翰林五上第2單元:千變萬化的植物
作者:臺中市頭家國小 李金生老師
課程2-1不同環境的植物
根據學習內容:INb-Ⅲ-7植物各部位的構造和所具有的功能有關,有些植物產生特化的構造以適應環境。課本內容分成三個不同的環境:一、校園內的植物,二、海邊的植物,三、高山環境的植物,這三種環境下的植物有什麼樣的構造?這些構造又有什麼功能幫助它們在不同的環境當中生存呢?
植物的種類有幾十萬種,以沙漠地區的環境為例,教師可提問:「沙漠地區是什麼樣的環境呢?」學生回答缺水的環境,接著提問:「在沙漠環境生存,植物可能會有哪些構造?」引導學生說出:「要有能保存水分的構造。」除了要有可以保存水分的構造之外,可能還有什麼構造呢?學生透過引導後可能回答:「減少水分散失的構造。」接著就以沙漠中典型的仙人掌為例,仙人掌肥厚的莖可以儲存水分跟養分,利用莖進行光合作用,葉子特化成針狀,減少蒸散作用。
接著在黑板上畫出表格,橫欄標示環境,直欄標示環境特徵和植物的構造與功能。每個學校都會有水生池,以水生植物來探討是最好的切入點,四年級在水中生物也曾學過這些植物,因此提問學生:「布袋蓮為什麼可以浮在水面上?」學生回答:「厚厚的葉柄儲存了很多空氣,所以可以浮在水面上。」在水中的植物,例如布袋蓮,膨大的葉柄就是構造,功能就是葉柄充滿空氣,所以可以浮在水面上。其餘地區的植物也按照環境特徵加以說明。
因為漲退潮的緣故,沿海地區的植物有時會被海水淹沒,當海水淹沒之時,仍必須進行呼吸,這些植物有哪些構造可以進行呼吸呢?另外一般的植物無法生長在鹽分高的海水中,那泡在海水裡的植物,又是用什麼構造排出多餘的鹽分呢?高山上的植物,也按照這樣的方式引導學生推演,課本舉例的三種環境當中,各舉出三個例子作為總結。
本章節要有典型的環境當例子,例如沙漠與草原,接著探索生活在不同環境中的植物,具有哪些不同的構造才能適應環境?當學生學會分析方法,應用在所有環境當中,都可以自行歸納整理。
課程2-2植物存活的本事
植物如何從陽光獲得能量?舊經驗知道動物透過進食獲取能量,而植物則是進行光合作用獲取能量,光合作用的基本條件是綠色的葉子和從根部吸收的水,再加上由葉子氣孔吸收進來的二氧化碳,經過陽光照射產生澱粉及副產物氧氣,讓學生知道植物可以自行製造養分以維持其生命的所需。
課程2-2植物怎麼獲得水分
在生活中看到有些枯萎的植物,只要對花盆中的土壤澆水,一段時間過後,植物就能恢復健康,透過觀察,學生會產生什麼問題呢?引導學生討論並提問:「把水澆在土壤中,為什麼植物就恢復正常的樣子呢?」、「植物只有根部在土壤中,是不是植物的根在吸水呢?」可以查閱資料或請教專家得到答案,當然也能透過實驗來證明根會吸水的假設。
先介紹實驗的步驟及過程,可以先請老師提問學生3個問題:一、為什麼要使用紅墨水?二、為什麼使用油土封住開口?三、為什麼要在錐形瓶上畫出墨水的標記線?當學生思考完問題並了解實驗步驟後,之後在觀察實驗結果時,就能讓學生透過觀察新鮮的植物跟泡過墨水的植物,發現兩者的差別。沒有泡墨水的植物較翠綠,泡過墨水的植物,根莖葉花都有紅色墨水存在的痕跡,根據觀察的結果,沒有經過引導時,學生問題五花八門,也沒有辦法完整回答出水在植物體中的移動情形,再讓學生透過教師引導提問:「為什麼只有植物的根泡在紅墨水中?」、「為什麼根莖葉也變成紅色?」、「用夾鏈袋夾住的葉 子,為什麼比較不紅呢?」、「夾鏈袋會阻止水分的流動嗎?」觀察在夾鏈袋中發現了什麼?部分學生回答看到小水滴,有些會說是水蒸氣,再引導學生知道水蒸氣是看不見的,是水的氣體狀態。當學生建立植物的根會吸水的概念,透過莖把水往上輸送到葉,多餘的水以蒸散作用被排出植物體外,整個過程就是水在植物體當中移動的情形。
課程2-3植物繁衍大顯身手
當植物生長到一定的階段時,就會開花繁殖下一代。完全花的構造具有花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊,將這四個構造以表格呈現,教師提問這些構造有什麼功能?學生從課本中尋找資訊,再填入表格,最後進行統整與討論。
植物開花後,需要經過授粉才有可能結果實跟種子,因此說明授粉的整個過程,並引導學生思考,授粉可以藉由風力、水力及昆蟲等,若要進行品種改良,則大多以人工授粉為主。
再來介紹花蕊的細部構造,當雄蕊的花粉落在雌蕊的柱頭上,花粉會和柱頭內的胚珠結合發育成種子,子房長成果實。
如果植物已經開花授粉成功,並長出果實跟種子。接著探討果實和種子的傳播方式,以表格進行統整。首先根據課本的分類,傳播方式可以分為動物傳播、自身彈力傳播、風力傳播及水力傳播等,表格側欄寫上果實種子的各種特徵,透過課本資訊進行分析、歸納與統整,將擷取的資訊填入表格,並將各種傳播方式的代表性植物填入,讓學生學會從課文文字中擷取資訊,並進行分析。
當未來發現一種不知名的果實種子時,可以依據該果實種子的外型特徵進行推論,進行推論該果實種子可能是靠哪種方式來傳播。
課程2-3植物還有其他不同的繁殖方式嗎?
從學生生活經驗切入,教師將事前準備好的植物擺在實驗桌上,學生透過實際觀察,發現地瓜的根、馬鈴薯的莖,和落地生根的葉、莖都可以繁殖,以表格進行分析歸納和統整。再讓學生從課本找出幾種常見的植物,有沒有種子以外的繁殖方式?在表格欄內填寫根、莖、葉及種子,讓學生勾選完成本課程。
課程2-4植物的特徵與分類
首先知道基本的分類方法:二分法,透過遊戲過程讓學生有基本概念後,在校園中選取兩種植物,讓學生實際利用二分法進行分類,選取一個分類的標準,作為準則來進行分類。最後再用課本的例子,進行說明與統整。
植物種類越多當然就越容易讓學生熟練二分法,但相對難度也會增加,花的時間也要更多。所以建議老師如果還有額外教學時間,可以多選擇不同種類的植物讓學生熟練二分法。