(共32张PPT)
《设计校园绿化方案》
实验设计依据
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目录
2
教学目标、重难点及方法
3
教学过程
4
教学反思与评价
实验设计依据
1
1.实验设计依据
推进基于探究实践的科学教育,提升科学教育质量。实施启发式、探究式教学,提升作业设计水平,培养学生深度思维。探索项目式、跨学科学习,提升学生解决问题能力。落实科学及相关学科教学装备配置标准,加强实验室建设。探索利用人工智能、虚拟现实等技术手段改进和强化实验教学,为中小学生提供更加优质的科学教育,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。
政策分析
1.实验设计依据
课标分析
(七)生物学与社会·跨学科实践
概念9 真实情境中的问题解决,通常需要综合运用科学、技术、工程学和数学等学科的概念、方法和思想,设计方案并付诸实施,以寻求科学问题的答案或制造相关产品。
【内容要求】
9.2 植物栽培和动物饲养类跨学科实践活动:植物栽培和动物饲养可以综合运用多学科的知识和方法,考虑“结构与功能”“物质与能量”“因果关系”等跨学科概念,设计恰当的装置,以满足生物生长的需要。
概念4 植物有自己的生命周期,可以制造有机物,直接或间接地为其他生物提供食物,参与生物圈中的水循环,并维持碳氧平衡。
1.实验设计依据
七上第三单元
整合
在大概念统领下,基于真实情景,运用单一变量实验,解决真实问题。
教材分析
育才校园的生态环境正值升级迭代中,美丽的校园却有一块老旧荒废的天台,亟需绿化改造。
1.实验设计依据
为跨学科实践实验教学提供了真实情景
我校学生综合素养较强,积极渴望参与到校园改造项目中,学校拨款1万元经费支持。
真实情境
1.实验设计依据
通过数学知识用激光测距仪实验获取天台立地条件;地理学知识 “立竿见影”实验、手表定位判断天台方位;化学知识用pH试纸、酸碱计获取土壤酸碱度;设计对照实验探究影响植物生长的环境因素。
根据实验结果和美学知识进行选种、搭配和分区栽种,依据生物学知识对植物进行科学养护与观察。
生物与环境、地球自转、天气与气候、空间分布、植物的生活、造型表现
系统与模型、结构与功能、因果、
万物和
而共生
学科
大概念
跨学科
概念
哲学概念
事实概念
低阶
知识
理解
应用
分析
综合
评鉴
创新
高阶
实验 实践
(探究单一变量环境因素对植物长势的影响) (根据实验结论完成天台绿化的改造)
符合生产生活规律,辅助真实问题的解决
学习进阶理念
教学目标、重难点及方法
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1. 教学重难点
熟练运用单一变量原则
设计对照实验。
教学重点
教学难点
突破方法:
用多种方法、多种装置启发学生,整合多学科知识。
运用实验得出的结论,完成天台绿化改造。
突破方法:
教师提供多种学习支架,运用仪器检验项目完成效果。
2. 教学目标
1. 设计对照实验探究环境因素对植物长势的影响,培养实验设计与实施的科学思维及探究实践素养。
2. 根据实验结论指导校园天台绿化改造,通过勘测、筛选、设计、栽种、监测等开展跨学科实践活动,发展学生核心素养,形成人与自然和谐共生的态度责任。
教学内容及过程
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1. 教学内容
2. 教学过程展示
活动元1:
实验探究
改进1:
验证实验
探究实践
活动元1:实验探究
酸碱度
温度
光照强度
二氧化碳
水分
小组代表汇报实验现象与结论
探究不同环境因素对植物光合作用的影响
2. 教学过程展示
活动元1:
实验探究
学生部分精彩片段展示
2. 教学过程展示
活动元1:
实验探究
教师创新→学生创新
2. 教学过程展示
活动元1:
实验探究
教师创新→学生创新
巧妙运用化学知识
一、方法创新:
1、学生自主探究、2、跨学科探究
在垃圾袋上打出大小不同的孔洞控制光照强度
2. 教学过程展示
活动元1:
实验探究
led灯带控光
教师创新→学生创新
二、设备创新
1、自制光照箱并完成迭代
一、方法创新:
1、学生自主探究、2、跨学科探究
2. 教学过程展示
活动元1:
实验探究
pH试纸测土壤浸出液酸碱度
土壤酸碱计插入土壤中获得准确数据
光照计: 9档光照强度梯度
教师创新→学生创新
二、设备创新
1、自制光照箱并完成迭代
三、仪器创新
酸碱计、光照计、二氧化碳和氧气传感器等
一、方法创新:
1、学生自主探究、2、跨学科探究
2. 教学过程展示
活动元1:
实验探究
直观看见二氧化碳浓度变化
直观看见光照箱内随着光合作用的进行,二氧化碳浓度降低,氧气浓度升高。
教师创新→学生创新
二、设备创新
1、自制光照箱并完成迭代
三、仪器创新
酸碱计、光照计、二氧化碳和氧气传感器等
一、方法创新:
1、学生自主探究、2、跨学科探究
2. 教学过程展示
活动元2:
实践探究
改进2:
生物学
学科融合
活动元2:实践探索
天台环境勘测
筛选适宜植物
设计绿化方案
监测植物长势
交流分享心得
活动元1:实验探究
指 导
完成天台绿化改造
实验结论:光照强度、土壤水含量、CO2浓度对光合作用影响最为显著。
2. 教学过程展示
测绘天台的平面图
天台环境勘测
激光测距仪
方位手表
立竿见影法
多功能探测计(土壤pH、温度、湿度,光照强度)
活动元2:
实践探究
地理学知识
影子指向与光源相反,太阳上升在东,则影子在西
化学知识
改良偏酸性的土壤
数学知识(计算坡度)
引入小气候站获得风速、大气湿度、温度等信息
(地理学知识)
可栽种面积约为40-50平米;有斜坡。西北面光照较弱,东南面光照较强。水分充足、风速适中,温度适宜、土壤偏酸性。
根据实验结论和勘测结果对植物进行分区种植。
2. 教学过程展示
活动元2:
实践探究
结合园林园艺知识和美学感知(美术知识)进行方案设计
2. 教学过程展示
活动元2:
实践探究
如何快速监测和预测植物长势?
实验仪器更先进
便携式光合作用测量仪优点:
1、不用暗处理,节省时间;
2、变静为动,直观看到光合作用过程;
3、实验对象丰富,直观比较多种植物(乔、灌、草)的光合能力。
4、实验内容丰富,10min内可同时得到植物的光合速率、蒸腾速率、叶绿素荧光参数、气孔导度、大气CO2浓度、光合有效辐射等。
5、初高衔接,测得光合作用和二氧化碳饱和点。
引入新设备:便携式光合仪
2. 教学过程展示
活动元2:
实践探究
学生使用精彩片段
2. 教学过程展示
活动元2:
实践探究
学生自主测得不同植物的光合参数
植物的蒸腾速率和气孔导度会影响植物的光合速率。
细叶芒可能不太适合种植在天台花园中。
入侵能力极强的杂草
2. 教学过程展示
对天台花园的栽种方案需不断调整
数字化实验技术
可以更好的辅助实践
多功能探测仪
小气象站
led灯带控光
自制光照箱
二氧化碳传感器
便携式光合作用仪
3. 教学成果展示
实验反思评价
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教学亮点
(一)跨学科实践:基于真实情景,运用多学科知识解决真实问题,具有可复制性。
教学亮点
(二)方法创新:实验改进和创新均立足于学生自己的灵感迸发与真实需求。
学生自主探究
跨学科探究
教学亮点
(三)设备创新:引入大量便携式数字化设备,加强了科学、技术和社会相互关系的教育,推进了现代信息技术与教学的深度融合。