教科版四年级下册科学教师用书电子版（全册电子教参）.pdf

1 植物的生长变化 一、 单元概述 如同动物具有生命周期现象一样，植物也具有生命周期现象。它们都会经历 出生 -生长、发育 -繁殖 -衰老、死亡的生命过程，这一过程循环往复使得它们的 种族得以延续。不同植物生命周期的具体表现不同，我们熟悉的绿色开花植物大 部分是由种子繁殖后代的，种子中的胚，是由雄性生殖细胞和雌性生殖细胞结合 形成的受精卵发育来的。这种繁殖方式叫有性繁殖。也有一些植物可以直接由根、 茎、叶发育成新植株繁殖后代，这种繁殖方式叫无性繁殖。那么，绿色开花植物 是如何由种子发育成一株植物？植物在生长过程中会发生哪些变化？这些变化 对植物的生长和生存又有什么意义呢？本单元通过组织学生亲历栽培植物的活 动，引领学生研究绿色开花植物的生长发育过程；在 观察植物生长的过程中认识 根、茎、叶、花、果实、种子等植物器官；理解它们在植物生长、生存、繁殖后 代过程中发挥的作用。为学生逐步建立生命世界结构与功能、局部与整体、多样 性与共同性相统一的认识搭建脚手架。 本单元与一年级的植物、动物单元以及三年级的动物一生单元形 成学习进阶。内容的选择旨在帮助学生进一步丰富和完善关于生命世界的认识， 共同承载课程标准中生命科学领域的相关课程内容，即“生物的生存都需要一定 的条件，如营养物质、适宜的温度、水和空气等，在此基础上，生物个体能够生 长、发育和繁殖后代，从而使得这些生 物类群得以延续。植物能够制造营养物质， 可供自身利用。” 本单元的学习内容来自课程标准 3-4 年级年级的下列学习目标。 7.1.2 知道生物与非生物具有不同特点。 2 7.3.1 说出植物的某些共同特征。 7.3.2 列举当地的植物资源，尤其是与人类生活密切相关的植物。 8.1 描述植物一般由根、茎、叶、花、果实和种子组成，这些部分具有帮助 植物维持自身生存的相应功能。 8.2 说出植物通常会经历由种子萌发成幼苗，再到开花、结出果实和种子的 过程。 8.3 举例说出生活在不同环境中的植物其外部形态具有不同的特点，以及这 些特点对维持植物生存的作用。 11.1 举例说出植物从生到死的生命过程。 11.2.1 描述有的植物通过产生足够的种子来繁殖后代，有的植物通过根、茎、 叶等来繁殖后代。 12.1.1 描述植物维持生命需要空气、水、温度和食物等。 12.1.2 举例说出水、阳光、空气、温度等的变化对生物生存的影响。 12.3 列举动物帮助植物传粉或传播种子等实例。 12.4 举例说出人类生产、建筑等活动对动植物生存产生的影响。 单元内容旨在帮助学生构建课程标准中的以下主要概念： 1. 地球上生活着不同种类的生物。 2. 植物能适应环境，可制造和获取养分来维持自身的生存。 3. 植物和动物都能繁殖后代，使它们得以世代延续。 4. 动植物之间、动植物与环境之间存在相互依存的关系。 本单元以种植绿色开花植物和观察记录植物的生长变化活动为主要线索，在 实践活动中发现植物生长需要适宜的环境条件；发现种子萌发先发育出根、再长 3 出茎和叶，植物生长到一定阶段会开花、结果、长出新的种子。伴随着植物新器 官的出现，引领学生观察 各器官的形态结构，探究植物体器官的功能，初步建立 植物体的结构与其功能相适应的认知。组织学生经历这样的科学实践活动，旨在 帮助学生学会栽培植物的方法，发展学生进行长期观察记录的能力，以及根据观 察现象推测植物未来生长变化的趋势等科学研究能力，进一步激发学生研究植物 的兴趣和珍爱生命的自觉。 教科书选择的植物是凤仙花。一是因为凤仙花是一种常见的生命力很强的植 物，容易栽培和管理，在全国具有普适性。二是因为凤仙花生长周期相对较短， 一般 3-4 月播种， 6-7 月就会开花结果，形成成熟的种子。往往在一个学期内能 够观察到植物生长变 化的全过程。三是成熟的凤仙花植物可以完整的呈现绿色开 花植物根、茎、叶、花、果实、种子六大器官，有利于帮助学生构建植物体模型。 四是花、果实、种子同株，可以从现象上帮助学生建立花、果实、种子之间的联 系，为学生理解花发育成果实和种子提供了有效的感性材料支撑。教学时教师可 以根据当地的植物资源以及气候条件，选择适合的植物、在适宜的时间里组织学 生种植、观察、研究，需要的话可以与其他单元的学习交叉进行。 本单元共 8 课，从种子开始，追随植物生长发育的过程，按照植物新器官出 现的顺序组织教学内容。 第 1 课“种子里孕育着新生命” ，重在引领学生观察种子的外部形态和内部 结构。通过观察比较了解植物种子多种多样，不同种子的外部形态不同；种子有 种皮和胚，胚可以发育成新的植株。 第 2 课“种植凤仙花”，是整个单元教学活动的重要保障。包括三个主要活动， 一是种植凤仙花；二是制作种植杯；三是制定观察计划。引领学生在实操中体会 种子萌发需要的条件。 4 第 3 课“种子长出了根”，种子萌发先长出根，根具有吸收水分、营养物质 和固定植物的作用。本课通过观察种植杯中种子的变化现象，了解种子的萌发过 程；通过实验和生活经验建立根具有吸收水分和固定植物的作用。 第 4 课“茎和 叶”，种子萌发先长出根，随后长出茎和叶，本课通过观察、 推测、实验等活动，帮助学生了解茎和叶的形态特征及功能。 第 5 课“凤仙花开花了”，凤仙花生长到一定阶段就会开花，花是植物的生 殖器官，完全花由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊构成，本课通过观察解剖活动，引领 学生认识花的结构，推测花各部分的功能。 第 6 课“果实和种子”，果实和种子是由花的雌蕊发育来的，本课通过观察 不同阶段的凤仙花果实，了解花变果及果实的变化过程；通过观察凤仙花果实和 其他植物的果实认识果实的结构；通过数凤仙花果实中的种子数量，认识到播种 一粒种子可以收获许多 种子，体会植物开花结果对其自身的意义。 第 7 课“种子的传播”，通过观察凤仙花、苍耳、蒲公英等典型植物果实的 外部形态特征，推测不同植物种子的传播方式。建立植物的形态结构是与其功能 相适应的认识。 第 8 课“凤仙花的一生”，是本单元的总结课。通过引领学生展示交流几个 月以来的观察记录，梳理汇总 获得的信息，分析形成对凤仙花的生命需求及一生 的生长变化的认识。是对凤仙花一生生长变化的总结，也是对整个科学实践过程 的总结。 二、单元教学目标 科学概念目标 绿色开花植物通常会经历种子萌发成幼苗、幼苗生长发育、植物开花结果、衰 老、死亡的过程。 绿色开花植物植物一般由根、茎、叶、花、果实和种子组成。 这些结构具有帮 助植物维持自身生存和繁殖的作用。 根、茎、叶为植物生存提供营养物质，花、果实、种子帮助植物繁殖后代。 植物维持生命需要阳光、空气、适宜的水分和温度。 有的植物通过产生足够的种子来繁殖后代，有的植物通过根、茎、叶等来繁 殖后代。 5 不同植物根、茎、叶、花、果实、种子外部形态各不相同，呈现出植物多样性。 种子都有种皮和胚，有些植物种子中有胚乳。胚是新植物的幼体。 种子萌发先长根，再长茎和叶 ， 根总是向下生长。 根 能够吸收水分、矿物质以及固定植物，帮助植物维持自身生存。 茎具有支撑植物以及运输水分和养料的作用。 叶 能吸收阳光进行光和作用制造养料维持植物生存。 叶 能蒸腾水分调节体温维持植物正常的生命活动。 花一般由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分组成。 雄蕊和雌蕊是花的主要结构。雄蕊上有花粉，花粉落到雌蕊上，雌蕊可以发育 成果实和种子。 果实由果皮和种子两部分组成。 植物繁殖需要将种子传播出去，不同的植物传播种子的方式不同。 科学探究目标 会用播种的方法栽培植物。 能基于研究需要制定观察计划。 能用文字、图表、图画、照片、视频等收集记录植物生长变化到的相关信息。 能利用多种感官观察研究植物体的外部形态特征。 能利用解剖、建模、观察、实验、推理等方法研究植物器官的结构与功能。 能用表格、统计图表等方式整理观察记录的信息。 能依据科学记录，运用分析、比较等方法，得出结论。 能基于观察记录有依据的描述凤仙花一生的生长变化过程及规律。 能反思自己的探究过程，作出自我评价与调整。 科学态度目标 能在好奇心的驱使下，持续保持对植物生长变化及结构与功能的探究兴趣。 乐于通过长期观察记录研究植物一生的生长变化。 能客观记录凤仙花一生生长过程中出现的各种情况。 能够以事实为依据陈述自己的观点、接纳他人的观点 ， 面对有力证据及时调整 自己的观点。 能与多人分工合作进行探究活动，乐于分享自己的想法。 6 在养植植物过程中表现出对生命的珍爱。 科学、技术社会与环境目标 体会到环境与植物生长生存及繁殖之间的关系，具有保护环境的意识。 意识到植物与人类生活的关系，保护植物就是保护人类自己。 单元词汇 种子； 种子植物所特有的器官，由子房内的胚珠发育形成。包括种皮和胚，有的 还有胚乳。 种皮： 种子外层的皮，一般由胚珠的珠被发育形成，具有保护胚的作用。 胚： 胚是新植物的幼体，由胚芽、胚轴、胚根和子叶组成。 胚根： 种子植物胚的主要组成部分之一，种子萌发时，胚根首先突破种皮，发育 成幼苗的根。 胚芽： 种子植物胚的主要组成部分之一，种子萌发时，胚芽发育成植物的叶。 子叶： 种子植物胚的组成部分之一，双子叶植物有两片子叶，内含丰富的营养物 质，为种子提供萌发时所需的养料；单子叶植物只有一片子叶。 播种： 又称 撒种，指将植物种子种入土壤中。是人们种植绿色开花植物的主要方 式。 种子萌发： 种子萌发是指种子吸水后，种皮膨胀软化，胚体积增大突破种皮，一 般胚根先萌发发育出根、胚轴、胚芽再 萌发发育成茎和叶。种子的萌发需要适宜 的温度，适量的水分，充足的空气。 生长条件：一般指满足 植物生长所需要的外部环境条件，比如水、空气、阳光、 温度、生长空间等。 观察计划： 开展观察活动前的想法、策略，包括观察的内容、方法等。 根： 植物的营养器官，一般生长在土壤中，具有吸收土壤里的水分和溶解在水中 的无机盐以及固定植物的作用。有的植物的根还有繁殖植物和储存养料的作用。 芽： 植物的幼体，可以发育成茎、叶或花的部分。 直根系： 主根比侧根明显发达，竖直向下生长，侧根分布于主根周围。 须根系： 根系外形呈胡须状，没有明显的主根。 变态根： 植物为适应环境，根的形态和功能发生了变化。 茎： 植物体的营养器官，上部与叶、花和结果相连，下部与根连接，有运送水分、 7 养料的功能，有的还有储存养料的作用。一般生长在地上，也有生在地下的。 叶： 植物产生营养的重要器官，它通过光合作用为植物提供养料；通过蒸腾作用 调节植物体温。 蒸腾作用： 水分以水蒸气状态从植物表面散失到大气中的过程，叫做蒸腾作用。 纵切： 在植物解剖中，沿着物体较长长度进行切割的方式。 横切： 在植物解剖中，沿着物体较短长度进行切割的方式。 花萼： 花最外层的小叶，一般是绿色的。开花前，包在花蕾外面，可以保护花蕾。 花瓣： 花的一部分，位于花萼内，具有保护花内部的功能，花瓣的颜色、香味等 可以吸引昆虫为花授粉。 花粉： 种子植物雄蕊花粉囊内的粉状物体，内有精子。它在雌蕊柱头上萌发后形 成花粉管，其中的精子进入雌蕊中的卵细胞结合形成受精卵。 雄蕊： 植物的雄性繁殖器官，是花的重要组成部分。由花丝和花药组成，花药内 有花粉囊，花粉囊中有花粉。 雌蕊： 植物的雌性繁 殖器官，是花的重要组成部分。由柱头、花柱、子房组成， 子房内有胚珠，胚珠内由卵细胞。 传粉： 花粉从雄蕊的花药传送到雌蕊柱头上的过程。主要依靠昆虫和风帮助完成， 所以植物的花有虫媒花和风媒花之分。有些植物是自花传粉，有些是异花传粉。 果实： 植物体的繁殖器官 。 一般包括果皮和种子两部分。植物受精后，由雌蕊的 子房发育形成。子房壁发育形成果皮，子房中的胚珠发育成种子，胚珠中的受精 卵发育成胚。 材 料清单 （视学生人数和分组情况确定数量） 干蚕豆种子、浸泡过的蚕豆种子、其他植物种子、放大镜；花盆、土壤、凤仙花 种子（或其他一年生 绿色开花植物种子）、透明杯子、卫生纸、蚕豆种子、大白 纸；大试管、带根的凤仙花植株（或其他植物）、水、油、记号笔；不同时期的 凤仙花植株、测量纸、烧杯、红水、小刀、塑料袋、黑色纸、镊子、白纸、放大 镜、凤仙花以及其他植物的花；凤仙花以及其他植物果实；相关资料的图片、视 频及课件等。 三、分课时教材分析与教学建议 8 第 1 课 种子里孕育着新生命 （一） 背景和教学目标 “春种一粒粟，秋收万颗籽”，绿色开花植物大部分都是从种子开始新的生 命历程的，我们种下的是种子，收获的也是种子。植物的种子种类繁多，它们大 小不同、形状各异。世界上最大的种子 -非洲海椰子，长 20 多厘米，重 10 20 千克；而世界上最小的种子 -斑叶兰植物种子，重量只有 0.025 克，犹如尘 土。种子是植物的繁殖器官，种子的表面有一层种皮，里面有胚，有的植物里面 还有胚乳。种皮具有保护胚和胚乳的作用。胚是新植物的幼体，由胚芽、胚轴、 胚根和子叶组成。胚根、胚轴、胚芽分别发育成植物的根、茎、叶。胚乳和子叶 中含有丰富的营养 物质，用于满足胚发育成幼苗所需要的养分。有的植物种子有 一片子叶（如玉米），叫单子叶植物；有的植物种子有两片子叶（如蚕豆），叫双 子叶植物，单子叶植物种子中有胚乳。 本课通过引领学生观察不同植物的种子，认识到种子是多种多样，从而进一 步感受生物的多样性。通过观察种子的内部结构，认识到尽管种子的外部形态千 差万别，但内部结构基本相同，进一步构建多样性与共同性相统一的认知。 本课是单元起始课，要通过对内部结构的观察，帮助学生建立起种子中孕育 着新生命的认识，学习运用解剖的方法观察生物的内部结构。激发学生研究植物 一生生长变化的兴趣。 科学概念目标 植物种子多种多样，大小、形状等外部形态各不相同。 种子都有种皮和胚，有些植物种子中有胚乳。 胚是新植物的幼体，新的植物是由的胚发育来的。 大部分绿色开花植物用种子繁殖后代。 科学探究目标 能用解剖的方法研究种子的内部结构。 会用用放大镜观察种子的内部结构。 能用画图、文字等方法记录种子的内部结构特征。 能通过观察比较发现种 子内部结构的共同特征。 科学态度目标 9 能在好奇心的驱使下，表现出对种子内部结构的探究兴趣。 科学、技术、社会与环境目标 意识到种子是人类的主要粮食资源，保护植物就是保护人类自己。 （二） 教学准备 为学生准备： 干蚕豆种子、浸泡过的蚕豆种子、学生收集的其他植物的种子、放大镜、 镊子、白纸等。 教师准备：种子萌发的视频，班级记录表，教学课件等。 （三） 教科书解读 教科书在单元首页上呈现了一幅一株新生植物从种子萌发而出 的图片 ，揭示 了本单元研究的主题是植物的生命历程。 本课在教科书上共 2 页，分 4 个部分。 1.聚集 教科书中的图片呈现的是 水稻、红豆、 绿豆等 植物的种子，揭示了本节课研究的 对象是植物种子。教科书中的文字告诉了 学生一个科学事实，即绿色开花植物几乎 都是从种子开始新生命的。同时引发学生 思考种子与新生命之间的联系，激发学生 探究种子结构特点的欲望。将本节课研究 的话题聚焦为“种子的特征” 2.探索 探索部分包括两个主体活动。一是研 究种子的外部形态特征。二是研究种子的 内部结构特征。 教科书第 2 页探索 1“收集各种植物的种子 ， 观察并描述它们的外部特征。” 指向对种子外部特征的研究。“收集各种植物种子”说明关于种子外部特征认知 的构建要基于对多种不同的种子的观察，而不是一种植物种子。对话框中的文字 “综合运用感官并用比较的方 法 能观察到种子更多的特征。”提示了研究种子外 10 部特征的方法。 尽管植物种子外部形态千差万别，但内部结构基本相同。探索 2、 3、 4 均指向 对于种子内部结构的研究。 探索 2.是对学生关于种子内部结构的前概念测查。 种子能发育成一株植物，那种子里面有什么呢？本活动意在让学生用画图的方法 呈现自己脑中的种子的内部结构特征。基于认知冲突开展的学习活动更为有效。 探索 3.观察干蚕豆和用水浸泡后的蚕豆的内部结构，浸泡过的蚕豆胚已经开始 萌发，两者对照，更容易发现种子中的胚， 理解胚是新植物的幼体。教科书中的图片 和对话框提示了观察研究的方法：用镊子 去掉种皮；将豆瓣分开，即用解剖的方法； 用放大镜；对比观察；及时记录。 探索 4 “观察更多植物种子的内部结构。”旨在 引领学生观察其他植物种子内部结构与 蚕豆比较 ，以便抽象概括出种子内部结构 的共同特征。 3.研讨 研讨中问题是引领学生基于探索活动，对 所获得的的信息进行思维加工的过程，是 引领学生通过探索活动构建认知。研讨的 第一个问题，不同种子的外部形态千差万别是基于探索 1，在观察的基础上，通 过比较构建的认知。学生会发现种子的颜色、大小、形状、气味、表面的光滑程 度等各不同。研讨 2、 3，是基于探索 3、 4，在观察比较的基础上，通过抽象概 括的思维过程得出的结论，即种子表面都有种皮，内部都有胚，胚由胚芽、胚根、 胚轴、子叶组成，玉米等植物种子中有胚乳。种子中的胚有可能发育成新植物 。 是在观察的基础上通过比较教科书第 3 页探索部分提出了 3 个问题“ 1.不同 植物种子的外部形态有什么不同之处？ 2.不同植物种子的内部结构有什么相同 之处？ 3.种子的哪一部分有可能发育成植物？”这 3 个问题是让学生思考总结， 分析并建立种子内部的结构特征，这一特征与新生命的关系。教师可以组织小组 研讨，让学生根据自己在探索部分的记录进行分析。 11 4.拓展 拓展部分的内容 意在引领学生认识身边更多的植物种子。做种子贴画有利于 激发学生收集更多的不同种子的欲望。 （四）教学建议 1. 聚焦 教师在这个部分可以先在实物投影上展示蚕豆 或红豆等植物 种子，让学生说 说 这些 是什么 ？ 学生 根据生活经验 能说出 它们 是 籽儿、豆子， 教师可以 在此基础 上引导学生用科学词汇描述种子，告诉他们“籽儿、豆子 ” 都是是 植物的种子。 接着教师可以提出“春天把种子播种到土里会怎么样？”引发学生结合已有经验 思考种子的作用，然后播放春天种子萌发的视频（ 或出示图片） ，教师用视频 或 图片 直接引出本课的研究主题 “种子里孕育着新生命”。同时在视频 或图片 的基础上让学生思考种子为什么可以发育成新的植物。 2. 探索 回答种子为什么可以发育成新植物从观察种子开始，教师课前要安排学生收 集一些植物种子，教师也要事先准备一些种子。准备的种子中最好包括蚕豆或大 豆（有些地方称黄豆），并将其中的一部分种子用水泡好，可以要求学生在授课 前 1 至 2 天开始泡（也可根据种子的情况和各地实际确定浸泡的时间，但不宜过 长）。有条件的学校教师可以统一给学生准备干种子和泡好的种子。 教学时，可以让学生先在小组内说一说“你收集到的是什么植物的种子？它 是什么样子的？”教师指导学生用眼、鼻、手等感觉器官从颜色、形状、大小、 气味、表面光滑程度等方面进行观察和描述 。在小组观察研究的基础，采用集体 论证的方式在全班进行交流，达成共识，建立不同植物种子的外部形态各不相同 的认知。由此进一步引领学生思考，种子的外部形态各不相同，但它们都能发育 成植物，它们内部结构是怎样的呢？让学生结合自己的已有认知进行猜测，将自 己的想法画在活动手册上，教师可以用实物投影将部分学生的猜想进行展示交流。 一般情况学生们会猜想到种子里面可能有根、叶、花等，还 会 猜想 到 有让种子生 长的营养，教师可以询问学生猜想的理由，要尊重每一个学生的想法，可以把这 些猜测简单整理在班级记录表上。 不同的猜想进一步引发学生探 究“种子里面到底是什么样的？”的研究欲望， 12 教师要顺应学生的需求组织接下来的活动。教师指导学生观察干蚕豆和浸泡过的 蚕豆，为了保证观察活动的有效性，最好采用个人独立观察的方式进行。让学生 将准备好的白纸从中间对折，把干蚕豆和浸泡过的蚕豆分别放在白纸的左右两边 进行对比观察。学生会观察到干蚕豆稍微小一些，浸泡过的蚕豆胀大了；还会发 现它们外面都有“皮”包裹着，教师可以告诉学生观察到的“皮”叫做种皮。随 后教师指导学生用镊子剥去两个种子的种皮，在剥种皮时，教师要提示学生不要 破坏种子的内部结构，同时思考种皮有什么作用？接下来 引领学生继续观察去掉 种皮的蚕豆，学生会发现蚕豆种子有两半，一边相互连接，一边有一道缝隙可以 将它们分开。教师指导学生从有缝隙的一边将种子分开，并观察它们相连的地方 有什么？让学生用放大镜仔细观察并将观察到的现象记录在活动手册上，教师可 以提示学生用画图的方法记录观察 内容 。学生一般会发现上面尖尖的，下面是小 齿状的，然后利用实物投影展示学生的活动记录，这里的交流教师可以让学生用 自己的语言描述，在学生的描述下指明上面尖尖的是胚芽，下面是小齿状的是胚 根，一开始看到的两半是子叶，胚根、胚芽、子叶合起来是植物的胚。通过汇报 交 流帮助学生认识蚕豆的内部结构。对比干蚕豆和泡好的蚕豆内部结构时，会发 现浸泡后的蚕豆胚根、胚芽已经开始萌发，通过比较帮助学生推测胚根胚芽部分 可能会发育成新植物。最后观察其他植物的种子的内部结构与蚕豆进行比较，这 里可以放入玉米种子，引领学生发现，还有另外一种种子结构，但它们都有种皮 和胚。发现内部结构相同。 3.研讨 研讨活动可以穿插在探索活动中进行，教师要借助记录单让学生将观察的结 果展示出来进行交流。讨论活动可先在小组内进行然后在全班范围内讨论交流， 达成共识。 4.拓展 组织拓展部分教学活动时，教师可以先展示一些种子贴画或种子贴画的图片， 让学生观察画面中用了哪些植物的种子，种子的外部特征与画面中的图形有什么 关系。例如：植物的叶用绿色的绿豆，花朵用红色的红豆等。制作活动可以放在 课后进行，但教师应给学社介绍一下制作步骤。下面 的 方法可供教师参考。 （ 1） 在画纸或活动手册上，用铅笔画出自己喜欢的图案。 13 （ 2） 将收集好的种子分类放好。 （ 3） 用胶棒在画好的图案上涂好胶。 （ 4） 用小镊子将种子贴在图案上。 （五）学生活动手册说明 学生活动手册中记录种子内部结构 的内容，要让学生用图画的方式记录自己 的猜想，以及 观察到的干蚕豆与浸泡过蚕 豆种子的内部结构。指导学生用画图的方 法记录，要强调突出主要特征，不要过于 追求图画的艺术美。对于干蚕豆与浸泡过 蚕豆种子的内部结构的记录要关注胚根、 胚芽的变化。 做种子贴画，可以先让学生在活动手 册上画出设计图，再将种子粘贴上去。也 可以根据设计图，在另外一张纸上制作种 子贴画。 第 2 课 种植凤仙花 （一）背景和教学目标 第 1 课学生已经认同种子中的胚是新生命的幼体，种子可以萌发发育成新的 植物。但是种子如何发育成新的植物？所有的种子都能发育成新的植物吗？种子 萌发后植物又是怎样生长变化的？只有亲自种种植一株植物，才能在实际观察中 找到答案。本节课立足于观察种子如何在土壤中萌发，以及为后续的研究活动提 供观察材料，组织学生开展种植凤仙花的活动。栽培活动是否成功，栽培的植物 能否健康成长，能否做好观察计划、收集有效信息是本单元教学目的得以达成， 教学活动得以顺利推进的重要保障。 种子是植物的繁殖器官，可以发育成新的植物。但并不是所有的种子都能发 育成一株新植物。这与种子的胚是否完整，种子的子叶或胚乳中储存的养料是否 14 能满足胚发育所需要的养料，以及种子所在地的环境条件等有关，所以播种的种 子要选择完整的、颗粒饱满的，要保证所生活的环境具有适宜的温度和水分和充 足的空气。本课通过种植凤仙花要使学生学会播种及栽培植物的方法。种子播种 在土壤中无法观察到种子的变化过程，教科书让学生想办法观察种子在土壤中的 变化情况，引导学生设计实验，寻找问题的答案。种子萌发时必须吸收足够的水 分，吸水后种子膨胀，种皮软化破裂，空气进入种子，种子开始呼吸，适宜的温 度可以保证种子不断的呼 吸，并得到能量，才能使种子顺利萌发。种子萌发需要 适宜的温度、水分和充足的空气，这一认识的形成，不是通过一系列观察对比实 验获得的，而是根据学生的已有经验，在学生栽培植物的活动过程中体悟到的。 做好观察记录是本单元学习的关键，本节课引领学生制定观察计划，为整个单元 的学习活动做着必要的准备。 科学概念目标 种子萌发需要适宜的温度、水分和空气。 科学探究目标 会用播种的方法栽培植物。 能利用种植杯观察记录种子萌发的过程。 能基于研究需要制定观察计划，能用表格、图片、测量纸等记录凤仙花的生长 变化。 科学态度目标 能在好奇心的驱使下，表现出对种子萌发过程的探究兴趣。 乐于运用长期观察记录的方法完成研究植物的生长变化。 科学、技术、社会与环境目标 意识到植物生长依赖于适宜的环境条件，具有保护土壤和周围环境的意识。 （二） 教学准备 为学生准备： 花盆、土壤、凤仙花种子等种植材料。透明杯子、卫生纸、蚕豆种子、大白纸 等 教师准备： 15 播种活动视频、教学课件等 （三） 教科书解读 本课在教科书上共 2 页，分为 4 个部分。 1.聚焦 教科书第 4页呈现的刚刚破土而出的 幼苗图片， 揭示了本节课的活动是种植植 物。同时引发学生思考，种子是怎样在土 壤中发育成幼苗的？种子萌发需要什么 条件？所有的种子都能萌发长成新的植 物吗？这些问题也是本节课要研究的问 题。 种植植物的目的，是通过实际观察研究植物生长变化的规律，而植物的生长 是一个长期的过程，所以做好观察计划也是开展后续研究的重要保障，这是本节 课聚焦的另外一个话题。 2.探索 探索部分包括三个活动。 活动 1，为种子活动，教科书提示学生 要“挑选饱满、没有受过伤的凤仙花种子”， 种植的地点是花盆中或校园的花池中。活 动一中的图文，介绍了在花盆中种植植物 的方法，花盆出水空出放入小石头既可以 使土壤不外漏，也能能保证多余的水分能 及时渗出。用手指按 2-3 个洞，深度约 1 厘米，提示一个花盆中可以播种 2-3 粒种 子，种子上覆盖的土不要太深。往土壤中 浇水、将其放在温暖的地方，是为保证土 壤的湿度和适宜的温度，满足种子萌发需 要的条件。 活动 2，是设计实验观察土壤中的种子萌发时的变化。教科书提示做一个种 16 植杯。种植杯必须是透明杯，能看到里面的种子的变化。种子放在卫生纸与杯壁 之间，放入卫生纸，既能使种子吸收土壤中的水，又有利于观察萌发后植物的变 化。图 2 示意往杯中加水，提示要保证种子 有适宜的水分。 活动 3，是制定植物生长变化观察计划。制定计划是由小组成员共同完成的。 教科书呈现了一张完整的植物生长变化观察计划表，表里包括植物名称、栽培时 间、栽培地点、栽培方法、观察记录方法、观察记录内容 6 个部分。为给学生提 供了观察计划的范例。 观察记录表中的内容是需要连续记录的内容。此外，还可 以利用观察日记、照片、视频等方式记录植物的生长变化情况。 3.研讨 问题 1“为什么要选择饱满的、没 有受过伤的种子播种？”是基于探究活 动 1 进行的思考和讨论，因为饱满的种 子里面存储的养料充分，能够满足种子 萌发的需要；受过 伤的，或者是破损了 的，或者被虫咬伤了，如果损毁了胚根、 胚芽等，种子就无法萌发。问题 2，种 子需要什么条件才能萌发，证据的获得 是实际栽培活动及种植杯的设计活动， 要想让种子萌则需要适宜的水分和温度。 如果在后续的观察活动中没有满足这些 条件，种子就无法萌发，可从正反两个 方面感悟种子萌发需要的条件。问题 3，怎样才能做好观察计划，是对做观察计 划活动的回应。 4.拓展 拓展部分“选带芽眼的土豆块、红薯块或天竺葵的枝条种到花盆里 ，观察它 们的生长变化 。”是为了拓展学生关于植 物繁殖方式的认识。用土豆块、天竺葵 的枝条、红薯块繁殖植物，呈现的是用植物茎和根繁殖植物的方式，属于无性繁 殖。用种子繁殖后代的方式为有性繁殖。 （四）教学建议 17 1.聚焦 教师可以通过引领学生回顾第 1 课的学习内容，以谈话的方式引进本课的教 学。“我们已经知道种子中孕育着新生命，种子可以发育成一株植物，那么所有 的种子都能萌发长成新植物吗？”“你们种过植物吗？在什么条件下植物才能成 活？”“播种下去的种子在土壤中会发生怎样的变化？”“今天我们就亲自种植一 棵植物，在实践活动中寻找问题的答案”。 这里提出的一系列问题只是引发 学生 思考，引出本课的教学内容 。 2.探索 探索部分的第 1 个活动是种凤仙花， 种植凤仙花要分选种和播种两个步骤。 首先指导学生选种，教师可以先提供一些大一些的种子，比如黄豆种子，其中有 饱满的、干瘪的、有虫洞的、破损的，问学生，如果让我们种植黄豆，你会选择 哪些种子，为什么？通过交流是学生明确应选择饱满的、完整的种子。然后提供 给学生凤仙花种子和放大镜，让学生从中选择 2-3 粒，用于播种。学生选好种子 后，组织学生开展播种活动。播种所用的花盆、土壤、石头（或瓦片）、喷壶等 有条件的学校可以由教师统一准备，条件不足可以让学生准备。需要注意的是花 盆内不要提前放好石头（瓦片）和土壤，土壤和石头（瓦片）可以先放置在塑料 袋里，石头（瓦片）也 要大小不，给学生提供选择的空间。此外，教师还应准备 一些一指粗的树枝和小铲子会更有利于学生操作。播种前教师可以让种过植物的 学生说一说应该怎样播种，播种时要注意些才能使植物成活？学生根据经验可能 会说“需要花盆、土；要把种子埋到花盆的土里，然后浇水；土要有营养等等” 教师根据学生的回答可以追问“花盆下的小孔有什么作用？花盆中放多少土？什 么样的土适合种植物？种子埋多深？怎样埋？等”在交流中明确播种的步骤与注 意事项。学生开始播种活动前， 教师可以用视频或图片展示正确的种植 步骤与注 意事项，为学生的活动提供有效的支撑。学生播 种活动结束 后，教师引导学生思 考，为什么要浇水？为什么要把它放到温暖的地方？帮助学生建立种子萌发需要 适宜的温度、水分和空气。接着提出问题“种子在土壤中可能会有什么样的变化？ 怎样能看到这些变化呢？”由此引出第二个探索活动。 组织第二个探索活动时，先让学生想办法，如果学生提出从土壤中挖出来， 教师可以用“如何能够连续观察呢？”的问题，引发学生想到用透明的容器。如 18 果学生 有困难，教师可以直接呈现种植杯，组织学生制作种植杯。 为了方便学生 观察与收集更多的信息，种植杯里 要 选放较大的种子，比如蚕豆或黄豆。杯子四 周分别放 1 粒种子 ，一个种植杯中可以放 3-4 粒种子，最好让学生按不同的方向 放置种子，比如有的种脐朝上、有的朝下、有的向左、有的向右。 透明杯子可以 是塑料也可以是玻璃杯，尽量选择高一些的杯子。也可以用 1.5L 无色透明的塑 料饮料瓶剪掉上部代替杯子。卫生纸大约需要 5 6 层，过薄纸会在操作中撕裂 影响观察。教师可以指导学生按以下方法操作：先将卫生纸沿杯壁放好，再放入 半杯土壤，不要压实，在杯壁与卫生纸之间塞入种子，每颗种子之间要留出一定 的距离，最少 2 3 指，然后再加入一些土壤，大约占杯子的三分之二，轻轻敦 实土壤，最后浇适量的水。学生可以以 小组开展制作种植杯活动，为了做好后续 的观察与记录，在杯子上要用记号笔给每一颗种子编号， 教师要提醒学生每天观 察并记录 每颗 种子的变化 情况 。 探索部分的第 3 个活动是小组讨论，制定植物生长变化的观察计划。这是一 个长期观察计划，有了“动物一生”的学习经历，学生对进行长期观察已经不陌 生了。教师可以先问一问学生 植物 可能有哪些变化，我们应该采取哪些方式来记 录植物的这些变化？ 教师要简单在黑板上罗列学生的回答，并追问“如何记录这 些变化？”之后学生进行讨论并设计观察计划表，随 后 小组间可以交流设计的表， 交流中教师要有意识的让学生反 思自己的设计并修正，最后教师可以 提供植物生 长变化计划的范例表格，让学生 进一步 对照表格对自己原先设计的观察计划表进 行修改。 3.研讨 研讨的三个问题应在探索活动中适时进行。整个探索活动结束后，教师可以 再将这三个问题以作业的方式布置给学生，引导学生在后续的观察活动中继续思 考，不断收集证据支撑自己的想法。大概一周到 10 天左右的时间，种植的凤仙 花会萌发出幼苗，种植杯中的种子也会萌发，教师要及时抓住这个时间节点在学 生展示汇报种下的种子生长情况的时候进一步开展研讨活动。 4.拓展 拓展部分的内容可以安排学生在课后完成， 但课堂上教师要做适当的指导。 也可以播放一些用土豆块 、 红薯块，天竺葵的枝条或其他植物的根、茎、叶繁殖 19 植物的视频，帮助学生了解种子繁殖之外的植物的其他繁殖方式。 3.种子长出了根 （一） 背景和教学目标 根是植物的营养器官，一般位于地下， 具有吸收 水分 、 无机盐 及 固定植物的 作用 。有些植物的根发生变态，具有储存养料的作用，还能用于繁殖植物。比如 我们日常吃的红薯就是植物的根。 种子萌发时胚根首先 发育成根，随后胚轴和胚 发育长出茎和叶 ， 形成植物的幼苗。种植杯中的黄豆种子首先长出根，无论如何 放置黄豆，发育出的根都会逐渐向下延伸。黄豆种子萌发首先长出一条主根，随 后在主根上长出一些较细的根，成为侧根，像黄豆根这样有明显主根的叫直根系。 大多双子叶植物的根是直根系 。还有一些植物主根与侧根区别不明显，呈胡须状， 成为须根系。玉米、小麦等单子叶植物一般都是须根系。 学生种植植物后经过一段时间，播种在花盆中的种子和种在种植杯中的种子 都陆续萌发了，但也有学生的种子没有萌发，通过展示交流引领学生找到种子没 有萌发的原因，进一步强化种子萌发需要适宜的环境条件的认知 。当学生看到种 子先长出根、并且根总是向下生长的现象表现出好奇与兴奋，因为这一现象与大 部分学生的认知是冲突的，更多的学生认为应该是先长茎和叶。那么，为什么先 长出根呢？根有什么作用呢？这时候提出这样的问题，很好的顺应了学生思维发 展需求。教科书先让学生根据所观察到的现象和关于植物根的已有认知推测跟的 作用，之后组织学生通过实验检验自己的推测，这是科学研究的一般程序和方法。 生活在不同环境中的植物，根的形态特征不同，比如生活在戈壁滩等干旱环境中 的植物根系发达，而生活在水中的植物根常常短而细小。认识这一现象有利于帮 助学生 进一步建构结构与功能相统一的认识。 科学概念目标 种子可以萌发成幼苗。 种子萌发先长根，再长茎和叶 ， 根总是向下生长。 根 能够吸收水分、矿物质以及固定植物，帮助植物维持自身生存。 生活在不同环境中植物根的外部形态具有的不同特点 。 科学探究目标 20 能 够基于观察描述种子的萌发过程。 能 够有依据地对植物根的作用做出假设。 能用 用 画图 的方法记录根吸收水分的实验现象 。 能 以 实验现象 和生活现象为依据说明根的作用。 科学态度目标 在科学探究中能以事实为依据调整自己的观点。 乐于运用实验的方法探究根的作用。 科学、技术、社会与环境目标 知道环境影响植物生存，具有环境保意识。 （二） 教学准备 为学生准备：大试管、带根的植物（凤仙花）、水、油、红色水彩笔等。 教师准备：种植杯，种子萌发过程视频、不同形态根的图片等教学课件。 （三） 教科书解读 本课在教科书上共 3 页，分为 4 个部分。 1.聚焦 教科书第 7 页展示 图片呈现的是从 花盘中拔出的植物幼苗，画面聚焦在根的 部分。指向本节课观察研究的对象是植物 的根。聚焦的文字提示本课的研究活动是 基于前一节课的种植活动，及课前对种植 杯中种子变化的观察，研究的话题是种子 萌发的过程及根的作用。 2.探索 探索部分包括 3 个活动。活动 1，呈