楊建軍
小學(xué)生對(duì)自然世界具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。在科學(xué)探究活動(dòng)中,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的動(dòng)物、植物和各種自然現(xiàn)象,可為其生成科學(xué)概念獲取豐富的素材。
在教學(xué)四年級(jí)《花的結(jié)構(gòu)》一課時(shí),發(fā)生了一件有趣的事。
我向?qū)W生提問:“每朵桃花有幾個(gè)花瓣?”
學(xué)生看完教材的插圖,異口同聲地回答:“五個(gè)花瓣——”
“不對(duì),我們小區(qū)的桃花有八個(gè)花瓣!”徐庶瑞(化名)站起來篤定地說。
我和其他學(xué)生大吃一驚!
“把你們小區(qū)的八瓣桃花拍張照片發(fā)給我可以嗎?”我說。
當(dāng)天晚上,我收到了徐庶瑞家長(zhǎng)發(fā)過來的照片——八瓣桃花(五個(gè)大花瓣,三個(gè)小花瓣)。這張照片,顛覆了我對(duì)桃花的認(rèn)知。我決定帶領(lǐng)學(xué)生,對(duì)校園里的桃花進(jìn)行觀察。
從第二天的科學(xué)課開始,我組織四五年級(jí)的學(xué)生,每天觀察記錄校園里桃花的數(shù)量,并重點(diǎn)尋找非五瓣的桃花。
一天下來,共有四個(gè)班參與了數(shù)桃花活動(dòng),數(shù)得結(jié)果分別是964朵、1024朵、1231朵和1256朵。由于桃花開得比較茂盛,花瓣互相遮擋,有的樹枝較高,不易觀察,導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差。但令人欣喜的是,我們發(fā)現(xiàn)了2朵六瓣桃花。
同學(xué)們堅(jiān)持?jǐn)?shù)了10天。桃花有開有落,在同一天里,各班數(shù)得桃花的總數(shù)越來越接近了。更令人興奮的是,我們發(fā)現(xiàn)了1朵四瓣桃花、2朵八瓣桃花和6朵六瓣桃花。
在數(shù)桃花的活動(dòng)中,同學(xué)們產(chǎn)生了新的疑問:為什么99%以上的桃花都是五瓣,可是卻有極少數(shù)的桃花是四瓣、六瓣、八瓣呢?這些非五瓣的桃花結(jié)成的果子是否是新的品種呢?
帶著這樣的疑問,我們繼續(xù)觀察。
“桃花少年”一日看三回,看到花期過。那些非五瓣的桃花,只有1朵六瓣桃花結(jié)了桃子。這個(gè)桃子與五瓣桃花結(jié)的桃子從外形上觀察沒有明顯的差異。
我們對(duì)觀察記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。2019年,校園里的這棵桃樹先后共開花1380朵,有1朵四瓣桃花,1371朵五瓣桃花,6朵六瓣桃花和2朵八瓣桃花。截至6月30日,共結(jié)桃子147個(gè),其中五瓣桃花結(jié)果146個(gè),六瓣桃花結(jié)果1個(gè)。五瓣桃花的結(jié)果率是10.6%,非五瓣桃花的結(jié)果率是11.1%。
最后一節(jié)課,同學(xué)們結(jié)合實(shí)際觀察和教材的知識(shí),對(duì)桃花相關(guān)問題進(jìn)行了梳理:
桃樹為什么開花——花是植物的繁殖器官,每一朵花都背負(fù)著繁殖該物種的使命;
花瓣是花蕊的外衣,既保護(hù)花蕊不受傷害,又向授粉的昆蟲傳遞信息;
很多花瓣在不同時(shí)期的顏色是不一樣的,這是在向授粉昆蟲傳遞不同的信號(hào),以免昆蟲錯(cuò)過為其傳粉;
花瓣在花粉還沒成熟時(shí)緊緊地包住花蕊,避免花粉散發(fā)味道,誤導(dǎo)蜜蜂。待花粉成熟后,花瓣張開,花粉散發(fā)香氣,吸引昆蟲授粉;
桃花結(jié)果與花瓣多少?zèng)]有必然的關(guān)系,取決于能否成功授粉。
在本課學(xué)習(xí)中,教師讓學(xué)生觀察教材中桃花的圖片,并提出問題:桃花有幾個(gè)花瓣?大多數(shù)同學(xué)都回答有五瓣,而有同學(xué)說有八瓣后,教師沒有否定,而是讓他提供照片。這是在向?qū)W生傳遞“誰主張誰舉證”的科學(xué)交流原則。
一張照片勝過千言萬語,也激起了學(xué)生的聯(lián)想:桃花的花瓣到底有幾個(gè)?會(huì)不會(huì)還有六瓣的?……這些問題的產(chǎn)生是基于實(shí)踐觀察基礎(chǔ)之上的,具有現(xiàn)實(shí)意義。解答這些問題的途徑不是通過爭(zhēng)論和上網(wǎng)查詢,而是實(shí)際觀察。
觀察的對(duì)象被明確為校園里的一棵山桃樹。一開始的時(shí)候,在同一天里,每個(gè)班數(shù)桃花的數(shù)量都不相同,甚至差別很大。通過數(shù)據(jù)對(duì)比和分析,學(xué)生發(fā)現(xiàn),觀察容易產(chǎn)生誤差。如果想降低誤差,需要更仔細(xì)地觀察,并且增加觀察的次數(shù)。學(xué)生發(fā)現(xiàn),多次觀察取平均值可以降低誤差。
學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,不斷深入細(xì)致地觀察記錄,在實(shí)證的基礎(chǔ)上形成了系統(tǒng)的科學(xué)概念。這些概念,將為他們今后的觀察、記錄、猜想和分析提供有力的支持。
在觀察桃花的過程中,學(xué)生還把目光拓展到校園里的其他植物和昆蟲上。學(xué)生對(duì)于同時(shí)開花的北美海棠、三色堇、天竺葵、草莓和萬壽菊等植物,以及蜜蜂、蝴蝶、食蚜蠅、草蛉、蜉蝣、七星瓢蟲和蚜蟲等昆蟲也進(jìn)行了細(xì)致觀察。他們發(fā)現(xiàn):
每一株草莓大概開7朵花,每朵花的花瓣5~12個(gè)。這里面有什么奧秘呢?草莓的花跟果子有什么關(guān)系呢?
蜜蜂好像對(duì)草莓的花并不感興趣,倒是食蚜蠅和蜘蛛經(jīng)常“光顧”。
桃花開過后,蜜蜂就很少在校園里出現(xiàn)了。這是為什么呢?校園里還有那么多的三色堇、天竺葵、北美海棠和萬壽菊的花,蜜蜂為什么不來采蜜呢?
有的學(xué)生在春游時(shí),從圓明園帶回了3只七星瓢蟲,分別投放在桃樹、楊樹和北美海棠的葉子上,可為什么校園里的蚜蟲還那么多呢……
廣泛的觀察和數(shù)據(jù)積累,啟發(fā)了學(xué)生對(duì)大自然的好奇心,同時(shí)也為他們理解生命科學(xué)領(lǐng)域的主要概念“動(dòng)植物之間、動(dòng)植物與環(huán)境之間存在著相互依存的關(guān)系”奠定了基礎(chǔ)。
科學(xué)觀察貴在持之以恒。為了控制觀察的難度,我給學(xué)生的任務(wù)是只負(fù)責(zé)一根枝條上的桃花,一棵草莓或是一盆天竺葵;每天觀察的次數(shù)是至少一次;在放學(xué)前,學(xué)生把數(shù)據(jù)上報(bào)給負(fù)責(zé)記錄全班信息的同學(xué)。這樣做的目的是面向全體,保證每位同學(xué)都能有效地參與到觀察活動(dòng)中。
科學(xué)觀察的魅力是不斷產(chǎn)生新的收獲和懸念。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)四瓣桃花、六瓣桃花和八瓣桃花的時(shí)候,那種驚喜是前所未有的。這種體驗(yàn)激勵(lì)學(xué)生繼續(xù)觀察,也啟發(fā)了新的思考:這些非五瓣桃花能結(jié)桃子嗎?如果結(jié)了桃子是新品種嗎?能不能培育出只開六瓣桃花的桃樹呢……學(xué)生已經(jīng)自覺地意識(shí)到,解開這些謎團(tuán)依靠的還是觀察。
接下來的觀察變得更具有目的性了。在觀察活動(dòng)中,盲目地看可以獲得廣泛而零散的材料,而有目的地觀察則可以獲取支持觀察者猜想的有效證據(jù)。從盲目看到有目的地觀察,學(xué)生思維材料的積累變得更具有指向性。這種變化大大提高了思維過程中信息分析、生成概念的效率。
哪里有生長(zhǎng),哪里就有變化。植物生長(zhǎng)的各個(gè)階段,都恰似一幕戲劇。每一個(gè)細(xì)微的變化,都牽動(dòng)著這棵植物今后的命運(yùn)。這種美妙的感受是直接問教師或從網(wǎng)上搜集現(xiàn)成答案無法比擬的。
在給這一課總結(jié)時(shí),我特別提示學(xué)生:本次觀察活動(dòng)只是對(duì)校園里的少數(shù)植物進(jìn)行觀察和記錄,所得數(shù)據(jù)并不涉及其他植物,所得出的結(jié)論具有片面性,若要成為科學(xué)結(jié)論,還要擴(kuò)大樣本的采集,接受質(zhì)疑,使結(jié)論不斷更新和深入。
北京市豐臺(tái)區(qū)西羅園第五小學(xué)(100077)??
專家釋疑
鮑平秋(北京聯(lián)合大學(xué)教授):變異經(jīng)常發(fā)生,也是品種誕生的基礎(chǔ)。五個(gè)瓣的連翹,六個(gè)瓣的番茄,或是八個(gè)瓣的桃花,都僅僅是變異的結(jié)果而已。
一些牡丹因花瓣自然增加、雌蕊瓣化、雄蕊瓣化或花朵上下重疊等產(chǎn)生新奇并具有觀賞價(jià)值的花朵,會(huì)被選擇和保存下來,并培育成性狀穩(wěn)定的品種。