邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:12.00

[追踪]“科技馆活动进校园”项目案例——植物汁液的探宝之旅

徐 晖/苏州青少年科技馆

2019-10/总第283期

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“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。

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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。

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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,以及对教学环节、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。

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