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一、“帝王斑蝶迁徙”探究活动简介
“北美旅程”是一个基于互联网的研究性学习项目，该项目鼓励学生观察野外动植物的迁徙以及季节性变化。每一年，北美地区的数千名学生及他们的老师通过观察、调查、研究以及数据的共享等行为来共同经历“北美旅程”的探究活动。“北美旅程”项目提供的探究活动包括：“日照期”、“郁金香花园”、“鹤的迁徙”、“帝王斑蝶的迁徙”、“秃头鹰的迁徙”、“白鲸的迁徙”、“蜂雀的迁徙”、“美国知更鸟的迁徙”、“燕雀的迁徙与天气”、“栖息地项目”等。该项目号召二年级至七年级的学生与他们的老师从最受欢迎的“北美旅程”计划的活动中选择一个，并参与其中。
“北美旅程”项目为参与该项目的师生们提供了免费的网站：www.learner.org/jnorth。该网站为教师提供了介绍有关活动开展情况的视频以及教学活动的指引。其中的教学活动指引包含了35个混合课及课堂组织技巧等，教师们可以了解到参与“北美旅程”项目的各个班级如何进行活动，并学习如何把该计划应用到他们的班级中去的情况。同时，该网站也提供了对应每个探究活动的地图与数据库，数据库根据探究活动的进程每周实时更新。
“北美旅程”项目的其中三个探究活动最受欢迎，它们分别是：“日照期”、“郁金香花园”和“帝王斑蝶的迁徙”。本文着重介绍“帝王斑蝶迁徙”的探究活动。
“帝王斑蝶迁徙”的探究活动跨越了一个季节，并且可以在秋、冬或春三个季节的任意一个季节开始参与。数据库的地图和数据更新也会在不同的季节中根据迁徙活动于不同季节的变化而持续更新。本文对“帝王斑蝶迁徙”探究活动的介绍主要限定在始于春季的探究。
帝王斑蝶的故事是有关大自然的适应与生存故事中最不可思议的一个。对帝王斑蝶春季迁徙的探究活动从一年中的二月份开始。二月份的时候，帝王斑蝶正在墨西哥中部过冬。已被发现的帝王斑蝶在墨西哥中部的冬季栖息地只有12座山。帝王斑蝶的春季迁徙在三月份开始，它们在墨西哥踏上了旅程。依靠它们的脂肪存储度过了冬季之后，上千万的帝王斑蝶向北方进发。在数周的生命周期里，它们不断前进，并繁殖后代。
在三月至六月的迁徙过程中，学生们要预测帝王斑蝶的行进路线，描述出它们的北进路线。学生们要探究科学家们所了解的迁徙奥秘，并发现自己还要学习更多的东西。他们可从中了解到斑蝶所面对的很多危险以及自我保护与生存之道。或许对学生们来说最重要的是，当帝王斑蝶在春季迁徙中持续向北前进的时候，他们所参与的活动就像一个每年一次的国际性庆典。
探究活动主要有六个部分：探索帝王斑蝶在墨西哥的冬季之家；如何追踪帝王斑蝶的春季迁徙；汇报学生的观察记录；对帝王斑蝶的春季迁徙路线的预测；对每周帝王斑蝶迁徙活动相关新闻的跟踪；在帝王斑蝶迁徙日志中进行写作。
1.探索帝王斑蝶在墨西哥的冬季之家
该部分的探究活动主要有三部分内容——
(1)栖息地位置（主要通过卫星俯视图和地图来说明）；
(2)栖息地情况（主要通过照片和视频来呈现并简单说明）；
(3)栖息地风景（主要通过照片和卫星俯视图来呈现）。
这些内容在网站上均是通过大量照片、地图和视频来展现的。
学生们在网站上对以上三部分内容进行探究，完成表1中的教学目标。
2.如何追踪帝王斑蝶的春季迁徙
通过e-mail，学生向“北美旅程”项目组汇报看到的第一只成年帝王斑蝶。“北美旅程”项目组将通过收集各个观察者在春季观察到的第一只帝王斑蝶的相关信息来追踪帝王斑蝶的迁徙。根据观察者的信息，“北美旅程”每周将制作一幅迁徙地图，提供迁徙活动全过程的“实时快照”。同时也会汇报第一次观察到的诸如乳草属植物①的出现、帝王斑蝶的虫卵、帝王斑蝶幼虫的情况。
对“北美旅程”项目的野外观察者的提示如下——
(1)帝王斑蝶迁徙活动的观察清单。
教师先把表2“帝王斑蝶迁徙观察清单”打印出来，该清单所罗列的主题可为学生记录在野外观察到的事物提供一定的方便。当学生把观察到的帝王斑蝶的情况汇报给“北美旅程”项目组时，会提交清单上所涉及的尽可能多的信息。而“北美旅程”项目组的工作人员将根据学生的注册信息与学生取得联系，并对学生通过e-mail发过来的信息进行确认与修正。
学生们在观察帝王斑蝶春季迁徙的探究活动中，完成表3的教学目标。
(2)在等待的时候监控帝王斑蝶的栖息地。
在迁徙活动还远未开始之前，观察帝王斑蝶栖息地的变化。周期性地观察当地的帝王斑蝶的栖息地，在同一个地点每月观察一次，慢慢地加大观察频率——为帝王斑蝶的到来作好准备。在每次的观察中，使用观察清单记录下观察日期、光周期②和气温；寻找乳草属植物和花蜜来源。预测乳草属植物出现的时间、第一批开花植物开花的时间和第一批帝王斑蝶到来的时间，并要求学生解释这样预测的原因。同时，“帝王斑蝶迁徙”的网站提醒学生们在探究活动中应该注意的一些细节：乳草属植物的辨别、帝王斑蝶的虫卵的辨别以及不要汇报被抓捕的和被喂养的帝王斑蝶的相关观察等注意事项。
学生们在监控帝王斑蝶栖息地的探究活动中，能够完成表4～表6的教学目标。
3.汇报学生的观察记录
(1)观察记录的提交步骤。
①在所有的“北美旅程”的网页上，都有一个“猫头鹰”按钮，点击“猫头鹰”按钮。
②学生将被要求输入他们的e-mail地址（“北美旅程”项目工作人员必须得到你的e-mail地址，这样他们就可以联系你并核实你的观察记录）。
③提交学生的e-mail地址以方便“北美旅程”项目工作人员对其观察信息的“鉴定”。
④出现新的网页界面。这是野外记录的表格，学生将看到一个关于汇报内容的观察清单。选择“实践汇报”。
⑤完成表格，在上面填上日期，观察地点和其他记录。
⑥点击“提交你的观察记录”按钮，这样就完成所有的操作了。
(2)学生提交的汇报去哪里了呢？
提交了实践汇报（或者任何观察记录）以后，学生要检查一下他们的汇报是否已经被接收。等待5分钟，将可以在两个地方找到他的汇报：
①在地图上；
②在数据库中。
学生可以点击“猫头鹰”按钮链接到地图和数据库。
(3)关于数据精确性的注意事项。
这个数据库包含了由野外观察者提交的原始数据。“北美旅程”项目组的工作人员对原始数据仔细审查，然后根据数据把地图提交到“北美旅程”的新闻报告中。在这个过程中，工作人员会联系观察者并向他们提出各种问题，以修正观察汇报。所以，要获得最精确的数据的总结，学生应该去访问“北美旅程”的新闻报告中所发布的相关地图和数据。
4.对帝王斑蝶的春季迁徙路线的预测
(1)概况。
该探究活动开展前先为学生设置以下一系列的问题：当帝王斑蝶在春季离开墨西哥的时候，你觉得他们首先会到达哪里？你估计它们会沿着哪条路线进行旅行？
思考这些问题，并在观察这些蝴蝶分散到北方繁殖地带的时候作一些预测。然后形成一个关于帝王斑蝶为什么旅行和它们要去哪里的假设。
(2)准备。
为每名学生或者每个学生小组打印一份帝王斑蝶迁徙的空白地图和一份迁徙路线预测表格，如表7所示。
(3)探究活动的基础设置。
向学生发出挑战，要求他们预测帝王斑蝶从墨西哥出发并进入美国的春季迁徙路线。提问：你认为蝴蝶首先到达的州是哪里？到达的第二个、第三个州呢？等等。要求他们在空白的迁徙地图上画出他们所预测的迁徙路线，并在迁徙路线预测表格上记录见过蝴蝶的各州州名。
要求学生解释他们为什么这样预测，并回答问题：为什么你认为迁徙是沿着你所预测的这个方向进行的（你以前对迁徙有所了解么，或你已经观察到什么）？
(4)探索。
伴随着帝王斑蝶迁徙活动的开展，要求学生按照年月日次序记录下蝴蝶实际上已经到达的各州州名；要求学生在每次获得更新的迁徙信息时，回顾他们的预测和解释。如果他们要修改原来的预测与解释，就向他们提出以下问题：是什么新的信息或者观察资料让你改变了原来的想法？在这个季节即将过去的时候，要求学生描述他们所见的迁徙模式并把现实中的迁徙模式和他们最初预测的迁徙路线图进行比较；要求他们形成一些假设去解释蝴蝶为什么要迁徙、什么时候迁徙、何时迁徙等方面的原因（如论证假设“蝴蝶喜欢移动到靠近水的地方，因为靠近水的地方比较温暖”）。最后的提问是：我们如何检验我们的假设。
在探索过程中，把学生写的日志与讨论的问题联系起来：
①实际的迁徙路线和你最初预测的迁徙路线在哪些方面相似？
②实际的迁徙路线和你最初预测的迁徙路线在哪些方面不同？
③解释一下你最初不知道哪些方面的信息而导致你的预测偏差。
④在追踪迁徙的活动中你对气候和地理方面的知识掌握了多少？
⑤你对帝王斑蝶的生物学掌握了多少？
(5)教师的评价。
在教师倾听学生们讨论的过程中，回顾学生的日志，观察学生如何修正预测表格与地图，并使用表8“利用数据进行预测”量规，对学生进行评价。
在学生对帝王斑蝶的春季迁徙路线进行预测及验证预测的探究活动过程中，他们将能够完成表9的一些教学目标。
“北美旅程”是一个基于互联网的研究性学习项目，该项目鼓励学生观察野外动植物的迁徙以及季节性变化。每一年，北美地区的数千名学生及他们的老师通过观察、调查、研究以及数据的共享等行为来共同经历“北美旅程”的探究活动。“北美旅程”项目提供的探究活动包括：“日照期”、“郁金香花园”、“鹤的迁徙”、“帝王斑蝶的迁徙”、“秃头鹰的迁徙”、“白鲸的迁徙”、“蜂雀的迁徙”、“美国知更鸟的迁徙”、“燕雀的迁徙与天气”、“栖息地项目”等。该项目号召二年级至七年级的学生与他们的老师从最受欢迎的“北美旅程”计划的活动中选择一个，并参与其中。
“北美旅程”项目为参与该项目的师生们提供了免费的网站：www.learner.org/jnorth。该网站为教师提供了介绍有关活动开展情况的视频以及教学活动的指引。其中的教学活动指引包含了35个混合课及课堂组织技巧等，教师们可以了解到参与“北美旅程”项目的各个班级如何进行活动，并学习如何把该计划应用到他们的班级中去的情况。同时，该网站也提供了对应每个探究活动的地图与数据库，数据库根据探究活动的进程每周实时更新。
“北美旅程”项目的其中三个探究活动最受欢迎，它们分别是：“日照期”、“郁金香花园”和“帝王斑蝶的迁徙”。本文着重介绍“帝王斑蝶迁徙”的探究活动。
“帝王斑蝶迁徙”的探究活动跨越了一个季节，并且可以在秋、冬或春三个季节的任意一个季节开始参与。数据库的地图和数据更新也会在不同的季节中根据迁徙活动于不同季节的变化而持续更新。本文对“帝王斑蝶迁徙”探究活动的介绍主要限定在始于春季的探究。
帝王斑蝶的故事是有关大自然的适应与生存故事中最不可思议的一个。对帝王斑蝶春季迁徙的探究活动从一年中的二月份开始。二月份的时候，帝王斑蝶正在墨西哥中部过冬。已被发现的帝王斑蝶在墨西哥中部的冬季栖息地只有12座山。帝王斑蝶的春季迁徙在三月份开始，它们在墨西哥踏上了旅程。依靠它们的脂肪存储度过了冬季之后，上千万的帝王斑蝶向北方进发。在数周的生命周期里，它们不断前进，并繁殖后代。
在三月至六月的迁徙过程中，学生们要预测帝王斑蝶的行进路线，描述出它们的北进路线。学生们要探究科学家们所了解的迁徙奥秘，并发现自己还要学习更多的东西。他们可从中了解到斑蝶所面对的很多危险以及自我保护与生存之道。或许对学生们来说最重要的是，当帝王斑蝶在春季迁徙中持续向北前进的时候，他们所参与的活动就像一个每年一次的国际性庆典。
探究活动主要有六个部分：探索帝王斑蝶在墨西哥的冬季之家；如何追踪帝王斑蝶的春季迁徙；汇报学生的观察记录；对帝王斑蝶的春季迁徙路线的预测；对每周帝王斑蝶迁徙活动相关新闻的跟踪；在帝王斑蝶迁徙日志中进行写作。
1.探索帝王斑蝶在墨西哥的冬季之家
该部分的探究活动主要有三部分内容——
(1)栖息地位置（主要通过卫星俯视图和地图来说明）；
(2)栖息地情况（主要通过照片和视频来呈现并简单说明）；
(3)栖息地风景（主要通过照片和卫星俯视图来呈现）。
这些内容在网站上均是通过大量照片、地图和视频来展现的。
学生们在网站上对以上三部分内容进行探究，完成表1中的教学目标。
2.如何追踪帝王斑蝶的春季迁徙
通过e-mail，学生向“北美旅程”项目组汇报看到的第一只成年帝王斑蝶。“北美旅程”项目组将通过收集各个观察者在春季观察到的第一只帝王斑蝶的相关信息来追踪帝王斑蝶的迁徙。根据观察者的信息，“北美旅程”每周将制作一幅迁徙地图，提供迁徙活动全过程的“实时快照”。同时也会汇报第一次观察到的诸如乳草属植物①的出现、帝王斑蝶的虫卵、帝王斑蝶幼虫的情况。
对“北美旅程”项目的野外观察者的提示如下——
(1)帝王斑蝶迁徙活动的观察清单。
教师先把表2“帝王斑蝶迁徙观察清单”打印出来，该清单所罗列的主题可为学生记录在野外观察到的事物提供一定的方便。当学生把观察到的帝王斑蝶的情况汇报给“北美旅程”项目组时，会提交清单上所涉及的尽可能多的信息。而“北美旅程”项目组的工作人员将根据学生的注册信息与学生取得联系，并对学生通过e-mail发过来的信息进行确认与修正。
学生们在观察帝王斑蝶春季迁徙的探究活动中，完成表3的教学目标。
(2)在等待的时候监控帝王斑蝶的栖息地。
在迁徙活动还远未开始之前，观察帝王斑蝶栖息地的变化。周期性地观察当地的帝王斑蝶的栖息地，在同一个地点每月观察一次，慢慢地加大观察频率——为帝王斑蝶的到来作好准备。在每次的观察中，使用观察清单记录下观察日期、光周期②和气温；寻找乳草属植物和花蜜来源。预测乳草属植物出现的时间、第一批开花植物开花的时间和第一批帝王斑蝶到来的时间，并要求学生解释这样预测的原因。同时，“帝王斑蝶迁徙”的网站提醒学生们在探究活动中应该注意的一些细节：乳草属植物的辨别、帝王斑蝶的虫卵的辨别以及不要汇报被抓捕的和被喂养的帝王斑蝶的相关观察等注意事项。
学生们在监控帝王斑蝶栖息地的探究活动中，能够完成表4～表6的教学目标。
3.汇报学生的观察记录
(1)观察记录的提交步骤。
①在所有的“北美旅程”的网页上，都有一个“猫头鹰”按钮，点击“猫头鹰”按钮。
②学生将被要求输入他们的e-mail地址（“北美旅程”项目工作人员必须得到你的e-mail地址，这样他们就可以联系你并核实你的观察记录）。
③提交学生的e-mail地址以方便“北美旅程”项目工作人员对其观察信息的“鉴定”。
④出现新的网页界面。这是野外记录的表格，学生将看到一个关于汇报内容的观察清单。选择“实践汇报”。
⑤完成表格，在上面填上日期，观察地点和其他记录。
⑥点击“提交你的观察记录”按钮，这样就完成所有的操作了。
(2)学生提交的汇报去哪里了呢？
提交了实践汇报（或者任何观察记录）以后，学生要检查一下他们的汇报是否已经被接收。等待5分钟，将可以在两个地方找到他的汇报：
①在地图上；
②在数据库中。
学生可以点击“猫头鹰”按钮链接到地图和数据库。
(3)关于数据精确性的注意事项。
这个数据库包含了由野外观察者提交的原始数据。“北美旅程”项目组的工作人员对原始数据仔细审查，然后根据数据把地图提交到“北美旅程”的新闻报告中。在这个过程中，工作人员会联系观察者并向他们提出各种问题，以修正观察汇报。所以，要获得最精确的数据的总结，学生应该去访问“北美旅程”的新闻报告中所发布的相关地图和数据。
4.对帝王斑蝶的春季迁徙路线的预测
(1)概况。
该探究活动开展前先为学生设置以下一系列的问题：当帝王斑蝶在春季离开墨西哥的时候，你觉得他们首先会到达哪里？你估计它们会沿着哪条路线进行旅行？
思考这些问题，并在观察这些蝴蝶分散到北方繁殖地带的时候作一些预测。然后形成一个关于帝王斑蝶为什么旅行和它们要去哪里的假设。
(2)准备。
为每名学生或者每个学生小组打印一份帝王斑蝶迁徙的空白地图和一份迁徙路线预测表格，如表7所示。
(3)探究活动的基础设置。
向学生发出挑战，要求他们预测帝王斑蝶从墨西哥出发并进入美国的春季迁徙路线。提问：你认为蝴蝶首先到达的州是哪里？到达的第二个、第三个州呢？等等。要求他们在空白的迁徙地图上画出他们所预测的迁徙路线，并在迁徙路线预测表格上记录见过蝴蝶的各州州名。
要求学生解释他们为什么这样预测，并回答问题：为什么你认为迁徙是沿着你所预测的这个方向进行的（你以前对迁徙有所了解么，或你已经观察到什么）？
(4)探索。
伴随着帝王斑蝶迁徙活动的开展，要求学生按照年月日次序记录下蝴蝶实际上已经到达的各州州名；要求学生在每次获得更新的迁徙信息时，回顾他们的预测和解释。如果他们要修改原来的预测与解释，就向他们提出以下问题：是什么新的信息或者观察资料让你改变了原来的想法？在这个季节即将过去的时候，要求学生描述他们所见的迁徙模式并把现实中的迁徙模式和他们最初预测的迁徙路线图进行比较；要求他们形成一些假设去解释蝴蝶为什么要迁徙、什么时候迁徙、何时迁徙等方面的原因（如论证假设“蝴蝶喜欢移动到靠近水的地方，因为靠近水的地方比较温暖”）。最后的提问是：我们如何检验我们的假设。
在探索过程中，把学生写的日志与讨论的问题联系起来：
①实际的迁徙路线和你最初预测的迁徙路线在哪些方面相似？
②实际的迁徙路线和你最初预测的迁徙路线在哪些方面不同？
③解释一下你最初不知道哪些方面的信息而导致你的预测偏差。
④在追踪迁徙的活动中你对气候和地理方面的知识掌握了多少？
⑤你对帝王斑蝶的生物学掌握了多少？
(5)教师的评价。
在教师倾听学生们讨论的过程中，回顾学生的日志，观察学生如何修正预测表格与地图，并使用表8“利用数据进行预测”量规，对学生进行评价。
在学生对帝王斑蝶的春季迁徙路线进行预测及验证预测的探究活动过程中，他们将能够完成表9的一些教学目标。