小学科学教学融入STEM理念的设计与实践案例：《做一个生态瓶》.docx

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1、M3生态和生态系统一T4生态瓶的研究教学设计对该模块教学设计的详细说明：孩子们都有去各地游玩的经历，他们看到了美景，也有看到令人惋惜的现象。 很多孩子都有强烈的环境保护意识，也有想要研究问题产生的欲望，但没有能力 和过程方法指导。我们希望通过这样的活动，帮助孩子逐步形成发现问题，寻找 原因，努力解决问题的能力。1 .在外出游玩当中发现问题。2 .思考讨论研究方法来解决问题。3 .尝试制作生态瓶，了解生态系统各成员的关系。4 .通过长期观察，对比实验，分析生态瓶内各成员的作用以及相互关系。5 .通过多种实验，详细了解生物与非生物之间的关系。6 .对求是（和家园）小学的生态池，浙大护校河，西溪湿地

2、，西湖进行考 察，收集数据。7 .在学校科技节环保小课题研究参评展示。8 .为在学校网页主界面上的结果展示做准备。9 .撰写一篇发表在当地日报上的文章。10 .进行宣传，保护西湖，西溪环境，维护生态平衡。内容在课程中的嵌入科学、语文、数学、美术、综合实践与学科专业性相关的对照生物、社会学、语文、信息学与模块内容相关的对照Ml：生物多样性M3：生态和生态系统M4：环境保护3 .师：这个小组的生态瓶在没有人为干预 的情况下，未来一周、两周、甚至更长的 时间里可能会发生怎样的变化？4 .师：到底会出现怎样的变化呢？我们怎 样可以知道？5 .师：如果给大家提供一份观察记录表， 我们会观察吗？和家园小学

3、的同学都在期待大家的研究 成果哦！好研究。每课一练板书设计相关微课课后反思与模块分主题相关的对照相关胜任力T1：生态系统的基础T2：生态系统（生态池）中的生物T3：生态系统（生态池）中的非生物T4：生态系统（生态池）各要素的联系T5：处于危险的生态系统（生态池）及其影响T6：生态系统和环境保护T2. 1植物T2. 2动物T4. 1：食物链T4. 2：生物与水T4. 3：生物与空气TK3跨学科工作素质培养目标1：学生掌握探索不同生态系统情 况不同原因中必须运用的学科知识指标L学生认识到需要掌握生物学科专业知识; 指标2：学生认识到需要掌握社会学学科专业知 识；指标3：学生认识到需要掌握美术学科专

4、业知识; 指标4：学生认识到需要掌握语文学科专业知识; 素质培养目标2：学生能够应用不同学科的信息 收集工具胜任力，素质培养目标和指 标胜任力，素质培养目标和指 标指标1：学生能够在研究不同生态系统情况不同 产生的原因时用正确的方法。指标2：学生应当能够从生态瓶中各生物的变化 找出它们之间的关系。TK4计划与行动能够设计并制作生态瓶； 能够根据计划开展研究；TK6理解与合作 能够对他人表现友好能够将对公正的理解作为决定和行为的基础，独立计划并行为认识危机、危险和不安全并作出权衡胜任力1:世界开放性的感知：素质培养目标：学生认识到，针对生态系统的研 究能够将不同的人及不同人的兴趣调和统一。例 如

5、：世界各地的人都面临着环境被污染破坏，生胜任力网络化胜任力网络化态系统不稳定的问题。胜任力2：跨学科工作素质培养目标：学生可以进行问卷调查，科普宣 传，寻得大家对生态平衡的认识，并宣传其的重 要性和做法。1 .调查问卷制作，整理形成数据，分析数据。2 .访谈录音。学生成绩采集形式3 .撰写调查研究小报告。4 设计制作生态瓶并能想办法让生态瓶中的生物 存活下去。运用的教学方法和教学媒介L学科专业性方法：生物学专业方法社会学专业方法信息学专业方法.交流与合作的教学方法:小组成果海报展示网页展示教学方法撰写文章进行采访2 .开放学校的教学方法：求是村居委会科普馆邀请环境中心专家讲座调查相关人员和项目

6、参与人员.创造性教学方法：发散性想象教学媒介1 .言语教学媒介1）生态系统专业书籍；2 .多媒体教学媒介1） Pad2）专业性网站；3.行动指向教学方法1）水质检测2）创建个人网页校内合作科学、语文、美术、劳动与技术、信息技术、综 合实践学科教师合作与校外伙伴的合作西溪湿地管委会合作西湖管委会合作留下街道社区居委会合作 求是村社区居委会合作M3T4T4.2做一个生态瓶活动模块T4T4.2课题做一个生态瓶教时1教学背景背景分析：本内容属于生态和生态系统模块第四部分生态瓶研究的第二课，同时 也是科学学科五上生物与环境单元中的第六课。模块与教材的意图是希望学生 在了解生物适应环境、生物之间的关系，初

7、步认识生态系统的基础上，关注生态系 统中出现的问题，能将理论付诸于实践，通过设计、制作并研究 个小型的生态系 统一一生态瓶的过程，进一步认识：生态系统会在生物种类、数量和非生物因素的 影响下发生变化。学情分析在本次教学中，学生对食物链和生态系统具有初步了解和认识，能从理论层面 分析影响生态系统平衡的原因，对探究周围生态系统充满了好奇，但对影响某一类 生态系统状态的具体因素到底是什么并不清楚，同时也缺少开展这方面研究的实践 体验和相应能力。教学目标本课目标：通过经历设计、建造生态瓶，预测生态瓶变化，尝试用长期观察、使用仪器检 测等方法开展研究的过程，期望达成：进一步明确生态系统会在生物种类、数量

8、和 非生物因素的影响下发生变化，丰富“生态系统”这一概念：能合理设计并能按照 设计方案建设一个生态瓶，逐步形成开展生态系统研究的基本能力；提升探究周围 生态系统的兴趣和热情，为后续进一步开展生态瓶、生态池及其他生态系统的研究 活动奠定基础。教学重点设计制作生态瓶，分析可能会影响生态系统稳定性的不同因素教学难点设计制作生态瓶，分析可能会影响生态系统稳定性的不同因素课前 准备教师教案，教学ppt, ipad教师机学生IPAD1 （设计单），IPAD2 （资料卡,提示卡,补充卡）,活动材料非生物：生态瓶容器，洗净的石子，池塘水、自来水植物：金鱼藻、浮萍动物：斑马鱼、黑壳虾、青鳍教学设计过程教学环节学

9、生活动设计思路时间一、实情呈现，铺垫：明确活动任务1破冰互动（1）师：同学们好！我是来自杭州市求 是教育集团和家园小学的吴老师,很高兴 认识大家。（2）师：同学有什么想要了解我吗？也 可以向大家介绍自己！2.课前铺垫（1）师：和家园五年级的同学知道我要 来给大家上课，托我给带一份礼物：同学 们外出游玩时拍摄的一些照片，我们一起 来看看吧！（2）看了之后有什么感受吗？（3）是的，确实很美！当森林、海洋、 草原、湿地、湖泊这些生态系统中的生物 和非生物，能在没有人为干预的情况下达 到平衡，我们身边的环境就会变得更美！ 3.引入问题（1）我们和家园小学的环境也很美，一 起来看看吧（播放PPT介绍和家

10、园校园） （2）为了让我们的校园变得更有生机， 更加灵动，五年级的同学就在老师的带领 下，在这个生态池里面放了金鱼藻、浮萍、 斑马鱼、青鱼、小虾和螺狮，池底还铺 了一层不厚的沙子,希望它能成为一个可 以自动调节的生态系统。（3）可是，现在的生态池却经常出现一 个问题，希望我们长江实验小学五年级的 同学一起参与解决，怎么样？L生自我介绍，师生 互动2 .生看照片3 .预设：很美，海 底世界很漂亮通过回忆认 识大自然中 的生态系统， 发现不同生 态系统存在 的不同问题， 引发学生对 生态系统的 关注及探究 热情4.师生问好，开始上课二、呈现问题，揭题：做一个生态瓶1 .问题呈现（1）师：和家园同学

11、遇到的问题到底是什么呢？ （PPT）生态池里养着的小鱼, 隔一段时间就会死掉儿条，前两天我们又发现了两条死鱼，你们看!（2）问题：你们觉得小鱼死掉的原因可能是什么？1.生推测预设：水里的氧气不 够（追问：哪些原因会造成水里的氧气不 够？）2 .思考方法（1）师：大家认为这些因素都可能会导 致小鱼死亡,那我们有什么办法解决这些 问题，把生态池建设的更好呢？2 .思考方法（1）师：大家认为这些因素都可能会导 致小鱼死亡,那我们有什么办法解决这些 问题，把生态池建设的更好呢？食物不够（追问：可 能是哪些原因引起食 物不足的）植物太少（追问：太 少可能会导致什么？）其他因素的影响2 .思考方法预设：植

12、物多加一点 （追问：加植物的目 的是什么？）换一种鱼（追问：怎 么想到这个方法的） 换水（追问：整个生 态池的水都换了？） 增加生物种类（追问: 你觉得这样做可以起 到什么帮助？） 减少植物数量（追问: 这样做的目的是什 么？）（2）同学们说的这些方法真的可以让生3.预设：做一个生态 瓶态池建设得更好吗？我们有什么可操作 的办法来检验吗？1 .预设1：跟和家园生 态池尽量一样；预设2：学生表述具体 方法2 .预设：学生分别说 自己的想法，但是对 于这样做的理由并不 明确三、阅读资料，研讨：合理设计生态瓶.交流，引发认知冲突（1）师：我们准备建一个怎么样的生态 瓶？1 .演示，明确设计关键1）师

13、：你们说我来做！2）师：在生态瓶里放入这些东西，大家 都同意吗？你觉得需要怎样调整？是这样吗？放这些，就放这么多吗？3）师：看来到底生态瓶中要放些什么？ 又各自需要放多少？（板贴）大家的观点 并不一致,主要是同学们都没有办法有充 足的理由说服对方（板贴：这样设计的理 由？）,突破，借助探究支架1）师：吴老师帮大家准备了一些资料， 是关于和家园生态池中植物、动物特点、 生活习性和食性的特点，此外后面还有一 份补充资料。大家如果能仔细阅读这两份 资料，就能找到设计的答案和理由。大家有想法去试试吗？2）师：有几个小提醒，大家关注一下哦! 我们要小组合作；资料在桌面上的IPAD 中；资料学习好了，对于

14、设计生态瓶有了 初步想法，可以取出抽屉中的IPAD进行 设计，方法跟吴老师刚才的操作一样；完 成设计后点人型按钮提交,之后就不能再 动喽,否则等会儿我们小组的设计就无法 展示了；大家有8分钟时间，8分钟到了 就会自动锁屏，所以请合理安排时间。3.生小组合作，学习 资料并设计生态瓶2 .操作，进行模拟设计.研讨，完善设计方案1）成果展示：我们来看看9个小组设计的生态瓶，观察一下，每个组分别放了什 么？各放了多少？所有小组的设计一样吗？4.生生交流，讨论完 善设计2)重点研讨：请一个组向大家介绍一下, 分别放了什么？各放了多少？并说说这 样设计的理由是什么？其他同学边听边 思考：这样的设计是否合理

15、，哪些还需要 调整和改进，当然也要说出自己的理由。 3)互动完善：如果你们觉得同学们的建 议有道理，就直接在设计稿上进行调整, 如果不认同，也可以不接受，同时要说出 自己的理由。模仿池塘的 生态系统，设 计并制作一 个生态瓶，并 思考绘画生 态瓶的后续四、建设模型，实践：小组制作生态瓶1 .明确制作要求(1)师：到底大家设计的生态瓶是否合 理，仅仅这是这样交流能有答案吗？我们 接下来想做什么？(2)师：好主意！我们设计稿中的材料，吴老师帮大家都准 备了，大家等会儿可以小组合作，按照我 们的设计方案选择并制作。(3) PPT展示要求按照方案安静制作；分工合作，在指定区域开展制作；填好标签纸，贴在生态瓶上； 完成制作的小组，及时回到座位。2 .明确各小组指定区域，开展制作 师：每个小组制作的区域分别为：，还有疑问吗？没有疑问的话，请大家轻轻 地开展制作，总共5分钟时间，请合理安 排。五、推测预想，延伸：清楚观察内容L师：大家的生态瓶都做好了吗？(投屏 其中一个组的)3 .师:我们制作的生态瓶跟之前的设计方 案完全一样吗？问什么进行这样的调整 呢？1 .预设：真正做一个 生态瓶.自学生态瓶制作方 法2 .活动：分区域，小 组合作制作一个生态 瓶1 .仔细看该小组的制交流展示生作态瓶的成果2.预设：一样/不一和猜测的生样，说理。态瓶后续的3 .认真绘图。状况绘图，明确日后要好