时左右,用时太长。因此,改进实验模型的目标便是能够让学生在有效的时间内看到明显的实验现象。那么接下来,随着课堂效果一次次的改进,我们最终确定了如下的实验模型。
模块一是气体含量的测量装置,传感器和手机APP的配合使用,能够动态记录监测光合作用过程当中的气体含量变化。模块二是光合强度探究装置,推进器和单片机的配合使用,可以实现自动推液和吸液。基于教材内容以及改进后的实验模型,我最终确定了如下的教学目标。根据科学探究模式,我设计了这样的四个教学环节。
教学环节
第一个教学环节是创设情境,提出问题。同学们,你们已经见过很多习惯早晨跑步来锻炼身体的人,但是从科学的角度来讲,如果我们考虑空气当中的氧含量,晨练是最好的锻炼方式吗?利用生活化的场景来引发学生的思考,在此基础之上,教师出示事实资料,学生们通过阅读能够推测早晨的空气当中氧气含量会比较低,因此早晨可能并不是最适合进行有氧运动的时间。
那么接下来,从学生提出的一系列有关光合作用的疑问当中,提取出本节课重点要探究的问题,明确实验探究的目的。在实验之前,同学们分别在输液瓶内放入水草和陆生植物,在相同的时间内记录液柱的位置变化。经过实验,我们测量到的数据如下,其中正数代表液柱向外移动,数字越大则说明光合作用越强;负数代表液柱向内移动,数字越大则说明植物的呼吸作用越强。最后结合液柱的移动方向和距离,以及考虑到二氧化碳传感器不能接触水的特点,我们最终选择了鸭掌木这一种植物来进行实验。
接下来,同学们结合小组内想要探究的问题来分组进行实验探究。
实验一,探究植物不同部位的光合作用。操作过程是称取等重量的鸭掌木的叶片和茎,放入玻璃针筒内,固定在推进器上。接下来调节推进器的控制面板,同时吸取等量的液体,然后同时打开灯源来进行照射,5分钟后来观察胶头滴管内液柱的位置变化。经过实验,同学们发现装有叶片的装置内液柱下降大约一厘米,而装有茎的这一侧则变化不明显。
实验二是探究有无光照对光合作用的影响。实验方法是在玻璃针筒内放入等量的鸭掌木的叶片,一侧照射,另外一侧遮光处理。同时在5分钟后,同学们观察到的实验现象是在有光的条件下,液柱下降大约1.5厘米,而没有光的一侧则变化不明显。但是在以上的实验过程当中,有的学生却发现了不完全相似的实验现象,发现装有茎的这一侧液柱稍微升高。这是什么原因呢?
装有茎的这一侧液柱有时会略微升高,同时有的学生也发现,在没有光照时,液柱有时也会略微升高。那么这到底是什么原因导致的呢?在此基础上,我告诉同学们,植物在进行光合作用的同时,也在进行着呼吸作用,那么是不是呼吸作用强度比光合作用强度要强,所以液柱才会略微升高呢?面对这一问题,我引导同学们保持好奇心,等七年级学习呼吸作用后,再来继续探究这一问题。
