三年級《植物的根》一課,旨在讓學生認識植物的某些結構具有幫助其維持自身生存的相應功能,同時設計簡單方案并實施操作,搜集植物和動物生存、生長所需條件的證據,保持好奇心和探究熱情。
三年級學生對生活中常見的根了解較多,對于大蔥根、香菜根、野草根、蘿卜等這些常見的根比較熟悉,對于它們的形狀也有所了解,知道根有粗有細,但是不會區分直根和須根。大部分學生知道根可以吸收水分,有的還知道根有固定植物的作用,但對植物的結構與功能之間的關系認識不夠深入。針對學情,教師選擇學生生活中常見的材料,讓他們通過動手實驗來認識根的結構,探究根具有幫助植物維持自身生存的功能。
片段一:認識根系
師:生活中你見過哪些植物的根?
生:珊瑚豆的根、大蔥的根、洋蔥的根、大蒜的根、香菜的根、綠蘿的根。
師:同學們見過的植物根真多。現在我給同學們帶來了很多種植物的根,請大家觀察,它們有什么特點?我們來分析第一種形態的根(出示菠菜的根)。
生:中間很長、很直,邊上的很短且朝各個方向。
生:中間部分比旁邊的要粗。
生:中間粗且長,兩邊細。兩邊的根好像是從中間的根增生出來的。
生:中間的根很明顯,和旁邊的根容易區分。
師:這種跟,中間的叫主根,兩邊的叫側根,主次分明,在科學中稱為直根系。我們再來分析第二種形態的根(出示大蔥的根),誰來說一說這種根有什么特點?
生:像胡子。
生:像掃帚。
生:像彎曲的細棉線。
生:不像剛才看到的菠菜的根,它有一條直直的、粗壯的根,每一條根的形狀都差不多。
師:同學們描述得非常貼切,每一根粗細差不多,像一把胡須,且沒有主次之分,這種根稱為須根系。
評析:教師利用豐富且貼近學生生活實際的材料,拉近了科學和生活的距離;運用比較、歸納等思維方法,幫學生建構直根系和須根系的概念。
片段二:探究根的固定作用
師:這兩種根系在生活中很常見,思考一下,根有什么作用?
生:根可以幫助植物從土壤中獲取養分。
生:根可以固定植物。
師:(提起花盆)大家看花盆沒有掉落。這說明了什么?
生:根可以固定住植物。
師:我給每個小組準備了兩棵綠蘿,都埋在了盆里,大家試著拔一下,找找它的根。
(學生實踐操作。)
師:你們有什么發現?
生:很輕松拔出的那一棵,沒有根。
生:拔有根的那一棵會帶出來土,非常費力。
師:正是由于根的固定作用,當植物受到外力的時候,就能更好地保護自己,生活中你體驗過根的固定作用嗎?
生:拔菜的時候非常費勁,因為那上面有很長的根。
生:跟奶奶去挖野菜的時候,不容易拔下來,要用鏟子挖。
師:你們的生活經驗真豐富,大家看看這些都是根固定植物的例子(出示PPT:根固定植物的圖片)。
評析:教師先讓學生猜想根的作用,然后用綠蘿進行驗證,促進了科學概念的建構,符合他們的認知規律。
片段三:探究根的吸水性
師:根還有其他作用嗎?(播放視頻)這是水培洋蔥的小視頻,請你們仔細觀察洋蔥生根之后,瓶子里發生了什么變化?
生:水變少了,根長長了。
師:水位下降了,根變長了,你覺得水可能“跑”到哪里去了?
生:可能通過根“跑”到植物里面了。
生:根和莖相連,可能通過莖到達了植物全身。
師:你們的猜測很有道理,但是科學是嚴謹的,接下來請討論一下,如何設計實驗驗證剛才的猜想?
生:把根放在水里,觀察有什么變化。
生:如果直接把根放在水里,水會蒸發。如果不能防止水蒸發,就沒法辨別水是蒸發了,還是被根吸收了。
師:如何防止水的蒸發?
生:可以在容器中加個瓶塞。
生:可以倒點植物油在水的表面。
師:我給大家準備了盛有水的錐形瓶,可以用棉花團在錐形瓶的瓶口處固定,同時加入一部分植物油在水的表面,防止水蒸發。做實驗之前還有沒有其他要注意的?
生:不能把植物的莖也泡進水中。
生:植物油要分布均勻,才能起到防止水蒸發的作用。
(學生分組實驗,師巡視指導。)
師:由于這個實驗的實驗現象在短時間內難以觀察,請同學們保存好這個裝置,課后繼續觀察水位的變化。這個是我兩天前做的,請觀察我做的兩次標記,你們有什么發現?
生:第二次標記低了,說明瓶中的水位降低了。
生:瓶中的植物更加茂盛了。
師:這再次驗證了我們的猜想,根有吸水性。根是如何吸收水分的呢?現在圖片顯示的是顯微鏡下的根毛。每一棵植物的根都長有許多的根毛,根主要靠根毛伸進土壤吸收水分和養分。
(出示PPT:根毛吸收水分和養分的視頻。)
師:生活中,人們是如何給植物補充水分的呢?
生:往土壤里澆水。
生:把水澆在接水的托盤里。
師:你們所說的是生活中人們給植物補水的方法。把水澆到土壤里,或是直接把植物的根浸泡在水里,根通過根毛就能吸收水分和養分。
評析:通過實驗的方式,學生進一步認識根的吸水作用;通過觀察根毛的結構,學生了解植物的根吸水的本質。學生的認知過程由簡到繁,逐步深入。
師:根據觀察,我們發現,根毛如此重要,但是它非常脆弱。我想把一棵小樹移栽到花園里,你有什么好方法保護它的根毛嗎?
生:可以把鏟子圍著花盆繞一圈,然后把土和植物一起倒出來。
師:園林叔叔就是用的這種方法。看,園林叔叔已經在這棵植物的根部綁上一個大大的土坨(展示土坨),我們把這個帶土坨的植物移栽到花園里,就能提高這棵小樹的成活率。這樣做的目的是什么呢?
生:保護根毛。
師:(出示課件)這是一個甲骨文“根”字,從這個甲骨文根字中就可以看出,保護植物的生命,先要保護好植物的根。只有保護好根,上面的部分才能長得茂盛。根深葉茂,就是這個道理。
評析:教師結合園林工人移栽樹木這一生活中的事例,讓學生明白保護根的具體方法及其中蘊含的科學道理,同時滲透保護環境的教育。
片段四:護根行動
師:我們剛才對根的觀察研究,可能對我們的植物造成了一些破壞。接下來就讓我們開展“護根行動”,把你的根移栽到花盆里保護起來吧。
(學生分組實驗,教師巡視指導。)
師:同學們擁有了自己種植的植物,課后我們繼續觀察它的成長,并保護好它的根。通過本課的學習探究,你們有什么收獲嗎?
生:植物能在大風大雨中挺直身板,是因為有根在保護它。
生:認識了直根系和須根系,根有固定植物,吸收水分和養分的作用。
生:保護植物的根本是保護好它的根。
生:根毛很脆弱,我們要小心保護。
師:結合今天的學習,你對根又有了什么認識?
生:根是生命的基礎,根的作用非常重要。
師:是啊,參天之木,必有其根。生活中還有很多有趣的根,如蘿卜的變態根、榕樹的氣生根等,它們又有什么的特點呢?請大家課后繼續你們的探究之旅。
評析:“護根行動”讓學生學以致用,結合所學的科學知識,進一步滲透愛護植物、與大自然和諧相處的生態價值觀教育。
總評
植物的根雖然不是實驗室中常見的材料,但是教師在授課中并沒有只讓學生看視頻、看圖片,而是引入了豐富的實驗材料,讓他們親身體驗,尤其是“拔綠蘿”活動,讓他們非常深刻地體會到了根的固定作用。這樣動手動腦學科學,使學生的印象更深刻。
本課的教學活動與學生的生活實際緊密相連。例如,使用生活中常見的綠蘿作為探究材料,研討園林工人如何移栽苗木,這些內容都與學生的生活息息相關,讓他們從生活中學科學,促進了他們對科學概念的理解。
重新栽植綠蘿,把實驗過程中破壞的根重新保護起來,倡導了要愛護植物、尊重生命的情懷。
[課題:淄博市教育科學“十四五”規劃2023年度課題“基于具身認知的小學科學教學實踐研究”,編號:2023ZJY041]
(作者單位:王海明,山東省淄博市臨淄區稷下小學;張守艷,山東省濰坊市諸城市明誠學校)