植物汁液的探宝之旅

徐晖

“植物汁液的探宝之旅”是苏州青少年科技馆推出的科学课程之一，对接小学科学课程标准“生命科学”领域中“人，植物、环境之间存在着相互依存的关系”，以植物汁液为主线，以探究式、引导式的学习方式，通过创设情境、讲故事、变魔术、做实验等活动，使学生产生认知冲突，激发学生对知识探究的兴趣，使他们学会从观察、记录中得出实验结果，获得直接经验，并能与他人交流分享实验结果，通过讨论形成集体观点。本活动可以让学生更好地认识植物，喜欢植物，培养学生热爱大自然的情感，同时养成科学饮食的习惯。

活动目标

◇科学知识目标：学会植物汁液的提取方法;了解植物汁液在酸碱溶液中会呈现不同的颜色;认识植物汁液中的花青素和维生素C;了解植物与我们生活之间的联系。

◇科学探究目标：引导学生自主发现认知冲突，激发探究兴趣;引导学生完成比较完整的探究计划;引导学生在观察、记录等实验中验证猜想。

◇科学态度目标：引导学生尝试用不同方法、不同材料完成科学探究，体验创新乐趣;培养学生分工协作、多人合作进行探究学习的能力;引导学生学会分享观点。

◇科学、技术、社会与环境目标：了解植物与人们生活相互影响，相互依存的关系;认识到好奇心是科学技术发展的动力。

活动内容

课程包括植物汁液的提取和扎染，判断植物汁液酸碱性，认识植物汁液中花青素和维生素C的成分，检测维生素C及营养分析等学习内容。课程应用了丰富的科学原理，体现了生命科学、工程设计、物质科学等多学科交叉。

植物王国的色彩

科技辅导员通过展示青团、南瓜饼等各类糕团，引导学生思考为什么这些食品有不同的颜色。学生利用手中的材料，动手实践，体会植物中存在汁液的现象，并思考怎么样才能提取植物的汁液。学生在科技辅导员的引导下发现问题、思考问题和解决问题，并对探究情况作总结和讨论。学生通过实验发现纱布可以染上颜色，从而了解植物汁液的染色功能，然后再亲自动手创作出一件扎染作品，并对作品进行展示和评价。

这个活动利用食物引起学生的好奇心，用视频等方法让学生对植物汁液产生兴趣，进而进行有效的自主探究。活动充分发挥了学生的想象力和动手能力，让学生深入了解了植物汁液的用途，了解了人类与植物的相互关系，激发了学生热爱大自然、保护大自然的情感。

会变色的花

活动通过趣味魔术和科学家的发明故事，激发学生动手探究的热情。学生分组提取植物汁液，观察和认识植物汁液在酸碱溶液中的变色现象，尝试像科学家一样通过实践发现酸碱指示剂。通过发现花青素的小故事，让学生了解生活中的花青素，揭示植物汁液遇酸碱溶液变色的实质。学生还通过实验测试自己喜欢的食物和家庭常用物质的酸碱性，加深对酸碱指示剂的认识。

这个环节的活动让学生自行设计简单的探究实验，经历基于实证的探究过程，培养他们的团队合作精神。通过活动，学生初步认识到花青素是使某些植物汁液遇酸碱溶液变色的原因，花青素在不同酸碱状态下呈现不同的颜色，所以植物汁液可以作为酸碱指示剂。通过自制酸碱指示剂，使学生认识生活中一些常见物质的酸碱性，让化学知识为生活服务。

蔬果对对碰

科技辅导员通过表演小魔术吸引学生的注意力，激发他们的兴趣，并引出维生素C这一话题。通过一系列蔬果汁和淀粉、碘酊溶液混合的小实验，让学生直观明了地感受蔬果汁中维生素C的存在。通过动手做实验，学生认识到蔬菜不耐久煮，不同的食物加工方法也不同，要为食物找到一种适合的烹调方式。

这个环节活动引发了学生的好奇心，调动了他们的积极性，激发了他们探究的欲望。科技辅导员积极引导学生自己设计实验方法，安排实验步骤，制订探究计划，培养他们科学的实证态度，并引导学生提出自己的看法，辨证分析，从不同角度思考问题。通过分组实验，锻炼了学生的团结协作动力及动手能力，让他们学会简单的现象分析，并体验严谨的科学精神。

创新点与亮点

把科学概念的学习作为一种手段而不是目的此项目与小学科学课程标准的学科核心概念“了解生物体的主要特征，以及生物体与环境的相互作用，初步了解植物与人的相互关系”对接，也涉及跨学科概念“基于所学知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题”。

采用5E教学法 根据受众年龄、学情特点，通过展示不同颜色的糕点、会变色的花、趣味小魔术等直观现象，让学生产生认知冲突;引导学生尝试用不同方法、不同材料完成植物汁液的提取、酸碱溶液测试、维生素C大探秘等实验，进行科学探究，体验创新乐趣;培养学生分工协作、多人合作的探究学习能力，并让他们学会分享彼此的想法。

开展以工程设计、问题解决为主线的综合实践活动让学生亲历设计-实施-验证-改进-交流的工程设计和问题解决过程，自然而然地形成跨学科的学习体验，将多学科知识应用到具体的问题解决之中，有助于对学生跨学科综合能力的培养。

总结与思考

“植物汁液的探宝之旅”不仅是探知识的宝库，更是一场对学习方式、探究能力的探宝体验。通过对学校教师、家长和学生的调查问卷反馈情况，大家对活动的总体满意度为100%。但在项目的实施过程中，我们发现了以下两方面问题。

学校与科技馆的教学侧重点有差异

同为施教者，由于课堂时间的限制，学校教师更关注学生知识与能力的掌握程度，以及对教学環节、时长的把控，上课必须严控时间，所以不得不压缩实验时间或者讨论环节。而在科技馆开展活动，时间比较自由，对于在实验中遇到的问题，科技辅导员可以组织学生充分展开讨论。通过观察和访谈，科技馆内的活动更能让学生尽兴体验。

探究性学习与预期效果有差距

在教学过程中，我们发现学生对动手做实验特别感兴趣，但是验证、改进、交流等环节进行得不是特别顺畅。可能是由于基于实验的探究在学校科学教育中很少用到，所以学生在探究环节会出现茫然不知所措的情况，需要科技辅导员不断启发和引导，耗时较长。科学素养的形成是长期的，探究性学习是科学教育中有效的学习方式，但是探究活动具有不可预见性，主要是由于学生个体间的知识水平和思维能力的差异导致，这也决定了科技辅导员在教学过程中不可以放任学生完全自主探究，而是要以目标为导向，启发学生进行自主探究。