基于学习共同体发展科学思维

——科学组十四五规划集体课题教学研讨活动

为加强江宁实验小学科学组十四五规划区级集体课题研究管理，扎实推进教师课题研究，促进教师自身的专业成长，2023年3月15日，江宁实小科学课题组成员共同开展了《小学科学课题基于“学习共同体”发展科学思维的实践研究》的教学研讨活动。本次教学研讨活动中，王林杉老师执教二年级《幼苗长大了》，余逆梦老师执教三年级《声音的产生》，王子羊老师执教五年级《拧螺丝的学问》，张牧文老师执教五年级《拧螺丝的学问》，邱绮晖老师执教四年级《庞大的家族》，之后，科学组围绕课题研究成果展开了集体研讨。

王林杉老师首先通过学生熟悉的人的一生中早期的成长过程，抛出问题引发思考，点明主题，之后通过观察植株生长过程的照片和幼苗生长记录表，让学生通过小组合作，直观感知幼苗长大的过程。引导学生观察、对比，发现番茄叶的特征。设疑问引出根的作用。接着通过回顾、观察并结合生活经验的思考，让学生感知植物的根有吸收水分和溶解在水中的养分的作用，有固定植物和储存营养物质的作用。余逆梦老师创新教具，用食品保鲜袋、尺子、队鼓、绿豆、鼓槌、干净的透明瓶子、细盐、纸杯、水、蜡线等教具带领学生探究声音的产生，帮助学生逐步明了，声音是由物体的振动产生的、声音的主要功能是传递信息。王子羊老师和张牧文老师同课异构，以螺丝刀拧螺丝的活动引入，带领学生探究拧螺丝的学问。通过自制的亚克力教具，探究轮轴省力与轮大小的关系。邱绮晖老师通过小组探究带领学生了解昆虫具有的共同特征，帮助学生建立起昆虫的概念，认识到昆虫的“家族”的庞大。

之后，科学课题组围绕“学习共同体”展开探讨，并达成共识：学习共同体具有以下特征：共同愿景和目标、相互交流与合作、课堂氛围民主平等、多种评价方式相结合。学生与教师作为课堂的主要成员，必然成为一个“集体”——学习共同体。然而，与传统课堂教学不同。这是区别于凌驾于个体之上的“集体”，区别于教师的教，完全处于支配地位和控制地位；区别于学生的学，无差异地服从课堂，无条件服从于教。不同于忽视学生主体尊严的“集体”，不同于重集体轻个体的学习环境，不同于重竞争轻合作的学习方式。为了学生全面自由的发展，课堂必须成为一个具体意义上的“集体”——学习共同体。

本次的课题研讨会，五节课基于课堂当中学生-学生、教师-学生的多样共同体，以对话、交流、记录单为媒介，逐步发展学生的科学思维能力。本次活动，是对课题研究内容的细化与深入，也是一个学习、交流、提升的过程，更是老师们不断学习的驱动力。在今后的工作学习中，全体课题组成员将继续奋力前行，全力推动科学组十四五规划集体课题研究走上一个新的台阶。

撰稿：张牧文

校对：郭永宁

审核：张  骏

附教学设计：

幼苗长大了

【教材分析】

《幼苗长大了》是最新苏教版科学三年级下册第一单元《植物的一生》第二课的内容。本节课通过观察并描述西红柿的幼苗，了解其形态特征。 通过回顾二年级下册《载小葱》一课中“小葱喝水”实验探究根有吸水的作用，通过玉米不定根的认识了解根有固定等作用。

【学情分析】

三年级学生喜欢科学,爱动脑、爱动手,整体学习比较认真,对实验感兴趣,经过两年的学习,已具备一定的观察能力,探究能力有了很大的提高,他们对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望。《幼苗长大了》这一课内容贴近小学生的生活, 学生通过《多姿多彩的植物》一课经历了对植物形态特征的初步认识，通过《载小葱》一课对植物生命需求有了初步探究。学生周围植物普遍存在且种类繁多，更容易展开对植物构造、功能、 生命过程的学习。但是他们自主获取知识和自主探究能力不强,科学探究能力和意识不强。需要老师加以引导。

【教学目标】

科学知识：

1．观察、描述西红柿幼苗的形态特征，了解幼苗成长的过程。

2．知道植物的根一般生活在地下，具有吸收水分和固定植物等的作用。

科学探究：

1．能运用感官和工具观察并描述植物幼苗的外部形态特征及现象。

2．在教师引导下，能用比较科学的词汇、图示符号记录整理幼苗生长过程中每部分的样子。

3．能依据证据运用比较、概括等方法，分析结果得出根的作用。

科学态度：

1．对自然现象保持好奇心和探究热情，乐于参加观察植物幼苗、研究根的作用等科学活动，并能在活动中克服困难，完成预定的任务。

2．在科学探究中能以事实为依据，不从众，不轻易相信权威与书本, 面对有说服力的证据，能调整自己的观点。

科学、技术、社会与环境：

1．珍爱生命，意识到植物的价值

【教学重点】

通过回顾、观察并结合生活经验研究根的作用。

【教学难点】

通过回顾、观察并结合生活经验研究根的作用。

【教学准备】

教师材料：课件，常见的盆栽绿植。

学生材料：番茄或黄瓜幼苗生长记录，自己种植的番茄幼苗 。

【教学时间】

1课时

【教学过程设计】

一、导入新课

1．师：呱呱坠地的婴儿经过幼儿、儿童时期会长成一位翩翩少年。种下一粒种子它会有什么样的变化呢？这节课我们将通过《幼苗长大了》来学习一下植物幼苗成长的过程及根的作用。

二、认识幼苗

1．师：寒假中，老师指导同学们种植西红柿种子，要求同学们观察记录西红柿幼苗的形态、高度等变化，同学们做的怎么样呢？现在我们一起来看一看大家的成果吧。（展示学生记录的番茄成长的数据和照片）

2．师：你能说一下这些幼苗有什么变化吗？

3．生：幼苗长出了叶，叶子变大了，幼苗长高了，变得健壮了… …

4．师：是的，幼苗长出了茎和叶，幼苗长高变大了。同学们认真观察一周龄幼苗和两周龄幼苗新长出的叶子形态，你有什么发现？

5．生：幼苗刚开始长出的两片叶子的边缘是平滑的，后来长出的叶子边缘不平滑。

6．师：这位同学观察的非常认真！番茄幼苗最初的两片叶子是子叶，之后长出的叶子是真叶，我们生活中所见所说的都是真叶。观察一下你种的番茄幼叶长大后的形状像什么呢？

7．生：像一片片羽毛。（这些语言的意义何在？）

8．师：非常棒，番茄的像羽毛一样的叶称为羽状叶，杨树的叶像心形，枫树的叶像手掌，每种植物的叶都有特定的形状，叶的形状是植物的重要特征。幼苗长大过程中，地上部分枝和叶生长的同时，根也在努力的生长。根在植物的生命活动中起什么作用呢

三、根的作用

1．师：二年级的时候我们学过《栽小葱》，通过这一课的学习我们知道小葱的生长需要一些基本条件，如土壤、水分、阳光等。同时我们还做过一个“小葱喝水的实验”，每天记录小葱喝多少水。同学们你还记得这个实验的注意事项吗？（这个有何意义？）

2．生：小葱的根要发达，水要没过根… …

3．师：不难发现“小葱喝水”与植物的哪个器官息息相关呢？

4．生：“小葱喝水”与根有关。

5．师：没错，“小葱喝水”靠的是根，这个实验说明根有什么作用呢？

6．生：“小葱喝水的实验”说明根能吸收水分。

7．师：这位同学回答的很好，“小葱喝水的实验”说明根有吸收水分的作用。同时溶解在水中的养分也被根一起吸收。所以说根有吸收水分和溶解在水中的养分的作用。根吸收的水分和溶解在水中的养分能够维持植物的生命，使幼苗不断长大，根属于植物的营养器官。

8．师：你印象中植物的根通常生长在哪里？

9．生：植物的根通常生长在地下的土壤中。

10．师：这是玉米的不定根，不定根属于根的一种类型，同学们观察一下玉米的不定根生长部位和特点什么？

11．生：玉米的不定根从茎的下部长出，数量很多，像一个个铁钉将玉米的茎牢牢的固定在土壤里。

12．师：小组内讨论一下这样的根会有什么作用？

13．生：根具有稳固茎干的支持作用。

14．师：有一种食物物美价廉被称为“小人参”，你知道是谁吗?

不错，它就是萝卜。我们常吃的萝卜、胡萝卜、甘薯都属于根。有句俗语说的好：烟台苹果莱阳梨，比不上潍坊的萝卜皮。潍坊萝卜脆甜爽口、美味多汁。同学们想一想这说明根有什么作用呢？

15．生：储存营养物质的作用。

16．师：谁能总结一下根的主要作用？

四、总结

1．师：通过这节课的学习，你有哪些收获？跟大家分享一下吧！

2．生1：我知道了幼苗的生长过程，观察到西红柿的叶是羽状叶，不同植物的叶形态上有稳定的差异。

生2：植物的根有吸收水分和溶解在水中的养分的作用，有固定植物和储存营养物质的作用。

生3：植物的根通常生长在地下的土壤里。根是植物的营养器官，能维持植物的生命。

庞大的家族

【课标落实】

（1）本单元通过观察、描述、记录、实验探究等活动，落实《课程标准》中年段的课程目标。

科学知识：

初步了解动物体的主要组成部分，知道动物的生命周期；初步了解动物能产生后代，使其世代相传。

科学探究：

在教师引导下，能从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科学问题。

在教师引导下，能基于所学知识，制订简单的探究计划。

在教师引导下，能运用感官和选择恰当的工具、仪器，观察并描述对象的外部形态特征及现象。

在教师引导下，能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录整理信息，陈述证据和结果。

在教师引导下，能依据证据运用分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论。

在教师引导下，能正确讲述自己的探究过程与结论，能倾听别人的意见，并与之交流。

在教师引导下，能对自己的探究过程、方法和结果进行反思，作出自我评价与调整。

科学态度：

能在好奇心的驱使下，表现出对现象和事件发生的条件、过程、原因等方面的探究兴趣。

在科学探究中能以事实为依据，不从众，不轻易相信权威与书本。

能分工协作，进行多人合作的探究学习；乐于为完成探究活动，分享彼此的想法，贡献自己的力量。

科学、技术、社会与环境：

了解人类的生活和生产可能造成对环境的破坏，具有参与环境保护活动的意识，愿意采取行动保护环境、节约资源。

（2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“生命科学领域”的中年段要求。

7.2 地球上存在不同的动物，不同的动物具有许多不同的特征，同一种动物也存在个体差异。识别常见的动物类别，描述某一类动物（如昆虫、鱼类、鸟类、哺乳类等）的共同特征。

【教材分析】

本单元是学生对某一类动物（昆虫）的共同特征及从生到死要经历哪些阶段的学习。本课是本单元的第一课，意在了解昆虫具有的共同特征，建立起昆虫的概念，认识到昆虫的“家族”的庞大。

本课第一个环节通过先观察昆虫，总结特征，掌握昆虫的共同特点；接着通过阅读资料了解昆虫“庞大”的意义；第二个环节：结合昆虫中数量最多的甲虫及其特征来更深层次的了解昆虫这类生物；第三个环节借助昆虫模型的建构，进一步了解并应用昆虫的特征；最后一个环节：“你来描述我来猜的活动”，学会描述昆虫的特征，一步步掌握昆虫的特点，并在学习过程中能自主利用知识辨别昆虫。

在小学低年级,一下《动物与植物》，二下《土壤与生命》以及四上《给动物分类》，同学们已经初步掌握了对动物进行分类学习的方法，但还没有对某种动物进行从生到死要经历的阶段，进行完整的研究。因此这个单元，从昆虫外型特征入手，掌握昆虫判断方法，引出昆虫的“庞大”，继而通过养昆虫，掌握昆虫数量庞大的秘密，了解昆虫的一生，对动物的研究有了更深层次的要求。

【学情分析】

   昆虫在生活中随处可见，在四年级孩子的认知中，蜘蛛、武功、蜗牛等小的虫子都称作昆虫，它们无法对昆虫进行准确的判断，很多孩子无法进行区分。在四年级上册的学习过程中，孩子们对于动物的研究已经掌握了一些基本方法：要想研究一类动物，要先从它们的外形特性开始研究，并利用这些关键性特征进行动物的判别。四年级的孩子知道昆虫都有触角，但对它的数量、形状没有细致的研究，知道昆虫有足，但不知道昆虫只有3对足。因此我们需要在昆虫区别其余动物的关键特征上下功夫，帮助孩子建立起昆虫的模型，掌握判定的标准。

【教学目标】

科学知识：

1．能利用描述的方法，明确昆虫的基本特征。

科学探究：

1．在教师引导下，能从具体现象与事物的观察比较，并描述对象的外部形态特征及现象。

2．在教师引导下，能正确讲述自己的探究过程与结论，能倾听别人的意见，并与之交流。

科学态度：

1．能在好奇心的驱使下，表现出对现象和事件发生的条件、过程、原因等方面的探究兴趣。

2．在科学探究中能以事实为依据。乐于为完成探究活动，分享彼此的想法，贡献自己的力量。

科学、技术、社会与环境：

1．了解人类的生活和生产可能造成对环境的破坏，具有参与环境保护活动的意识，愿意采取行动保护环境，节约资源。

【教学重点】

描述昆虫的共同特征。

【教学难点】

通过观察，了解昆虫足的数量及所在部位。

【教学准备】

教师材料：课件和视频

学生材料：昆虫标本 昆虫模型  放大镜  昆虫卡片

【教学时间】

1课时

【教学过程设计】

一、体会“庞大”，引出课题

1．师：同学们，这节课我们一起来认识一个“庞大的家族”（板书），听到“庞大”一词，你想到了什么？

预设1：他们的体型可能很大....

预设2：他们数量可能很多.....

2．师：老师这里还有一条关于他们的信息：科学家已经发现了150万种动物，而这个家族，占其中的61%，是动物中数量和种类最多的。现在，你知道这个家族的“庞大”指的是什么？

预设：数量庞大

3．师追问：你知道它们是哪类动物吗？

预设：昆虫

4．师：没错，它们就是（PPT出示）：昆虫。

5．师：这个“庞大的家族”究竟藏有什么秘密呢？今天我们就一起来认识昆虫。（补充板书：昆虫）

二、探究昆虫共同特征

（一）联系生活，引发思考

1．师：你在生活中见过或知道哪些昆虫？

预设：螳螂、蚂蚁、蝴蝶、蜘蛛.....

2．师：同学们说的这些动物都是昆虫吗？带着这个问题，我们先来看看老师带来的昆虫，你认识他们吗？（PPT出示，学生认）

（二）探究昆虫共同特征

1．师：仔细观察，这些昆虫在外形上有什么共同特点？

预设：它们有触角、有足、有翅膀

2．师：仔细观察图片，是否每只昆虫都长有你说的这些器官？它们的数量有什么共同点吗？

预设：（生观察后）它们都有2根触角，6只脚，有的昆虫有翅膀，有的没有。

3．师：同意吗？通过观察我们发现昆虫都有触角（板书），虽然不同昆虫的触角形态各不相同，但数量是一定的，都是？

预设：2根/一对。

4．师：没错，昆虫都有一对触角。而昆虫的脚称为“足”（板书），请你结合图片或手里的昆虫标本数一数，它们有几只脚？

预设：有6只，也就是三对。（板书：三对足）

5．师：除此之外，有些昆虫还长有翅膀。通过图片的观察，我们掌握了昆虫身体上的一些基本特点，想一想，昆虫的这些器官分别长在昆虫身体的哪一部分呢？生长的位置有没有什么规律呢？

6．师：为了同学们观察的更仔细，老师为每一组提供了昆虫标本以及一些昆虫模型来帮助你们观察。但昆虫标本体型小，要想观察的够清楚，你认为应该怎么办？

预设：用放大镜观察。

7．师：没错，我们可以借助放大镜来帮助我们观察。

8．师：观察时，有什么注意的吗？

生：要仔细观察这些器官长在昆虫身体的部位。

9．师补充：真会思考，在观察的过程中，要有顺序的进行观察，仔细观察昆虫的触角、足、翅膀分别长在昆虫身体的哪一部分，一会儿，请小组来进行分享。

（三）实验探究

1．师：（PPT出示）现在拿出你们的放大镜、标本和模型仔细观察吧。

（1）用放大镜按一定顺序依次观察。

（2）仔细观察昆虫的触角、足、翅膀分别长在它身体的哪一部位。

（3）将观察结果在小组内分享。

（四）分享总结：昆虫的身体结构和提炼昆虫的特征

1．师：你观察到昆虫的触角长在它身体的哪个部位？

预设：头部。

2．师：没错，触角生长的地方就是昆虫身体的第一部分：头。（板书）

3．师：足和翅膀呢？

预设：身体中间，足在肚子上，翅膀长在足的背面。

4．师：真会观察，昆虫的足与翅膀所生长的部位是昆虫身体的第二部分：胸。（板书）昆虫的足和翅膀都长在昆虫的胸上。昆虫的身体只由这两部分构成吗？

预设：不是，有的昆虫有大大的尾巴，有的昆虫有细长的尾巴。

5．师：你们发现了吗？其实啊，那可不是昆虫的尾巴，是昆虫的腹部，是昆虫身体的第三部分。虽然它在外表上没有长有特别的器官，但也是昆虫身体上必不可少的一部分。

6．小结：通过同学们的总结，我们发现昆虫的身体由3部分构成：（PPT）从上到下依次是：头、胸、腹。（板书）

7．师：除了这些，昆虫身体上还有什么特点呢？让我们再来仔细观察它们。先来说说头部，它们的头部长有触角（PPT出示），仔细观察这些昆虫的触角，你有什么发现？

预设：这三只昆虫的触角形态不一，但都是一对。

8．师：没错，真会发现，不同的昆虫触角形态各异，但数量是一定的。其实昆虫头部除触角外，还长有眼睛和嘴。昆虫的眼睛有的是单眼，有的是复眼。而它们的“嘴”称为“口器”，用于摄取食物。想一想，在头部，昆虫这类动物有什么独有的特征？

预设：它的一对触角。（板书）

9．师：真会总结。头部下面紧连着的是昆虫的胸，昆虫有3对足，不同昆虫它们足的形态也是不同的。（PPT出示）大多数昆虫在胸部还会长有一对或两对翅膀（板书）。胸部以下就是昆虫的腹部了，仔细观察昆虫的腹部，你有找到它们的共同点吗？

预设：不同昆虫的腹部花纹、形状都是不一样的。

10．师：观察的真准确，昆虫的腹部也形态各异，所以几乎没有什么共同特点。因此在快速判断一个动物是否是昆虫时，我们可以只看它的？

预设：头部和胸部。

11．师：长有触角和足的就一定是昆虫吗？

预设：必须是1对触角和3对足。

12．师：谁来帮我们总结，你发现昆虫有哪些共同特征？

预设：昆虫的身体分为头、胸、腹三部分，头部有一对触角，胸部有3对足，多数有1对或2对翅膀。

（五）学以致用

1．师：掌握了昆虫的共同特征，请大家判断一下，刚才同学们提到的小动物：蜘蛛。它是昆虫吗？

预设：不是，它不是6只足，它有8只足。

2．师：真会学以致用，蜘蛛不是昆虫。老师这里还带来了几只小动物，它们是昆虫吗？

（PPT出示，学生判断）

3．师：毛毛虫是蝴蝶或蛾的幼虫，它的成虫满足昆虫的共同特点，因此它是昆虫。

蚕也是蛾的幼虫，因此也是昆虫。为什么说昆虫是“庞大的家族”？

三、探究甲虫的共有特征

1．师：昆虫种类繁多，形态不一，但在它们的种群中，有一类昆虫数量最多，你知道它们是谁吗？

预设：甲虫

2．师：不错，（PPT出示）就是甲虫（板书），仔细观察这些甲虫，它们和其它的昆虫，有什么相同之处？它们有什么独特的特点吗？

预设：预设：它们也有3对足，对触角，身体分为头、胸、腹三部分。但它们都有坚硬的外壳。

3．师：观察的可真仔细，甲虫的虫体外表似装甲，因此而得名。甲虫还有什么特点呢？我们通过一个视频来了解。（视频：甲虫展翅）

4．师：通过视频，你知道了些什么？

预设：甲虫有两对翅膀，其实我们看到的坚硬外表不是它的壳，而是它的一对翅膀：称为前翅，呈鞘质，它主要起到保护后翅和身体的作用，不具有飞翔的功能，它还有一对翅膀在前翅下面，称为后翅，呈膜质，主要起到飞翔的作用。

5．总结：如果用韦恩图来表示动物、昆虫和甲虫的关系：（PPT出示）动物中数量最多的是昆虫，而昆虫中数量最多的是甲虫。

四、应用拓展

（一）昆虫猜猜猜

1．师：看来不同的昆虫有着自己不同的形态特点，老师这里想要考考同学们，你能根据我的描述猜出这是什么昆虫吗？（PPT出示）

预设：蜻蜓

2．师：你们可真聪明，挑战升级，老师为每组准备了一些有关昆虫的小卡片，请你根据上面的描述，在活动手册上画出昆虫，并猜测出它的名称，比赛看哪一组最厉害。（小组互动）

师生互动。

（二）昆虫与人类的关系（时间短则省去这一环节）

1．师：这么庞大的昆虫家族是我们人类的朋友还是敌人呢？谁愿意来描述你的观点。先表达观点，再说明理由。

PPT出示参考句式：我认为昆虫是我们的朋友/敌人，因为......

                我同意他的观点，我还有一些补充......

                我反对他的观点，我认为.....

同学之间自由辩论。

2．师：每位同学对于昆虫都有自己的见解，究竟昆虫带给人类的好处多，还是坏处多呢？（视频播放）

3．师小结：据科学家统计，在100万类昆虫中，只有1万类昆虫对人类是有害的。昆虫对人类的贡献功大于过，无论害虫还是益虫，都有其存在的意义。正是由于昆虫的存在,让生物物种更加丰富。

五、全课小结

师：通过这节课，你有什么收获？