一、教學(xué)背景：為何選擇“螞蟻搬運(yùn)食物路徑觀察”？演講人01教學(xué)背景：為何選擇“螞蟻搬運(yùn)食物路徑觀察”？02教學(xué)準(zhǔn)備：從“工具”到“思維”的雙重鋪墊03觀察實(shí)施：從“現(xiàn)象捕捉”到“規(guī)律發(fā)現(xiàn)”的遞進(jìn)04現(xiàn)象解析：從“表面觀察”到“科學(xué)原理”的銜接05拓展延伸：從“螞蟻世界”到“人類社會(huì)”的聯(lián)結(jié)06總結(jié)與升華：觀察的本質(zhì)是“看見生命的智慧”目錄2025小學(xué)三年級科學(xué)下冊螞蟻搬運(yùn)食物路徑觀察課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：自然界的每一個(gè)微小生命都是最好的科學(xué)教材。螞蟻，這種看似普通的昆蟲，其群體協(xié)作與路徑選擇的智慧，恰好能為三年級學(xué)生打開“觀察與探究”的科學(xué)之門。今天，我將以“螞蟻搬運(yùn)食物路徑觀察”為主題，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，從教學(xué)背景、實(shí)施路徑到總結(jié)拓展，系統(tǒng)展開這一教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。01教學(xué)背景：為何選擇“螞蟻搬運(yùn)食物路徑觀察”？1課程標(biāo)準(zhǔn)的呼應(yīng)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在“生命科學(xué)領(lǐng)域”明確提出：“引導(dǎo)學(xué)生觀察動(dòng)物的行為，初步理解動(dòng)物行為與生存的關(guān)系”。三年級學(xué)生正處于“具體運(yùn)算階段”，對直觀、可操作的觀察活動(dòng)充滿興趣，而螞蟻?zhàn)鳛槌Ｒ姷纳鐣?huì)性昆蟲，其搬運(yùn)食物的路徑選擇恰好能承載“觀察—記錄—分析—推理”的完整科學(xué)探究流程。2學(xué)生認(rèn)知的適配我曾在課前調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，90%的學(xué)生見過螞蟻搬運(yùn)食物，但僅有15%能描述路徑的具體特征（如是否直線、有無折返），更少有人關(guān)注到“路徑形成的內(nèi)在機(jī)制”。這說明學(xué)生的觀察多停留在“現(xiàn)象感知”層面，缺乏系統(tǒng)性與深度，而本次觀察活動(dòng)正是要引導(dǎo)他們從“看熱鬧”轉(zhuǎn)向“看門道”。3核心素養(yǎng)的培育通過這一主題，我們能重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)探究”與“科學(xué)態(tài)度”素養(yǎng)：觀察時(shí)需保持耐心，記錄時(shí)需客觀準(zhǔn)確，分析時(shí)需基于證據(jù)推理，這些都是科學(xué)思維的基礎(chǔ)訓(xùn)練。更重要的是，螞蟻的群體協(xié)作能潛移默化地傳遞“生命共同體”的價(jià)值觀。02教學(xué)準(zhǔn)備：從“工具”到“思維”的雙重鋪墊1物質(zhì)材料的準(zhǔn)備為確保觀察活動(dòng)的有效性，我會(huì)提前準(zhǔn)備以下材料：觀察工具：5倍放大鏡（三年級學(xué)生手部控制力有限，避免高倍鏡）、防水記錄板（戶外觀察需防潮）、秒表（記錄搬運(yùn)時(shí)間）、手機(jī)（拍攝連續(xù)動(dòng)作視頻，供后續(xù)慢放分析）；實(shí)驗(yàn)材料：不同類型的食物（白砂糖顆粒、面包屑、碎餅干，測試螞蟻對不同食物的路徑選擇是否有差異）、彩色食用色素（稀釋后用于標(biāo)記蟻穴位置，避免干擾螞蟻）；安全物資：醫(yī)用消毒濕巾（接觸自然環(huán)境后清潔手部）、防蟲噴霧（噴灑在觀察點(diǎn)周圍，避免其他昆蟲干擾）。2觀察環(huán)境的選擇經(jīng)過多次實(shí)踐，最佳觀察點(diǎn)需滿足三個(gè)條件：①蟻穴明顯：選擇校園花壇邊緣或操場角落的小型蟻穴（直徑5-10厘米），避免大型蟻巢因規(guī)模過大導(dǎo)致路徑分散；②干擾較少：遠(yuǎn)離人流頻繁區(qū)域（如走廊、食堂門口），減少人為踩踏對螞蟻行為的影響；③環(huán)境穩(wěn)定：選擇晴朗無風(fēng)的下午（14:00-16:00），此時(shí)螞蟻活動(dòng)活躍，且溫度適中（20-25℃），避免高溫或陰雨天導(dǎo)致螞蟻活動(dòng)異常。3學(xué)生能力的預(yù)培養(yǎng)在正式觀察前，我會(huì)用1課時(shí)進(jìn)行“觀察技能培訓(xùn)”，重點(diǎn)訓(xùn)練：1記錄方法：學(xué)習(xí)用“符號系統(tǒng)”簡化記錄（如用“→”表示直行，“?”表示折返，“●”標(biāo)記食物位置）；2分工協(xié)作：4人一組，分別負(fù)責(zé)“記錄時(shí)間”“繪制路徑圖”“統(tǒng)計(jì)螞蟻數(shù)量”“拍攝視頻”；3倫理意識：強(qiáng)調(diào)“不破壞蟻穴”“不直接觸碰螞蟻”“觀察后恢復(fù)環(huán)境”，培養(yǎng)對生命的尊重。403觀察實(shí)施：從“現(xiàn)象捕捉”到“規(guī)律發(fā)現(xiàn)”的遞進(jìn)1初始階段：等待與定位（10分鐘）觀察活動(dòng)的第一步是“靜置等待”。我會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生在距離蟻穴1米外的位置蹲下，將食物（如5克白砂糖）放置在蟻穴出口30厘米處。這一過程中，我會(huì)提醒學(xué)生：“螞蟻的感知需要時(shí)間，就像我們聞到香味需要等一會(huì)兒才會(huì)走過去?！奔s5分鐘后，第一只“偵察蟻”會(huì)出現(xiàn)在食物附近——這是觀察的關(guān)鍵起點(diǎn)。此時(shí)，記錄員需立即標(biāo)注時(shí)間（如14:12），繪圖員用鉛筆在記錄紙上畫出蟻穴（△）、食物（○）的位置，并用虛線標(biāo)記偵察蟻的初始路徑。我曾遇到學(xué)生因急于記錄而靠近觀察點(diǎn)，導(dǎo)致螞蟻受驚回巢的情況，因此反復(fù)強(qiáng)調(diào)“保持安靜，身體不要遮擋陽光”是這一階段的重點(diǎn)。2發(fā)展階段：路徑的形成與修正（20分鐘）當(dāng)偵察蟻接觸食物后，它會(huì)用觸角反復(fù)觸碰糖粒，隨后返回蟻穴。這一過程中，我會(huì)用手機(jī)拍攝慢動(dòng)作視頻，并提示學(xué)生注意：“看！偵察蟻的腹部在地面輕輕摩擦，這是它在留下‘氣味標(biāo)記’——就像我們在路邊貼路標(biāo)?！奔s3分鐘后，2-3只工蟻會(huì)沿著偵察蟻的路徑到達(dá)食物點(diǎn)，此時(shí)路徑開始“固化”：工蟻們的行走軌跡逐漸重合，形成一條清晰的“蟻路”。但路徑并非一成不變。我曾帶學(xué)生觀察到：當(dāng)一只工蟻搬運(yùn)的面包屑被石塊卡住時(shí)，它會(huì)原地轉(zhuǎn)圈，隨后改變方向繞開障礙；其他工蟻遇到這一“阻斷點(diǎn)”時(shí)，有的會(huì)跟隨新路徑，有的則繼續(xù)嘗試原路徑——這正是“路徑修正”的典型現(xiàn)象。此時(shí)，我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生對比前后路徑圖，思考：“為什么有的螞蟻堅(jiān)持原來的路，有的選擇新路線？”3高潮階段：群體協(xié)作的觀察（15分鐘）隨著更多工蟻加入，搬運(yùn)隊(duì)伍逐漸壯大。此時(shí)需重點(diǎn)觀察兩個(gè)現(xiàn)象：路徑的“直線性”：多數(shù)工蟻的路徑會(huì)趨近于“兩點(diǎn)之間最短距離”，即使初始路徑因障礙物彎曲，后續(xù)工蟻也會(huì)逐漸“拉直”路徑（我曾用直尺測量，修正后的路徑比初始路徑縮短約20%）；信息的傳遞：工蟻相遇時(shí)會(huì)用觸角快速觸碰（約0.5秒），這是它們在“交流”——可能是在確認(rèn)食物類型，也可能是在告知路徑信息。有學(xué)生曾問：“它們是不是在說‘前面有糖，跟我走’？”這種擬人化的解讀恰好說明學(xué)生在主動(dòng)關(guān)聯(lián)生活經(jīng)驗(yàn)。4收尾階段：數(shù)據(jù)的整理與初步分析（10分鐘）觀察結(jié)束后，各組需整理以下數(shù)據(jù)：路徑長度（用軟尺測量實(shí)際距離）；搬運(yùn)時(shí)間（從第一只工蟻到達(dá)食物到最后一只返回蟻穴的時(shí)長）；螞蟻數(shù)量（分“偵察蟻”“搬運(yùn)蟻”“巡邏蟻”統(tǒng)計(jì)）；路徑修正次數(shù)（記錄繞開障礙的次數(shù)及位置）。我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生用“柱狀圖”呈現(xiàn)不同食物的搬運(yùn)效率（如白砂糖用時(shí)8分鐘，面包屑用時(shí)12分鐘），用“折線圖”展示路徑長度隨時(shí)間的變化趨勢。這些可視化數(shù)據(jù)能幫助學(xué)生從零散的觀察中提煉規(guī)律。04現(xiàn)象解析：從“表面觀察”到“科學(xué)原理”的銜接1路徑形成的生物學(xué)基礎(chǔ)：信息素的作用通過觀察，學(xué)生已發(fā)現(xiàn)螞蟻“貼路標(biāo)”的行為，此時(shí)需要用通俗語言解釋“信息素”的概念：“螞蟻的腹部能分泌一種特殊的‘氣味藥水’，其他螞蟻用觸角聞到后，就知道‘這里有食物，跟著走’。”為強(qiáng)化理解，我會(huì)做一個(gè)類比：“就像我們用熒光粉在黑暗中標(biāo)記路線，螞蟻的信息素就是它們的‘熒光粉’。”2路徑修正的群體智慧：正反饋與試錯(cuò)當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“部分螞蟻改變路徑”的現(xiàn)象時(shí)，我會(huì)引入“正反饋”的概念：“如果一條路徑上的螞蟻越多，留下的信息素就越濃，更多螞蟻會(huì)選擇這條路徑（正反饋）；但如果路徑被阻斷，少數(shù)螞蟻嘗試新路線，若新路線更短，它們的信息素會(huì)逐漸超過舊路徑，于是更多螞蟻轉(zhuǎn)向新路線（試錯(cuò)與優(yōu)化）。”這種解釋既符合學(xué)生的認(rèn)知水平，又為后續(xù)“復(fù)雜系統(tǒng)”的學(xué)習(xí)埋下伏筆。3搬運(yùn)行為的生存意義：效率與安全的平衡結(jié)合觀察數(shù)據(jù)（如直線路徑搬運(yùn)時(shí)間更短），我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生思考：“為什么螞蟻要盡可能走直線？”學(xué)生可能會(huì)回答“節(jié)省時(shí)間”“少費(fèi)力”，我進(jìn)一步總結(jié)：“在自然界，時(shí)間就是生命——更快搬運(yùn)食物，能減少被鳥類、蜘蛛捕食的風(fēng)險(xiǎn)，也能為蟻群儲存更多能量?！边@種“生存視角”的分析，能幫助學(xué)生理解動(dòng)物行為的適應(yīng)性。05拓展延伸：從“螞蟻世界”到“人類社會(huì)”的聯(lián)結(jié)1跨學(xué)科關(guān)聯(lián)：數(shù)學(xué)中的“最短路徑”結(jié)合數(shù)學(xué)課學(xué)過的“兩點(diǎn)之間線段最短”，我會(huì)展示螞蟻搬運(yùn)路徑的實(shí)際測量數(shù)據(jù)（如食物與蟻穴直線距離28厘米，實(shí)際路徑29厘米），提問：“為什么螞蟻的路徑幾乎接近直線？這和我們學(xué)的數(shù)學(xué)知識有什么聯(lián)系？”這種跨學(xué)科的聯(lián)結(jié)能讓學(xué)生體會(huì)到“科學(xué)知識是相通的”。2技術(shù)啟發(fā)：蟻群算法的應(yīng)用我會(huì)簡單介紹“蟻群算法”——科學(xué)家模仿螞蟻路徑選擇發(fā)明的計(jì)算機(jī)算法，可用于解決交通規(guī)劃（如導(dǎo)航軟件找最短路線）、物流調(diào)度（如快遞包裹分揀）等問題。有學(xué)生曾興奮地說：“原來螞蟻還能幫我們設(shè)計(jì)導(dǎo)航！”這種“小生命大啟發(fā)”的案例，能極大激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。3持續(xù)探究：提出新問題觀察活動(dòng)的結(jié)束不是終點(diǎn)，而是新探究的起點(diǎn)。我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生提出后續(xù)問題，例如：“陰天和晴天，螞蟻的路徑會(huì)更彎曲嗎？”（環(huán)境濕度對信息素?fù)]發(fā)的影響）；“不同種類的螞蟻（如黑蟻、紅火蟻）路徑選擇有差異嗎？”（物種特異性）；“如果食物很大（如半片餅干），螞蟻會(huì)如何分工搬運(yùn)？”（群體協(xié)作的細(xì)節(jié)）。這些問題將轉(zhuǎn)化為課后實(shí)踐作業(yè)，讓科學(xué)探究從課堂延伸到生活。06總結(jié)與升華：觀察的本質(zhì)是“看見生命的智慧”總結(jié)與升華：觀察的本質(zhì)是“看見生命的智慧”回顧整個(gè)觀察過程，我們不僅記錄了螞蟻搬運(yùn)食物的路徑特征，更重要的是學(xué)會(huì)了“用科學(xué)的眼光看世界”：觀察不是“隨便看看”，而是“帶著問題看、帶著工具記、帶著思考分析”；螞蟻不是“小蟲子”，而是“擁有群體智慧的生命”，它們的每一次折返、每一次觸角觸碰，都是生存策略的體現(xiàn)；科學(xué)探究不是“高高在上”，而