“种子的萌发”（第一课时）之学情分析
张杰芳（山东省淄博市临淄区实验中学 255400）
通过上一节“种子植物”的学习，学生已经认识了种子的基本结构，并且根据生活经验，也知道一些种子萌发需要的环境条件；对于探究实验学生并不陌生，在“探究非生物因素对生物生活的影响”一节课中，学生已经尝试过，初步体会了科学探究的一般过程和什么是对照实验以及怎样设置对照实验。
但是学生还不能完全区分哪些是种子萌发的必需条件，例如学生可能会以为水分、阳光、肥料、土壤、空气等都是种子萌发需要的环境条件，而且对于种子萌发的自身条件学生还没完全意识到。况且本节的探究实验涉及的变量较多，要学生自主设计含有多个变量的对照实验，对于学生来说难度较大。况且六年级的学生年龄小，好奇心强，喜欢探究，参加活动的积极性高，但是他们的形象思维强于抽象思维，分析、归纳、建构知识的能力还比较弱。
另外，学生对概念的接受和理解需要以一定的事实或感性认识为基础。因此，教师在教学过程中针对种子萌发的各种环境条件，可让有栽培经验的学生回顾自己的栽培经历和回放播种的真实场景推测出可能的环境条件，以此为背景组织学生依据生活常识对其他种子可能需要的外界条件作出假设，再以小组为单位针对每一假设因素制定探究计划，在老师的引导下通过“自主设计、合作交流、分享展示、反例剖析”等来完善“种子萌发的环境条件”的探究实验方案，通过“图式呈现、简化对照”使学生明确由“一个变量一组对照”到“多个变量多组对照”的优化设计方法，再通过对真实材料和照片的观察、对比、分析等方式，给学生提供足够的事实和经历，以帮助学生自主构建种子萌发条件的概念。课后分组进行实验，实验完成后第二课时全班学生汇报展示实验现象、表达结论，在他们亲身观察的基础上，教师再用课件动态展示种子萌发过程，使学生感受生命的神奇并渗透情感教育。
“种子的萌发“（第一课时）之效果分析
张杰芳（山东省淄博市临淄区实验中学 255400）
1.老师创造性地实施《课程标准》和使用教科书，对教学内容大胆合理的进行了调整，体现了“用教材教而不是教教材”，优化了课堂教学。借助探究实验方案的设计和真实的实验结果，帮助学生自主构建了概念。
2.关注课堂生成，注重学生发展。全面实现预定的教学目标，达成度高；学生切实经历知识的形成过程，并获得了积极的情感体验。
3.学生思维积极活跃，学得轻松愉快，有认知冲突，有精彩观念，有不同的问题解决方法，全体学生得到良好的发展。
4.师生交流对话充分，教学相长，形成了民主和谐、相互尊重、合作探究的教学氛围以及充满关爱、创新的课堂文化。
“种子的萌发“（第一课时）之教学设计
张杰芳（山东省淄博市临淄区实验中学 255400）
摘 要 以“探究”为主线，本着“用教材教而不是教教材”的理念和“问题—逻辑—实证”的思路，指导学生“自主设计、合作交流、分享展示、反例剖析”等来完善“种子萌发的环境条件”的探究实验方案，通过“图式呈现、简化对照”使学生明确由“一个变量一组对照”到“多个变量多组对照” 的优化设计方法。种子萌发的自身条件借助自拍照片展开对比分析得出结论。
关键词 种子萌发条件 探究方案设计 变量 对照实验
学习目标
1.描述种子萌发的环境条件和自身条件。
2.运用对照实验法设计并完成对“种子萌发的环境条件”的探究，学会控制实验条件，检验不同的环境因素对种子萌发的影响，进行科学方法的训练。
3.在对探究活动的设计参与及实践过程中，提高运用知识解决实际问题的能力，养成与他人交流，取别人之长的品质和初步形成实事求是的科学态度和一定的探索精神与创新意识。
重点难点
重点：运用实验法完成“种子萌发的环境条件”的探究。
难点：怎样设置对照实验，怎样实现由“一个变量，一组对照”到“多个变量，多组对照” 的优化设计，怎样探究空气条件对种子萌发的影响。
教学准备
教师准备：提前做好探究水分、温度、空气等环境条件对种子萌发的影响的实验（容器选用方边小矿泉水瓶）、设计学生探究实验报告、拍摄种子萌发的自身条件的相关照片、种子萌发的环境条件的创新实验装置及培养并拍好照片等
学生准备：预习教材，尝试栽培观察某种种子的萌发
教学过程
1情境导入 “种子在我们的生活中无所不在，它蕴含着无限希望和潜能。下面我们通过一段视频来感受一下。”播放一段与种子萌发生长相关的视频，问学生“看完刚才的画面，你想知道些什么？”学生们从自身的思维出发提出了很多问题，多数提到了“种子怎样萌发或萌发需要什么条件”等话题。“爱因斯坦说过‘提出一个问题比解决一个问题更重要。’今天就让我们锁定种子的萌发这个话题来探究种子的萌发需要哪些条件？”（引出课题）
设计意图：通过视频的播放，营造了一种视觉氛围，使学生感受到生命脉动，激起了探究的热情。
2.实践调查，达成共识
种子的萌发需要哪些环境条件呢？有种植或栽培花草经历的同学是最有发言权的。教师可调查或采访这些同学，并请他们说出自己的观点并进一步追问理由，学生们可能会说出种子的萌发需要“温度、空气、阳光、水分、土壤、肥料”等条件。教师进一步向学生质疑：“哪些是种子萌发的必要条件呢？”引导学生联系生活实例进行排除，有的学生提出发豆芽就不用“土壤”，教师也可展示提前用清水培养在培养皿滤纸上的小麦幼苗让学生观察排除“肥料”。
针对很多没有播种经历的同学或部分发言同学的模糊认识，老师提出“观察是科学探究的基石”，接着展示一段播种的真实场景的视频资料，结合视频教师进一步提出问题：
许多农作物在春天播种的原因是什么？
播种前要松土的原因是什么？
在雨后播种或适量浇水的原因是什么？
学生们通过分析，初步认识到“播种需要适宜的温度、充足的空气、一定的水分”，接着老师提出“任何研究都是从疑问开始的，实验法是科学探究的常用方法。下面我们就围绕大家已达成共识的环境条件‘温度、空气、水分’展开实验探究，有争议的条件‘光’保留到课后探究。在进行探究的时候，设计合理的实验方案，实验起来才不会盲目。探究的过程怎样？制定计划时要注意什么？”
学生们回顾探究的一般过程并说出：制定计划时要注意设置对照和控制单一变量，除探究条件不同外，其他条件都要相同。
设计意图：基于学情，联系学生已有的实践体验展开学习，大大激发学生的兴趣。通过问题思考、真实场景再现，有利于将学生引入种植的情境中，为作出假设提供依据，突破教材的限制，开启学生的积极思维。
3.方案设计，交流分享
“请每组同学从‘一定的水分、充足的空气、适宜的温度’中选择你最感兴趣一个条件，提出问题、作出假设、制定计划。然后在自己设计的基础上进行小组讨论、交流、修改完善自己的实验设计报告，每组推出最佳方案在全班交流分享。同时老师提醒大家：所有实验材料的选择都是围绕着探究条件展开的，要简单易行合理。”
附：学生实验报告（部分）
请每组同学选择一个影响种子萌发的环境条件，制定探究计划。可供选择的探究实验材料如下：
种 子：□绿豆 □花生 □玉米 □黄豆 □小麦
容 器：□喝完的纯净水瓶 □带盖玻璃瓶 □透明塑料口杯
其他材料：□清水 □餐巾纸 □标签 □冰箱 □土壤 □蜡烛（可以在空气中燃烧，消耗空气中的氧气） □火柴 □烧杯 □量筒（可用来量取一定量的液体）□黑色塑料袋（遮光的作用）等
注意：完全浸没在水中的种子得不到足够的空气，所以放较多水是为了控制变量空气而非水分！
将蜡烛点燃后放在装有种子的容器内，它燃烧会消耗氧气，这样也可探究空气对种子萌发的影响！
1.提出问题：___________________________________________________________。
2.作出假设：___________________________________________________________。?
3.制定计划：___________________________________________________________。
4.实施计划：___________________________________________________________。
5.得出结论：___________________________________________________________。
6.表达交流：___________________________________________________________。
“请你来设计”——学生以小组为单位设计实验方案，制定探究计划……。教师可针对“水分、空气、温度”条件，有针对性的分别进行指导，如果学生探究的条件较为集中，教师可适当进行分散。
“请你来分享”——分别请“水分、空气、温度”等各组代表阐述设计方案（首先说出实验变量），并请其他同学来评价（是否对照？设计是否合理？）和完善。
设计意图：学生们以组为单位自主选择探究条件，再围绕变量自主选择报告单提供的实验材料，提供的材料用具给了学生选择的余地，降低了难度。学生们面对“选择”思维更加活跃，积极性高涨。从自主思考到合作交流，从各组设计、全班分享到质疑追问完善，培养了他们实事求是的科学态度、团结合作的精神和逻辑思维能力。
4.反例剖析，纠错完善
为纠正学生们在设计方案中暴露出来的共性问题，教师进行以下设计——
动动脑：找不足——实验方案设计分析：小明在设计探究 “温度对种子萌发的影响”的实验时，分别取饱满的3粒绿豆种子分放于两个纯净水瓶中，一个加入较多的水放于室温条件下，另一个加入适量的水放于冰箱中，然后他每天定时观察，作好记录。你认为其中有何不妥之处并说明理由。
学生们通过分析进一步认识到：一个科学合理的探究实验方案，选取的样本数量要足够多（避免偶然性），除变量外其他条件要完全相同（保证单一变量）等等……
设计意图：通过反例纠错，进一步澄清学生的模糊认识，有助于培养他们的科学思维。
5.方案图式呈现，简化对照设计
把实验方案转换成图式来一起分析。首先呈现的是“单一变量一组对照”。
图1 变量：水分 图2 变量：温度 图3 变量：空气
我们把这三个变量、三组对照排列在一起对比分析，条件与常规条件完全相符的这组称之为对照组，某个条件缺失或发生改变的这组称之为实验组。
同时探究这三个变量，怎样简化实验装置？通过比较我们可以发现三套对照组完全相同，我们可去掉相同的两套，仅留四套实验装置，也能对这三个变量同时进行探究。简化处理实验装置是“多个变量多组对照”进行探究设计的很重要的方面。保留一套对照组，其他组和它互为对照同样可以达到预期的效果，所以大家在设计“多个变量多组对照”的时候就本着这样的原则来设计。
图4 多个变量多组对照简化设计前 图5 多个变量多组对照简化设计后
设计意图：把方案转换成图式呈现，可化繁为简，更形象直观，符合学生的认知思维。从“单一变量一组对照”的回味归纳，到“多个变量多组对照”的简化设计，通过图片的对比分析使复杂问题简单化，化难为易，有效的对学生进行了科学思维的训练，使他们轻松掌握了“多个变量多组对照”探究方案的优化设计规律，提升了科学素养。
6.预测结果，真实再现，得出结论 若我们把这四套装置同时培养，请大家来大胆的预测一下，这四组种子是否能够萌发？原因是什么？学生进行推测分析，阐述理由。
图6 结果预测
让学生分组观察教师已提前培养好的四套装置，然后对比分析“真实的实验结果怎样？能得出什么结论？”学生们结合真实的实验现象，轻松的总结出了种子萌发的环境条件：适宜的温度、一定的水分和充足的空气。
然后引导学生阅读“拓展延伸”，使他们深入理解种子萌发需要这些环境条件的根本原因：
1.适宜的温度能保证种子各项生命活动的正常进行，温度过低活动会减弱。
2.一定的水分，使种皮变软，贮存在子叶或胚乳中的营养物质在有水的情况下，才能转化供胚发育使用。
3.空气中的氧气保证种子萌发时进行呼吸作用提供能量。
设计意图：“结果预测、真实再现、追根溯源”环环相扣，使学生们认识到无论学习什么都要不仅知其然更要知其所以然，从而增强了学生求实、求真的实证意识。
7.自身条件探究揭秘 种子的环境条件得到满足后，就一定能萌发吗？教师呈现课前培养并拍摄的种子萌发的相关照片，让学生对比分析，得出结论。
图7 自身条件活力对比 图8 自身条件胚完整性对比 图9 自身条件营养物质对比
再通过资料分析：有些种子虽然胚完整且活，外界条件也适宜，但它们成熟以后并不能立即萌发，必须经过一段时间的“休眠”才能萌发。生长在温带的植物，秋末种子开始休眠，就可躲过严冬延续后代，从而适应环境；得出有些种子萌发自身必须度过休眠期的结论。
基于以上分析学生们可顺利归纳出种子萌发的自身条件。
设计意图：通过呈现课前实验拍摄的照片，效果更真实、现象更明显，在无形中对学生渗透了“实践是检验真理的唯一标准”的思想教育，也培养了实事求是的科学态度，为课后的实践探究奠定了良好的基础。
8.知识梳理 先让学生梳理归纳，老师再用思维导图呈现。
图10 知识梳理
设计意图：通过图式的呈现，一目了然，加深学生的印象，利于巩固。更重要的是学生们学会了探究实验方案的设计以及科学素养的提升，虽然这些无法一语中的或一一呈现，但老师依然要鼓励学生大胆的表达“我知道了什么？我学会了什么？我想……”。
9.创新实践，学以致用（观察创新实验装置展开思考）
图10 创新实验设计
1.①、③、④、⑤、⑥处种子未萌发的原因是什么？
2.这两套装置可形成几组对照，变量分别是什么？
3.②与④可否形成对照？原因是什么？
4.这个实验说明了什么？
设计意图：设计的练习通过创新实验的方式呈现，可开阔学生的思维，激发了学生的兴趣和探究的欲望。
10.实践作业 根据设计好的实验方案进行种植实践或尝试设计探究光照对种子萌发的影响；注意观察种子萌发的过程，并做好记录或拍摄照片。
设计意图：为第二课时的展示交流做好准备，观察萌发的过程，为新内容的学习积累实践材料。
“种子的萌发“（第一课时）之教材分析
“种子的萌发”是鲁科版《生物学》六年级下册第三单元第二章《被子植物的一生》的第一节，是本章学习的一个重点。前一节学习了种子植物，对植物种子的结构有了一定的认识，下一节学生将进一步学习植株的生长，所以本节内容在学习上起着承上启下的作用。教材安排了两个探究实验“种子萌发的环境条件”和“测定种子的发芽率”，目的是通过探究实验让学生自己归纳出种子萌发的环境条件，感知种子萌发需要一定的自身条件。对照实验是科学探究的一种重要方法，本次探究是学生们继“非生物因素对某种动物的影响”、“蚯蚓对环境的影响”之后接触到的第三个探究活动，学生们在前两次的探究中对科学探究的过程、对照实验的设计已经有了初步的认识，但多个变量同时呈现对于六年级的学生仍较难理解，而“种子萌发的环境条件”探究活动重在训练学生对有多个变量对照实验的设计，所以是本节课教学重点和难点之一。
我们知道种子的萌发需要时间，在一个课时里完成所有内容得出实验结论显然不可能。为了使学生更科学的理解多个变量探究实验的设计方法，又便于对他们进行更有针对性的指导与示范，我计划采用两课时、课内课外结合的方式完成本节教学。其中第一课时主要侧重探究实验方案的设计，通过梳理分析使学生明确由“一个变量一组对照”到“多个变量多组对照”优化设计的方法，种子萌发的自身条件可借助课前实验拍好的照片展开对比分析得出结论。课后布置学生根据完善好的方案实施种植实践，做好记录。第二课时主要让学生汇报展示实验现象、表达交流，在学生亲身观察的基础上，教师再用课件动态展示种子萌发过程，使学生感受生命的神奇并渗透情感教育。这样做有助于帮助学生尽快掌握科学探究的过程与方法。本设计为第一课时的教学设计。
