用科普讀物代替教科書教科學

植物為我們提供吃的食物、穿的衣服、呼吸的氧氣，以及供我們欣賞的花朵。許多小學生能夠區別植物和動物，但是他們無法確定維持一株植物生存的物質是什么。在這個月的學習中，學生要探索植物的物質結構、植物是如何生長的，以及真正的一株植物是怎樣的。

科普讀物

《種子如何長大》

作者：海倫妮·丁喬丹

使用年級：三年級

內容梗概：帶領讀者“體驗”一次種植大豆種子的旅程，讀者將通過對種子如何發芽、根和莖的樣子以及種子生長需求的觀察來形成和發展對一粒種子的不同觀點。

《什么是植物》

作者：波比·卡爾曼

使用年級：三～五年級

內容梗概：通過插圖、照片、敘述文本的形式，讓讀者理解什么是植物，以及植物在地球上的重要性等信息。

課程關聯

植物的主題與新科學教育標準有許多特殊的關聯，這個學習主題從植物的各部分器官開始，進而認識植物是如何影響環境的。對應幼兒園K-LS1-1階段的評價標準：通過觀察來描述植物和動物生存需要的模式。

大一點的學生可以進一步解釋：植物、動物的內部結構和外部結構都對其生長、生存、行為及繁殖等功能起到多種作用。當學生檢驗含水量與種子萌發的關系時，能夠通過解剖種子內部構造來探究其中的因果關系，為三到五年級的活動——評價植物的結構提供依據，最初的評價可以集中在學生對結構的掌握上。隨后的活動會讓學生參與下一階段的調查——不同條件下植物的生長是否相同，來發展學生的關于種子結構的概念。

三年級：從種子開始

一、目的

學生將探索一棵植物的各個部分，以及通過種植一些大豆種子，體會一粒種子的生長過程，并通過觀察，發現它們生長周期各個階段的不同點。

二、興趣點

向學生展示第一個視頻片段——植物的形狀，激發他們的興趣。這個視頻顯示了各種不同植物的生長發育速度——根部的生長、芽的生長、葉子、開花。然后詢問學生在視頻中看到了什么，并要求他們將答案記錄在圖表中，允許他們展示有關植物生長的最初想法。教師依據他們最初的想法，請他們描述視頻中是如何反映植物生長以及植物各部分生長過程的。學生回答中表述的任何詞匯、術語都應該被記錄下來。

學生所有的回答，將作為確定他們初步認識植物生長過程及其各部分組成的評價依據。在這一過程中，學生認識到植物的養料對植物意味著什么，或者植物是怎樣生長的是十分重要的，因為這個年齡階段的學生對植物生長相關知識有許多誤解，在這些誤解中有豐富的資源可利用。

三、探索

向學生展示《種子如何長大》這本書，引導學生開始探索。要求學生將書中的內容和視頻聯系起來，并將他們的答案展示在教室之中。讓學生閱讀書中3～8頁的內容，這段內容中，如“種子是一棵小植物，它是一棵還沒有開始生長的植物”，可以從視頻中追溯到他們最初的想法，以及一棵植物的生長過程。當學生繼續閱讀時，詢問他們是否有一些關于直升機、楓樹籽、葵花籽、橡子或者橡樹種子的經驗。他們在自然中有沒有發現過這些種子？他們有沒有嘗試過種植這些種子？這將有利于教師繼續判斷學生的理解以及他們關于種子的先驗知識。學生可能玩過直升機、收集過橡籽、吃過或種過葵花籽，在閱讀第8頁后，問學生是否種過大豆種子以及觀察過它們的生長。教師告訴學生，他們將會種植一些大豆種子，也會觀察種子在生長過程中的不同點。

為學生提供他們所需的材料，即每組要種12粒大豆種子。學生開始種植大豆時，要求他們將種植區域和課桌上都鋪滿報紙，這將有助于快速清理殘余物。這本書推薦雞蛋殼作為可選用的種植容器，實際上，塑料杯、雞蛋包裝盒或者小花盆用來種植也非常合適。只要容器可以穿透一個排水孔，并且有充足的土壤，能夠為一顆種子提供充足的生長空間，任何容器都可以應用到這個種植活動中。教師應該清楚容器的尺寸大小，每組需要準備12個種植容器。

讓學生閱讀書中9～15頁，讓他們根據所看到的內容，模擬種植的過程，在模擬過程中，鼓勵學生討論一棵植物的生長需要什么？土壤有什么作用？為什么需要水？在本次調查結束時，這些最初的問題，會讓教師對學生的理解有一個更深的評價或評估。

讓每組學生種植他們自己的種子。孩子們在活動中要采取安全措施，確保學生明白有許多種子可以被食用，但是這些種子是用來種植的，而不是被食用的。要提醒學生用手摸完種子后記得洗手。種植容器需要標記1～12號，以方便記錄標記組的生長狀態。當學生完成種植之后，讓他們在數據表中記錄種子的生長過程。這些步驟的順序可以通過寫或者說來討論，也可以參考這本書中的文本信息。

未來幾天的調查會繼續使用這本書中的內容。學生種下種子的那一天，需要閱讀書中16～17頁的內容，并給種子澆水。土壤如果是濕潤的，就不應該澆太多的水，那樣會影響種子的發芽能力。學生每天都要檢查土壤，并繼續給種子澆水，這些是很重要的。然后引導學生繼續閱讀書中的內容，在恰當的時間，讓他們跟隨書中的孩子們一起進行種植活動。在第3天，挖出一粒種子進行觀察，在第5天重復觀察，比較第3天的種子和第5天的種子的變化。建議其他觀察時間為：第8或9天觀察根；第11或12天觀察根毛；第14天重復觀察，可以看到更大的根的結構；第16至18天可以看到芽。以后的每一天，允許學生用適合他們年齡水平的儀器例如放大鏡，去觀察挖出來的種子，或者比較之前到現在他們所看到的變化。教師應當讓學生在他們的數據表上記錄這個過程。

讀完書中剩下的內容，截止到29頁，引導學生討論植物生長需要的條件——土壤、水和陽光。這個話題討論到最后，要讓學生思考并討論：植物的生長究竟需要什么？你們能夠提供植物其他養料的例子嗎？許多植物往往需要特定的肥料或者種植在特定的土壤里，其他類型的營養是什么？許多室內的植物接受來自燈泡或者其他類型的光源能量。

四、評價

在以上活動中，學生對兩個概念進行了探究：

1.一棵植物的生長或一棵植物各個部分的生長過程。

2.植物的生長需要什么。

評估一個學生對植物生長或植物部分生長的最終理解的方法之一，就是在另一種情境中和他們已有的經驗進行對比。

教師可以種植不同的植物（例如南瓜），然后引導學生發現它們的不同點。還可以把不同階段的種子保存在塑料培養皿中，讓學生解釋他們所看到的現象，并和他們自己種植的種子相聯系。種植同一粒種子過程的圖片將起到促進學生思考的作用，如果是另一粒種子的圖片，作用不大。第三種方法是向學生展示一個沒有聲音的視頻，在不同點的地方暫停，讓學生解釋在這個過程中發生了什么，這個視頻可能是植物怎樣生長。通過這個動畫系列，學生可以詳細說明植物生長周期的過程。學生回顧研究過程，教師就可以評估他們對植物生長需求的理解。還可以使用文章中提供的圖片以及學生數據表，如果學生認為一棵植物的生長需要某種東西，教師可以讓他們指出來。經過整理，教師可以將本校學生的研究與其他學校類似的研究相對比。

三～五年級：盆栽植物

一、目的

學生能夠回答“什么是植物”的問題，然后確定一棵植物生長在不同條件下是否相同。

二、興趣點

有些學生可能對什么是植物有些誤解，例如地衣、藻類和蘑菇往往被認為是植物。這個特殊的活動，首先要通過一項十年前的經典研究來解決什么是植物、什么不是植物的問題。查爾斯巴曼有全國各地教師給學生展示的不同生物的圖片，可以讓學生觀察這些圖片，然后問他們這些如果是植物，那么它們需要什么條件才能生存。當每一個學生都被問到什么是植物后，讓他們閱讀《什么是植物》一書6～9頁的內容，允許學生停下來去看不同植物以及“非植物”的插圖。老師要求學生回憶他們被提問時給出的答案，思考現在他們對這個問題有沒有答案？他們對自己的答案是否確定？給學生時間進行討論，往往會導致他們對植物有更多的見解。

三、探索

圍繞“什么是植物”展開討論后，要求學生思考“植物的生存和生長需要什么”的問題。許多學生會回答植物生存最主要的是需要兩種東西——“食物”和“水”，教師適時介紹植物通過光合作用獲取糖或養分。在更高的學習進程中，這個問題變得更加復雜，植物也獲取學生種植過程中提供的不同類型的營養物質。可以問學生：“一棵植物生長在什么類型的土壤里？它是否會有不同？”允許學生提出不同的土壤類型并讓他們有意識地記錄在表格中。將學生分成小組，并說明每組學生要探究將大豆植物種植在五種不同的土壤中——黏土、泥煤、沙土、盆栽土和園林土。他們需要準備五種容器，根據土壤類型標記每種容器，每個容器中裝滿三分之二的相應土壤。只有教師才能在塑料杯上穿孔。每個容器在土里弄兩個洞，然后在每個洞里放一粒大豆種子，填充同樣類型的土壤一直到杯子邊緣的二分之一處。給每個容器澆水，一直到土壤變得潮濕，然后將它們放置到同樣的區域中，使它們能夠得到同樣的陽光。當學生有機會種植他們自己的植物并進行觀察之后，要說明他們將要監測的植物，以確定植物生長的高度。每個學生應該選擇兩種類型的土壤進行跟蹤觀察，每2～3天測量一次植物的生長情況。在測量植物時，他們應該制定一個系統的方法來測量每天同一點的變化，可以使用學生數據表記錄個人信息。調查需要2～3個星期，學生應該在數據表上創建一個圖表，在垂直軸上以厘米為單位測量植物生長的高度，在水平軸上記錄天數。

請記住，有一些植物可能需要一個木桿以支撐它們的生長。當所有的數據都被收集后，要求學生回答哪種土壤最適合植物生長的問題，學生應該用他們的數據來支持他們的答案。

四、評價

每個學生從五種土壤中選出兩種類型。科學家所從事的部分工作是信息和數據的共享，確認他們的數據，然后用數據得出結論。要求學生分享他們所制作的圖表，然后討論同一土壤類型的相似性和差異性。一棵植物每個學生都進行同樣的測量了嗎？在哪里開始和結束測量？這可以讓學生看到同一類型的植物在他們的數據表中也會出現不同的數據。在比較過相同類型土壤的數據圖之后，讓學生調查所有類型土壤的種植結果，然后討論數據。哪種土壤最適合植物生長？哪種土壤最不適合植物生長？再一次使用他們的數據表，讓學生小組討論，用證據解釋“哪種土壤最適合植物生長”這一問題，然后得出結論。

一個研究小組一旦確定，該組就應該提供每一個圖表和標記，并要求他們創建一個更大的具有代表性的圖表，以及能夠代表最適合植物生長的土壤。要求每個小組解釋他們的研究結果，并提供支持他們結論的數據。每個小組都提出他們的發現后，大家要一起討論“所有組都發現同樣的土壤類型最適合植物生長了嗎”和“一些植物長得比其他人的好嗎”等問題。

（譯者：高夢波 首都師范大學教育學院；校對：劉忠學 人民教育出版社綜合理科室）

（本欄目責任編輯 劉紹江）