STEM课程案例：隐藏自己——保护色与仿生应用
2021-03-24 14:34
北京
以下文章来源于教育科学出版社 ，作者陈如平 李佩宁
教育科学出版社
教育科学出版社是一家在国内外具有重要影响的教育专业出版社，已成为展示我国优秀科研成果、传播国内外先进教育理念的高端平台，被读者誉为“教育理论图书出版的旗帜”。
小编今天为大家带来的案例，是《美国STEM课例设计（小学卷）》一书中，二年级的STEM课例“隐藏自己——保护色与仿生应用”。让我们跟着本书一起学习一下，如何针对二年级的小学生开展STEM课堂。
课程背景与目标
生物对环境有三种常见的适应方式：保护色、拟态和警戒色。保护色指动物具有与环境色彩相似的体色；拟态是动物的形态、斑纹、颜色与其他生物或周围环境相似的现象；警戒色指动物在进化过程中形成的能起警告敌害、保护自身作用的鲜艳色彩。小学二年级学生并不需要对这三种方式的概念全部掌握，但是可以通过实验来理解保护色、拟态、警戒色的成因，三种方式在生物进化过程中的重要意义以及如何发挥作用，形成自己的认识而不仅仅是机械记忆。通过想象并动手制作适合某种生物生存的环境，深刻感受自然界的神奇之处，并在课程中尝试学习制作生物习性研究报告，初步感受科学研究报告的撰写过程。
课程领域
生物、艺术、语文。
建议年级
二年级。
建议时间
90分钟。
课程任务
教师向学生介绍生物是如何通过各种手段在弱肉强食的大自然中保护自己的。人类也常常从各种生物的生存方式中汲取灵感，例如，迷彩服的设计灵感就是从动物的保护色中获得的。通过在环境中找动物、迷彩服和环境连线两个活动，进一步加深对保护色概念的理解。最后，学生分小组通过手中的材料为一种动物设计适合其生存的环境，并制作出来。
教学过程
◆ 导入：神奇动物在哪里（10分钟）
教师向学生出示一组图片，请学生寻找环境中的动物。自然界中的许多动物都会通过一些手段来保护自己，例如，保护色就是常见的一种方式。教师列举一些图片，其中动物隐藏在自然环境中，请学生指出动物隐藏在了什么地方。
在学生对保护色的概念有初步的认识后，教师组织全班进行讨论。
★你们还知道哪些动物身上有保护色？请举例。
★保护色除了帮助动物躲避危险，还有什么作用？
★除了保护色，动物还有哪些用来帮助自己生存的绝招？
★通过想象和查找资料，思考这些生存技巧是怎么形成的。
◆ 游戏“连连看”（10分钟）
教师向学生解释，保护色是动物用来隐藏或保护自身的一种方式。保护色并不仅用来帮助弱小的动物躲避天敌，也能帮助捕食动物隐藏自身从而接近猎物。人类很善于向动物学习，根据保护色的这一特性，研制出了迷彩服。
教师给学生出示两组照片，请学生将迷彩服和适合的环境连线。通过连线学生会发现，保护色通常有两个方面的特点：一个是颜色接近，另一个是花纹颜色深浅和环境类似。这两个特点使有些动物可以很好地隐藏在环境中。
◆ 执行任务（50分钟）
1. 出示任务和评价量规（5分钟）
（1）任务：各小组将会拿到一个动物形象，这种动物可能是现实世界中存在的，也可能是想象中的。各小组需要分析这种动物的特点，然后根据动物的特点设计其生存的环境。
（2）材料：画笔、毛茛、绘图纸、棉花球、手工棒、胶水、剪刀、鞋盒、小石子、棍子或树枝、胶带。
（3）评价量规：见表2-8-1。
2. 分析动物特点，设计环境制作方案（15分钟）
教师向学生出示可以使用的材料，将动物形象分发给每个小组，要求各小组就动物的特点和环境设计方案进行讨论，并形成统一的方案。教师在各小组间巡视，并用以下问题启发学生思考。
★这种动物是什么类型的动物？
★这种动物的嘴、耳、前肢、后肢等各有什么特点？
★这种动物体形如何？
★这种动物是白天行动还是夜间行动？
★这种动物以什么为食？
★这种动物是否会有天敌？如果有，设想一下是什么样子。
对于二年级的学生，教师可以使用较常见的动物。若在更高年级教授本课，教师不妨使用一些想象中的生物，让学生发挥想象力去描述这种生物的形态、特点和生活习性。
接下来，教师要求各小组将环境制作方案、将要使用的材料和小组分工画在设计图上并做好标注。通过前面的学习，学生会很容易联想到这种生物的生存环境应该和其外表颜色、生活习性息息相关。完成设计图的小组将设计图交给教师确认，教师发给小组制作材料，学生开始制作。
3. 制作动物生存环境，撰写报告（30分钟）
各个小组制作动物生存环境，同时应该有小组成员负责撰写报告。教师在各小组间巡视，用以下问题对学生进行引导。
★如何全面地描述一种生物？除了前面提到的问题，你还能想到哪些？
★生存环境包括了哪些因素？
★如何描述这种生物的生存环境？
★对于这种生物来说，除了环境，其他生物会不会对它产生影响？
报告的撰写，只需要学生能够对生物本身、环境因素、其他影响因素这三个方面进行简单的描述即可。至于是否合理，教师不做过多要求。
◆ 展示（20分钟）
给每个小组至少5分钟的时间展示本组作品和报告。展示形式不限，学生可以将情节和故事带入到作品展示中。展示完成后，教师应当向学生就生物习性、特征、所属类别、生存环境进行提问。其他小组也可以提问，小组成员回答。展示完成后，督促各小组对报告进行完善。
（来源：教育科学出版社，文章节选自《美国STEM课例设计（小学卷）》一书，教育科学出版社出版。）
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原标题：《STEM课程案例：隐藏自己——保护色与仿生应用》
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