ddc 生态科学(5-6年级)

DDC 生态科学(5-6年级)

东彩老师讲解 科学g6:生态科学 音频: 进度条 00:00 十:04 后退15秒 倍速 快进15秒

Part 1

ddc小学迷信课程体系

ddc小学科学课程将采用uc伯克利劳伦斯科学中心100%基于美国《新一代科学教育标准》(“ngss”) 历时7年研发并荣获edreport大奖的amplify science系列教材。该科学系列教材由盖茨基金会和美国国度科学基金会等共同赞助,由400余名行业资深专家、一线科学教师以及3万4000余名学生共同参与,是基于深度科学理论学术研究和教学实践反复打磨的权威科学课程体系。
ngss将科学划分为四大学科:物质科学、生命科学、地球和空间以及工程技术;其核心框架由三个维度构成:8大科学与工程实践+7个跨学科重要概念+44个四大学科相关的具体科学概念。
DDC 生态科学(5-6年级)



1 8大迷信与工程实践
  • 提出问题和定义问题
  • 开发和使用模型
  • 计划和开展研究
  • 分析和解读数据
  • 使用数学和计算思维
  • 建构解释和设计解决方案
  • 参与基于证据的论证
  • 获取、评价和交流信息
 2   7个跨学科重要概念
  • 模式
  • 原因与结果
  • 尺度、比例和数量
  • 系统与系统模型
  • 系统中的能量与物质
  • 结构与功能
  • 系统的稳定与变化

 3   44个具体科学概念

按照NGSS框架要求,每一个年级又有相应的知识点,其中5年级需要覆盖的4大科学主题如下:

  • 物质结构和性质 

  • 生物体和生态系统中的物质与能量

  • 地球系统

  • 宇宙系统:恒星和太阳系

根据NGSS要求,DDC 《科学G6:生态科学》的教学内容如下:
DDC 生态科学(5-6年级)

Part 2

为什么要在这个年级学习这门课程

NGSS之前的科学课程要求,关于生态系统知识,5年级学生能够将系统中植物(生产者)和动物(消费者)进行分类,通过食物链和食物网理解它们之间的关系即可。而NGSS对该年级的学生提出了更高的要求,不仅要能掌握上述知识,而且要能够描述物质和能量在植物、动物、分解物和环境中的流动。在本门课程中,学生将有机会使用生态系统恢复模拟软件等工具,从分子级别的微观角度,探索生态系统中的相关科学知识。


Part 3

具体教学重点、研究内容及研究方法

对标NGSS所要求的三个重要维度,DDC《科学G6:生态科学》这门课的教学重点如下:

 1   在第一个维度

8大科学与工程实践中,本课程将会重点覆盖两个方面:

  • 开发和使用模型
  • 参与基于证据的论证

 2   在第二个维度

7大跨学科核心概念上,本课程的教学重点会覆盖两个:

  • 能量与物质
  • 系统与系统模型

 3   在第三个具体学科知识点这个维度

学生将使用生态系统恢复模拟软件等科学工具,研究物质与生长、生态系统、食物网、光合作用、生态系统中的能量、土壤生物、土壤营养物等科学概念及过程。

具体的研究内容以及研究方法
在本课程中,学生将扮演生态学家,回答这一现实问题:哥斯达黎加雨林的一部分被砍伐,接着又进行了重新造林,但是雨林中的生物如美洲豹、树懒、天蚕树的生命力没有之前旺盛,而且数量也没有明显增加,这是为什么呢?
此研究项目将分为三个部分
科学有序地推进教学进度

 1   为什么雨林的美洲豹和树懒没有之前强壮且数量稀少?

学生将学到,生态系统中的一切均由物质组成,将使用生态系统恢复模拟软件和其他物理模型,模拟动物获得生长所必需物质的过程。经过研究,学生发现,美洲豹以树懒为食,而树懒以天蚕树为食。雨林中的天蚕树数量稀少且长势不佳,食物链中的美洲豹和树懒得不到足够食物,因此无法健壮成长。

 2   为什么天蚕树数量稀少且长势不佳?
学生将对植物进行建模,研究其如何获得营养成分,以及生态系统中的能量循环是如何进行的。他们发现,植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为生长所需的物质。生态系统中的所有能量都来自于太阳。据此推断,天蚕树没有茁壮成长,是因为没有获得充足的太阳光、水分和空气。

 3   天蚕树不能茁壮成长与土壤有什么关系?

在本部分中,学生从降雨量、太阳光与二氧化碳含量三个方面,对比重造雨林和原始雨林,发现二者并无差异。这一发现将学生的注意力吸引到天蚕树生长的另一个关键因素-土壤上来。

经过进一步研究,学生们发现, 土壤中生活着很多分解者。它们食用死亡生物,除了满足自身生存的需要,还向土壤中释放营养成分。通过收集和分析数据,学生们发现土壤中的分解者不足,所以没有足够的养分供天蚕树生长。


学生们将用自己的语言,科学地解释为什么重造雨林的生态系统会衰竭,并使用证据来支持他们的论点。

在课程最后,学生们将给出最终的雨林修复计划,包括建议的行动方案,以将衰败的雨林生态系统,恢复到其原始状态。

科学论证

在之前的文章中我们提到,每一个Amplify Science课程都会重点学习在科学与工程的四大关键课程实践之一:调查、建模、设计或论证。本课程将重点研究论证。

什么是科学论证?

在科学中,论证是科学家根据现有的证据,努力找出问题的最佳答案的过程。

科学证据有哪些?

数据和论证。正如牛顿所言,科学家能够看得更远,因为他们 “站在巨人的肩膀上”,许多科学家做了详细调查与讨论,得出的结论被世人接受和支持。这个过程即为论证。

科学家如何用证据支持自己的观点?

科学家通过推理来证明自己的观点。所谓推理,就是弄清或描述多个证据如何联系起来,支持一项主张的过程。


Part 4
参考用书、实验教具以及在线软件

 1   五本原版Amplify Science学生参考用书

  • 接触内容丰富的文章

  • 学会获取证据

  • 提升研究和阅读能力

  • 建立自己的学术论点并给出科学解释


 2   三本学生的学术研究笔记本
(Investigation Notebook)
  • 记录数据
  • 从教材和研究内容中深度反思
  • 建立自己的学术论点并给出科学解释

 3   五个模拟软件及工具

DDC为每一位学生开设在线模拟实验软件账号,帮助学生深入探究科学概念和物质的微观世界。

3.1



Ecosystem Restoration Simulation

生态系统恢复模拟软件


3.2



Food Matter Model 

食品微观模拟软件


3.3



Ecosystems Modeling Tool 

生态系统模拟工具


3.4



Environments Model 

生态环境模拟软件


3.5



Scale Tool 

微观物质按比例缩放软件


与5-6年级《生态科学》相衔接的4-5年级科学课程有《地球科学》、《神奇化学》,往上衔接的6-7年级科学课程包括《初中科学 I》、《生物基因》等。

最后,欢迎5-6年级的同学参加DDC《生态科学》课程,破解生态系统的奥秘,培养科学素养,全面提升科学学术能力。


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