【跨学科案例】探究温度对绿豆发芽的影响

一、背景引入

【核心概念】

5.生命系统的构成层次

6.生物体的稳态与调节

【学习内容与要求】

5.6生态系统由生物与非生物环境共同组成

3~4年级：①举例说出水、阳光、空气、温度的变化对生物生存的影响

6.1植物能制造和获取养分来维持自身的生存

3-4年级：①描述植物的生存和生长需要水、阳光、空气和适宜的温度

二、教学目标

1.科学观念：通过观察和种养活动，知道植物需要适宜的温度等维持生存和生长。

2.科学思维：能在教师指导下，以“不同温度下植物生存生长过程中外部形态及变化”为证据，说明植物的生长需要适宜的温度。

3.探究实践：能够利用多种感官、以及跨学科的工具，如摄像头、传感器等，描述植物生存和生长的条件。

4.态度责任：愿意倾听、乐于表达和分享有关植物的信息，具有认识和探究植物的兴趣，以及珍爱生命、爱护身边植物的情感。

三、教学准备

绿豆、盆子、毛巾、行空板、温湿度传感器、摄像头

四、教学过程

本案例需要2个课时来完成，分别是“认识绿豆芽的种植方法“和”绿豆发芽实验分享、总结“。

第一课时：认识绿豆芽的种植方法

一、组织学生认识绿豆发芽的过程

1.观看绿豆发芽视频，让学生对绿豆发芽过程有初步的认识和了解

2.组织学生讨论，邀请有绿豆芽发芽经验的同学分享自己发绿豆芽的经验

二、鼓励学生探究绿豆发芽的装置和种植要求

1.结合第一阶段的讨论，教师出示一些发绿豆芽的照片，并与学生一起总结，种植绿豆需要准备什么工具。

2.组织学生讨论：要想绿豆芽发得好，种植过程中有什么注意事项。

教师引导学生注意从绿豆发芽的条件、生长过程等因素进行思考和展开讨论

三、介绍探究主题、内容和装置设计

1.明确主题：出于控制变量的考虑，本次只对温度的影响进行探究。其他因素如水、阳光、种子来源等保持一致。

2.装置搭建：出示装置搭建图片，如下图所示。行空板连接usb摄像头，并让摄像头固定好位置，保证摄像头能把绿豆生长场景完整拍摄；温湿度传感器做好固定，需要与绿豆保持等同距离，保证检测到的环境温度的准确和有效。

3.方案设计：

器材：行空板、温湿度传感器、盆子、毛巾、绿豆、usb摄像头

程序设计软件：mind+

探究思路：实验过程中，行空板保持运行，设定定时，每10分钟拍摄一次绿豆生长的照片，同时通过温湿度传感器记录环境温度，通过SIOT物联网进行记录。

程序截图（末尾附程序源文件）

SIOT物联网记录到的温度数据

实验装置

拍摄到的照片（部分）

第二课时：绿豆发芽实验分享、总结

组织学生结合生长记录表和行空板记录的照片、温度等数据，对不同温度下的发芽情况进行分类讨论，并对探究结果进行分享和总结。

附表：绿豆芽生长情况记录表

源程序.rar

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