小学经典STEM课程-无土栽培-教师用书.pdf

小学 1 年级 STEM 课程 无土栽培 教师用书 背景介绍 你所在的班级要进行绿化美化，考虑到美观性与趣味性，大家决定开展无土栽培绿植活动，需要同学们设计无土栽培方案 第一课《无土栽培的秘密》 【内容介绍】 教材综述： 《无土栽培的秘密》是瑶海区区本 STEM 教材 1 年级自然科学的主题内容贴合课标中的“跨学科概念”和“科学与工程实践”领域，不仅体现了课标中的精神，还突出强调 STEM 学习中的技术与艺术在科学教育领域的重要作用教材涉及的内容丰富，不仅有大量的科学以及艺术工程设计环节，还有许多补充学习、课外学习、阅读材料，贴近生活中的真实情境 【教学建议】 教师需要让学生初步了解植物可以无土栽培， 无土栽培的植物有哪些 可以通过让学生阅读、查资料，激发学生对寻找问题答案的兴趣，通过思维导图，列出不同可无土栽培景观植物种子生长必要条件与环境，思考无土栽培的方法，记录生长过程 【教材分析】 学生可以通过生活经验和查找资料及网络， 探究不同可无土栽培景观植物种子生长必要条件与环境，思考无土栽培的方法，记录生长过程，从而找到解决难题，同时制定全面合理可事实的方案。

【学情分析】 1. 学生的学习与认知能力：一年级的学生在注意力、记忆力、逻辑思维能力等多方面不够专注及长久， 故需多种他们感兴趣的形式去引导并解决问题 随着知识的积累和生活经验的丰富，学生对科学学科的认识正初步形成自己的框架 2. 面向每个学生，提倡个性培养： （1）小学 STEM 课堂，鼓励每个学生参与到 STEM 的活动中去，每位学生都能得到锻炼和学习的机会； （2）在教学设计与实施的过程中，应该充分考虑到每位学生的差异，对不同层次的学生都给予不同的引导，充分尊重学生的主体性，激发学生的探索的主动性 3. 教学活动：在教学活动的开展上，应该突出趣味性、科学性、探究性、实践性学生正处于对知识的渴求阶段，强烈的学习兴趣是学生学习的动力所以，在教学活动的组织过程中，应该充分尊重学生的学习兴趣，老师扮演着引领者的角色，鼓励学生主动探索发现 4.学习方法：运用合作式学习、实践式学习学生已经具备了一些归纳能力、推理能力、动手操作能力因此，在实践中学习、在实践中思考，能取得比较好的效果这种方法比传统的接受式学习效果更好，不仅培养了学生的探究思考能力，同时，学习亲历实践所获得的知识，比机械式学习所得来的知识，记忆更加深刻。

【教学目标】 1、了解哪些景观绿植可以进行无土栽培 2、掌握植物生长必要条件与环境 3、思考无土栽培的方法 4、学会提出问题并解决问题 【教学重难点】 1. 教学重点： 哪些景观绿植可以进行无土栽培；掌握植物生长必要条件与环境 2. 教学难点： 分析无土栽培的特点，哪些因素会成为种子生长的决定因素 【教学准备】 1.教师准备：教师用书、材料包、多媒体课件 2.学生准备：学生用书、材料包、文具 【教学评价】 评价内容与方法 评价水平 诊断性评价 提问设计 记忆 理解 应用 分析 评价 创造 第一环节： 1. 从情境中找出班级同学遇到的困难是什么？ ✓ ✓ 形成性评价 第二环节： 1.问题是哪些室内景观绿植可以进行无土栽培？用什么样的方法栽培？ （同桌合作：观察与分析） 2. 你们准备从哪些方面入手？（生活经验、观察、查资料、……）(开放性评价：分析与提问） ✓ ✓ 第三环节： 1.我们先从生活中你观察到的无土栽培入手，你了解到什么？ ✓ ✓ ✓ 第四环节： 1.为什么不同的植物生长所需条件不同？ 2.你认为哪些条件因素会成为无土栽培植物的决定因素 3.与小组成员分享你的记录。

（相对性评价：多形式分组展示） ✓ ✓ ✓ ✓ 第五环节: 1. 得出的结论不能单从一个方面考虑， 需多方面观察查找资料，这样才能达到准确的解决方案 ✓ ✓ ✓ ✓ 【教学过程】 一、情境导入 视频动画：你所在的班级要进行绿化美化，还要考虑到美观性与趣味性，大家一起展开了讨论，如果是你，你如何解决这个问题呢？ 教学新课 （一）寻找问题 提问：从情境中找出班级同学遇到的困难是什么？小组合作，先说一说，再把问题记录下来交流汇报 指出：生活中你观察过植物观景吗？怎么栽培呢？ 提问：你们准备从哪些方面入手？（观察、生活经验、查资料……） 谈话：是的，生活中有许多无土栽培的应用比如蔬菜、药材植物、果木等的栽培；花卉观赏等等 案例分析 出示植物图表(绿萝红掌富贵竹水仙花) 提问：由上述图片中你了解到什么，它们生长习性是什么？栽培方式有哪些，是否可以无土栽培？小组讨论，并在记录单上记录下来 植物 绿萝 红掌 富贵竹 水仙花 生长习性 无土栽培方法 小组汇报交流 问题解析 思考： 为什么植物可以进行无土栽培呢？植物生长需要哪些必要条件？无土栽培的方法又是什么？ 提出：小组分工带着上面的问题先思考，再结合表格全面利用思维导图分析问题因素。

小组合作，给予充分的时间交流 （二）现学现用 说一说： 举例生活中无土栽培的应用， 你认为还有哪些植物可以进行无土栽培呢？如果是你，你选择什么植物进行无土栽培呢？说说理由 二、总结 从今天这节了解了解哪些景观绿植可以进行无土栽培也掌握了植物生长必要条件与环境，同时思考无土栽培的方法，学会去提出问题并解决问题……学是为了应用,希望同学们把今天学习到的探究方法,应用到解决实际问题中去,这才是我们学习的最终目的 拓展阅读 无土栽培在生活中的应用 (一)用于蔬菜栽培 培养无污染的绿色食品，健康安全，深受人们的重视 (二)用于花卉栽培 无论是切花或是盆花都先适合无土栽培，无土栽培的花卉不仅花头大，而且颜色鲜艳 (三)用于栽培药用植物 许多药用植物都是根用植物， 根的生长环境十分关键， 无土栽培可为药用植物提供良好的生长环境，因而种植效果十分明显 (四)用于果木栽培 无土栽培培育的果树砧木幼苗生长快、成活率高;扦插快繁的果树生根快、成苗率高 (五)用于无土育苗 无土栽培的幼苗生长迅速、苗龄短、根系发育好、健壮整齐，定植后缓苗时间短、易成活还可避免土壤育苗带来的土传病害和虫害，同时还便于科学、规范管理。

此外， 在没有土地的场所如楼顶阳台上， 可发展无土栽培种植蔬菜和花卉， 以调节生活、美化环境，在荒岛、沙滩和不适宜种植的沙、石、盐碱地的地方，可大面积发展无土栽培蔬菜，解决或缓解食品供应的问题  9 《无土栽培的秘密》教师随堂评价量表 教师评价量表 一级指标 二级指标 评价等级 维度 细则 A B C D 教师 基本功 1、STEM 专业知识熟练、技术过硬 2、有亲和力，教态自然，课堂氛围融洽 3、语言表达清晰准确，具有启发性 4、课堂驾驭能力强 设计能力 1、教学设计新颖，善于创设情境 2、教学目标设计合理，重难点把握较好 3、活动设计好，符合学生的认知规律 4、教学方法设计巧妙，生成式教学体现学生主体地位 组织能力 1、构建以学生为中心的课堂，教师引导者角色明显 2、善于指导学法，引领学生思维发展 3、课堂秩序有条不紊，严肃又活泼 4、活动组织能激发学生学习积极性 创新能力 1、知识面广，理念先进 2、与时俱进，及时捕捉新信息，新技术 3、教学手段创新，善于反思 4、把学生创新思维培养放在第一位 教学智慧 1、了解授课对象，关注学生的道德成长 2、善于处理课堂突发问题 3、教学灵活，随机应变 评价等级说明：A 非常好，B 较好，C 一般，D 尚需加强  1 0 第二课 《我能解决这个问题》教学设计 【内容介绍】 1. 通过头脑风暴制设计无土栽培景观绿植方案， 能在大家的质疑讨论中修改出可行的方案。

2.记录植物生长的过程 3.同种植物有土栽培与无土栽培对比 【教学建议】 1.小组讨论，思考可以解决的问题，将小组成员所有的想法写下来或者画出来 2. 和你的小组成员一起找到最好的一到两种方案并说明理由 【教材分析】 1. 教材通过动手操作（兼顾课题研究、动手实践、思维训练等内容） ，引导学生在实践的过程中了解相关的科学知识， 初步掌握科学实验的基本技能和方法， 提高学生对问题的探究能力和基本的实践能力 2. 学生通过亲自实验研究，转变学生被动学习的学习方式，在主动学习的过程中，具备初步的创新思维，逐步形成科学的思想和态度，在情感、意志、态度、价值观等方面得到进一步升华，有效提高学生的科学素养 【教学目标】 知识目标 1.通过头脑风暴制提出各种创意方案，能在大家的质疑讨论中修改出可行的方案 2.实践才能出真知，能够在试验中不断探索，在动手操作中寻找解决问题的方法 3.能够体验合作与交流的快乐，能持之以恒地进行科学观察并记录 能力目标 1. 养成动手操作、勇于探索的能力 2. 培养学生联系实际，提高观察分析能力 3. 培养学生的探究能力和分析能力 情感态度价值观 1. 培养学生科学研究素养和初步探究精神。

2. 在小组实验中锻炼孩子们的耐心、毅力  1 1 【教学重难点】 用观察记录验证方案的可行性 【教学用具】 绿植、容器、培养液、营养土、铲子、喷壶、水、文具等其他材料 【教学流程】 一、谈话导入 上节课我们了解到了班级绿化遇到的困难， 这节课我们齐心协力去解决班级角绿化美观的难题 二、教学新课 （一）头脑风暴 小组讨论，思考可以解决班级绿植美化景观的问题，方案合理美观兼顾可行性即可，各小组成员集思广益，小组长将小组成员所有的想法写下来或者画出来 各小组汇报交流： 每一小组头脑风暴产生的创意可以是各种各样的， 方案能合理解释功能即可 （方案一、常规有土栽培绿植观景方案二、不同绿植无土栽培景观……） （二）方案论证 提问： 每一位小组成员都提出一个相同方案， 每位小组成员的方案都可行吗？和你的小组成员一起找到最好的一到两种方案并说明理由 质疑询问，学生相互之间通过质疑询问，综合实际约束淘汰不可取的方案论证得出最佳的一到两个方案 （三）能言善辩 小组展示最佳方案，用简练的语言向你的同学描述你们的最终方案 根据其他小组成员提出的合理意见，对各组的提供的方案进行修改整理 三、动手制作 现在，小组合作，将你的想法实现，根据你的方案进行制作。

你可能需要的材料：绿植、容器、培养液、营养土、铲子、喷壶、水、文具等其他材料 三、总结 这节课你学到了什么?  1 2 拓展阅读 现代农业技术 现代农业技术定义 现代农业技术是指多种现代高新技术集成的农业系统 现代农业技术领域 现代农业技术领域有：杂交、无土、温室、机械化、设施农业，转基因技术等 现代农业技术有哪些 现代农业技术有： 先 进 的 育 种 技 术 （ 杂 交 、 太 空 育 种 等 等 ）  1 3 先进灌溉技术（滴灌、喷灌、大田膜下滴灌等等） 滴灌  1 4 喷灌 大田膜下滴灌  1 5 先进的农业机械技术 先进的温室暖棚技术 以及农药、化肥等等一切与农业生产有关的科学技术和其他学科一样，这也是一个综合的系统的大学科，包括生物、化学、机械、管理等等等等 再广义一点应该还包括农林牧副渔等行业的先进种养殖及 1 6 技术，以及农副产品的加工等轻工业行业的先进技术 《我能解决这个问题》教师随堂评价量表 教师评价量表 一级指标 二级指标 评价等级 维度 细则 A B C D 教师 基本功 1、 STEM 专业知识熟练、技术过硬 2、有亲和力，教态自然，课堂氛围融洽 3、语言表达清晰准确，具有启发性 4、课堂驾驭能力强 设计能力 1、教学设计新颖，善于创设情境 2、教学目标设计合理，重难点把握较好 3、活动设计好，符合学生的认知规律 4、教学方法设计巧妙，生成式教学体现学生主体地位 组织能力 1、构建以学生为中心的课堂，教师引导者角色明显 2、善于指导学法，引领学生思维发展 3、课堂秩序有条不紊，严肃又活泼 4、活动组织能激发学生学习积极性 创新能力 1、知识面广，理念先进 2、与时俱进，及时捕捉新信息，新技术 3、教学手段创新，善于反思 4、把学生创新思维培养放在第一位 教学智慧 1、了解授课对象，关注学生的道德成长 2、善于处理课堂突发问题 3、教学灵活，随机应变 评价等级说明：A 非常好，B 较好，C 一般，D 尚需加强  1 7 第三课 《我们成功了吗》教学设计 【内容介绍】 能够从对比观察各组有土栽培与无土栽培景观植物生长的情况， 寻找到最优无土栽培景观植物的方案。

【教学建议】 帮助学生针对测试结果中出现的不同问题，找出对应的原因，然后再加以改进 【教材分析】 1. 教材通过动手操作（兼顾课题研究、动手实践、思维训练等内容） ，引导学生在实践的过程中了解相关的科学知识， 初步掌握科学实验的基本技能和方法， 提高学生对问题的探究能力和基本的实践能力 2. 学生通过亲自实验研究， 转变学生被动学习的学习方式，在主动学习的过程中，具备初步的创新思维，逐步形成科学的思想和态度，在情感、意志、态度、价值观等方面得到进一步升华，有效提高学生的科学素养 【教学目标】 1. 能够从多方面因素测试，能够寻求更完善合理的方案 2. 懂得问题的解决是在不断尝试与实验中获得结果的，要勇于发现探索 3. 养成合作交流的能力，学会质疑辩解，敢于展现自己 【教学准备】 有土栽培绿植观景、无土栽培绿植观景、文具等 【教学过程】 一、导入 商品的包装盒它要起到保护商品，便于储运、计量等方面的作用我们设计制作了解决方案，但是不知道是否真的可以解决问题呢，今天这节课我们一起来探究 二、教学新课 （一）测试一下 （1）提问：对比观察各组有土栽培与无土栽培景观植物生长的情况，说说无土栽培景观植物成功了吗？ 提出：为了确定成功与否的标准，你们需要做一个对比：将相同品质品种的绿植进行有 1 8 土栽培及无土栽培的生长情况进行对比观测。

学生通过观测对比汇报结果 学生说一说 教师提示可以通过以下几方面进行比对观测： 1、生长与否 2、根茎叶片大小、颜色 3、生长茂盛与否 各小组再次进行观察测试，注意观测的几方面 （二）分析观测结果 指出：经过多次对比观察测试后，每一小组对观测的结果进行分析汇总 （三）标准检测 提问：你的方案经过你设定的标准测试，能否很好的解决问题呢？ （四）能言善辩 小组汇报，其他组成员可以发表自己的建议 分享讨论，向你的伙伴介绍你的方案，说明你的方案在测试环节表现如何 根据观测的情况以及其他同学的建议升级你的方案让无土栽培绿植长得更好 （五）作品展示 （六）课后将你的作品以海报或手抄报或记录册等多种形式展示出来， 让更多小伙伴看到你们小组聪明的想法  1 9 拓展阅读 植物景观 植物景观定义 植物景观指天然或人工栽植的由乔、灌、草和古树名木等繁多植物组成的不同林相、季相、绚丽多姿的不同植物群落景色通过人们的感观传到大脑皮层，产生一种实在的美的感受和联想，植物景观一词也包括人工的即运用植物题材来创作的景观 植物景观特性 植物景观的组成主体是园林植物， 而植物是自然界中主要生命形态之 2 0 一，包括了如乔木、灌木、蕨类、藤类、地衣及绿藻等熟悉的生物。

所以植物景观有着很多不同于地形、水体、建筑等园林要素的特点 基础性 在城市绿地中植物景观无论从丰富度还是生态功能上都远优于其他景观要素地球上的植物约有 50 万种，而高等植物达 35 万种以上，且城市绿地的净化空气、水体和土壤功能和调节城市小气候功能主要依靠的是植物景观 地域性 植物景观具有很强的地域性 我国幅员辽阔分布着众多的气候类型，不同气候类型的地区又有着各具特色的植物景观 从宏观角度而言，即西部青藏高原最高，东部沿海一带最低，二者之间次之从植物生长呈乔木生活型的自然分布而言，400mm 降水量是个极为重要的分界点，400mm 等雨线将全国划分为东南湿润和西北干旱两大地域温度是制约植物生长生存和分布的极为重要的因子 四维性 植物作为自然界的生命个体， 它在具有一般物质所拥有的三维性外，第四维的时间性是非常重要的特性时间性因素包括时期、季节和时刻等，它是植物景观中不可忽视的重要因素 植物随着季节的变化而产生的不同景观效果是植物景观实体的变化性因素 植物在一年当中不同时期所展现出来的不同生命形态特征就形成了植物的季相景观如植物的春花、夏荫、秋叶和冬实形成了植 2 1 物的季相景观。

植物景观的季相性还体现在不同季节中植物景观空间的变化，空间形态和品质上的差异，见图 以落叶树组成的覆盖空间， 在冬季时， 可能倾向开敞的特征 在以落叶植物围合的空间中，随季节的变化， 空间的围合性可能产生很大的变化 植物盛花和凋零、绿色和秋色叶的不同时段，形成了植物空间不同的风格和品质植物的季相变化是园林景观中最为直观和动人的景色 在不同的气象条件下，植物也能给观赏者以不同的感受 植物在他生命的全生长周期内也有着不同的观赏特性 植物由幼年向成熟的转化表现出植物的年相景观特点 植物景观功能 任何规模的绿地植物景观设计，无论庭院或城市公园绿地，都是为人类创造福祉，减少热岛效应，提供野生动物避难所，为植物、动物、 微生物提供需要的栖息地联动空间， 促进环境长期的可持续发展城市植物景观对于城市有多方面的功能，主要体现在生态功能、保健功能、社会功能和经济功能四个方面 生态功能 拥有稳定生态性的植物景观对城市人居环境的改善、 保护的优势和功能，集中体现在调节小气候、改善环境质量、提高景观美感和相对降低后期养护难度这几个方面 植物作为生态链条的重要一环，食物链的基础植物和植物群落的丰富性，就是城市生物物种多样性和城市生态环境稳定性的保证，就是保护和改善城市脆弱的生态环境。

不仅如此，运用生态学的相关理论 2 2 进行植物景观设计，可以利用生物的多样性建立一个良性的植物群落使群落内的每一种植物都可以相互依存、健康的生长，便可以减小植物群落对人类干预的依赖度 从而达到降低建成后后期养护的难度，节约改善城市环境的成本 保健功能 随着现代科学技术的发展， 植物景观对人类疾病有一定的治疗和缓解作用，这一点也被环境心理学和医学界发现和认识也得到了一些科学研究的应证城市植物景观对城市居民健康的帮助，也引起了越来越多学者的关注和研究 在城市环境中多用绿色材料、 自然材料，减少使用人工材料可以增强幸福感植物景观的保健功能集中体现在：第一，激励锻炼，有利于散步的环境可以减轻压力积极的引导，自然的植物、水景，以及与植物相关的活动可以给人积极的引导第三，避免外界干扰，城市噪音、烟尘、人造光源应尽量减少，因为自然的光线、声音是花园中的积极要素，对人的健康十分有益 社会功能 植物景观具有丰富的色彩和优美的形态， 是城市环境美化不可或缺的重要元素而且在中国传统文化中，有经常借用植物来抒发人的意识、情感和思想寄托诸如梅花代表不畏严寒，纯洁高尚；兰花代表居静幽香，超凡脱俗；竹代表谦虚谨慎，高风亮节等等。

在国外植物同样被赋予很多的含义，如在欧洲去多国家均以月桂代表光荣，油橄榄象征和平，鸢尾象征圣子、圣母、生灵；印度洋上的岛国塞舌尔独有的海椰子这种树雌雄异株，一高一低相对而立，合抱或并排生 2 3 长有趣的是如果雌雄中一株被砍，另一株便会“殉情”枯死，因此塞舌尔居民称它们为“爱情之树”…… 经济功能 城市绿地在公共空间和城市树木本身具有广泛的效益， 而且通常直接用多少钱的方式来评价这些效益有很大的难度 园林植物的经济效益是多方面的，具有复杂性、复合性而且园林植物产生的间接价值往往高于直接价值所产生的某些生态效益是无法替代的 植物景观重要意义 在国人越来越重视城市生活、居住环境的今天人们对所居住的环境也有了更高的要求， 城市植物景观建设在满足最基本的绿化功能要求后，城市植物景观也成为城市生活品味和城市气质的重要载体该方面也被一些富有远见的城市管理者发现， 许多城市都纷纷开始对本城市的植物景观进行整体性的和具战略目标的规划由此可见，现代城市对植物景观规划是有着强烈的需求  2 4 《我们成功了》教师随堂评价量表 教师评价量表 一级指标 二级指标 评价等级 维度 细则 A B C D 教师 基本功 1.STEM 专业知识熟练、技术过硬 2.有亲和力，教态自然，课堂氛围融洽 3.语言表达清晰准确，具有启发性 4.课堂驾驭能力强 设计能力 1、教学设计新颖，善于创设情境 2、教学目标设计合理，重难点把握较好 3、活动设计好，符合学生的认知规律 4、教学方法设计巧妙，生成式教学体现学生主体地位 组织能力 1.构建以学生为中心的课堂，教师引导者角色明显 2.善于指导学法，引领学生思维发展 3.课堂秩序有条不紊，严肃又活泼 4.活动组织能激发学生学习积极性 创新能力 1、知识面广，理念先进 2、与时俱进，及时捕捉新信息，新技术 3、教学手段创新，善于反思 4、把学生创新思维培养放在第一位 教学智慧 1、了解授课对象，关注学生的道德成长 2、善于处理课堂突发问题 3、教学灵活，随机应变 评价等级说明：A 非常好，B 较好，C 一般，D 尚需加强 。