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小學科學六年級下冊第二單元的第6課時《古代生物的多樣性》教案

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小學科學六年級下冊第二單元的第6課時《古代生物的多樣性》教案

資源簡介

《古代生物的多樣性》
學校名稱 執教老師
涉及學科 科學 教學對象 小學六年級
教材版本 教科版 課時數 1課時
學段 □學前教育 □特殊教育 小學 □初中 □高中
主題類別 □單學科大單元 □跨學科大單元 其他:項目學習
教學環境 □智慧學習環境 多媒體教學環境 □混合學習 □其他
學習 空間 教學設備 投影 一體機 □交互式白板 筆記本 □ 平板電腦 □錄播 □其他
學生設備 □人手一臺 小組一臺 □同桌一臺 □沒有設備
桌椅模式 □單人單桌矩陣 □雙人同桌矩陣 小組式圓桌矩陣
一、案例設計背景與目的
隨著科學技術的日益進步,生命科學已分化出動物學、植物學、微生物學、人類學、免疫學、胚胎學、遺傳學等分支,對義務教育階段的學生來說,不必深入了解生命科學每一個子學科的理論,而應了解生命科學領域學習基本方法與思考方式,學習其中的科學精神和科學思想。因此《科學課程標準(2022年版)》面向生命科學領域凝練了四大核心概念--生命系統的構成層次、生物體的穩態與調節、生物與環境的相互關系、生命的延續與進化。 本案例《古代生物的多樣性》屬于教科版小學科學六年級下冊第二單元的第6課時,聚焦《科學課程標準(2022年版)》“生命的延續與進化”這一核心概念。本領域內容學習有助于幫助學生逐漸理解生物通過生殖和遺傳實現生命的延續和種族的繁衍,通過進化實現生命的發展這一生物學基本規律,掌握“遺傳與進化”的科學概念、規律和觀點,形成科學的自然觀,樹立真愛生命的情感態度。本課內容在整個單元中處于承上啟下的作用,研究生物的多樣性是為了更好地保護生物的多樣性,同時也是為了保護我們人類自己。 《生物的多樣性》單元結構 小學階段,學生對遺傳、變異、生存競爭、進化等概念還未能構建起較為全面和本質的認識,所以本內容要求仍是指導學生從現象層面初步了解化石和相關知識。因此本案例利用虛擬現實技術,分小組讓學生通過虛擬技術觀察已滅絕生物(恐龍、猛犸象)和當今大象,比較它們的異同,同時通過觀察更多的化石標本,與現代生物的進行比較,使學生認識到很多在地球上不復存在的生物與現今存活的生物具有相似之處,從而搜集生物進化的相關證據,實施論證教學,讓學生初步認識地球上幾十億年來存在過的生物激起發展歷程,為進一步建構生物化科學觀念做準備。
二、教學理念(如基于問題的學習、個性化學習、探究性教學、分層教學等)
深度學習理念 根據課程標準的要求:能依據收集到的化石資料開展討論交流,能參與對遺傳與進化研究的求證過程,因此根據深度學習理念,本案例注重在深度學習的過程利用最近發展區,把學生原有的知識經驗作為新知識的生長點,引導學生進行知識的處理和轉化,指導學生搜集生物進化的相關證據,交流生物進化的不同該觀點,實施論證教學,提升學生的批判性思維,提高學生的知識遷移與問題解決能力,培養學生的核心素養。 探究式學習理念 本案例以學生為中心,基于學生的認知水平和知識經驗,注重教學細節,層層遞進。教學設計中利用問題作為導向,引導學生在認識古代生物多樣性的基礎上,利用虛擬實驗技術,讓學生通過觀察,與現今生物進行比較,推測古代生物特點及古代生物的生存環境,理解生物的遺傳變異與環境的因素的共同作用導致了生物的進化。
三、教材與教學內容分析(劃分知識點)
《古代生物的多樣性》是教科版小學科學六年級下冊《生物的多樣性》單元的第6課,指向課程標準里的8.6中的“根據化石資料,舉例說出已滅絕的生物;描述和比較滅絕生物與當今某些生物的相似之處”內容要求,要求學生能舉例說出已滅絕生物和當今某些生物的相似之處,認識進化現象,能夠通過直觀的生物現象發現相關的規律,但不能理解生物的繁殖、進化、多樣性的原因。此前,學生通過學習已經知道了地球上存在不同的生物,不同生物具有不同的特征,并且已經描述比較過生物后代和親代的異同。本課的內容則落在“描述已滅絕的生物,并比較滅絕生物和當今某些生物的相似之處”上。通過觀察化石認識古生物,推導其與現存生物的關聯,這些內容都可以以小組交流的形式展開學習,開展這些活動對學生來說有一定的困難,因此,應用虛擬實驗技術,引導學生在虛擬環境與古代生物互動,增強學生的探究熱情。通過探究學習總結得出古代生物的物種具有多樣性,知道生物的遺傳變異和環境共同作用導致了生物的進化。通過本案例的探究活動也有助于學生形成穩定與變化的跨學科概念。
四、教學目標(三維目標分類或學科核心素養分類)
根據《科學課程標準(2022年版)》的學習內容要求和學業要求,本案例的教學目標設計如下: 科學觀念:通過研究化石知道幾種已滅絕的生物,認識古代生物的多樣性。 科學思維:能夠依據收集到的化石資料,推測一些古代生物與現存生物的相似之處,認識進化現象。 探究實踐:利用VR實驗系統進行觀察、對比,依據收集到的化石資料開展討論交流,比較古今生物的異同,參與對遺傳與進化研究的求證過程。 態度責任:意識到對古代生物的研究有助于我們認識生物及其地球環境的發展變化,體會科學研究的意義。
五、教學重難點
重點:根據化石信息分析出古代生物的多樣性。 難點:通過觀察比較、查閱資料等方法收集證據,參與對遺傳與進化研究求證過程,寫出相應的研究報告。
六、學習者特征分析
六年級的學生對恐龍及猛犸象的了解具有一定基礎,也會很好奇,非常適合引導學生開展對古生物及其化石的研究活動。本課的活動主要是通過觀察進行探索,需要學生具有一定的觀察能力、根據相關證據論證能力和合作探究精神。
七、教學環境、工具及資源準備(包括硬件環境和軟件資源)
我校建立一間先進的虛擬實驗室,配置了15臺便攜式一體機,并配有帶追蹤反光點3D跟蹤眼鏡及非跟蹤轉換眼鏡,以及支持對虛擬對象進行3個自由度坐標軸移動及3個自由度坐標軸的轉動的觸控筆,應用于科學教學,后又成為中央電教館虛擬實驗校,在使用虛擬設備上有了一定的經驗。 根據本案例的設計,需要準備以下的教學資源:裝有虛擬實驗的筆記本電腦(學生小組學習使用)、教學課件、生物化石、記錄表、放大鏡等。 本案例使用的虛擬現實技術(VR)是Z-central極倍資源中心的資源(如下圖)。
八、教學活動設計(一個或多個課時)
教學環節 教學內容 教師活動 學生活動 媒體資源設計意圖
復習回顧 導入課題 復習前面學習內容,串聯知識體系,引發思考。 知識串聯:回顧舊知 2.提問及追問:引發思考 3.揭示主題 回顧之前的學習,思考問題。 本環節使用課件以圖片的形式展示前面的三節的學習主要內容,直觀地把知識串聯起來,讓學生有一個整體認識,明確本節課的學習任務。
聚焦問題 激發興趣 了解化石,通過研究化石推測古代生物的特點。 引導學生認識化石,了解通過化石研究古生物特點的重要性。 閱讀書本資料,認識化石,了解化石的作用。 本環節使用課件以圖片展示,帶領學生進入考古現場,認識化石。
探索交流 解決問題 分組探究古代生物(恐龍、猛犸象)的特點,收集證據,得到結論。 引導學生使用虛擬實驗設備進行探究活動。 1.分組討論,確定探究目標。 2.使用虛擬實驗設備進行對古生物的化石進行探究。 本環節運用虛擬實驗系統開展探究活動,應用虛擬實驗系統讓學生身臨其境,收集恐龍和猛犸象化石資料,推測古代生物與現代生物的相似之處。
引導學生交流展示,運用搜集的證據開展辯證學習。 展示匯報,并回答以下問題: (1)通過研究猛犸象化石,你知道了猛犸象是怎樣的? (2)對比猛犸象和現在的大象,你們覺得猛犸象與哪種象更接近,為什么? (3)請你們猜測,在我們廣東省內有沒有可能會發現猛犸象的化石?為什么? (4)你們研究的是哪些恐龍化石? (5)推測它們有什么特點?你們覺得它與現在的哪種生物相似? 4.根據古生物的化石,推測地貌。在我們廣東省內發現了這些化石,請各位考古學家,推測這三個地方在遠古時代是什么地貌? 5.思考問題,通過問題認識“進化”和“滅絕”。 問題:在上述的生物中有些在今天看不到了,有些還依然存活,你們認為是什么原因呢? 展示匯報使用實物投影,讓全班同學能清晰地了解其他同學所搜集的證據,有效地進行交流探討,尋找答案,解決問題。 此環節使用課件以圖片資料展示,讓學生閱讀圖片的文字資料進行思考問題。
組織學生觀察古生物化石從而認識更多的古生物。 探究活動二:閱讀文字資料和觀察古生物化石,認識更多的古代生物。 本環節使用電腦和古生物標本,放大鏡等工具進行探究活動。通過觀察更多古生物化石和閱讀有關古生物的電子資料,認識更多的古生物,使學生加深了對古代生物多樣性的認識,打開了學生的視野,同時培養學生的閱讀能力,為之后自制科學書和手抄報奠定了基礎。
引導學生總結歸納得出古代生物具有多樣性。 總結歸納:古代生物的具有多樣性。
回顧整理 反思提升 1.研討研究古生物的意義。 2.反思及評價。 引導學生整理歸納探究古生物的意義,反思與評價。 1.思考并回答問題:我們認識了這么多的古生物,你覺得研究古生物有什么意義呢? 2.談談本次學習有什么收獲。 3.對自己和小組其他成員進行評價。
知識拓展 布置作業 介紹課外閱讀的書籍及有關化石的展覽,布置實踐作業。 介紹課外閱讀的書籍及有關化石的展覽,布置實踐作業。 實踐作業:到博物館觀察其他化石或者閱讀相關書籍了解更多古生物知識,有興趣的同學請自制科學書或手抄報。
九、教學流程圖
本課先通過觀察典型古生物化石,描述古生物的形態,推測古生物的生存環境;比較其與現代生物的異同,認識古代生物的多樣性,讓學生理解現存生物都是由古生物進化來的,從而對遺傳變異現象在生物中的作用進行一定的了解,理解對古生物化石研究的重要意義。最后在拓展部分讓學生去博物館觀察其他化石或者閱讀相關書籍了解更多古生物知識,自制科學書或手抄報,拓展學生的視野。通過觀察化石認識古生物,推導其與現存生物的關聯。本案例的教學流程如下圖: 本課設置的問題鏈:
十、學習評價設計
1.本案例《在科學標準》指導下,其強化過程評價,重視“教-學-評”一體化關注學生在探究或稱中的真實表現與思維活動。 教學目標(教)學習任務(學)成果評價(評)目標1:在觀察古代生物猛犸象化石探究活動中,學生能舉例說出已滅絕生物(猛犸象)和當今大象的相似之處,認識進化現象。 目標2:在觀察恐龍化石和觀察更多的古生物化石的探究過程中,學生能總結歸納出古代生物是多種多樣的。 目標3:運用考古學家探究古代生物的科學方法(觀察、對比、推測),學生能根據化石特點推測出古時代的地形地貌及古生物的生存環境,認識生物的遺傳變異和環境變異共同作用產生進化。任務1: 對比猛犸象和現在的大象,你們覺得猛犸象與哪種象更接近,為什么? 任務2:請你們猜測,在我們廣東省內有沒有可能會發現猛犸象的化石?為什么? 任務3:你們研究的是哪些恐龍化石?推測它們有什么特點?你們覺得它與現在的哪種生物相似? 任務4:請看這三則新聞報道,在我們廣東省內發現了這些化石,請各位考古學家,推測這三個地方在遠古時代是什么地貌? 任務5:總結全課,即時評價,對自我的學習情況進行評價總結。 優秀:能根據化石特點與當今某些動物比較,他們之間的相似之處,并能根據化石的特點推測古生物生存環境的特點,并與當今動物進行聯系,理解生物的遺傳變異和環境變異共同作用產生進化。 良好:能找出古生物與當今某些動物的相似之處,根據古生物的特點推測古生物的生存環境,了解生物的遺傳變異和環境變異共同作用產生進化。 合格:能找出古生物化石的特點,知道生物的遺傳變異和環境變異共同作用產生進化。
學習效果評價
十一、教學創新與亮點特色
1.研讀課標,根據學生認知規律,設計真實場景,進行大單元設計 本單元的主要學習的內容是生物的多樣性,首先了解古今生物的多樣性是由于遺傳和變異的原因,知道生物的遺傳變異和環境的因素的共同作用導致了生物的進化,然后提出如何保護生物的多樣性,培養學生愛護環境,愛護生物的意識。基于新課標的要求,教學要有大單元設計的意識,而且從學生的認知來看每一節課不是單獨的,而是有一定的學習支架形成的,因此在導入部分通過復習鞏固“由于遺傳和變異我們身邊才會存在多種多樣的生物“,然后提出“古代生物是不是和現代生物一樣也是多種多樣的?”的問題,利用這個問題引導學生在之前學習相關內容的基礎上進行思考,快速進入本課的探究活動。 根據教材的內容和課程標準的要求,本課的內容落在“描述已滅絕的生物,并比較滅絕生物和當今某些生物的相似之處”上,要求學生根據已滅絕生物的特征與現在的生物進行比較,尋找它們的相似之處,并根據相關證據,交流生物進化的不同觀點。因此我把這節課設計成閱讀交流課,把學生分成兩大組,分別閱讀恐龍和猛犸的象的資料,根據資料收集證據,展開討論,以此培養學生的閱讀歸納推理能力。 2.調整主題,進行項目研究,結合虛擬實驗技術,把學生帶入到真實的場景中開展沉浸式學習 古生物所存在的時代對于學生來說很陌生,如何讓學生能夠沉浸主題開展論證教學習是一個難點,因此我對教材的主題進行調整,把課程主題改為“我們的考古之行--探究古代生物的多樣性”,讓學生以考古學家身份進入考古現場,結合我校的虛擬實驗技術,把學生帶入到真實的場景中開展沉浸式學習。 為了讓學生了解更多地古生物,增加一個觀察化石標本的環節,如果只是讓學生閱讀文本資料,學生會覺得單調,那么在交流總結后,讓學生動手觀察化石,拉近古生物與學生的距離,推動學生學習的熱情至高潮,在熱情高漲的情景中認識更多的古生物,總結出古生物與現在生物一樣,也是多種多樣的,這樣記憶深刻,容易達成教學目標。 3.設計問題鏈引導思考,培養學生的辯證思維,深入理解生物的遺傳與進化的內涵 如何讓學生能根據收集的資料提取生物信息,歸納總結出古代生物據有多樣性,深入理解生物的遺傳與進化的內涵。通過多次調整,我最后采用通過不斷的提問、追問引導學生思考和理解。如在交流分享到階段提出“你通過分析資料,發現猛犸象是怎樣的呢?”,“請根據你的理解,猜想在廣東地區能否挖掘出猛犸象的化石?為什么?“最后再追問“通過比較猛犸象與現在大象的特征,你認為猛犸象與現在的哪種象較接近,為什么?“通過問題的層層遞進,讓學生能根據資料總結出猛犸象的特點以及根據比較推測出猛犸象與現代大象的相似之處,培養學生論證思維。 4.根據學習內容及學生情況設計拓展任務,延續學生的探究熱情。 本課原本安排的拓展任務是制作化石模型,考慮課堂的時間有限,制作模型的時間較長,因此改變拓展任務,從身邊的事物入手,讓學生參觀博物館或閱讀科普書籍,結合自己的所看所思所想制作自己的科學書或手抄報,從而進一步認識古生物。
十二、教學案例反思
本課教學設計遵循了面向“面向全體學生,立足素養發展,激發學生學習動機,加強探究實踐,重視綜合評價,促進學生發展”的理念,根據教師課堂觀察及學生的表現,學生對這種多技術融合的課堂非常感興趣,教學效果很好,學生參與度高。 教學中以創設真實情景,問題引導、直觀教學為主要教法,將虛擬實驗系統,實物投影、圖片等技術工具與資源融入教學,以小組合作和自主探究為主要學法,體現學生的主體地位,引導學生進入虛擬的遠古時期,探索生活在480萬年前的猛犸象、生活在2億年前的恐龍,以及遠古的各種生物并對比當今的生物,認識進化的過程。通過以上的教學手段引導學生完成探究活動,達到預期的效果。 縱觀整節課還存在不足之處,教師還需要精進在各個環節對學生的引導、提問,實現更積極、有效的指導,對于學生評價方面還要繼續加強,設計好評價表以達到本課的評價目的。
十三、案例推廣辦法與經驗總結
推廣辦法: 三地聯合教研:本案例在小學科學虛擬實驗教學研討活動暨廣州、龍巖、畢節科學學科聯合教研中展示,幫助其他老師了解更多的信息技術,結合實際運用到自己的課堂中。 作為研討課進性案例學習和理論知識學習,科組內再上研討課,促進教師再學習后進性實踐。 通過教學資源平臺進性推廣展示,其他教師進性教學觀摩、討論、交流,研討學習課例中的信息技術手段,并運用到自己的課堂中。 經驗總結: 1.研讀課程標準,分析教材; 2.多看優質課例,互相學習探討,講課例中的可行之處運用到自己的課堂中; 3.情景教學,激發學生探索興趣,提供自主學習機會,培養自主參與和意識能力。
注:要求撰寫設計方案時,語言精練、內容準確,盡可能圖文并茂,附上圖片、表格、鏈接等材料。

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