自从新冠疫情以来,我们和身边人们的身体素质好像没有以前好了。每到流行性疾病暴发时,生病的人就会很多,每次生病恢复的时间也会更长。为什么人与人之间身体差别这么大?怎样拥有好身体?这是当下人们特别关注的热点话题。
我们以此作为课程的真实情境,设计了“了不起的免疫力课程”,带领四年级孩子们学生通过搜索、调查等方式获取信息,通过信息处理及分析了解如何提高自身免疫力,通过合作,生成各类产品,为最终进行提升免疫力的宣讲做支持。
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围绕科学素养定位课程
根据学校对年级课程的整体规划,本课程属于科学素养主线的项目式课程,整个项目的设计都是紧紧围绕“科学素养”展开。“科学素养”是一个综合性概念,它涵盖了科学知识与技能、科学方法与能力、科学行为与习惯以及科学态度与精神等多个方面。这些方面相互关联、相互促进,共同构成了科学素养的完整体系。
对于小学四年级的学生来说,培养他们的科学素养应该在一个既基础又具有启发性的层次上。这个层次应该既能满足他们当前认知发展的需要,又能激发他们的好奇心和探索欲,为未来的学习打下坚实的基础。
这次课程,我们的重点落在了“培养孩子们的科学思维”上,没有那些规模宏大的活动,主要是让孩子们在一些日常的活动中去学习像科学家一样思考。具体目标如下:
使学生全面了解免疫力的基本概念,深入研究免疫力与睡眠、运动、饮食、心理、药物之间的关系。
通过跨学科的学习活动,培养学生的科学探究能力、信息整合能力和团队协作能力。
激发学生对健康生活方式的兴趣,树立积极的生活态度,认识到保持良好生活习惯对提升免疫力的重要性。
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像科学家那样做研究
科学家思考的关键要素:提出问题、作出假设、进行探究、论证观点。
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提出问题
像科学家一样思考的第一步是提出问题。科学家总是能提出很多问题,他们的问题主要是从对自然现象的观察中来。因为思维不可能凭空开展,这也就是为什么我们做课程这么强调真实情境。
课程伊始,我们出示真实情境后,引导孩子们围绕“免疫力”提出自己的疑问和好奇点,孩子们表现出浓厚的兴趣,纷纷举手发言。但学生提出来的问题这么多,哪些是要重点研究的问题?需要做出合理选择,既要保护孩子提问的积极性,还要研究特定的问题。
科学家是怎么做的呢?他们会把问题进行分类:
一类是“个人喜好问题”,如“你认为在日常生活中,哪种习惯对提升个人免疫力最有帮助,是保持充足的睡眠、均衡的饮食,还是适量的运动?”,这个问题涉及个人观点和习惯,不同的人可能根据自己的经验和理解给出不同的答案,见仁见智,没有对错之分。科学家不研究这样的问题。
一类是“工程技术问题”,解决这类问题需要用到科学知识,如“药物、疫苗是如何生产的?”但这个问题本身不是科学家来研究的。
还有一类是“科学研究问题”,对这类问题我们可能会想到好几种原因,但究竟哪个对,不是见仁见智的,需要通过观察和实验来判断。最终我们确定的问题是“如何提高免疫力”。
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作出假设
问题提出之后,孩子们可能会有很多假设,我们不禁锢孩子的想法,但为了他们科学思维的发展,还是要引导他们:假设是基于已有知识和经验的初步判断,可以通过实验来验证其正确性,而不是天马行空的想象。
经过老师的引导和讨论交流,我们作出的假设是“提高免疫力,可能与饮食、运动、心理、睡眠、药物等方面有关。”
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进行探究
接下来就是通过实验进行对假设的验证。由于跨学科的项目式课程与纯科学探究还是有所不同,为了课程大概念,也就是关键能力的培养,我们在验证的过程中采取了多种方式。
(1)借助网络资源。由于主题的特殊性,大部分问题需要综合查阅前人的研究成果。为此,在启动课上,每个小组带了一台平板电脑到学校现场查阅相关资料,对前期的假设做初步的验证。在这里,我们跟孩子们再三强调,资料一定是来自正规的网络资源,要保证科学性、准确性。
(2)老师专业指导。除了孩子们自己查阅资料,老师的专业讲解和引导也很重要。我们把免疫力与饮食、运动、心理、睡眠关系的研究分解到四门学科中,让相应老师带着孩子们一起去探索。在这个过程中不断提出问题、发现问题、解决问题。
比如科学课上探究饮食与免疫力之间的关系,学生不知道从哪里入手,这就需要老师一个问题接一个问题,层层深入地去引导:
Q
饮食与免疫力究竟有什么关系呢?
A
人类身体的皮肤、黏膜甚至黏膜分泌的黏液,以及自身细胞产生的抗体大多是由蛋白质构成的,蛋白质是免疫力的物质基础。
Q
蛋白质怎么来?
A
必须靠吃饭。人类不像植物,可以通过阳光进行光合作用产生营养素,人类必须将营养吃进去,而且要吃得科学、合理,才能够保证营养平衡。
Q
只摄入蛋白质就够了吗?
A
还有一些营养成分,对于免疫功能有着特殊的作用,如维生素A、维生素C、维生素E、维生素D以及铁、锌、硒和β-胡萝卜素。
Q
怎么吃才能改善免疫力?
A
科学地安排每日饮食,养成良好的饮食习惯。
Q
不同人群的每日饮食安排一样吗?
A
一般人群注意食物多样,实现平衡即可。老年人及“三高”人群则要注意主食应做到粗细搭配,加强蛋白质的摄入,烹饪方法宜清淡,少油少盐。
……
其他课时也是如此:
数学课:
教师结合探究内容,引导学生学习统计知识。学生统计了班级内家庭睡眠情况,并利用数据分析了睡眠与免疫力之间的关系。
心理健康课:
老师与孩子们一起探究了情绪对免疫力的影响,还设计了一些活动,教孩子们如何打败情绪小怪兽。
体育课:
老师讲解了运动对免疫细胞的影响,与免疫系统的关系,如何通过运动来提高免疫力。
(3)借助社会资源。药物与免疫力的关系专业性太强,我们组织孩子们参观了当地著名的药企东阳光集团。孩子们亲眼见证了药物的生产过程,特别是与免疫力相关的药物。参观过程中孩子们提出了许多问题,如“这些药物是如何起作用的?”“它们有什么副作用吗?”等。我们鼓励孩子们像科学家一样,对未知事物保持好奇心和探究欲。经过探究,孩子惊奇地发现,我们对免疫力的认识有不少误区,比如:
原来免疫力并不是越强越好,免疫力过强的人,身体会比其他人更敏感,导致机体发生变态反应,即通常所说的过敏反应,比如鼻炎、过敏性哮喘、荨麻疹等。当人体免疫力过强时,机体免疫系统还会产生许多“抗”自身组织的“抗体”,正如“大水冲了龙王庙”所形容的,人体反而因自身免疫细胞攻击自身正常组织和器官而生病。
下午,我们邀请从事中医养生多年的医生来给孩子们讲座。医生详细讲解了药物对免疫力的影响,以及如何正确使用药物来提升免疫力。孩子们听得津津有味,不时点头表示赞同。通过参观和讲座,孩子们对药物与免疫力的关系有了更深入的了解。他们开始意识到,药物虽然可以帮助我们提升免疫力,但也需要正确使用,否则可能会带来副作用。
这些活动也激发了孩子们对中医药这一传统文化的兴趣,有的同学回家后进一步了解中医文化,原来中医里面说的“正气”就是免疫力,在中医学及其养生文化里,改善免疫力几乎贯穿始终,以患者的自身强大为目标的中医学,主要着力于自身抗病能力的提高。看来中医学源远流长,历经千年不倒还是有其过人之处的。
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论证观点
论证观点需要学生用探究过程中找到的证据来得出结论,从而回答提出的研究问题。以睡眠与免疫力的关系为例,孩子们提出了一个问题:“每天睡多长时间才是好睡眠?”
这个问题看似很简单,网上一查就能查到小学生每天睡眠10小时,初中生每天睡眠9小时,高中生每天睡眠8小时,成人每天睡眠7~8小时。
看来睡眠时长很重要,但这个结论有科学依据吗?有同学查到了芝加哥大学的研究发现,相对于每天睡7~8小时的人,每天只睡4小时的人血液里的流感抗体滴度只有前者的一半。这里,精确数据的说服力就体现出来了。
但是通过对家庭睡眠情况的统计发现,现代人们的作息习惯早已被电灯和网络改变,时长普遍不足。为什么有的人在时长不足的情况下还能保持良好的健康状态呢?
孩子们进一步研究。原来,与睡眠时间相比,睡眠质量更为重要,决定睡眠质量的好坏在于睡眠的深度而非长度,每晚足够的深睡眠就是好睡眠。
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成果的发布
所有探究活动结束后,就是实施终极任务——宣讲了。为了让自己的宣讲更具说服力,让大家接受我们的观点,孩子们把自己的研究成果用各种形式发布出去:
有的同学把之前调查研究的内容用清晰准确的数据展示出来,大家不用太过费神,一眼就能抓到重点;
有的同学把研究出来的小妙招,小方法,小技巧用图画的方式展示,很能吸人眼球;
有的同学把要宣讲的内容编成了顺口溜、三句半,节奏感十足,让人们听了印象深刻。
……
在制作营养食谱时,孩子们希望“可以让学校食堂按照我们做的食谱来做一周的饭”,但是食谱这么多,以哪一份为准呢?我们在班级里先选拔,再择优在问卷星上进行全校的公开投票,或者就把食谱张贴在架空层让孩子们去投票,根据孩子们的投票结果,来和食堂对接,让营养食谱能真正摆上我们的餐桌。
不过,最后由于食品安全等因素,这个设想没能落实。但孩子们在整个过程中切实体会到,原来,要说服他人接受一个观点并不简单,不仅自己要对这件事了然于心,还要通过数据来支撑观点,还要有富有情感的表达。
《了不起的免疫力》是一次充满挑战与收获的探索之旅。我们确信,只要给予孩子们足够的引导和支持,他们就能像科学家一样去思考、去创造。
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