小学科学五上教科版《观察水中的微小生物》ai赋能教学设计40分钟课时

一、课题基本信息

二、教材分析

本课是微小世界单元的第六课，观察对象从做好的玻片换成一滴水。第 22 页开篇给了一个真情境：科学小组到野外考察，从小河里采集了河水，有人说河水很清澈可以喝，有人说里面有微小生物不能喝。这个分歧不是编出来的，它是这一课要走完全程的那条线——课的最后要用自己看到的证据把它判掉。聚焦只有一句，要观察水中是否有微小的生物，我们可以采用什么方法？问的是方法，不是结论。

第 22 页右角有一个安全提醒，野外考察要在成人陪同下进行，这句话教材单独用红框标出，是本课必须交代的安全底线。第 22 页到第 23 页给的是取一滴水的完整动作：用滴管吸取一滴河水或鱼缸里的水，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在显微镜下观察；配图三步走，滴一滴清水、盖上盖玻片、吸去多余水分。第 23 页那个资料框解释玻片标本是载玻片和盖玻片夹着一层观察材料，这一句把前两课一直在用的玻片说明白了。同页右下角的提示是本课最实用的一条：微小生物运动迅速时不便于观察，可以先在载玻片上放少量脱脂棉，再滴水、盖片。用棉花挡住它，这是解决看不见的办法，不是运气。

第 24 页六张图是本课的认识对象，喇叭虫、衣藻、草履虫、轮虫、钟形虫、小球藻。这六种里多数是单细胞的，可轮虫不是，它比别的大得多，身体里已经有能看见的器官在动。教材没点明这一点，课堂上却一定会被学生看见并问出来，教师不能顺口把六种都说成单细胞。第 25 页研讨三问，一问水中微小物体是否都是生物、根据什么判断，二问干净的河水能不能直接喝，三问空气和土壤里有没有微生物。第一问是判据问题，第二问是应用问题，第三问是迁移问题。拓展讲电子显微镜，把放大倍数从几百倍推到几百万倍，也为下一课微生物与人类留了一个口子。

三、学情分析

学生上一课已经会做装片，也知道细胞有一圈边界和一个核，可那一片洋葱是静静躺着的，这一课的水里东西会跑，跑得比调焦还快。

他们的卡点在抓不住：标本里明明有东西在动，一动就出视野，学生手一松就再也找不到，容易以为是自己没看清或者水是空的。

思维上，学生容易把会动当成是生物的唯一标准，泥沙被水流带着动、气泡在飘，都会被算进去；也容易把清澈当成干净，觉得看得见底的水就能喝。

兴趣上，学生对从河里舀一杯水来看这件事非常兴奋，取水、滴管、找活物每一样都想抢，最容易被忽略的恰恰是收拾台面和洗手。

四、教学目标

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    科学观念：知道水中有许多肉眼看不见的微小生物，它们种类很多，形态各不相同。知道判断水中微小物体是不是生物，要看它有没有细胞结构、会不会自主运动、能不能繁殖。知道清澈的河水也不能直接饮用。
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    科学思维：能根据观察到的现象给水中微小物体分类，说出自己判断是不是生物的依据。能从水中有微生物推出空气和土壤中也有微生物。
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    探究实践：会用滴管取水样做临时装片，会用脱脂棉限制运动迅速的微小生物。会把观察到的微小生物画下来，并查阅资料估计它的种类、生活和繁殖方式。
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    态度责任：知道野外取水要在成人陪同下进行，实验后洗手。知道河水必须煮沸才能喝。如实记录自己看到的，不照着课本上的图编。

五、教学重难点

教学重点：做出水滴装片并在显微镜下找到微小生物，把它们画下来，说清自己判断它是生物的依据。

教学难点：找到并看清运动迅速的微小生物。学生的卡点在探索 1 的第三步。一滴水里可能只有几个，它们一秒钟能窜出视野；学生换了几片玻片都找不到，就会说这水是干净的。

判断依据有三条。一是同一瓶水，静置以后取瓶底那一层，看到的生物比取表层多得多。二是加了脱脂棉的那一片，生物被棉纤维挡在视野里，能看清形状，不加的那一片只能看到一道影子。三是取水草多的地方或者用过几天的稻草浸泡液，比取河心的清水容易找到。

六、教学准备

教师准备：AI 制作的情境动画《河水能喝吗》、教师自制的"微小生物取样"AI 虚拟实验（可切换河水表层、瓶底沉淀、稻草浸泡液三种水样看生物多少，可拖入脱脂棉看游动被挡住）、微小生物识别工具（拍下目镜视野，给出可能是哪一种以及它的运动和取食方式）、投屏设备、小组积分榜、提前静置一天的河水 1 瓶、稻草浸泡液 1 瓶（提前 3 到 5 天泡制）、教材第 24 页六种微小生物大图。

小组材料：光学显微镜 4 台（目镜 10 倍，物镜 4 倍、10 倍）、载玻片 12 片、盖玻片 1 盒、滴管 4 支、镊子 4 把、吸水纸 1 包、脱脂棉 1 小包、烧杯 4 个、水样 4 份（河水、鱼缸水、瓶底沉淀、稻草浸泡液）、记录单 2 张、铅笔、平板 1 台（拍目镜视野上传）。

评价工具：小组 AI 积分榜、自评卡。

七、教学方法

情境任务驱动法、取样观察法、对比观察法、AI 虚拟实验辅助探究、AI 辅助资料检索。

八、教学过程

▍ 一、聚焦：河水能喝吗（4 分钟）

教师活动

1. 1.
     播放 AI 制作的情境动画《河水能喝吗》。接着上一课，学生交来的对比图上那只变形虫是从书上一笔一笔抄的，谁也没见过活的。2. 出示教材第 22 页那段话：科学小组到野外考察，从小河里采集了河水，有人说河水很清澈可以喝，有人说里面有微小生物不能喝。3. 提问：两派都没见过，凭什么都说自己对？4. 读教材第 22 页的安全提醒：野外考察要在成人陪同下进行。说明本周的水样是老师带回来的，谁都不要自己去河边。5. 出示任务：从这杯水里找到活的微小生物，把展台上那只抄来的变形虫换成我们亲眼见过的。6. 开启小组 AI 积分。取到水样、找到活物、看图说理、桌面收拾干净都能加星。

学生活动

观看情境动画。发现自己的对比图上那只变形虫是从书上抄的，没有见过活的。听清安全提醒，知道不能自己去河边取水。明确本组要从水样里找到活的微小生物并画下来。

技术支持与效果预设

AI 制作的情境动画把教材那段野外考察的分歧直接搬进教室，再把它压到学生自己身上——两派都没见过，所以谁都立不住。任务从再查一次资料变成亲眼看一次。安全提醒单独讲一遍，是教材用红框标出的内容，不能用一句注意安全带过。

▍ 二、探索 1：从一滴水里找活物（16 分钟）

教师活动

1. 1.
     出示教材第 22 页探索 1 和教材第 23 页三步图：用滴管吸取一滴河水或鱼缸里的水，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在显微镜下观察；图上的三步是先滴一滴、再盖玻片、最后吸去多余水分。提醒一句：图上写的是滴一滴清水，那是做装片的通例，今天要滴的是水样，别去舀清水。2. 读教材第 23 页资料：玻片标本是由下面的载玻片和上面的盖玻片组成的，中间夹的是要观察的涂片或切片。3. 读教材第 23 页提示，讲清脱脂棉的用法：微小生物运动迅速时，先在载玻片上放少量脱脂棉，再滴水、盖片。4. 打开教师自制的"微小生物取样"AI 虚拟实验，先切三种水样各看一遍：河心清水里几乎空的，瓶底沉淀里一串小点在动，稻草浸泡液里挤着一团。再拖入一小团脱脂棉，同一滴水里的活物被纤维挡住，来回打转跑不出去。5. 提问：同样一瓶水，为什么取瓶底就找得到？（预设：它们沉下去了、聚在有东西吃的地方）6. 各组动手：先用低倍物镜从低倍找到会动的东西，再换 10 倍物镜看形状。找不到的组换一份瓶底沉淀的水。7. 巡视。第 2 组一直说没有东西，教师让他们把光圈调亮一点，再沿着视野边缘慢慢找。第 4 组找到了但抓不住，发给他们一小团脱脂棉加上，照这样再做一遍。第 6 组滴的水太多，盖玻片浮着，让他们吸掉多余的水再看。8. 组织快报。第 1 组看到一群绿色的小圆球不怎么会动。第 5 组看到一个像草鞋的东西窜得飞快。第 8 组看到一个钟形的东西长着细柄，柄一缩就弹回来。

学生活动

按三步做水滴装片，吸水纸吸掉多余的水。先用低倍找会动的东西，再换高倍看形状。发现抓不住时加上脱脂棉，活物被棉纤维挡在视野里就能看清了。换一份瓶底沉淀的水再找一次。汇报本组看到的东西会怎么动、往哪跑。

技术支持与效果预设

一滴水里到底有没有活物，靠四台机器八个人分着试，试到第三片还没有，这一课就废了。有了这个能切的虚拟实验，三种水样各有多少活物，学生一眼看明白，出手前就知道该取哪一层的水。脱脂棉那一下也一样，加了和没加摆在一起看，才知道棉纤维是拿来挡路的，不是拿来垫底的。预设：有小组说老师给的水里没东西。请他们换瓶底沉淀那一份，直接吸瓶底那一层，别把瓶子摇匀——一摇，沉下去的又散开了。

▍ 三、探索 2：画下来，再查一查（10 分钟）

教师活动

1. 1.
     出示教材第 24 页六张图：喇叭虫、衣藻、草履虫、轮虫、钟形虫、小球藻。请各组先自己猜：你们看到的那一种是这六张里的哪一张？说出猜的理由。2. 出示教材第 23 页探索 2：把我们观察到的微小生物画下来，并查阅资料，估计它们的种类以及它们的生活和繁殖方式。3. 说明查阅方式：本组先说出猜测和理由，再拍照上传请识别工具给出可能是哪一种，以及它怎么运动、怎么吃东西。工具给的是参考，最后写哪一种是本组自己定。4. 各组把看到的两种画进教材第 23 页记录单的两个圆里，圆下写名称。5. 巡视。第 3 组把看到的绿色小球写成草履虫，教师请他们再确认有没有绿色的东西、会不会自己跑。第 7 组看到一个肚子里有东西在转的大家伙，比别的都大一圈。6. 组织汇报，按形状归三类：像草鞋会窜的、圆的不太会动的、带柄会弹的。7. 补一句学生一定会问的：第 7 组那种是轮虫，它比别的大得多，身体里已经有小器官在转了，它是多细胞的了，不要把它算进单细胞生物。8. 追问：那些绿色的小圆球为什么是绿的？（预设：里面有叶绿体，和上一课洋葱那层皮不一样，它见得着光）

学生活动

先猜自己看到的是六张里的哪一张，说出理由，比如它像个草鞋、它会转圈。拍照上传，看工具给的参考，再判断像不像。把两种画进两个圆，圆下写名称。说出自己看到的会怎么动、怎么吃东西。发现绿色的那些有叶绿体，会自己造养料。

技术支持与效果预设

教材这一步本来就要求查阅资料估计种类，估计两个字很关键，它允许学生猜错。所以先让学生说自己的理由再看参考资料，顺序反过来，工具就成了帮忙认的图鉴，而不是给答案的机器。轮虫那一点教材没写，可只要学生真看到了就一定会问，老师顺口说成单细胞，这个错会留到初中。绿色小球那一问把上一课的叶绿体接了过来。

▍ 四、研讨：凭什么说是生物（6 分钟）

教师活动

1. 1.
     出示教材第 25 页第一问：我们观察到的水中微小物体都是生物吗？我们是根据什么作出判断的？2. 追问：你们组视野里那些不动的碎屑、那些飘着的小气泡，算不算？3. 引导归到判据：看它有没有细胞结构那样的边和核、是不是自己在动、能不能一代代繁殖。说明只凭会动不够，泥沙也会被水推着走。4. 出示第二问：看上去非常干净的河水，能直接饮用吗？请各组用今天看到的证据说理由。5. 追问一句：煮沸能不能解决？（预设：能，煮开就杀死了）6. 出示第三问：我们已经知道水中有很多微生物，空气中和土壤中有微生物吗？请说说理由。7. 小结到三处都有，凡是能生存的地方大多有微生物。

学生活动

说出视野里不动的碎屑和气泡不算生物，因为没有细胞结构、不会自己动。说出清澈不等于没有微生物，我们在一滴看起来干净的水里就找到了活的。说出河水必须煮沸才能喝。从水里有推到空气和土壤里也有，说出土壤里更潮湿、更容易有。

技术支持与效果预设

三个问题一条比一条往外走，先在显微镜视野里划界，再推到一杯水，最后推到空气和土壤。第二问是本课最有实际价值的一条，学生今天亲眼在一滴清水里找到了活物，这句话就不再是大人吓唬人的说法。预设：有学生说煮开了就什么都没有了。先认可煮开能杀死，再补一句死掉的还在水里，所以还要过滤。

▍ 五、课堂小结：把抄的换成看的（2 分钟）

教师活动

1. 1.
     提问：今天我们从一滴水里找到了什么？靠什么找到的？2. 对照板书补三句：水里有微小生物，多数是单细胞的；看它是不是生物要看有没有细胞结构；清澈不等于能喝。3. 请各组把两张画贴到展台，在展板下方新开一格，写上一行：这一格是我们自己找到的。4. 请一名学生对着那一格说一句：这一只，是我们从一滴水里自己找到的。

学生活动

说出本组找到了什么、靠脱脂棉和瓶底沉淀才看清的。说出判断生物的三条依据。把两张画贴到展台下方新开的那一格。当众说一句自己找到的那只是什么、它怎么动。

技术支持与效果预设

在展板上单开一格写清是自己找到的，这个动作不大，可它是这个单元的一个分界：前面几课看的是别人做好的标本和课本上的照片，这一课起学生看的是自己取回来的东西。展台从展示结果变成展示证据。

▍ 六、作业布置：还有更小的（1 分钟）

教师活动

1. 1.
     出示教材第 25 页拓展：为了观察更小的物体，人们又研制出电子显微镜等更先进的观察仪器，电子显微镜可以将物体的图像放大几百万倍。显微镜的发明，把人类带入了一个崭新的微观世界。2. 出示电子显微镜下的曲霉菌和草莓花粉两张图，问：这样的图为什么光学显微镜拍不出来？3. 布置：把今天的两幅图整理成一页水中小生物图鉴，写清名称、它怎么运动、怎么吃东西；在图鉴下面加一行，写清如果换成电子显微镜，我们还能看到什么。

学生活动

看电子显微镜下的两张图，发现连花粉表面的纹路都清清楚楚。知道光学显微镜到不了这个倍数。把今天的两幅图整理成图鉴一页，补写名称和运动、取食方式，再加一行电子显微镜能看到什么。

技术支持与效果预设

拓展放在这里，是把这一课的倍数推到一个极限：今天看到的是几百倍下的活物，电子显微镜是几百万倍。学生自己就能算清这个差距，不用老师讲显微镜发展史。图鉴这个作业同时把记录单上的两幅图和查到的资料合成一份东西。

▍ 七、课堂评价（1 分钟）

教师活动

投屏展示小组 AI 积分结果。评出微小世界观察员小组 1 至 2 组。逐组点评在取样、用脱脂棉、如实记录、收拾台面上的表现。特别点出换了四片玻片最后找到的那一组。

学生活动

对照积分榜回顾本组表现。完成自评卡，写清本组换了几片玻片才找到活物，下次先改哪一步。

技术支持与效果预设

AI 积分留痕，把换了几片玻片才找到这种过程量也记下来。这一课最该表扬的不是找到的那一组，而是找不到还在换水样重做的那些组。

九、板书设计

观察水中的微小生物

取一滴水：滴 → 盖 → 吸去多余的水（太多了要吸，少了会干）

抓不住怎么办：放少量脱脂棉，用棉纤维挡住它

看到了什么：喇叭虫　衣藻　草履虫　钟形虫　小球藻轮虫——比别的大，是多细胞的

凭什么说是生物有细胞结构（有边、有核）会自己动（不是被水推着走）能繁殖

清澈 ≠ 能喝：水里有微小生物，要煮沸水里有 → 空气中、土壤里也有