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视频标签：全国小学科学,实验教学说课
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视频课题：第五届全国小学科学实验教学说课视频《有趣的食物链》---拯救松树林-西安
教学设计、课堂实录及教案：第五届全国小学科学实验教学说课视频《有趣的食物链》---拯救松树林-西安新知小学小学科学
《有趣的食物链》——拯救松树林
探究实验说课稿
西安新知小学 赵昱
一、使用教材
苏教版小学《科学》六年级下册第四单元第三课《有趣的食物链》。
二、实验器材
饲养盒，毛笔，昆虫盒，秒表，直尺，可视观察箱，有孔透明薄膜。
三、实验创新要点
原教材的学习内容以教师的讲授与学生的自主阅读为主，学习过程较为被动，在实际授课中，大多数学生能够较为容易的完成知识的纳新。因此，根据新课程标准以及六年级的学生应该能达到的科学探究能力，我结合教材内容做了拓展设计。探究活动中，学生们亲历野外观察、查阅资料、设计实验、搜集与分析数据、得出结论、给出建议以及交流分享等过程，通过使用常见的器材作为实验用具，利用自己已掌握的探究技能，最终为松树的环境问题给出了创新、可行、科学合理的治理建议。
四、探究实验设计思路
环境问题已成为现今人类日益面临的重大问题之一，其中滥用农药、滥施化肥带来的土壤重金属超标、动植物体内化学成分残留，以及人类的健康受到威胁。通过本课的拓展探究设计，我希望能够使学生意识到使用生物方法治理环境问题的必要性，帮助学生从小树立起关注环境问题的责任心。综上考虑，我结合教材内容做了拓展设计。
五、教学目标
1.科学知识目标
①了解松树的生存状态；
②知道松树，蚜虫，瓢虫之间的食物链关系。
2.科学探究目标
①能基于小学阶段所学的知识，从松树的食物链关系等角度提出有针对性的假设；
②能通过对比实验观察不同树叶气味对瓢虫的诱导作用；
③能用科学语言、统计表格等方式记录整理数据；
④能运用分析、比较、概括等方法得出科学探究的结论，做到知识和方法的迁移与应用。
3.科学态度目标
①关心并爱护动植物，认识到人类、动植物、环境的相互影响、相互依存关系，自觉采取行动保护松树林；
②能大胆质疑当下的滥用农药行为，认识到人类的不合理措施可能对环境造成更严重的影响；
③能从较全面的角度考虑问题，针对松树林的现象制定合理的可实施方案。
4.科学、技术、社会与环境目标
①了解通过生物技术治理环境问题的必要性；
②了解人类只有采取合理的措施才能对环境产生正面的长期有效的帮助。
六、探究实验教学内容
本课是六年级下册第四单元，在学生学习了《生物的家园》、《有利于生存的本领》、《有趣的食物链》的基础上，组织学生以松树当下面临的环境问题入手，利用松树—蚜虫—瓢虫之间的食物链关系和松树自身的特点，通过野外观察、查阅资料，设计对比实验寻找科学合理的方法解决实际环境问题的拓展探究活动。
七、探究实验设计与实施过程
拓展教材以几篇近期的新闻报道导入，抛出要研究的环境问题——松树病虫害现象日趋严重。
1.探究确立主要研究对象
组织学生通过阅读资料，小结松树的主要害虫种类有松材线虫、松毛虫、松象甲、松蚜虫等，同时，我组织学生进行野外观察，观察地点是西安市大明宫国家遗址公园麟德殿外的松林。（如下图）
本次观察共有两点主要收获。第一，松树特有的气味让学生们印象深刻；第二，在观察松树的树干时，发现树皮下有松脂溢出，在松脂上还能找到被黏住的不同的小虫子。
在学生们惊叹松树的本领时，问题也产生了，难道新闻中啃食松树的害虫不怕松脂吗？针对松树主要害虫种类，我们再次查阅资料发现松毛虫、松材线虫以及松象甲主要以啃食松树的树皮和树干为食，而害虫中的松蚜虫很特别，它们虽然很小，但是主要以松树多汁的针叶和须根为食，导致松树的水分传输中断，不能进行光合作用，营养无法形成，慢慢的松脂也停止分泌了。这样就可以解释为什么其它害虫如松毛虫、松材线虫能够堂而皇之的啃食树干和树皮了。由此，我们确定本次探究目标——治理松蚜虫。
2.治理松蚜虫的探究过程
①提出问题：如何治理松蚜虫？经过讨论主要集中两种观点，喷洒农药；或者利用食物链请蚜虫的天敌帮忙。小组间讨论哪一种方法更加的科学、合理、长治久效。经过讨论、分析，学生们一致认为喷洒农药不但会杀死蚜虫，同时还可能会威胁到在这片树林里其他有益的昆虫和以松果为食的鸟类，也可能导致害虫产生耐药性，所以这种方法虽然短期见效快可是由它产生的危害却可能更大。相比较利用蚜虫的食物链关系（松树——蚜虫——瓢虫），请它的天敌——瓢虫来帮忙是比较科学的选择。查阅资料我们发现，蚜虫是一种常见害虫，因为瓢虫对环境无毒无害，用瓢虫治理蚜虫已经开始被用于大棚蔬菜的种植中，可是没有数据显示这种方法被使用到松树林的治理中。
②查阅资料：瓢虫在幼虫期就开始取食蚜虫了，到成虫期，对蚜虫的取食量达到最大值，瓢虫在自己近80天的生命周期里可取食上万头蚜虫。（如下图）
况且通过上次野外观察，松树林中的植物并不是单一的，瓢虫是否愿意在众多植物中优先帮助松树呢？松树特有的气味能不能吸引瓢虫呢？
③探究实验。
实验目的：探究松树的气味是否对瓢虫具有吸引力。
实验材料：瓢虫50只（昆虫养殖中心购买），饲养盒，毛笔，昆虫盒，秒表，直尺，可视观察箱，松针、法国冬青叶、大叶女贞叶、菜椒叶等。
实验方法：将装有瓢虫的昆虫盒置于松针和另一种树叶中间，距离相等，树叶数量相等，打开昆虫盒，用秒表计时，观察瓢虫的选择并记录时间。学生手绘了实验方法设计（如下图）。
实验一（室内）
学生实验过程如下图。
瓢虫数量：10只。
树叶种类：菜椒叶、松叶。
实验记录：
|
实验次数 |
时间 |
结果 |
|
1 |
10秒 |
爬向松针并停留 |
|
2 |
3秒 |
飞走 |
|
3 |
2秒 |
飞走 |
|
4 |
4秒 |
飞走 |
|
5 |
9秒 |
爬向菜椒叶并停留 |
|
6 |
3秒 |
飞走 |
|
7 |
8秒 |
爬向松针并停留 |
|
8 |
9秒 |
爬向松针并停留 |
|
9 |
7秒 |
靠近松针后飞走 |
|
10 |
8秒 |
靠近松针后飞走 |
表1
实验数据分析：
a. 10次实验中有6次有效，4次因为瓢虫直接飞到窗户上而无效。
b. 5次瓢虫明显趋向松叶。
实验结论：
两种树叶都有各自独特的气味，从实验结果来看，松树的气味更吸引瓢虫，或瓢虫较为喜爱松针的气味。
反思：
十次实验有六次瓢虫都因趋光性飞到窗户上，所以我们在户外又做了同样的实验。
实验一（户外）
我们将户外实验选择在我校种植园进行，实验过程如下图。
瓢虫数量：5只。
树叶种类：菜椒叶、松叶。
实验记录：
|
实验次数 |
时间 |
结果 |
|
1 |
6秒 |
爬向松针并停留 |
|
2 |
5秒 |
爬向松针并停留 |
|
3 |
6秒 |
靠近菜椒叶后飞走 |
|
4 |
3秒 |
飞走 |
|
5 |
2秒 |
飞走 |
表2
实验数据分析：
a.两次实验，瓢虫的选择非常迅速和直接；
b.两次因为直接飞走而无效。
实验结论：
还是可以从3次有效数据中看出瓢虫较为喜欢松叶的气味。
反思：
在室外瓢虫受到周围环境干扰，无法较好地观察。因此，将实验转为观察箱操作。
实验二（观察箱）
实验方法：
将两种树叶放于箱中两侧，昆虫盒置于中间，距离相等，一次性放入待实验的瓢虫，实验开始后，取下昆虫盒盖，为箱子盖上透明薄膜，以防瓢虫飞走，观察并记录不同时间瓢虫的选择并记录。（如下图）
瓢虫数量：12只。
树叶种类：菜椒叶、松叶。
实验记录：
|
|
时间 |
松针 |
菜椒叶 |
箱体 |
原饲养盒 |
|
|
8秒 |
1 |
0 |
2 |
7 |
|
|
17秒 |
2 |
0 |
3 |
5 |
|
|
1分23秒 |
3 |
0 |
3 |
4 |
|
|
4分23秒 |
4 |
0 |
4 |
2 |
|
|
6分24秒 |
3 |
0 |
4 |
3 |
|
|
7分04秒 |
3 |
0 |
5 |
2 |
|
|
8分00秒 |
2 |
1 |
5 |
2 |
|
|
11分 |
2 |
1 |
4 |
3 |
|
|
12分 |
3 |
2 |
3 |
2 |
|
|
15分 |
2 |
1 |
3 |
4 |
|
第二天,添加2瓢虫 |
8 |
0 |
2 |
0 |
|
第三天 |
11 |
0 |
1 |
0 |
表3
实验数据分析：
当瓢虫爬出原饲养盒后有的因为趋光性选择了靠近透明塑料膜的箱体，但是随着时间的延长，箱体上的瓢虫最终几乎都选择了松叶。时间越长，受干扰因素的影响越小。我们认为这和瓢虫的饥饿程度也有关系，饥饿的瓢虫会更容易趋向松叶。
实验结论：
瓢虫喜爱松针的气味。
实验二的改进实验
为了进一步证实我们的结论，切合松树林的环境，再一次进行了实验二。
本次实验树叶均采摘自大明宫遗址公园的松林，实验过程如下图。
瓢虫数量：10只。
树叶种类：松叶、法国冬青叶和大叶女贞叶。
实验记录：
|
时间 |
松针 |
法国冬青叶 |
女贞子叶 |
箱体 |
|
5分 |
5 |
1 |
0 |
4 |
|
10分 |
7 |
1 |
0 |
2 |
|
15分 |
9 |
1 |
0 |
0 |
|
20分 |
7 |
2 |
1 |
0 |
表4
实验数据分析：
大多数瓢虫选择在松针上停留，其它两种树叶对瓢虫没有明显的影响。
综合四次实验的结果，我们认为：松针特有的气味对瓢虫是具有吸引力的。当瓢虫饥饿时，它们更喜欢在有特殊气味 的松叶上寻找食物。
引用学生的陈述来总结本次的探究活动收获：“瓢虫爱吃松蚜虫，松蚜虫爱吃松针，瓢虫又喜欢松树的气味，我们为什么不利用松树的这个本领，请瓢虫来帮着松树消灭虫害呢？把瓢虫投放在被松蚜虫侵害的松林里，对瓢虫而言，那是何等的美差呀！就此推论：‘借瓢杀蚜’之计可行也。”
八、效果与评价
本次拓展探究实验共用4课时，学生能够通过经历探究过程达到预期的学习目标，不但了解的食物链之间微妙的关系，更体会到利用食物链在治理生物环境问题方面的重要性。也为下一课的《生态平衡》学习做了良好的铺垫。
后续学生们还研究了瓢虫对蚜虫不同生长阶段的取食量不同，得出在松蚜虫成卵时期投放瓢虫的幼虫，效果较好。学生们通过自己的实验为环境问题给出了可行性建议，“1，可以将瓢虫卵卡挂在松蚜虫数量较多的松林中；2，对于瓢虫的自然繁殖方面，除了投放人工养殖的瓢虫以外，还可以借助松树的气味在健康的植被环境中吸引更多的瓢虫进行繁殖，以用于遭受蚜虫害的不同种类树林中。”
为了宣传，学生们后期制作出了相关的展览作品，展示自己的实验，并在不同的活动中对探究成果进行交流与分享，如在环球自然日2016年度主题“谁是谁的谁”探究主题竞赛中，凭借本次探究实验获得金奖。同时在《美国国家地理杂志》发现版上投稿发表了自己的实验论文，希望能引起更多的重视。（如下图）
从孩子们的眼中我看到了他们初尝收获的那种喜悦与将自己的发现分享给更多人的社会责任感的萌发。基于教材，用于生活；面对问题，全面思考；合理设计，科学解决。这不就是我们使学生掌握实验探究能力的最根本目的吗？虽然在实验中还有一些需要改进的地方，但是我会不断的反思经验，坚持带着学生进行更多的实践探究。
图16 学生参赛获奖与交流活动
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图17 受邀发表实验成果：美国国家地理杂志《十万个为什么》发现版
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作者姓名 赵 昱
单位名称 西安新知小学
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
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