让学生在探究中体会创新——以“苍耳的启示”教学为例

文 | 贾丹

《小学科学课程标准》在培养学生探究兴趣方面提出3～4年级学生能在好奇心的驱使下，表现出对现象和事件发生的条件、过程、原因等方面的探究兴趣；在追求创新方面3～4年级学生可以乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究，体会创新乐趣。

设计思路

学生在三年级开始接触科学课程的学习，非常喜爱科学课，乐于参加动手探究活动，但是学生并不知道合理利用一些方法进行观察、探究活动。基于《小学科学课程标准》和我校学生特点，我对首都师范大学版《科学》第二册第四单元《植物怎样传播种子》设计出“苍耳的启示”一课。

本节课是《植物怎样传播种子》的第二课时，在第一课时学生已经认识到了植物传播种子的主要方式有靠风传播、靠动物传播、靠水传播以及靠自身弹射传播。认识到种子的传播方式与其自身的结构特点和所处环境有关。本节课学生通过学习巩固第一课时的知识，能够利用对苍耳结构特点的认识，初步尝试设计解决生活中的实际问题，体验科学家探究的过程，并简单模拟仿生学的研究过程。

案例描述

（一）教学目标 掌握苍耳结构特点，能够利用对苍耳结构特点的认识，尝试设计解决生活中的实际问题，培养学生的科学探究精神和知行合一的科学态度。重点与难点，能够利用对苍耳结构特点的认识，尝试设计解决生活中的实际问题。

（二）教学准备 课件、苍耳、放大镜、尺子、纱布块、橡胶块、皮毛、塑料、鞋带、记录单等材料

（三）、教学过程

抛出话题，明确研究对象并提出问题（预计3分钟）

1．课件展示苍耳植株，师导入：“这是田野里常见的绿色开花植物——苍耳，请大家仔细观察图片，你都看到了它的哪些部分？”（设计意图：利用所学明确苍耳是植物的果实）

关于种子，教师可以出示提前纵切好的苍耳果实，展示里面的种子，引导学生观察：“你找到苍耳的种子了吗？种子有什么用？”（设计意图：引导学生明确苍耳的种子藏在果实里，并联系已有经验明确种子的繁殖作用）

2．提出问题：“你认为苍耳是怎样把种子传播到远方去的？”预测学生能够利用《植物怎样传播种子》一课的学习，绝大部分同学都能推测出“苍耳能够借助动物帮忙传播种子”的结论。

引导学生借助感官和工具观察苍耳，寻找证据支撑自己的观点（18分钟）

1．师谈话：“你们怎么就能肯定你的观点是正确的？我不太相信，请你拿出证据来说服我。”预测学生会联系生活经验，说苍耳的身上有刺。

2．“真的有刺吗？这个证据你是怎么获得的？”（设计意图：引导学生思考信息、证据的获取方式、方法）预测有的学生会说曾经在生活中或书上看过苍耳。“你获取证据的方法是‘看’。”（板书：观察方法“用眼睛看”）

4．教师要紧接着追问：“当用眼睛看苍耳时，你获得了哪些信息？”预测学生会提到苍耳有刺。“苍耳的哪有刺？什么样的刺？你还需要再仔细看看嘛。”

5．学生带着问题观察苍耳。此时，教师发给学生苍耳，并明确要求就用眼睛仔细看10秒钟。然后问“谁给大家说说，通过用眼睛仔细观察，苍耳真的有刺吗？哪有刺？有什么样的刺？”预测学生会肯定看到苍耳的表面布满带倒钩的小刺。如果有的学生没有看到刺上的小倒钩，教师可启发学生思考：“会有部分同学像我一样视力不太好，你们有没有办法让我们看到那些带倒钩的小刺？”预测学生会想到使用放大镜。（板书：借助工具）

6．引导学生借助更多的感官观察苍耳，获得信息。“除了看，你还有更多的获取信息的方法吗？”（设计意图：启发学生想到借助更多感官观察物体）预测学生会想到用手摸，用鼻子闻，用舌头尝等方法。学生用手摸，会感到它扎手，苍耳很轻；学生看到苍耳的表面布满有倒钩的刺，推测可以借助动物帮忙传播种子；通过比较让学生意识到小、轻也是苍耳能够借助动物帮忙传播种子的特点。

7．小结，“借助感官和工具观察苍耳，你获取到了哪些能够说服我支持你观点的证据？”预测学生会想到因为苍耳的体积小、重量轻、全身布满带倒钩的小刺，所以说苍耳是借助动物帮忙传播种子的。（在观察信息上面板书“证据”两个字）

引导学生通过模拟实验证实自己的观点（预计9分钟）

1．“动物是怎样帮助苍耳传播种子的？你能再现动物帮助苍耳传播种子的过程吗？你需要什么？”

2．明确模拟实验方法。教师播放演示实验的视频，实验要求：请像我一样运用不同的物品轻轻地碰触尺子一端的苍耳，把苍耳携带到尺子的另一端后取下，记录观察到的现象，然后再用其他物品重复刚才的实验。学生分组实验并记录，教师巡视。

3．组织学生交流汇报。通过实验你发现了什么？预测学生会想到动物的皮毛和人的某些衣物能够帮助苍耳传播种子，但并不是所有物品都能帮助苍耳传播种子。

4．小结：像我们刚才那样模拟自然界的动物和人接触苍耳的过程，就是通过模拟实验的方法来寻找证据，请大家想一想，通过刚才的观察、实验，你获得了哪些能够支持你观点的证据？学生尝试陈述支持自己观点的证据。（设计意图：引导学生归纳概括苍耳能够借助动物传播种子的特点）

利用所学解决问题（预计10分钟）

1．教师：“通过今天对苍耳的研究，大家能够受到一些启发来解决我们生活中遇到的问题吗？我发现值周生和队干部的袖章特别容易丢，你能通过今天的学习，模仿苍耳的特点设计一种新袖章，让它能牢牢地粘在衣服上吗？请各组先讨论一下这种新袖章得设计成什么样子？”学生以组为单位研讨解决方案，教师巡视，并参与其中。

2．组织学生交流汇报新袖章的设计方案。教师：“你们是怎样设计的？为什么这么设计？你受到了苍耳的哪些启发？”学生代表汇报，其他人补充。教师：“其他小组对他们的设计有哪些疑惑吗？还有更好的建议吗？”（设计意图：引导学生相互质疑、补充、完善解决方案）

3．根据他人意见，再次修改完善方案。教师：“请各组根据大家的建议，回去修改完善自己的解决方案。”

布置作业（1分钟）

请各组根据自己的设计，利用课余时间尝试制作新袖章，下节课我们进行展示。

教学反思

本课的教学设计主要有两大环节，在执教本课前我对本课的第二环节的完成程度没有自信，担心学生在自主设计方案环节不能提出合理性的设计方案。在本课的实际教学中，我发现学生通过第一环节的学习，可以非常清楚地认识到苍耳的结构特点，可以提出合理的方案。

瑞士工程师乔治·德·梅斯特拉尔根据苍耳、牛蒡等刺果的特点，发明了既容易系上又容易解开的尼龙搭扣，在教学过程中我并没有给出尼龙搭扣的实物，同时也没有介绍乔治发明尼龙搭扣的过程。但有些学生想到了可以利用尼龙搭扣来解决问题，而很多学生却提出了更多的其他设计，虽然这些设计有很多不尽人意的方面，但是我认为更好地调动学生进行发散性思维，亲身经历发明家的发明过程，体验仿生学的研究过程，这些更为重要而有意义。