1.4蚯蚓的选择 教案

《蚯蚓的选择》教学设计
一、科学教育理论指导? ? 《科学（3~6年级）课程标准》在课程基本理念中明确指出：小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学学习要以探究为核心，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境（自然及社会文化背景）下，借助其他人（教师或学习伙伴等）的帮助指导，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。综合上述观点，小学生科学素养的提升是在科学探究过程中不断对原有认知结构重新建构的过程。基于这一理念指导，本课将采取“探索——建构”的教学模式，改革以书本知识为本位，传授灌输为特征的课堂教学方式。依据小学科学知识的发展规律与小学生学习科学的认知结构发展规律，在教师引导下，让学生运用已有的知识与经验，将科学探究真正作为科学知识建构过程中的一个必经途径，使学生的认识过程按照知识建构的科学模式发展，并以此指导学生的思维活动，提升学生的科学素养。???二、生命科学领域教学内容与教学方法梳理? 1．教学内容? ? 《蚯蚓的选择》是五年级上册第一单元《生物与环境》的第四课。在本课中，教材作出了这样的安排，首先提出问题：植物生存需要一定的环境，动物也是这样吗？接着引导学生猜想蚯蚓喜欢生存的环境。然后引导学生设计对比实验验证自己的想法，并指导学生做探究实验，记录观察结果，根据记录数据进行合理解释，形成自己的观点。最后引导学生观察其他动物及生存环境的图片，讨论动物是怎样适应环境的，并列举其他事例。? 2．教学方法? ? 《科学（3~6年级）课程标准》指出：科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。在这一理念指导下，结合本课特点，采取实验探究法、小组讨论法、查阅资料法等教学方法。给全体学生提供充分的科学探究机会，让学生在观察、提问、猜想、设计、实验、表达、交流的探究活动中，体验科学探究的过程，培养收集、分析实验数据的能力，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。在探究过程中，将学生分成若干个小组，通过组内讨论、组间交流形成合理的实验计划，再组内分工合作完成实验操作，让他们在合作、交流中体验科学学习的乐趣，培养科学协作精神。搜集科学资料是学生学会自主学习，拓展知识进行判断、推理和论证必不可少的学习过程方式，也是学生科学探究能力的一个重要指标。本课布置学生课前有针对性的查阅资料，既为“动物生存需要一定的环境”这一概念的导出做了知识上的准备，又培养了学生搜集资料、自主学习的意识和能力，对学生科学素养的形成有很大的促进作用。三、学情分析? ? 知识方面，学生在三年级上册《蚯蚓》一课中，已经学习了蚯蚓的身体结构及对外界刺激做出相应的反应，并在五年级上册第一单元前三课探究中知道了植物生存需要一定的环境条件，这两点为本节课的学习奠定了良好的知识基础。能力方面，五年级是学生从低段进入高段的一个开始，学生通过两年的科学学习已具备了一定的能力，如观察、假设、简单实验、合作、记录等。进入高段的科学学习将在已有的基础上进行更深层次的培训，引导学生经历更为完整的探究过程，比如强调实验前后的推测、解释要有充分的依据、进一步掌握控制变量实验的技能、并学习设计控制变量实验等。兴趣方面，小学生对于身边的生物具有强烈的好奇心和积极的探究欲，对于科学实验充满兴趣。四、教学目标? 1．科学概念：蚯蚓喜欢生活在潮湿阴暗的环境里；动物生活需要一定的环境条件。? 2．过程与方法：掌握对比实验方法。? 3．情感、态度、价值观：体会自然界的事物是相互联系的；培养热爱小动物，了解小动物的兴趣。五、教学重难点? 1．教学重点：设计对比实验。? 2．教学难点：在设计对比实验中严格控制变量；科学的分析实验数据。六、教学准备? 1．课前布置每位学生至少找蚯蚓五条，要求不能买，一定要自己找。这样的“找蚯蚓”的活动给学生提供了一次亲近自然的机会，使学生对蚯蚓的生活坏境有个直观的认识。同时，学生课前多接触熟悉“蚯蚓”，可以消除个别女生对蚯蚓感到害怕的心理。然后，教师将学生找的蚯蚓收集起来，课堂教学中使用。? 2．课前布置学生查阅资料，了解教科书11页中出示的几种动物在形态、结构和习性上有哪些特征是与环境相适应的。? 3．教具：多媒体体课件一个，实验数据汇总表两张。? 4．学具：每组一盒材料（内有一次性手套一只、镊子一个、分别装有五条蚯蚓的带盖塑料罐两个），边缘粘有双面胶的黑色卡纸一张（纸的大小能绕半个实验盒一圈），“干湿”实验盒一个、“光暗”实验盒一个。? 关于学具有以下几点说明：? （1）教师要对学生收集的蚯蚓进行选择。“病恹恹“的蚯蚓不能要，它们对外界刺激的感受非常弱，在课堂实验的短时间内很难对环境作出选择。“太过活泼”的蚯蚓也不合适，它们在实验中被触碰一下就“乱蹦乱跳”。再者，将蚯蚓放入塑料罐之前先放干毛巾上擦擦泥土，如果蚯蚓捻着泥土的话，容易出现五条蚯蚓团在一起不爬的现象。? （2）实验环境的控制。“干湿”实验盒内的环境由教师准备比较好，因为课堂中让学生洒水容易出现水太多流到“干土”这边，或者“干湿土”交界处处理不好的情况，影响实验效果。干湿土的距离应在零到两厘米之间，距离太长，蚯蚓感触不到两边的环境。“明暗”实验对光线要求比较高，这个实验盒最好放教室门口或走楼上光线强烈的地方。如果实验时光线不够强，明暗区别不明显，蚯蚓在短时间内很难做出选择。? （3）实验盒可选用长25厘米、宽10厘米、高3厘米左右的盒子，盒子太短或太高，会使明暗区分不明显，影响实验效果。七、教学过程设计? ? “蚯蚓选择”的两个实验，是从蚯蚓呆在哪个环境中的条数多来判断蚯蚓喜欢的环境。教科书要求每组同学反复多做几次实验，以确保实验数据的准确性，而这样的安排在实际课堂教学中很难完成。首先做一次“蚯蚓选择”实验至少要五分钟，反复做三次就要十五分钟，教科书上安排了两个“蚯蚓选择”实验，即使两个实验同时进行，从实验操作开始到完成实验至少要二十分钟。而实验设计是本课重点，思考、交流、讨论实验方案需要十几分钟，再加上实验前的猜测和实验数据分析所占用的时间，就差不多四十分钟了。这样的话，第二部分教学就无法完成了。然而第二部分是本课的点睛之笔，它从“研究蚯蚓喜欢黑暗、潮湿的生存环境”延伸到“动物都需要合适的生存环境”，是个拓展探究的过程。? ? 那么，如何做到既能保障实验数据的准备性，又能兼顾教学进度呢？答案是调整教材。笔者采取了“参插实验”和“分组实验、再汇总数据”这两种办法，让学生在第一个实验操作完毕后，将实验盒放进抽屉，不要惊扰蚯蚓，趁着这个时间设计交流第二组实验方案。这样既节约了时间，学生也不会因为闲着没事干而讲话、做小动作。数据汇总是指统计每个小组的实验数据，再通过数据分析得出结论，这样既有了反复实验又节约了时间，而且十二个小组的实验数据比一个小组单独做几次的数据可信度更高。本课的教学模式是：复习导入——猜测——讨论交流——设计实验——实验验证——归纳结论——延伸探究。（一）复习导入?1．通过前几节课的学习，我们知道植物的生存需要一定的坏境，以绿豆为例，绿豆芽的生长需要哪些条件？2．动物的生存也需要一定的坏境吗？这节课我们以蚯蚓为例来研究。（板书：蚯蚓）【设计意图：“绿豆芽生长需要的条件”与“蚯蚓喜欢的环境”这两个实验都属对比实验，复习前者对后者在知识技能上有正迁移的作用。】（二）质疑猜测，引发前概念1．前几天老师布置同学们去找蚯蚓，介绍一下，你是在什么地方找到蚯蚓的。大家觉得蚯蚓喜欢生活在怎样的环境中？（根据学生所说板书：潮湿、干燥，明亮、阴暗，土质疏松。）2．同学们都有各自的猜测，究竟谁的猜测正确，还得看“蚯蚓的选择”（板书课题）【设计意图：让学生通过猜测尝试构建一个解决问题的模型。在猜测过程中，学生产生了认知冲突，形成了验证的需求，那么下述的科学探究就成了学生主动参与和能动的过程。】（三）实验设计，探究科学实验设计一：蚯蚓喜欢潮湿的环境还是干燥的环境？1．我们先研究蚯蚓喜欢黑暗还是光亮的环境，这个实验可以怎么设计？2．学生独立思考后组内交流自己的想法。3．学生汇报实验设计，全班交流讨论，课件出示实验计划。（学生受前几课绿豆对比实验的影响，容易想到做对比实验，但大部分学生会跟“绿豆发芽实验”一样用两个实验盒，因此讨论的重点应放在“实验方法和实验条件控制”上。）4．出示实验材料，课前老师准备了一些材料，蚯蚓、土壤、喷壶、盒子，你们怎么利用这些材料去做？用几条蚯蚓做实验？学生独立思考后汇报交流，你有什么要说的，实验中有什么要改进、注意的地方？最后概括出比较合理的实验步骤和注意点：?（1）在盒子两端分别铺上同样土质的泥土，用喷壶在一端泥土上撒些水。（2）把5条蚯蚓放在盒子中间。（3）将实验盒放进抽屉，给蚯蚓一些选择的时间，不要惊扰它们。5．请拿出一号实验盒，盒中的干湿土环境老师已经布置好了，接着请小组合作完成下面两步。生小组实验，教师巡回指导。完成实验操作的小组看大屏幕思考下一实验计划。（课件出示：蚯蚓喜欢黑暗的环境还是光亮的环境？）【设计意图：科学探究是一个动手实践的过程，也是科学的思维过程。更是学生经历、体验和发现的过程。这一环节中，制定实验计划，指导学生围绕猜想，先独立思考，再组内讨论、全班交流，在交流讨论中，学生头脑中的实验计划不断由模糊到清晰，最后组内成员分工合作完成实验操作。整个过程学生自主探究，感悟科学探究的过程和方法，培养探究的能力，逐步养成科学的行为和生活习惯。】实验设计二：蚯蚓喜欢黑暗的环境还是光亮的环境？这个实验怎么做？实验的不同条件是什么？相同条件是什么？需要哪些材料，可以组内讨论一下。（课件出示实验计划表格，根据学生所说填写相应内容。）学生汇报交流，概括出实验步骤和注意点：?（1）在盒子两端分别铺上同样土质的泥土。（2）把5条蚯蚓放在盒子中间。（3）盖上盒盖，用黑色的纸将盒子的一端包起来。（4）将实验盒放进抽屉，给蚯蚓一些选择的时间，不要惊扰它们。　3．学生实验，教师巡回指导。【设计意图：因为对前一个实验过程有了较深刻的认识，学生设计这个实验就比较轻松。所以这一环节，只让学生小组讨论一下，直接汇报实验计划，并提出了实验的不同条件和相同条件，让学生认识到对比实验条件控制的重要性。制造“黑暗—明亮”的环境比较方便，让学生自己思考实验需要的材料，教师只需提供材料，交由学生组内操作、完成实验。这一过程能让学生体验到探究中思考与发现的乐趣。】（四）数据分析，建构新知1．拿出第一个实验盒，观察结果，将数据记录于作业本上相应记录表内，要求每位学生都要做记录。2．课件出示统计表，各组汇报实验数据，师在课件中打出。3．汇总各组数据，提问：汇总全班的实验数据，你能得出什么结论？（蚯蚓喜欢潮湿的生活环境。）（实验中可能会出现个别条蚯蚓呆在盒子中间或者跑到“干燥”一边的情况，这时教师不可忽略，可以向存在这一现象的小组了解这条蚯蚓的情况，引导全体学生思考、分析出现这种现象的可能原因，比如这条蚯蚓快死了，触觉不够灵敏，给蚯蚓选择的时间不够等等。）4．学生观察第二个实验结果，将实验数据记录于作业本上相应记录表。5．课件出示统计表，各组汇报实验数据，师在课件中打出。6．汇总各组数据，问：汇总各组实验数据，你能得出什么结论？（蚯蚓喜欢黑暗的生活环境。）7．综合以上两组实验，能得出什么结论？（蚯蚓喜欢黑暗、潮湿的生活环境。）【设计意图：这个环节的表达和交流是学生展示实验数据记录，用数据说明自己的观点，建构新知的过程。也是是科学探究的结论阶段。对于实验中个别蚯蚓出现的现象教师没有忽视，而是引导学生去关注、分析原因，充分体现了科学的严谨性。两组实验数据不一起汇报，而是先统计、分析第一组实验数据，再分析第二组数据，这样设计的目的是给第二组蚯蚓更多的选择时间。】（五）拓展探究，形成科学概念1．蚯蚓喜欢生活在潮湿、黑暗的环境里，那其他动物，教科书11页出示的几种动物分别生活在怎样的环境？它们是怎样适应环境的？（课前已布置学生查阅相关资料）3．举例说说我们身边的一些动物分别喜欢生活在怎样的环境。4．当环境不适应动物生存的时候，它们会怎么样？谁能说说相关的例子吗？我们能做些什么呢？5．引导总结：不同的动物生活在不同的环境中，动物和环境是相互依存的，所以我们要保护和创造动物生存的环境，也就是保护小动物，爱护大自然。（板书：动物生存需要一定的环境）【设计意图：联系生活，深化运用。让学生意识到科学就在我们身边，生活中处处有科学，激发学生学科学、爱科学的兴趣。同时学生交流分享收集的信息资料，让静态的知识动态化，让课堂生态化。】6．下课后，我们该如何对待这些蚯蚓？（将它们放回潮湿、阴暗的环境。）【设计意图：学习知识的目的就是让学生在掌握知识后转化为技能，学以致用，运用所学知识解决新的问题。潜移默化地教育学生保护动物及动物的生存环境。】八、教学评价设计? ? 《科学（3~6年级）课程标准》指出：科学课程的评价，其主要目的是了解学生实际的学习和发展状况，以利于改进教学、促进学习、最终实现课程宗旨，即提高每个学生的科学素养。在这一理念指导下，设计本课的教学评价，具有以下几个特点：? ? 1．评价主体多元化。在学生汇报自己的想法时，教师可以向其他同学征求意见，如“你们对他的汇报有意见吗”、“有补充的吗”、“你觉得应该怎么操作”。这种课堂上的师生互动、生生交流的评价方式充分体现了“教师主导、学生主体”的“双主体”地位。? ? 2．评价时机全程化。教师随时关注学生在课堂上的表现与反应，对学生思考否积极、表达是否清晰、方案设计是否合理等方面进行鼓励性、指导性的评价，使评价伴随于整个教学过程中。比如导入部分鼓励那些平常留心观察身边事物的学生；实验设计汇报时表杨表述清晰的学生；学生实验操作时，教师边巡视边反馈，“某某小组同学分工合作，是第一个完成实验的小组”，“某某小组同学做实验时非常安静、观察认真”等等。九、设计特色简述? ? 本课的教学设计有以下几点特色：? ? 1．课前布置学生亲自去找蚯蚓，给了学生一次亲近自然的机会。在寻找的过程中，学生直接观察到哪些环境下蚯蚓比较多，哪些环境下找不到蚯蚓，这对本课“蚯蚓的选择”是个经验上的铺垫。? ? 2．在实验设计时，先让学生独立思考，再组内讨论，然后全班交流。在讨论交流前给学生充分的独立思考时间，这点很重要。如果没有独立思考直接进行交流，那么部分思维较慢的学生就会纯粹听思维快的学生讲解，他们变成了被动倾听者而非主动参与者。所以，只有在学生独立思考产生疑问时，才能激起他们学习探究的兴趣。接着的小组讨论和全班交流，是学生不断对自己和他人的方案进行补充、修改，最终形成了一个合理设计方案的过程。交流中，学生的思路不断清晰，对比实验的认识更加深入。? ? 3．尊重教材又不生搬教材。为节约时间，完成教学目标，本课在设计上改变了教材中一个实验反复做几次的方案，而采取?“参插实验”和“分组实验、再汇总数据”相结合的方式。在第一个实验操作完毕后，让学生将实验盒放进抽屉，不要惊扰蚯蚓，同时大屏幕上出示第二组实验研究的问题，较快完成实验的小组就可以先思考实验方案，这样的课堂安排非常紧凑，避免了动作快的小组因为闲着没事干而讲话、做小动作的现象。最后，统计、汇总、分析十二个小组的实验数据，得出结论，建构新知。? ? 4．实验数据统计后，会发现大部分蚯蚓选择潮湿、黑暗的环境，至此大部分学生认为这个实验探究就结束了。对个别蚯蚓出现的“爬错了方向”、“呆在中间不动的”?现象，缺少关注，或者有个别学生有这个疑问但没有提出来。这时教师询问学生观察到的有关这些蚯蚓现象，引导全体学生思考、分析出现这种现象的可能原因，比如这条蚯蚓快死了，触觉不够灵敏，给蚯蚓选择的时间不够等等。这样的分析能培养学生质疑精神和严谨的科学态度。? ? 5．课前布置学生查阅资料，了解教科书11页中出示的几种动物在形态、结构和习性上有哪些特征是与环境相适应的。这一课前准备能让学生比较详细的了解教科书上五种动物是怎样适应环境的。帮助学生建构新知：动物都需要合适的生活环境，当环境不适合它们生存时，它们会重新选择合适的环境生活，否则它们将难以生存。? ? 6．实验课最后关于“如何对待蚯蚓”的讨论，让学生在掌握知识后转化为技能，学以致用，将蚯蚓放回阴暗、潮湿的土壤中。潜移默化的教育学生保护动物及动物的生存环境。? ? 7．本课教学设计真正体现了“在科学探究过程中，建构新知”的理念。学生经历完整的探究过程，包括“质疑——猜想——设计实验——探究验证——获得结论”。整个过程中，学生积极主动、思维活跃，在他们的独立思考和交流中不断产生认知冲突，概念由模糊到清晰，最终用实验数据说明观点，建构新知。十、板书设计及学生实验记录表??????????????????????4.蚯蚓的选择????????????????????潮湿????????干燥????????????????????阴暗????????光亮? ? ? ? ? ? ? ?动物都需要合适的生存环境【设计意图:采用了动态的板书，即根据学生所说选择性的板书相关内容。板书清晰，突出了蚯蚓的最后选择，学生可以一目了然地看清知识结构，形成完整的认知体系，加深对所学知识的理解和记忆。】1．学生实验记录表（学生实验数据直接记录在科学作业本中），表格如下：
实验次数
呆在干燥土壤里的蚯蚓数
呆在盒子中间的蚯蚓数
呆在湿润土壤里的蚯蚓数
我们的解释
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实验次数
呆在明亮一端的蚯蚓数
呆在盒子中间的蚯蚓数
呆在黑暗一端的蚯蚓数
实验说明
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2．教师上课使用的实验数据汇总表
实验小组
呆在干燥土壤里的蚯蚓数
呆在盒子中间的蚯蚓数
呆在湿润土壤里的蚯蚓数
实验说明
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实验小组
呆在明亮一端的蚯蚓数
呆在盒子中间的蚯蚓数
呆在黑暗一端的蚯蚓数
实验说明
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