项目式学习模式转变了以往以教师为中心的教学方式,凸显学生主体,强调学生主观能动性思维的培养,实现学生课内外自主学习,进而提高学生的学习成效。相较于传统教学模式,项目式学习模式的主体发生变化,并注重联系生活构建课堂,有助于学生理解科学、技术、社会、环境间的有机关系。初中科学课程注重学生科学素养的培育,将初中科学课程与项目式学习模式深度结合,不仅有助于学生科学素养的培育,同时拓展初中科学教与学的新形态。以“植物生殖方式的多样性”一课为例开展项目式学习活动,可提高学生的综合能力以及素质教育质量。
一、教材分析
本节课是浙教版初中七年级下册科学第一章“代代相传的生命”的第五节“植物生殖方式的多样性”,第一章是以生命周期为主题框架,即动物、植物从生到死的过程。前四节知识为“植物生殖方式的多样性”的学习奠定了基础,尤其在第四节学习中了解了植物的一生,但植物是如何开花、结果的呢?那么在本节课中将探究植物生长过程中的生殖方式。
二、学情分析
初中阶段学生有着基本的认知,能够了解日常生活中的植物,并区分植物的花朵与果实的基本结构;初中生具有丰富的想象力与观察力,能分析客观现象背后蕴含的科学知识点,这为植物生殖方式的学习奠定了基础。但学生无法直接观察到植物子房发育成为果实的整个过程,容易混淆植物子房结构与果实结构的对应关系,对植物的无性生殖方式了解不多。
三、教学目标
1.通过本节课的学习,理解有性生殖的概念,正确认知植物生殖方式,了解传粉受精、人工授粉以及意义。
2.通过本节课的学习、探究,培养科学思维,运用比较与分类、分析与综合等思维方法掌握植物有性生殖知识点;也可以从不同角度分析问题、解决问题,锻炼创新能力。
3.了解项目式学习模式流程,锻炼探究实践能力;以微任务设置探索自然,获取相应的科学知识,培养自主探究能力。
4.始终保持对科学的探究热情,养成严谨的科学态度;养成爱护植物、热爱自然、保护环境以及珍惜劳动成果的良好情操;培养团队合作精神,尊重他人、乐于分享。
四、教学重点、难点
教学重点:花的传粉过程以及受精过程。
教学难点:花传粉方式、被子植物的受精过程、果实与种子的形成。
五、教学过程
在这节课中,可以分为两部分设置微项目,第一部分为花的传粉过程;第二部分为被子植物的受精过程。本节课基于两个微项目开展教学活动。
(一)花的传粉及被子植物的受精过程
1.微项目任务一——花的传粉
在上一节“植物的一生”中,了解了花的结构,分为雄蕊(花药、花丝)、雌蕊(花柱、柱头、子房)、花瓣、萼片、胚珠、花托,为这节课的学习奠定了基础。
教师:我们知道动物的生殖繁育过程,那同学们知道植物生殖繁育的方式吗?植物从开花到结果都要经历哪些过程呢?让我们打开教材,翻到第26页,了解一下传粉的概念。
豌豆花的传粉情况是:。
棉花的传粉情况是:。
教师:同学们,知道了花的传粉过程,那么我们看一下这张图片(见图1),花朵的传粉有什么不同?哪位同学来说一下呢?
学生A:豌豆花是在一朵花中完成了传粉过程;棉花是两朵花交互完成了传粉过程。
教师:豌豆花的这种传粉方式为自花传粉;棉花的传粉方式为异花传粉。那接下来,请同学们想一下,棉花是如何完成异花传粉的?
学生:异花传粉需要媒介,自花传粉不需要媒介。
教师:同学们,你们知道异花传粉的媒介有哪些?让我们看一下视频。(播放视频)
学生:有蜜蜂、蝴蝶、甲虫。
教师:还有没有其他媒介啊?
学生思考中……
学生:难道还有风?
教师:是啊,异花传粉按照媒介不同,传粉方式主要分为虫媒花、风媒花。
教师:同学们,再看一遍视频,总结虫媒花、风媒花的特征。(出示虫媒花与风媒花的细节特征图片)
学生A:虫媒花依靠昆虫传粉。虫媒花不仅花瓣颜色鲜艳,还有花蜜以及芬芳的气味,能够吸引昆虫。花粉具有黏性,能够黏附在昆虫身上,完成花的传粉。
学生B:风媒花主要依靠风力实现传粉。风媒花的花粉多且轻,花朵较小并不鲜艳,风媒花的柱头呈现分叉或者羽毛状,可分泌黏液,伸出花瓣外,便于传粉、授粉。
教师:同学们,我们学习了自花传粉、异花传粉两种花的传粉方式。植物中普遍的传粉方式为异花传粉,按照传粉媒介不同,将花分为两大类:一类是虫媒花,一类是风媒花。现在,6人为一小组,选择一种传粉方式进行角色扮演或者动画制作,要突出虫媒花、风媒花的特征。
(设计意图:该环节通过引导学生观察、总结视频内容,使其掌握花的传粉方式、虫媒花、风媒花等知识点。教师布置小组合作任务,锻炼学生的动手操作能力,同时帮助学生理解花的传粉,提高学生的学习成效。)
2.微项目任务二——被子植物的受精过程
教师:植物经历了开花、花朵传粉的过程,还需要经历哪些过程呢?
学生(异口同声):受精和结果。
教师:我们从“动物的生长时期”这节课中知道了动物的受精过程以及生殖方式。那植物的受精过程是如何完成的?
学生A:花朵以自花传粉或者异花传粉的方式完成雄蕊和雌蕊的碰触,达到植物受精的目的。
教师:这位同学说得对吗?让我们进一步了解。
教师:同学们,大家都知道精子、卵子结合形成受精卵发育为胚胎。了解植物受精前提是了解植物的精子与卵子,它们分别位于花朵的什么位置呢?(为学生出示花的结构图片)
学生分组讨论。
教师:经过小组讨论,哪个小组分享一下自己的成果呢?
小组A:我们小组觉得花朵的精子是花药的花粉,与子房内的胚珠相结合,完成受精。
小组B:我们小组有不同的想法,精子是花粉中的一种物质,经过花柱达到子房,与胚珠产生的卵子结合,形成受精卵。
教师:那请同学们将花朵的受精过程用简笔画的形式展现出来。
小组学生绘制花朵的受精过程图。
教师:同学们都画好了吗?如果画好了那我们来看视频,仔细观察视频内容,对比自己所画的图,看看有什么不同。
(教师播放花朵受精的动画视频,学生观察)
教师:同学们,找到不同了吗?
小组A:找到了,花粉落在柱头上,会萌发花粉管,精子存在于花粉管内,花粉管沿着花柱生长直至子房内,存于花粉管内的精子与存于胚珠内的卵细胞结合,形成受精卵,并逐渐发育成果实。
教师:现在同学们都了解了被子植物的受精过程,但花粉为什么会萌发花粉管呢?让我们打开教材第27页。
学生A:花粉落在柱头上,受到柱头分泌黏液的刺激,而产生花粉管。
教师:通过阅读教材内容,我们系统性地了解了被子植物的受精过程。前面几节课我们了解了花的结构,这节课我们了解花粉管、精子、珠被、子房壁、卵细胞等结构。我们都知道,受精卵经过发育后成为果实。现在我们来观察图2、图3,并回忆我们吃过的桃子、樱桃等水果,想一下,花中的什么结构变成了果实和种子?
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学生苦思冥想中……
教师:同学们有答案了吗?先不要着急说出来,现在同学们从左侧开始依次来我这里领取一个桃子,探索一下刚刚的问题。
【学生活动】为了方便观察,学生将桃子一分为二,观察桃子的整个结构,分为果皮、果肉、种子,经过与小组同伴的讨论,得到了不同的结论。
小组A:果皮是子房壁,果肉是子房,种子是受精卵与珠被。
小组B:受精卵是种子,果肉是珠被、子房和子房壁是果皮。
教师:同学们,我们对果实和种子还没有形成一个统一的认知,还需要进一步的探究。
【学生活动】学生再次将桃核一分为二,观察桃核的结构,有种皮、桃仁,种皮为桃核的壳子,桃仁就是装在壳子内的种子。学生又将种子分开,观察种子结构,包含种皮、胚和胚乳;对比图3,经过与小组同伴的讨论,不同小组得到了不同的结论。
教师:同学们,关于“花中的什么结构变成了果实和种子?”这个问题,有哪个小组来分享一下你们得到的结论。
小组A:植物受精后,精子与卵细胞结合形成受精卵,除此结构外,还有珠被、子房、子房壁;桃子有果皮、果肉、种子皮(壳子)、种皮(薄如纸)、胚乳、胚芽。受精卵发育成胚乳和胚芽,珠被发育为种皮(薄如纸)、种子皮(壳子),子房发育为果肉,子房壁发育为果皮。
教师:同学们,这个小组得到的结论对吗?
学生思考……
出示图4:
教师:同学们,观察图片,对比自己整理的结构对应关系,有哪些出入?
学生A:图片上没有果肉、胚芽两个结构。
教师(讲解):教材图1-45中包含精子、胚珠、卵细胞、珠被、子房和子房壁结构。通过学习的受精过程,知道精子与卵细胞融合形成了受精卵,其发育为胚;但教材中并没有精子与极核融合形成受精极核的过程展示,所以在这一点上出现差异的同学不用灰心,但现在我们要记得这个过程,知道受精极核发育为胚乳;珠被发育为种皮,薄如纸状;胚珠发育成种子;子房壁发育成果皮;子房发育成果实。这就是果实、种子的形成。
教师:以本节课的桃子来说,种子外都是果皮,我们常说的桃肉是果皮,桃核的硬核也是果皮,所以,桃子的果皮分为外层果皮、中层果皮、内层果皮,依次对应着桃子皮、桃子肉、桃核硬核。大家将果实、种子的形成记一下,要理解每一个结构的对应关系。
学生将幻灯片中出示的图片记录在教材上。
教师:同学们,记好了吗?如果记好了,那我们借助果实、种子形成的图片,思考一下,桃子有一粒种子,西瓜为什么有很多粒种子呢?
学生A:因为桃子果实中的一粒种子是由胚珠发育而来,那西瓜果实中有多粒种子,则说明子房中有多个胚珠。
教师:同学们说得对。
(设计意图:通过回顾已学知识点,引出新知,达到温故而知新的目的。教师通过绘画、比较等教学方法,让学生更好地掌握“被子植物的受精过程”知识点。以桃子为例做探究小任务,探究过程中学生容易产生错误的结论,教师不要急于纠正,应逐步引导学生进行深层次探究,深入理解“果实和种子的形成”知识点,明确各个部分的对应关系。)
3.知识延伸——人工授粉及其意义
教师:大家都知道在农业生产过程中有句话叫“靠天吃饭”,大家知道这是什么意思吗?
学生:在农业生产过程中的“靠天吃饭”,主要指的是农作物收成情况依赖于气候条件,天气好农作物收成就好,天气差农作物收成就差。
教师:同学们理解得对,但是大家知道原因吗?
学生A:如果在农作物开花传粉的时节,连续长时间刮风或者下雨,使得农作物无法正常传粉,难以形成有质量的受精卵,最终影响了农作物果实的形成,也就是常说的“只开花,不结果”。
教师:对的,那如何保证农作物开花期间的传粉质量呢?
学生:人工授粉,即人为干预农作物的花粉传授,采集花粉,将花粉涂抹到同种植物的柱头上,完成传粉和受精。
教师:同学们说得都对。人工授粉主要用于自然授粉或者开放授粉不充分时的植物授粉技术,保障植物花朵的传粉质量。
粮食问题是全世界都关注的问题,在解决粮食问题上,我国有一个科学家做出了杰出贡献,同学们知道这位科学家吗?
学生(异口同声):杂交水稻之父——袁隆平。
教师:是啊,袁隆平院士研究与培养杂交水稻,创建超级杂交稻技术体系,实现了杂交稻的增产,推动了我国农业的发展。他的这种科学精神值得我们学习;同时我们也要学好科学知识,利用科学知识为人民做出自己的贡献。
(设计意图:通过问题链,学生了解人工授粉技术及该项技术应用的意义。)
(二)成果评价
本节课以两个微项目任务展开探究活动,在评价两个微项目任务成果时,要从科学观念、科学思维、探究实践以及态度责任四个维度着手评价。此外,对于项目任务成果的评价,可分为教师评价、小组内评、小组外评等,客观评价学生的项目任务成果,保障项目式教学质量。
(三)教学反思
被子植物的有性生殖涉及内容较为抽象,学生难以直观理解被子植物有性生殖的知识点。教师采用多种教学方法帮助学生理解。教材上并未提到受精极核,也没有讲它的发育,而本节课的课堂教学中,因为时间有限,并未详细讲解受精极核的形成与发育,教师可将此部分内容作为作业或者课后服务内容,引导学生进行探究,促使学生能够更好地建构全面的知识体系。
(作者单位:杭州市临平区临平第一中学)
编辑:曾彦慧