1、第 2 课根的奥秘 、教材分析 承接第一节课“植物的这些器官有什么作用”这个问题的讨论，展 开本节课 的学习。在后续的几节课中将带着学生完成对植物根、茎、 叶、花、果实、种子 这六种器官的研究。“根、茎、叶”这三种器官 的研究设置在“植物的秘密”单 元，“花、果实、种子”这三种器官 的研究设置在“植物的一生”单元。 本课是研究植物器官的首启课，教材按“观察根的结构-探究根的功 能”的 认知逻辑，编排了两个活动“观察常见植物的根”和“探究根 是否吸收水分”， 引领学生观察比较根的形态特征，尝试归纳根的概 念，猜想根的作用，基于实验 探究根的吸水功能。重在引导学生细致 观察描述种植的植物，培养用证
2、据说理的 意识，由低向高纵深发展学 生的思维：“观察、比较（植物的根的特征）-归纳、 分类（建构根的 概念）-分析、推理（推测根的作用）-推理判断（实验探究根 吸水）”。 活动 1： 观察常见植物的根。 教材依据概念建构的认知发展流程： “典 例聚焦 （白菜和葱的根）-比较异同-类比举证（观察比较更多植物的 根）-归纳提炼 （直根、须根）”，引领学生初步建构根的概念。 活动 2：探究根是否吸收水分。教材围绕活动主题，引领学生经历一 个完整的 实验探究过程：“提出假设-制订研究计划-完成研究计划， 搜集证据-科学论 证、得出结果”。 指南车信箱：变态根一胡萝卜。拓展学生对根的外延的了解，除了 直
3、根和 须根外，因胡萝卜功能的改变引起形态和结构改变，成为特殊 形态的根。 在此基础上引发学生思考：植物的根在我们的生活中有哪些作用？ 二、 教学目标 1. 科学知识 学生能描述植物根部的外部形态，以及具有帮助植物维持自身生存 的相应功 能 固定植物、吸收水分和养料。 2. 科学探究 (1) 学生有序观察、比较发现植物根部的形态特点，可用语言、绘画 等方式 进行表达。 (2) 学生经历一个完整的实验探究过程，获取证据、了解对比实验方 法。 3. 科学态度 学生认识到对比实验对于科学研究的重要意义，感受到植物与我们 的生活息 息相关。 三、 教学准备 1. 教师准备 演示材料：自制 PPT、实物投
4、影 分组材料：带根的植物图片、标本或实物等若干(葱、香菜)，一株 带根的完 整植物、锥形瓶、带孔胶塞、食用油、滴管、油性笔、水、 橡皮泥 2. 学生准备 自愿带来带根的完整植物或图片等 四、 教学建议 课时安排建议：1 课时 教学导入 教师可以按照教材，采用问题导入方式，简单明了，直接入题： “植 物的根是 什么样子？根在植物生长发育过程中有什么作用?”但为了激 发学生强烈的探究欲 望，在导入部分，教师不妨动动脑筋，做些更精 彩的设计。例如可出示一株变色 的植物，告诉学生是老师精心培养的， 谁知其中秘密？经过怎样的过程它才变色? 在学生不同的猜测中宣布 进入本课的学习。让我们从观察认识植物的根
5、开始吧。 活动 1 观察常见植物的根 观察活动可以分两个进阶层面展开：由典型到一般；由少到多；由 课堂到自 然界；由熟悉到不熟悉 1. 教师可以从观察典型的植物根开始，观察葱、小白菜、香菜等带 根的植 物，让学生找寻不同植物根的相同与不同之处。 2. 教师引导学生边观察边比较，尤其是第一次观察、描述活动。学 生可能会 用童稚的语言来描绘：“白菜的根，是直的。中间有一根长 长的粗粗的根，上面长 出一些小根，小根上面还有更小的根。而葱的 根，像胡须”教师可适时提示 “你们能根据它们不同的形态特点， 给长得和它们相似的根取个名吗?”教师要尊 重孩子们合理的命名，让 所有的学生获得愉悦的感受，再在最后
6、总结时给出规范 的名称“直根， 须根”。 3. 在上一个环节的基础上，教师给学生出示更多的来自自然界中的 植物，引 导他们进行观察、描述、比较。这个活动环节教师可以用实 物、图片、标本等形 式建立一个活动区域供学生去观察。 4. 在此基础上让学生归纳提炼根的主要特征，尝试对植物的根进行 分类一 直根、须根（这点学生认识到不同即可，在后续中学生物课中 会有更深入的学 习）。 5-在学生描述观察结果，介绍植物的根的过程中，会产生一些问题， 可能涉 及根的形态特征与根的固着作用间的联系等。学生会发现他们 所观察的这些植物 都有根，根一般长在植物的底部，都有一些相似的 结构，“这是为什么呢？它对植 物
7、的生长有什么作用呢?”教师要善于 捕捉与肯定，并作出相应的补充和拓展，让 学生悟到原来它们之间是 互相关联的，为后续的探究和学习作些铺垫。 活动 2 探究根是否吸收水分 在上一个活动基础上，引导学生带着自己的观点展开对于“根是否 吸收水分” 这一问题的实践研究。 1-提出问题。建议教师首先让学生针对这个问题提出自己的假设并 说明理 由。“说明理由”这个环节教师不要忽略，一定让学生充分地 加以说明，这是向学 生渗透有理有据说话，培养实证意识的学科核心 素养的具体表现。 我们可以引导学生使用“如果那么”的句式将学生的猜想 梳理成可 验证的假设表达。 2.制订实验研究计划。三年级学生自主完成本实验的
8、设计有难度， 需要教师 启发引导，分解难点，学生合作研讨，群策群力。教师可以 根据学生实际，先设 计制订“研究计划的模板”（下图），针对学生 的疑点、难点、障碍点，在计划表 中填上适当的内容，启发学生，留 下一定的空白，驱动学生自主完成实验设计。 学习过程中学生一般会出现实验器材的选择不够恰当，在实验条件 的控制上 不够严密等问题。那么教师需要正确对待学生的原认知，即 尽管有错漏之处，却 是学生认识这个事物的开端，是学生进行重新建 构的起点，必须在教师的引导下， 让它们有亲历探究和开展反思的机 会。 这个教学策略将在“植物的秘密”与“植物的一生”这两个单元的 学习中多 次使用，教会学生如何设计
9、并进行条件控制下的研究实验， 帮助学生逐步培养制 订研究计划的能力。 “研究计划模板”参考示例“研究计划模板”参考示例 3-评价实验设计。教师可以组织学生针对“实验方法是否可行？器 材的使用 是否恰当？操作简便吗？怎样发现容器中水分减少？水分的 减少一定是根吸收了 吗，有没有别的原因？”等系列问题展开交流讨 论，适时引导、点评、梳理：在水 面加上适量的食用油，用棉花或橡 皮泥堵住容器口，防止水被蒸发掉，如果水减 少，那一定是根吸收了； 在容器外壁做好水面高度的标记，可以让我们清楚地看 到水是否减少 了。这个过程经历实验设计过程，学习设计方法，悟到科学探究是 件 非常严谨的事情。 4. 学生按研
10、究计划安装装置，进行实验，搜集证据，并将研究过程 记录在活 动手册中。实验装置可以放在教室的向阳处，加快植物吸水 的速度。实验结果可 以在课后 13 天内得到，从而用证据证实根的吸 水作用。 对于实验结果的观察可以采用不同的方法。因为根吸收水分需要一 段时间， 所以不能在课上做完实验就能看到结果，这也正是生命领域 学习研究的一个特点。 方案 1,当堂课上看到结果，教师将自己几天前做好的实验出示给学 生观察。 方案 2,下节课再观察结果，在研究新内容时拿出几分钟的时间进行 观察。 方案 3,方案 1 与 2 的叠加。先用方案 1,出示教师提前做的实验，课 上立即 可以得出结果，下节课再用方案 2
11、,观察学生做的实验，进一步 求证。 方案 1 的优势是，教学过程完整，提高课堂效率。方案 2 的优势是， 学生的 研究兴趣浓，期待感被提升，同时满足了他们的成就感，这样 得出的结果他们更信服。 5-在这节课中，是第一次教师带领学生以班级为单位制订研究计划。 一个经 过深思熟虑的计划可以保证实验研究的顺利进行，帮助学生搜 集到相关的信息， 得出有意义的结论。不仅如此，制订一个研究计划， 可以让学生产生自主探究的 愿望，调动他们的主动性，按照计划顺利 完成实验，最终获得一种成就感。当学 生掌握这一技能后，在后续实 践研究中，教师可以让学生以小组为单位完成。 指南车信箱：变态根一胡萝卜 阅读“指南车
12、信箱”，展开一个新的讨论：一是胡萝卜有什么特殊 的特征？是 什么原因导致的？二是植物的根在我们的生活中有哪些用 途？教师可以引导学生 用“气泡图”对阅读材料进行加工梳理提炼， 训练学生的抽象概括思维能力，让 学生意识到我们的学习与生活紧密 关联。 思考：植物的根在我们的生活中有哪些用途？ 五、课程资源 “根的奥秘”教学设计与意图 教学目标： 1. 科学知识：植物的根可以帮助植物吸收水分。 2. 科学探究：使用“设计公告牌”制订研究计划，通过实验获取证 据，理性 分析，探究根对植物生长的作用。 3. 科学态度、STSE：尊重事实，认识到公平实验对于科学研究的重 要意义, 培养实证意识。 教学过程
13、： 一、导入 谈话：我们认识了植物的“身体”，那埋在地下，我们看不到的是 植物的哪部分？ 学生：植物的根。 谈话：植物的根长什么样？根在植物生长发育的过程中发挥着什么 作用？这 节课我们一起来探索根的奥秘。 【教学意图及效果】介绍研究对象，明确研究目标，让学生进入研 究状态。 二、 观察常见植物的 根 1. 谈话： 今天老师给 大家 带来了香菜和大 葱，我们一起来 观察， 看看它们的根长什么样 子，有什么不同，把你 可以吃 的发现记 录到活动手册“观察常见植物的 根”的表格中。（PPT 出示 活动 要求） 学生按要求进行观察， 并 将观察结果记录到活动手册 中。 学生班级交流描述根的 样子与异
14、同。 例如：香菜的 根是一根粗的、直的根，大 葱的根是由一根根细的根组 成的，像老爷 爷的胡须一 样。 出示 PPT,谈话：通过观察， 我们发 现了这两种植物根的特 点，根据它们的特 点植物学家 给它们进行了分类：像香菜一 样的有一个粗粗的主根，旁边的是侧根， 这类植物的根属于直根系；像大葱的根， 都是胡须一样的不定根，这 类植物的根属 于须根系。请 你在活动手册中，给你观察 的植物标记上直根或须根。 【教学意图及效果】有目 的地观察 和记录，为班级交 流提供了丰富的信 息。通过 对比观察，学生用自己的语言 生动地描述直根与须根的特 征，强化了 他们对植物根的 认识。 2. 出示 PPT：观察
15、比较自然界更多 植物的根。 提问：想一想，根对植物生长有什 么作用？ 班级交流，结合图片，能够说出 根对植物的固定作用。 追问：刮这么大的风，植物依然 稳稳地“站”在地上，就像刚才大 家 说的，因为有根的存在，将植物固定 在地上。那么，园林工人浇的 水，怎 样跑到植物“身体”里呢？ 班级交流，水通过土壤流到地下， 学生推测水是被根吸收了。 【教学意图及效果】通过对信息 的整理和合理的分析推理，猜测植 物根的侔用。 三、探究根是否吸水 谈话：我们分享了自己的想法，觉得水流到地下是被根吸收了，那 山我护怎 样来证明我们的推测呢？ 乂久 J 学生：我们可以取一梆植物把*放到水里，过几天看水土否变少，
16、如 果少了 就说明根把水吸收了。 追问：这样做可以吗 学生：水在空气七会蒸发，水少了不一定就说明被槌吸收了，还可 能是蒸发 到了空气中。 谈话：刚才同学提出疑问，水会蒸发，怎久才於尽可能不让水蒸发 呢？这是 我们要考虑的膈题。老师今天给大家带未了一”设计公告牌， 我们利用它来帮助 我仰完屁研究的设计。（教师将其作为班级犯录贴 在教室的墙壁上。） 提问：如何防止水蒸发对实验的影响？ 学生：在水面滴些植物油，可以防止水蒸发。 结合设计公告牌，填写活动手册“植物的根是否吸收水分”的实验 设计。 班级交流研究计划，各组进行实验搜集证据 提问：通过实验你看到了什么实验现象？得出了什么实验结论？ 学生班级
17、交流，用科学的语言描述实验现象，根据现象得出结论。 通过两天 的实验，植物依然健康生长，但是我们发现瓶中的水减少了， 比我们之前做标记 的下降了大约 5 mm。我们的结论是根是吸收水分的。 总结：通过实验我们发现，植物生长需要水，它将根扎入土里是为 了吸收 水分。 【教学意图及效果】在教师的引导下，学生通过设计对比实验，研 究植物的根 是否吸水。通过活动，培养学生尊重事实的科学态度，让 学生认识到对比实验对 于科学研究的重要意义，培养实证意识。 四、拓展 1. 谈话：我们熟悉的胡萝卜，它是植物的哪一部分呢？我们通过一 段资料了 解一下。 提问：我们吃的胡萝卜是植物的哪一部分？ 学生：植物的根。 追问：怎么跟我们观察的根不太相同呀？ 学生：胡萝卜的根属于变态根。 2. 提问：像胡萝卜这种根在我们的生活中可以食用，那么植物的根 在我们的 生活中有哪些用途呢？ 学生填写活动手册。 【教学意图及效果】在学生对于一般的植物根的结构和功能有了初 步认识后， 再由一般到特殊，认识植物的变态根，丰富学生的知识。
