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1、小学自然长周期探究活动爬山虎攀援能力与攀援材料之间关系的初探一、活动方案1、主题及主要内容在自然学科的教学内容中，有不少关于植物的内容，在语文课中又有不少与植物相关的文章，特别是爬山虎的脚一文，给学生留下深刻的印象。学生很喜欢观察植物，发现学校的墙上爬山虎攀援向上，而新砌的水泥墙面上爬山虎却无法攀援，只能匍匐在地上生长，大家十分好奇，不由得会问：这是什么原因呢？这是个很好的问题，能启发学生进行深入探究。首先可以引导学生从光照、水分、养料或空气污染诸多因素中着手调查和研究，然后对爬山虎卷须的形状、变化及卷须内汁液的酸碱性进行观察、记录、实验、分析研究，接着对新老水泥墙的酸碱性也进行对比研究，最后
2、对上海市立交桥桥墩边、不同年代不同墙体的民宅墙边种植的爬山虎的品种、墙体的材料、攀援的情况进行了调查研究。想通过以上的观察、实验、调查、记录、分析研究等方法，来揭示爬山虎攀援能力与攀援材料之间的关系，从而提高学生的探究能力，并用发现的规律来帮助解决城市垂直绿化中遇到的一些问题。2、活动准备（1）器材材料：新水泥块（1/3 625(R)水泥和2/3黄沙搅拌均匀制成水泥块，干后半年）、老水泥块（爬山虎能攀爬的水泥）、外墙涂料（涂在玻璃板上干后半年）、铁片、塑料片、蒸馏水。新砌水泥墙，、3cm x 2cm x 1cm新水泥块（625(R)水泥制干后半年）。工具：钩码（每个50g）、弹簧称、100ml
3、烧杯培养皿、 放大镜、毛笔、有盖小瓶。仪器：PHB-2型便携式pH计（上海三信仪表厂）（2）信息资源臧德奎.攀援植物与垂直绿化J.中国园林,2000，:79-81.n Lack A. J., Evans D. E.（杨世杰等译）. 植物生物学，北京：科学出版社，2005 王玉华王丽芸.藤本花卉.北京:金盾出版社,1999. 臧德奎.山东省木本攀援植物及其在垂直绿化中的应用J.山东农业大学学报，1996，27(1):816. 杜乃正.攀援植物.北京:中国林业出版社,1984. 上海绿化林业网 http:/61.172.255.59:8001/lvhuaju/lvhuajunew/detail.j
4、sp?type=c&id=305 中国植物网 http:/ （1）活动时间：2004.102006.3 （2）活动过程2004.10选题：确定研究问题爬山虎攀援能力与攀援材料之间关系的初探2004.102006.4调查：爬山虎攀援的各种材料调查调查：爬山虎卷须的外形在攀援前后的变化2005.52005.9进行以下实验研究 实验一爬山虎在各种材料上 实验二不同粗细的爬山虎茎攀援后附着力的实验研究 附着力的实验研究 调查：上海高架桥下种植爬山虎 分析调查与实验的结果 情况调查：阅读语文课文：“爬山虎的脚”，学 实验五爬山虎吸盘中的汁液习有关爬山虎的科学知识。 对新水泥块的影响实验三爬山虎汁液与攀援
5、材料酸碱性的实验研究 调查：攀援于墙面20年左右实验四爬山虎新卷须接触新砌水泥碱液的反应 的爬山虎对墙体的损坏情况 2005.92006.3进行资料整理分析归纳 成果：结论与建议二、活动过程与内容1、参加活动学生名单：第一组：姚君临、奚男、杨逸梵、周正轩、孙正梁、丘欣忆、周亦帆、葛泽园、徐哲尔、盛徐然第二组：陈云溪、葛嘉豪、吴依凡、丁轶、张宇轩、李天瑷、程陶然、戴怡晨、赵颖恺、谢意2、学生活动中的问题和记录1）部分有价值的问题： 为什么有些爬山虎能爬在墙上，有些只能匍匐在地面上生长？ 为什么新水泥墙爬不上？新老水泥墙有什么不同？ 爬山虎的卷须是怎么样的？爬山虎的卷须在攀援前后，外形有什么变化？
6、 用于上海民居外墙的材料都有哪些？ 爬山虎在不同的墙面上，附着力一样吗？ 爬山虎不同粗细茎上的卷须附着力一样吗？ 语文课文爬山虎的脚中是怎么样描述爬山虎脚的？ 爬山虎有哪些品种？上海地区种植的有哪些品种？ 为什么上海高架桥边种植无吸盘爬山虎？ 水泥浆液对爬山虎的卷须有没有危害作用？ 爬山虎卷须会分泌汁液吗？对墙体有什么影响？2）部分有价值的记录：文字记录： 攀援前爬山虎卷须的外形：爬山虎顶端嫩枝上的新卷须，在攀援前是嫩绿色的细丝（510根），每根细丝顶端有个直径12mm的圆球。攀援后爬山虎卷须的外形：攀援在墙上的爬山虎的卷须，嫩绿色的小圆球变成了半球形，逐渐长大成扁平的褐色圆吸盘（直径24mm
7、），细丝也逐渐变成褐色；当遇到不平整或不规则的材料时，卷须细丝会弯曲，让吸盘紧贴材料，同时细丝还会缠绕材料，增加攀援的附着力；下垂的爬山虎茎条顶端嫩枝上的卷须是嫩绿色的，形状和攀援前相同，长20cm以下茎条上的卷须逐渐枯萎，细丝蜷曲，顶端圆球干瘪。 在沪闵路高架、中山南路高架、成都路高架、卢浦大桥、南浦大桥等立交桥桥墩面上，都出现爬山虎攀援到尼龙网顶集体下垂的现象，而在有下水管或避雷针铁条的地方，爬山虎却顺管或铁条攀援直上，在中山路瞿溪路口，爬山虎一直攀上20m以上的桥面底部。 仔细观察围网引攀而攀援到网顶下垂的爬山虎发现，它们都是无吸盘的中国地锦，这种无吸盘的爬山虎与有吸盘的爬山虎粗看十分相
8、似，仔细观察就大不一样，无吸盘爬山虎茎上长有能攀援的长卷须（45cm），顶端没有吸盘，茎上卷须比爬山虎的脚少得多，但嫩茎像牵牛花一样会缠绕，因此垂直攀援能力很强，但横向攀援能力远不如有吸盘的爬山虎。那么为什么要种这种爬山虎呢？ 高安路18弄20号青少年活动中心内，水泥墙体上攀有20年以上的爬山虎，1m以下墙体上爬山虎茎直径最粗，5cm左右，茎上气根密生，长约cm，用力拉能拉开墙面cm左右，气根上偶有水泥沫粘附，墙面没有明显损伤，用小铁锤轻轻敲击，与没有攀援爬山虎的墙体比较，没有异样。在1m以上墙体上，拉下直径mm的茎上的吸盘，用手指甲刻划墙体，与没有攀援爬山虎的墙体比较，没有异样。 襄阳北路2
9、7弄住宅区，砖墙墙体上攀有20年左右的爬山虎，1m以下爬山虎茎直径粗4cm左右，茎上气根密生，长约5cm，用力拉能拉开墙面2cm左右，墙上砖色及砖体粉末粘于气根上，用小锤轻敲砖体，与没有攀援爬山虎的砖体类似，在1m以上墙体上，拉下直径mm的茎上的吸盘，用手指甲刻划砖体，与没有攀援爬山虎的墙体比较，没有异样。图表记录：图1 爬山虎在各种材料上攀援后的附着力图2 不同粗细的爬山虎茎的附着力表1 爬山虎汁液与攀援材料的酸碱性 材料酸碱性爬山虎茎汁液爬山虎叶汁液爬山虎卷须（含吸盘）汁液新水泥块老水泥块外墙涂料铁片塑料片pH值5.05.15.28.17.07.07.07.0酸碱性酸性酸性酸性碱性中性中性
10、中性中性表2 爬山虎新卷须接触新砌水泥碱液的反应天数处理第一天第二天第三天第四天第五天不涂液不明显二个沾上墙三个沾上墙五个沾上墙七个沾上墙涂液不明显细丝弯曲细丝卷起，小球缩小细丝蜷缩，小球干瘪细丝小球缩成团表3 爬山虎吸盘中的汁液对新水泥块的影响周次二四六八十十二十四十六现象不明显不明显不明显不明显表面出现均匀微小突起，肉眼看不出用手摸有轻微粗糙感，肉眼看不出异样小突起略大，肉眼看不出有微弱粗糙感，用手用力抚摸后有少量灰色末留于皮肤上。3、教师的记录（发现、感受和体会）1) 计划只是计划，在活动中应及时捕捉学生的动态信息并整理，根据实际情况及时修正活动计划，调整内容。2) 学生是聪明的，兴趣被
11、激发后，问题似雪片飞来。为保护学生的积极性及时表扬鼓励，并组织学生讨论评选这些问题。把选出的有价值的问题及时提供给所有同学思考，引导他们设计解决的方案。3) 学生的观察有巨大的潜能，他们的视角是我们成人所意想不到的，他们观察的结果具有创新的元素。4) 为了更科学的了解爬山虎的攀援能力与攀援材料之间的关系，应该扩大观察的视野，必须带学生走出校园实地调察研究。5) 在学校和校外学生观察时态度是不一样的，不少同学被外来的新鲜景象所吸引，观察的目标不专一，这是符合儿童心理的，加以引导就可以了，不应划一的制定纪律，但安全第一，教育不可缺少。学生的记录有文字有图画，参差不一，区别很大，看上去很不规范，却是
12、真实可贵的，同时要教学记录的方法，逐步做到科学规范。6) 学生在观察中已经发现了重要的，我们意想不到的问题上海高架桥桥墩边为什么要种植无吸盘爬山虎？这个问题很有进一步探究的价值，和整个探究主题有重要关系，针对这个问题，必须制订探究方案，完善整个探究活动。7) 我们的课堂教学中，有表格式记录和图表式记录，学生在实践中，没有这个运用习惯，必须引导使他们养成这样的科学探究方法和习惯，从中培养他们严谨的科学态度。8) 学生观察的记录数据是大量的，而且都有差异，告诉学生这很正常。在正常值以外的应重新观察比对，不能随意更改舍弃自己的数据，从而培养严谨的实事求是的科学态度，不能人云亦云。9) 学生的实验观察
13、记录数据是大量的，差异很小，应指导学生学习一些能力所及的数据处理方法，以便统计。10) 学生的观察能力容易培养，分析资料并从中得出理性的结论是我们教学的难点，这要求长期的思维训练和培养，千万不能超之过急，拔苗助长，更不能把教师的结论现成的灌输给学生。宁可慢，宁可浅，一步一步扎扎实实地来，这样不但有利于学生的发展，更能让学生体验到科学探究的艰辛。11) 学生有了理性的火花，要及时鼓励，本课题科学知识的核心是爬山虎与攀援物的理化性质，学生在实验探究后得出了结论，应引导他们体验其中的快乐，同时要进一步引导两者之间的互相关系，分析出更深的科学道理来解释自己的发现。12) 学生由教室到校园，进而走出校门
14、到社会进行观察实验探究，整个过程是逐步走向社会，从爱科学到爱学校，爱社会，从兴趣到责任，使自己人格不断完善的过程。13) 学生的语言表达能力是有限的，要让他们将一个个发现，一个个实验，一个个数据，一个个阶段性成果组成一篇象样的论文是有难度的。在整个教学过程中，应有计划的边长期探究边培养他们的口头表达和文字功底。由句子的修改到段落的整理，最后组成整篇文章，在整篇文章的书写前，先让他们学习优秀的范文。14) 整个探究过程涉及的学科很多，有美术、数学、语文，在探究前要建立联合的教师教研活动，要明确活动目标，了解各科的教学现状和进度，探究时要与各科教师同步辅导，互通信息，共同培养。15) 实践探究是无止境的，现在的发现和成果已成为过去，引导学生不断的发现新问题，不断的努力探索是我们教师的职责。4、学生阶段性成果（部分有价值的实验与成果）实验一：爬山虎在各种材料上攀援后附着力的实验研究实验结论：由图1可见爬山虎攀援在不同材料上的附着力存在明显差异。塑料上最弱，铁片上较弱，有外墙涂料的水泥墙其次，脱落时涂料随吸盘
