開發(fā)“種子的旅程”發(fā)芽實(shí)驗(yàn)

〔摘" "要〕" 本文以教科版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“植物的生長變化”單元為基礎(chǔ)，圍繞“種子的結(jié)構(gòu)”與“發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”核心知識(shí)點(diǎn)，通過跨學(xué)科整合、真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)及項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式，構(gòu)建以學(xué)生為中心的探究活動(dòng)。結(jié)合勞動(dòng)教育、科學(xué)觀察與藝術(shù)表達(dá)，探索種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)中科學(xué)素養(yǎng)與綜合能力的培養(yǎng)路徑。詳細(xì)闡述實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、跨學(xué)科整合路徑及評(píng)價(jià)體系構(gòu)建，為小學(xué)科學(xué)課程創(chuàng)新提供了實(shí)踐案例與理論支持。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；“種子的旅程”；跨學(xué)科；實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）14" " 0079-03

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出，科學(xué)教育應(yīng)注重“做中學(xué)”理念，通過真實(shí)情境與實(shí)踐活動(dòng)幫助學(xué)生深化對(duì)科學(xué)概念的理解。教科版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“植物的生長變化”單元以種子為起點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生探究植物從萌發(fā)到成熟的完整生命歷程。然而在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)種子的認(rèn)知多停留在靜態(tài)觀察與知識(shí)記憶層面，缺乏動(dòng)態(tài)實(shí)踐與跨學(xué)科關(guān)聯(lián)，難以形成深層次的理解與遷移能力。因此，本文以“種子的旅程”為主題，設(shè)計(jì)融合科學(xué)探究、勞動(dòng)實(shí)踐與藝術(shù)表達(dá)的發(fā)芽實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，通過多維學(xué)習(xí)場景的構(gòu)建，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣，促進(jìn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化。

一、發(fā)芽實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

（一）真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)：從課堂到校園

傳統(tǒng)課堂實(shí)驗(yàn)局限于實(shí)驗(yàn)室或教室環(huán)境，學(xué)生難以將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活建立聯(lián)系。為此，本實(shí)驗(yàn)以校園種植區(qū)為實(shí)踐場域，結(jié)合季節(jié)特征（如春播）設(shè)計(jì)活動(dòng)。學(xué)生分組在校園“一米農(nóng)場”中種下小麥、蠶豆等不同植物種子，通過對(duì)比光照、土壤濕度等環(huán)境條件對(duì)發(fā)芽率的影響，理解環(huán)境與生命的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要完成播種、澆水、記錄等任務(wù)，還需定期觀察并分析數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)科學(xué)探究能力與責(zé)任感。

（二）觀察方法的進(jìn)階設(shè)計(jì)

1.多感官觀察

在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)種子的觀察多依賴視覺，缺乏多感官參與。本實(shí)驗(yàn)引入多感官觀察法，要求學(xué)生通過觸摸、嗅聞等方式感知種子的質(zhì)地、氣味等特征。

2.問題驅(qū)動(dòng)式記錄

為引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象中提煉科學(xué)問題，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了“發(fā)芽日記”任務(wù)。學(xué)生需每日記錄種子變化，并提出假設(shè)。在具體實(shí)施中，教師可以提供問題框架，如“種子萌發(fā)需要哪些條件？”“不同種子的萌發(fā)速度為何不同？”引導(dǎo)學(xué)生從觀察中發(fā)現(xiàn)問題，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。

（三）勞動(dòng)教育與科學(xué)探究的融合

勞動(dòng)教育是新時(shí)代教育體系的重要組成部分。本實(shí)驗(yàn)將科學(xué)探究與勞動(dòng)教育有機(jī)結(jié)合，納入學(xué)校勞動(dòng)課程體系。通過對(duì)比不同種植方式的成效，學(xué)生不僅可掌握勞動(dòng)技能，還能理解勞動(dòng)與科學(xué)知識(shí)的協(xié)同作用，培養(yǎng)吃苦耐勞的精神與團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。在具體實(shí)施中，教師可以設(shè)計(jì)“勞動(dòng)任務(wù)清單”，明確每個(gè)環(huán)節(jié)的具體要求。通過這種全流程的勞動(dòng)實(shí)踐，學(xué)生可以掌握科學(xué)知識(shí)，還能培養(yǎng)責(zé)任意識(shí)與實(shí)踐能力。

二、跨學(xué)科整合路徑

（一）語文：從觀察到表達(dá)

1.科學(xué)寫作

科學(xué)寫作是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維與表達(dá)能力的重要途徑。在本實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需撰寫《種子萌發(fā)觀察報(bào)告》，要求其用準(zhǔn)確的科學(xué)術(shù)語描述種子從吸水膨脹到胚根突破種皮的全過程。例如學(xué)生需詳細(xì)記錄“種皮在吸水后逐漸軟化，胚根在24小時(shí)后突破種皮并向下生長”等細(xì)節(jié)。此外，學(xué)生還需創(chuàng)作“種子自述”故事，以第一人稱視角描述種子在土壤中的“冒險(xiǎn)經(jīng)歷”，如“我感受到土壤的溫暖，水分讓我充滿力量，終于有一天，我突破了黑暗，見到了陽光”。這種寫作任務(wù)不僅可幫助學(xué)生鞏固科學(xué)知識(shí)，還能激發(fā)其想象力與創(chuàng)造力。

2.詩歌創(chuàng)作

結(jié)合觀察體驗(yàn)，學(xué)生以“生命的萌發(fā)”為主題創(chuàng)作詩歌。例如，學(xué)生可以用“蜷縮的胚芽推開黑暗，嫩綠的葉片擁抱陽光”等意象表達(dá)種子萌發(fā)的過程。通過詩歌創(chuàng)作，學(xué)生將理性思維與感性表達(dá)相結(jié)合，既加深對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的理解，又提升語言表達(dá)能力與審美情趣。

（二）數(shù)學(xué)：數(shù)據(jù)可視化分析

1.統(tǒng)計(jì)與圖表

在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需每日記錄不同種子的發(fā)芽率、生長高度等數(shù)據(jù)，并運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)繪制折線圖或柱狀圖。例如，學(xué)生可以對(duì)比小麥與蠶豆在不同光照條件下的發(fā)芽率，分析光照對(duì)種子萌發(fā)的影響。

2.測量實(shí)踐

結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，學(xué)生運(yùn)用比例計(jì)算種植區(qū)面積，或通過測量種子的體積與質(zhì)量，計(jì)算種子的密度。例如，學(xué)生可以用量筒測量種子的體積，用天平稱量種子的質(zhì)量，并通過公式“密度=質(zhì)量/體積”計(jì)算種子的密度。

（三）藝術(shù)：種子美學(xué)與創(chuàng)意表達(dá)

1.種子貼畫

學(xué)生利用不同顏色、形狀的種子，創(chuàng)作主題畫作，如“四季輪回”或“生態(tài)家園”。這種藝術(shù)創(chuàng)作不僅培養(yǎng)了學(xué)生的審美能力與創(chuàng)新思維，還讓其在動(dòng)手實(shí)踐中感受自然之美。

2.標(biāo)牌設(shè)計(jì)

為校園植物設(shè)計(jì)雙語標(biāo)牌，標(biāo)注植物的分類等級(jí)（界、門、綱等）與生態(tài)價(jià)值。這種活動(dòng)融合科學(xué)知識(shí)與美學(xué)設(shè)計(jì)，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（四）信息技術(shù)：數(shù)字化記錄與分享

生長檔案云端化，使用平板電腦拍攝記錄種子萌發(fā)過程，建立班級(jí)種子生長數(shù)據(jù)庫。例如，學(xué)生可以每天拍攝種子萌發(fā)的照片，并上傳至云端平臺(tái)，形成完整的生長檔案。

三、評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與教學(xué)反思

（一）過程性評(píng)價(jià)工具開發(fā)

1.量規(guī)表設(shè)計(jì)

為全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的表現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)多維度的量規(guī)表。量規(guī)表從“觀察細(xì)致度”“數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性”“合作參與度”“問題提出與解決能力”等方面制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。例如，在“觀察細(xì)致度”維度中，“能獨(dú)立完成胚的結(jié)構(gòu)標(biāo)注并描述其功能”為A級(jí)，“需提示完成標(biāo)注但能描述功能”為B級(jí)，“僅能完成標(biāo)注但無法描述功能”為C級(jí)。在“合作參與度”維度中，“能主動(dòng)承擔(dān)小組任務(wù)并積極幫助同伴”為A級(jí)，“能完成分配任務(wù)但缺乏主動(dòng)性”為B級(jí)，“需多次提醒才能參與任務(wù)”為C級(jí)。量規(guī)表詳見文后附表。

2.成長檔案袋

成長檔案袋是記錄學(xué)生發(fā)展過程的重要工具。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)記錄、藝術(shù)作品、反思日志、數(shù)據(jù)圖表等材料整理歸檔，形成個(gè)人成長檔案。例如，在“發(fā)芽日記”中，學(xué)生需記錄每日觀察到的現(xiàn)象、提出的問題及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，教師通過批注反饋，幫助學(xué)生改進(jìn)觀察方法與記錄技巧。在“藝術(shù)作品”部分，學(xué)生展示種子貼畫、標(biāo)牌設(shè)計(jì)等成果，教師從創(chuàng)意、美感、科學(xué)準(zhǔn)確性等維度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（二）成果展示實(shí)踐化

為增強(qiáng)學(xué)生的成就感與社會(huì)認(rèn)同感，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)展覽會(huì)活動(dòng)。展覽會(huì)上，學(xué)生展示種子貼畫、發(fā)芽對(duì)比實(shí)驗(yàn)報(bào)告、數(shù)據(jù)圖表等成果，并擔(dān)任“小小講解員”，向家長、教師、同學(xué)介紹自己的作品與發(fā)現(xiàn)。在互動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生回答觀眾的提問，如“為什么有些種子發(fā)芽快，有些發(fā)芽慢？”“種子萌發(fā)需要哪些條件？”通過展覽會(huì)，學(xué)生不僅鍛煉了表達(dá)能力，還感受到科學(xué)探究的社會(huì)價(jià)值，增強(qiáng)了科學(xué)傳播的責(zé)任感。

通過上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)種子萌發(fā)過程的深入理解，激發(fā)其多感官參與和提高解決問題能力。通過跨學(xué)科整合，學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究的同時(shí)，也能提升語文表達(dá)、數(shù)學(xué)分析、藝術(shù)創(chuàng)作和信息技術(shù)應(yīng)用等多方面的能力。此外，通過過程性評(píng)價(jià)和成果展示，學(xué)生可以獲得及時(shí)反饋，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力，并在實(shí)踐中不斷反思與進(jìn)步。通過這樣的教學(xué)模式，可以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)的新時(shí)代學(xué)生。

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